Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изученности проблемы 7
1.1. История формирования агроэкотипа сорта яровой мягкой пшеницы на Юго-Востоке и Южном Урале 7
1.2. Адаптивность сорта яровой мягкой пшеницы к биотическим и абиотическим факторам внешней среды 14
1.3. Проблема моделирования 22
Глава 2. Природно-климатические условия и методика исследований 31
2.1. Место и условия проведения исследований 31
2.2. Методика исследований 37
Глава 3. Оценка продуктивности яровой мягкой пшеницы в степной зоне Южного Урала 39
3.1. Влияние погодных и климатических условий на продуктивность яровой мягкой пшеницы 39
3.2. Результаты формирования агроэкотипа сорта яровой мягкой пшеницы 46
3.3. Роль селектируемых признаков в формировании продуктивности 57
Глава 4. Природно-ресурсный потенциал формирования качества зерна яровой пшеницы 66
4.1. Основной критерий и адаптивный потенциал качества зерна яровой мягкой пшеницы 66
4.2. Влияние агрометеорологических условий на формирование качества зерна 77
Глава 5. Биологические и агроэкологические факторы развития болезней и вредителей 83
5.1. Оценка устойчивости яровой мягкой пшеницы к биотическим факторам поражения 83
5.2. Влияние погодно-климатических условий на развитие болезней и вредителей 94
5.3 Влияние биотических факторов на качество зерна яровой мягкой пшеницы 97
Глава 6. Параметры модели сорта яровой мягкой пшеницы для степи и южной лесостепи оренбургского приуралья 100
Глава 7. Экономическая эффективность возделывания яровой мягкой пшеницы в степи и южной лесостепи оренбургского приуралья 115
Выводы 120
Предложения производству и селекционной практике 122
Литература
- Адаптивность сорта яровой мягкой пшеницы к биотическим и абиотическим факторам внешней среды
- Результаты формирования агроэкотипа сорта яровой мягкой пшеницы
- Влияние агрометеорологических условий на формирование качества зерна
- Влияние погодно-климатических условий на развитие болезней и вредителей
Введение к работе
з
Актуальность темы. Яровая мягкая пшеница - основная продовольственная культура в Оренбургской области Ежегодно ее посевы занимают около 1,5 млн га
Адаптивное макро-, мезо- и микрорайонирование сельскохозяйственных культур позволяет избежать действия абиотических и биотических стрессов, а также обеспечить наиболее эффективное использование благоприятных факторов окружающей среды (А А Жученко, 1994) Одной из приоритетных задач в этом плане является разработка подходов к созданию оптимального агроэкоти-па сорта той или иной культуры для конкретных экологических и производственных условий (ПН Константинов, 1952)
Для целенаправленного создания таких сортов необходимо серьезное и глубокое агроэкологическое обоснование признаков будущего сорта или его теоретической модели на базе многолетних работ по селекции и сортоиспытанию в условиях соответствующих природно-климатических зон
На сегодняшний день для зон Южного Урала отсутствует анализ на основе длительных рядов наблюдений таких вопросов, как влияние факторов среды, в том числе абиотических и биотических стрессоров, на формирование урожайности, качества зерна яровой мягкой пшеницы, вероятности формирования классного зерна за длительный промежуток лет, а также оптимизации структуры посевных площадей под этой культурой, с учетом экономической эффективности ее возделывания. Решение этих задач остается актуальным
Цель исследований. Разработать параметры продуктивных с высоким качеством зерна, устойчивых к биотическим и абиотическим стрессам агроце-нозов яровой мягкой пшеницы, адаптированных к природно-климатическим условиям степной зоны Урала.
