ВЗАИМОСВЯЗЬ УРОЖАЙНОСТИ С ЭЛЕМЕНТАМИ СТРУКТУРЫ УРОЖАЯ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ТРИТИКАЛЕ

ВЗАИМОСВЯЗЬ УРОЖАЙНОСТИ С ЭЛЕМЕНТАМИ СТРУКТУРЫ УРОЖАЯ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ТРИТИКАЛЕ

Научная статья

Сорокина И.Ю.*

Донской Государственный аграрный университет, Персиановский, Россия

* Корреспондирующий автор (irin.sorockina[at]yandex.ru)

Аннотация

Тритикале отличается высокой адаптивностью, большим потенциалом урожайности в сравнении с пшеницей и лучшим качеством зерна, чем у ржи, с чем связано расширение посевных площадей этой культуры. Целью наших исследований являлась сравнительная оценка новых сортов озимой тритикале в 2017-2019 гг., адаптированных к условиям Ростовской области. В условиях северо-западной зоны Ростовской области было изучено формирование урожайности пяти районированных сортов тритикале. В среднем за три года исследований наибольшая урожайность была сформирована у сорта Ацтек – 71,8 ц/га. Превышение урожайности этого сорта по отношению к контрольному варианту составила 7,1 ц/га. У этого же сорта была наименьшая варьированность урожайности по годам исследований, что говорит о высокой адаптированности его к различным климатическим условиям. Изучена взаимосвязь между элементами структуры урожайности тритикале. Установлена сильная степень сопряженности между урожайностью и массой зерна с колоса.

Ключевые слова: тритикале, сорт, урожайность, продуктивная кустистость, масса зерна с колоса, масса зерна с растения.

ON THE RELATIONSHIP OF YIELD WITH THE ELEMENTS OF THE CROP STRUCTURE OF VARIOUS TRITICALE VARIETIES

Research article

Sorokina I.Yu.*

Donskoy State Agrarian University, Persianovsky, Russia

* Corresponding author (irin.sorockina[at]yandex.ru)

Abstract

Triticale is characterized by high adaptability, high yield potential in comparison with wheat and better grain quality compared to rye, which is associated with the expansion of the acreage of this crop.  The purpose of the research was a comparative assessment of new varieties of winter triticale in the period from 2017 to 2019 adapted to the conditions of the Rostov Oblast. The author analyzed the formation of yields of five zoned triticale varieties in the conditions of the north-western zone of the Rostov Oblast. On average, over three years of research, the highest yield was formed in the Atstek variety - 71.8 c/ ha. The excess yield of this variety in relation to the control variant was 7.1 c/ha. Over the years of research, this variety had the least variation in yield, which indicates its high adaptability to various climatic conditions. The study examines the relationship between the elements of the triticale yield structure and establishes a strong degree of conjugacy between the yield and the weight of grain from the ear.

Keywords: triticale, variety, yield, productive bushiness, grain weight from the ear, grain weight from the plant.

Введение

На современном этапе развития агропромышленного производства, как в нашей стране, так и за рубежом, отмечается расширение посевных площадей тритикале. Это обусловлено высокой адаптивностью тритикале, большим потенциалом урожайности в сравнении с пшеницей и лучшим качеством зерна, чем у ржи [2], [13].

Способность тритикале конкурировать с пшеницей и рожью во многом зависит от уровня адаптивности новых сортов, их способности формировать более высокую урожайность при равных или меньших затратах[10], [12]. Значительную роль в адаптивных свойствах тритикале играет присутствие в геноме этой культуры полного набора хромосом ржи – культуры с наиболее выраженными признаками пластичности. В то же время повысить такие свойства тритикале можно и селекционным путем [3], [6].

Продуктивность современных сортов тритикале в большинстве случаев

превосходит многие зерновые культуры при возделывании на низком агрофоне и в неблагоприятных климатических условиях [1], [11]. Однако для перехода на более интенсивный агрофон, который позволит добиться более высокой урожайности, требуется решение проблемы устойчивости к полеганию [9],[7]. Создание низкорослых, адаптивных и высокопродуктивных сортов с участием доноров и источников короткостебельности – это основной и наиболее эффективный путь для решения проблемы полегания тритикале [4], [5].

Исходя из цели, были поставлены и решены следующие задачи: оценить сорта озимой тритикале по урожайности и элементам ее структуры; изучить взаимосвязи количественных признаков и установить роль отдельных элементов структуры урожая в формировании продуктивности озимой тритикале.