В задачи исследований входило:
изучить влияние погодных факторов на продуктивность и качество зерна яровой мягкой пшеницы на базе длительных рядов наблюдений (изучить зависимости в системе «погода - урожай »);
выявить потенциал качества зерна яровой мягкой пшеницы в изучаемой зоне (изучить зависимости в системах «урожай - качество зерна» и «погода -качество зерна»);
изучить устойчивость яровой мягкой пшеницы к биотическим факторам поражения (изучить зависимости в системе «болезни и вредители - урожай и
качество зерна»),
сформулировать на базе полученных оценок параметры оптимального агроэкотипа (модели) сорта яровой мягкой пшеницы для соответствующих условий производства товарного зерна
разработать подходы и рекомендации по реализации модели агроэкотипа мягкой пшеницы для различных подзон степной зоны Урала
дать экономическую оценку эффективности возделывания (расчетной прибыли) идиотипа (модели) сорта яровой мягкой пшеницы для различных природных зон Оренбургского Приуралья
Научная новизна. Впервые разработаны многомерные регрессионные модели зависимости продуктивности яровой мягкой пшеницы, а также модели развития вредных организмов от факторов погоды за длительный период наблюдений Выявлено влияние комплекса вредных организмов на урожайность зерна Установлена роль косвенных показателей качества зерна в хлебопекарной оценке мягкой пшеницы, определен потенциал данных показателей качества для мягкой пшеницы Разработаны параметры модели оптимального агроэкотипа сорта яровой мягкой пшеницы для изучаемой территории
Практическая значимость исследований. Научно обоснованы параметры моделей сортов яровой мягкой пшеницы для степи и южной лесостепи Оренбургского Приуралья на современном этапе Определены пути реализации этих параметров в селекционном процессе на основе целенаправленного использования вклада индексов селектируемых признаков в повышение эффективности отборов на продуктивность Полученные в работе выводы используются в селекционном процессе Оренбургского НИИСХ
Основные положения, выносимые на защиту.
Факторы среды и продуктивность яровой мягкой пшеницы многофакторные регрессионные модели зависимости урожайности зерна от абиотических факторов в изучаемом регионе, построенные на 60-летних рядах наблюдений они имеют на входе 9 12 переменных, что предопределяет исключительные трудности в реализации селекционных и технологических задач
В условиях Оренбургского Приуралья дисперсия прибавки урожайности в селекционном процессе яровой мягкой пшеницы определяется долей влияния (в рамках модели множественной регрессии) так называемого индекса селектируемого признака (отношение элемента структуры более урожайного сорта к тому же элементу менее урожайного сорта) В Предуралье и Зауралье прибавка урожайности достигается примерно одинаково за счет индекса всех
5 трех селектируемых признаков, а в степной и сухостепной зонах Заволжской провинции за счет количества зерен в колосе и массы 1000 зерен
Для совершенствования агроэкотипа сорта яровой мягкой пшеницы в >с-ловиях изучаемого региона необходимо использовать индексы селектируемых признаков всех элементов структуры урожайности
3 Факторы среды и качество заготовляемого зерна и готовой продукции яровой мягкой пшеницы Природно-ресурсныи потенциал изучаемого региона позволяет получать высококачественное зерно яровой мягкой пшеницы, то есть имеются сорта, превышающие нормативы для сильных пшениц (объем хлеба до 1450 мл) Из косвенных методов оценки качества заготовляемого зерна пшеницы мягкой наиболее информативными являются валориметрическая оценка, упругость теста и водопоглотительная способность муки В многолетнем ряду наблюдений они в 93,9% случаев определяют колебание величины объемного выхода хлеба. Технологические показатели качества зерна подвержены влиянию погодных факторов в течение всего сельскохозяйственного года
Биотические факторы в биоценозе яровой мягкой пшеницы, их влияние на продуктивность и качество зерна Основными болезнями и вредителями в южной лесостепи Оренбургского Предуралья, из числа изученных нами, оказались мучнистая роса и шведская муха с экономическим порогом вредоносности 18 ..20% поражающего воздействия для пшеницы мягкой, которые в совокупности детерминировали около 40% дисперсии урожайности зерна
Основные параметры оптимального агроэкотипа сорта яровой мягкой пшеницы для степи и южной лесостепи Оренбургского Приуралья
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2003, 2004), а также на заседаниях методической комиссии и Ученых Советов Оренбургского НИИСХ (2002,2003,2004, 2005)
Работа выполнена в соответствии с планом НИР ГНУ «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН», № госрегистрации 01.960 0.10121
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе одна в рецензируемом журнале
Структура и объем диссертации. Диссертация написана на 166 страницах компьютерного текста, включает введение, 7 глав, выводы, предложения производству, 35 таблиц, 5 рисунков и 14 приложений Список литературы содержит 221 источник, в том числе 17 на иностранных языках
Адаптивность сорта яровой мягкой пшеницы к биотическим и абиотическим факторам внешней среды
Рост и развитие культурных растений осуществляется в агрофитоценозах, реакция которых на изменение условий среды проявляется по своим законам, отличным от законов реакции отдельного растения. А именно: продуктивность агрофитоценозов зависит от степени использования ресурсов климата и почвы посевами с единицы площади (А.С. Образцов, 1981).