Методика исследований

 Изучали сорта отечественной селекции озимой тритикале: Алмаз, Топаз, Капрал, Каприз, Ацтек. Предшественник – черный пар. Посев проводили нормой высева 4,0 млн. всхожих семян. Площадь учетной делянки 10,5 м². Повторность вариантов в опыте трехкратная. Для определения биологической урожайности отбирали растения с площадок 0,25 м², расположенных в 3-х местах учетной делянки. В качестве стандарта использовали районированный сорт Каприз.

Уборку урожая проводили прямым комбайнированием отдельно по сортам озимой тритикале.

Почвы представлены южным черноземом. Содержание гумуса в пахотном слое несмытых почв южных черноземов достаточно высокое – от 4 до 5 %, но с глубины идет резкое его снижение. В связи с этим почти половина запасов гумуса сосредоточена в слое 0-30 см.

Климат региона умеренно континентальный, засушливый. Зона недостаточного и неустойчивого увлажнения, среднее количество осадков за год 451 мм, их распределение, как по годам, так и по сезонам крайне неравномерное.

Результаты исследований

Урожайность – основной показатель, характеризующий хозяйственную ценность сорта. В течение 2017-2019 гг. нами были изучены сорта тритикале Алмаз, Топаз, Капрал и Ацтек в сравнении с сортом стандартом Каприз по предшественнику черный пар. Рассматривая урожайность сортов в отдельные годы, следует отметить, что наименьшей она была в 2018 году, колеблясь от 59,9 до 68,8 ц/га (таб.1). В 2017 году по урожайности выделился сорт Ацтек (73,6 ц/га). Сорта Капрал и Топаз показали урожайность ниже стандартного сорта Каприз (67,2 и 67,8 ц/га против 68,5 у/га соответственно). В 2019 году наибольшая урожайность была отмечена у сорта Топаз, превышение по этому показателю к стандартному сорту Каприз составило 12,1 ц/га.

 

Таблица 1 – Урожайность различных сортов тритикале

Сорт	2017 г., ц/га	± к стан-дарту	2018 г., ц/га	± к стан-дарту	2019 г., ц/га	± к стан-дарту	Среднее за 2017-2019 гг., ц/га	± к стан-дарту
Каприз (ст.)	68,5	-	62,5	-	63,0	-	64,7	-
Алмаз	70,4	+1,9	67,8	+5,3	72,1	+9,1	70,1	+5,4
Капрал	67,8	-0,7	59,9	-2,6	67,9	+4,9	65,2	+0,5
Топаз	67,2	-1,3	66,1	+3,6	75,1	+12,1	69,4	+4,7
Ацтек	73,6	+5,1	68,8	+6,3	72,9	+9,9	71,8	+7,1
НСР05	1,16		1,20		2,01		1,46

 

В среднем за три года исследований наибольшая урожайность была сформирована у сорта Ацтек – 71,8 ц/га. Немного ниже продуктивность была у сортов Алмаз (70,1 ц/га) и Топаз (69,4 ц/га), у сорта Капрал в среднем за три года исследований урожайность составила 65,2 ц/га. Превышение по урожайности над стандартным сортом Каприз составляла от 05, ц/га у сорта Капрал до 7,1 ц/га у сорта Ацтек.

Высокая урожайность этого сорта косвенно свидетельствует о его низкой зависимости от влияния негативных факторов среды.

Урожайность - интегральный признак, который складывается из взаимодействия отдельных элементов продуктивности. К основным элементам продуктивности относятся: густота стеблестоя, которая в свою очередь связана с продуктивной кустистостью; масса зерна с 1 растения; масса зерна с колоса; число зерен в колосе, а также масса 1000 зерен [8].

Различное сочетание и выражение структурных элементов дает большое разнообразие по продуктивности растений тритикале. Урожай зерна с единицы площади посева находится в тесной зависимости от густоты продуктивных стеблей перед уборкой.

В среднем за три года изучения количество продуктивных стеблей на 1 м² составило у сорта Каприз 552 шт., у сортов Алмаз и Топаз - 641и 651 шт. соответственно (превышение над стандартным сортом Каприз у этих сортов составило 89 и 99 шт./м² соответственно); у сортов Капрал и Ацтек количество продуктивных стеблей составляло 512 и 528 шт./м² соответственно (рис.1).

Рис. 1 – Количество продуктивных стеблей у различных сортов тритикале

Рассматривая изменение этого признака в отдельные годы, следует отметить, что в 2017 году показатели его у разных сортов были наиболее близкими (рис.1), варьируя от 521 до 581 шт./м².

В 2018 году различия между сортами были более существенными; разница между максимальным и минимальным показателем составила 201 шт./м². Максимальный продуктивный стеблестой в данном году сформировал сорт Алмаз (664 шт./м²), что на 118 шт./м² больше, чем у стандартного сорта Каприз. Меньше всего продуктивных стеблей было у сорта Капрал - 463 шт./м² (меньше, чем у стандарта на 83 шт./м²).

В 2019 году густота продуктивного стеблестоя у изучаемых сортов еще больше разнилась. Максимальное количество продуктивных стеблей на 1 м² отметили у сорта Топаз (864 шт.). Превышение над стандартом по этому показателю у него составило 186 шт./м². Минимальное количество продуктивных стеблей наблюдалось у сорта Ацтек - 456 шт./м², что на 91 шт./м² меньше, чем у стандартного сорта Каприз. Разница между максимальным и минимальным показателем достигла 408 шт./м², т.е. у сорта Топаз продуктивных стеблей было в 2 раза больше, чем у сорта Ацтек.

Другим немаловажным элементом продуктивности является масса зерна с растения. Этот признак непосредственно зависит от продуктивной кустистости. В среднем за три года наблюдений максимальная масса зерна с растения отмечена у сорта Ацтек, она составила 5,29 г (рис.2), что на 1,13 г выше, чем у стандартного сорта.

 Анализируя изменение данного признака у сортов в отдельные годы, следует отметить, что показатели продуктивности растения были наиболее близкими в 2018 году, варьируя от 3,49 (Каприз, стандарт) до 4,87 г (Ацтек). В 2017 году различия были наибольшими и варьировали от 3,34 г у сорта Капрал до 4,81 г у сорта Топаз.

В 2019 году показатели продуктивности растения у сортов Топаз и Ацтек были одинаковыми по значению и составляли 5,65 г. (+1,73 г к стандарту), что было максимальным в данный год исследований.

Рис. 2 - Масса зерна с растения, среднее за 2017-2019 гг.

 

К числу важнейших хозяйственно-ценных признаков относится масса зерна с колоса. В среднем за 2017-2019 гг. наибольшая масса зерна с колоса отмечена у сорта Капрал, она составила 1,52 г (рис. 3).

Рис. 3 – Масса зерна с колоса, среднее за 2017-2019 гг.

 

По этому признаку сорта Алмаз и Топаз незначительно уступали стандарту (на 0,01 и 0,07 г соответственно), сорт Ацтек превысил его на 0,25 г.

Анализируя полученные данные за отдельные годы, можно констатировать, что в 2017 году сорта мало различались по массе зерна с колоса, изменяясь от 1,25 до 1,36 г (рис. 4). Максимального значения различия достигли в 2019 году. Наименьшая масса зерна с колоса была у сорта Капрал (0,96 г), наибольшая – у сортов Топаз и Ацтек (1,73 и 1,75 г соответственно). Превышение массы зерна с колоса у этих сортов по отношению к стандарту составило 0,51 и 0,53 г соответственно.

Рис. 4 – Масса зерна с колоса

 

Немаловажную роль в формировании продуктивности играет крупность зерна, или масса 1000 зерен. Сорт Ацтек выделяется по этому признаку наиболее высокими показателями (рис. 5). В среднем за три года масса 1000 зерен его составила 49,8г, варьируя от 45,9 до 53,7 г.

Рис. 5 – Масса 1000 зерен, среднее 2017-2019 гг.

 

Мелкое зерно формировалось у сорта Алмаз, в среднем масса 1000 зерен составила 41,1 г., что на 3,7 г меньше стандартного сорта Каприз.

К элементам продуктивности относятся также озерненность колоса. Наибольшее количество зерен в колосе отметили у сорта Капрал – 35,9 шт. У других сортов в колосе формировалось от 27,3 до 29,7 зерен.

Были исследованы корреляционные связи между урожайностью сортов и отдельными ее элементами. Рассматривая весь массив данных по всем сортам и за все годы изучения, можно отметить, что сильная степень сопряженности установлена между урожайностью и массой зерна с растения (r=0,75) и массой зерна с колоса (r=0,70) (рис. 6).

Рис. 6 – Взаимосвязь урожайности с отдельными ее элементами (коэффициенты корреляции), среднее за 2017-2019 гг.

Средняя степень сопряженности установлена между продуктивностью, озерненностью колоса и массой 1000 зерен. Густота продуктивного стеблестоя в средней степени отрицательно коррелирует с урожайностью.

Заключение

В результате трех лет исследований установлено, что наибольшая урожайность зерна была получена у сортов Ацтек и Алмаз (71,8 и 70,4 ц/га соответственно). Причем у сорта Ацтек варьирование этого признака по годам исследований было незначительным, что свидетельствует о большей адаптированности данного сорта к различным погодным условиям.

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

Список литературы / References

1. Абраскова С.В. Изменение кормовой ценности зерна тритикале в зависимости от сортовых различий и условий выращивания выращивание тритикале в России / С.В. Абраскова, Н.П. Шишлова, М.П. Василик // Вестник БарГУ. Серия: Биологические науки. Сельскохозяйственные науки.- 2019.- № 7.- С. 108-115.
2. Вафина Э.Ф. Программирование урожайности зерна озимой тритикале в условиях Удмуртской республики / Э.Ф. Вафина // Современные достижения селекции растений - производству.Материалы Национальной научно-практической конференции. - Ижевск, 2021. - С. 54-59.
3. Волков В.П. Особенности сортовой агротехники кормовых тритикале на Дону / В.П. Волков, Н.К. Чуракова, Н.А. Чекунова // Тритикале России. – Ростов-на-Дону, 2000. – С. 101-106.
4. Грабовец А.И. Методы селекции озимых гексалоидных тритикале на Дону и некоторые ее итоги / А.И. Грабовец, А.В. Крохмаль // Селекция озимой пшеницы. – Зерноград, 2001. – С. 76-82.
5. Грабовец А.И. Сравнительная характеристика урожайности и каличества белка в зерне сортов озимой пшеницы и тритикале на Дону / А.И. Грабовец, К.Н. Бирюков, М.А. Фоменко // Земледелие. 2020.- № - С. 25-29.
6. Ковтуненко Б.В. Тритикале – культура больших возможностей / Б.В. Ковтуненко // Селекция, семеноводство и возделывание полевых культур.- Ростов-на-Дону, 2004.- С. 389-393.
7. Майсак Г.П. Итоги испытания сортов тритикале озимой в Пермском крае / Г.П. Майсак // Пермский аграрный вестник. 2020.№1 (29). С. 53-59.
8. Мельникова О.В. Влияние условий выращивания на урожайность и качество зерна озимой тритикале / О.В. Мельникова, В.Е. Ториков, О.Е. Рябчинская // Агроконсультант. - 2016.- №4 (2016). - С. 18-25.
9. Орлова Н.С. Сортоиспытание озимой тритикале / Н.С. Орлова, О.М. Касынкина // Вестник Саратовского ГАУ.- 2011. - № 12. – С. 32-34.
10. Пономарев С.Н. Урожайность и содержание белка в зерне коллекционных образцов озимой тритикале / С.Н. Пономарев, М.Л. Пономарева, Г.С. Маннапова и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2021. Т. 22.№ С. 495-506.
11. Скопина Н.Ю. Озимая тритикале в Тюменской области / Н.Ю. Скопина // Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения .Сборник материалов LIV Студенческой научно-практической конференции, посвящённой 75-летию Победы в Великой Отечественной войне . 2020. - С. 75-78.
12. Ториков В.Е. Влияние условий выращивания на урожайность и качество зерна озимой тритикале и озимой ржи / В.Е. Ториков, О.В. Мельникова, В.В. Проничев и др. // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. - 2015.- №7. - С. 129-131.
13. Трунов Н.П. Тритикале – ценная высокоурожайная культура / Н.П. Трунова, Г.Е. Заболотская, В.М. Сазонова // Кормопроизводство.- - №1.- С.22-24.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Abraskova S.V. Izmenenie kormovojj cennosti zerna tritikale v zavisimosti ot sortovykh razlichijj i uslovijj vyrashhivanija vyrashhivanie tritikale v Rossii [Change in the feed value of triticale grain depending on varietal differences and growing conditions cultivation of triticale in Russia] / S.V. Abraskova, N.P. Shishlova, M.P. Vasilik // Vestnik BarGU. Serija: Biologicheskie nauki. Sel'skokhozjajjstvennye nauki [Bulletin of the BarSU. Series: Biological Sciences. Agricultural sciences].- 2019.- No. 7.- pp. 108-115 [in Russian]
2. Vafina E.F. Programmirovanie urozhajjnosti zerna ozimojj tritikale v uslovijakh Udmurtskojj respubliki [Programming of winter triticale grain yield in the conditions of the Udmurt Republic] / E.F. Vafina // Sovremennye dostizhenija selekcii rastenijj - proizvodstvu. Materialy Nacional'nojj nauchno-prakticheskojj konferencii [Modern achievements of plant breeding - production. Proceedings of the National Scientific and Practical Conference]. - Izhevsk, 2021. - pp. 54-59 [in Russian]
3. Volkov V.P. Osobennosti sortovojj agrotekhniki kormovykh tritikale na Donu [Features of varietal agrotechnics of fodder triticale on Don] / V.P. Volkov, N.K. Churakova, N.A. Chekunova // Tritikale Rossii [Triticale of Russia]. - Rostov-on-Don, 2000. - pp. 101-106 [in Russian]
4. Grabovets A.I. Metody selekcii ozimykh geksaloidnykh tritikale na Donu i nekotorye ee itogi [Methods of selection of winter hexaloid triticales on the Don and some of its results] / A.I. Grabovets, A.V. Krokhmal // Selekcija ozimojj pshenicy [Selection of winter wheat]. - Zernograd, 2001. - pp. 76-82 [in Russian]
5. Grabovets A.I. Sravnitel'naja kharakteristika urozhajjnosti i kalichestva belka v zerne sortov ozimojj pshenicy i tritikale na Donu [Comparative characteristics of yield and protein content in grain varieties of winter wheat and triticale on the Don] / A.I. Grabovets, K.N. Biryukov, M.A. Fomenko // Zemledelie [Agriculture]. 2020. - 7. - pp. 25-29 [in Russian]
6. Kovtunenko B.V. Tritikale – kul'tura bol'shikh vozmozhnostejj [Triticale - a culture of great opportunities] / V. Kovtunenko // Selekcija, semenovodstvo i vozdelyvanie polevykh kul'tur [Breeding, seed production and cultivation of field crops].- Rostov-on-Don, 2004.- pp. 389-393 [in Russian]
7. Maysak G.P. Itogi ispytanija sortov tritikale ozimojj v Permskom krae [Results of testing of winter triticale varieties in Perm Krai] / G.P. Maysak // Permskijj agrarnyjj vestnik [Perm Agrarian Bulletin]. 2020. № 1 (29), pp. 53-59 [in Russian]
8. Melnikova O.V. Vlijanie uslovijj vyrashhivanija na urozhajjnost' i kachestvo zerna ozimojj tritikale [The influence of growing conditions on the yield and quality of winter triticale grain] / O.V. Melnikova, V.E. Torikov, O.E. Ryabchinskaya // Agrokonsultant [Agricultural consultant]. - 2016. - № 4 (2016). - pp. 18-25 [in Russian]
9. Orlova N.S. Sortoispytanie ozimojj tritikale [Variety testing of winter triticale] / N.S. Orlova, O.M. Kasynkina // Vestnik Saratovskogo GAU [Bulletin of the Saratov State Agrarian University].- 2011. - No. 12. - pp. 32-34 [in Russian]
10. Ponomarev S.N. Urozhajjnost' i soderzhanie belka v zerne kollekcionnykh obrazcov ozimojj tritikale [Yield and protein content in grain of collection samples of winter triticale] / S.N. Ponomarev, M.L. Ponomareva, G.S. Mannapova et al. // Agrarnaja nauka Evro-Severo-Vostoka [Agrarian science of the Euro-Northeast]. 2021. Vol. 22. No. 4, pp. 495-506 [in Russian]
11. Skopina N.Yu. Ozimaja tritikale v Tjumenskojj oblasti [Winter triticale in the Tyumen region] / N.Y. Skopina // Aktual'nye voprosy nauki i khozjajjstva: novye vyzovy i reshenija . Sbornik materialov LIV Studencheskojj nauchno-prakticheskojj konferencii, posvjashhjonnojj 75-letiju Pobedy v Velikojj Otechestvennojj vojjne [Current issues of science and economy: new challenges and solutions . Collection of materials of the LIV Student Scientific and Practical Conference dedicated to the 75th anniversary of Victory in the Great Patriotic War]. 2020. - pp. 75-78 [in Russian]
12. Torikov V.E. Vlijanie uslovijj vyrashhivanija na urozhajjnost' i kachestvo zerna ozimojj tritikale i ozimojj rzhi[The influence of growing conditions on the yield and quality of winter triticale and winter rye grain] / V.E. Torikov, O.V. Melnikova, V.V. Pronichev, et al. // Vestnik Kurskojj gosudarstvennojj sel'skokhozjajjstvennojj akademii [Bulletin of the Kursk State Agricultural Academy]. - 2015. - 7. - pp. 129-131 [in Russian]
13. Trunov N.P. Tritikale – cennaja vysokourozhajjnaja kul'tura [Triticale - a valuable high-yielding crop] / N.P. Trunova, G.E. Zabolotskaya, V.M. Sazonova // Kormoproizvodstvo [Feed production].- 2000.- No. 1.- pp.22-24 [in Russian]