Обеспечение устойчивого роста величины и качества урожая, ресурсо-энергоэкономичности и природоохранное сельскохозяйственного производства возможно, в первую очередь, на основе углубления познания природы адаптивных реакций всех биологических компонентов агробиоценозов и разработки методов, управления их адаптивным потенциалом на уровне агроценозов, агроэкосистем и агроландшафтов (А.А. Жученко, 1994). Проблема устойчивости растениеводства к действию абиотических и биотических стрессоров особенно актуальна в России, характеризующейся громадным разнообразием почвенно-климатических и погодных условий в различных земледельческих зонах. В зависимости от погоды урожайность важнейших сельскохозяйственных культур варьирует здесь по годам: в 2-3 раза - в зонах устойчивого увлажнения и в 5-6 - в засушливых регионах (А.И. Коровин, 1985).
Межгодовая вариабельность абсолютной величины и качества урожая в большей степени определяется погодными, а не агротехническими условиями. Даже в странах с наивысшим уровнем химико-техногенной интенсификации вариабельность абсолютной величины урожайности по годам для многих сельскохозяйственных культур на 30-80% зависит от «капризов» погоды. Именно действие абиотических стрессоров - главная причина того, что реализуется лишь 25...30% потенциальной урожайности сельскохозяйственных культур (А.А.Жученко,2001).
Показано, что климатическая составляющая изменчивости урожаев яровой пшеницы для США в целом составляет 0,14, для Восточно-Сибирского района - 0,16; Поволжского - 0,23; Уральского - 0,27; Западно-Сибирского 0,34 (В.М. Пасов, 1986).
Адаптация отражает все многообразие отношений растения и фитоценоза с окружающей средой, а вся жизнь растений является, по существу, адаптацией, т.е. процессом постоянного приспособления к условиям окружающей среды (А.А.Жученко,2001).
В работах В.Н. Любименко (1923), И.И.Шмальгаузена (1946), Е.Н. Синской (1948), Thoday (1953), Т.М. Lerner (1954), Н.В. Тимофеева - Ресовского с соавт. (1969, 1977), П. Хочачки, Дж. Сомеро (1977) и других описаны различные типы адаптации и даны их классификации.
Для адаптивности (приспособленности) как результата взаимодействия между генотипом и средой и процесса адаптации (приспособления), отражающих все многообразие отношений организмов с окружающей средой, характерно единство таких противоположностей, как изменчивость и стабильность, гибкость и устойчивость, дифференцированность и функциональная целостность.
Главной целью селекции и конструирования адаптивных агроэкосистем является сочетание высокой продуктивности и устойчивости как основных факторов формирования величины и качества урожая (А.А. Жученко, 2001).
Возникает необходимость обстоятельного логико-методологического анализа ряда фундаментальных понятий адаптивной системы сельскохозяйственного производства. Под адаптивным потенциалом в широком смысле понимается способность растений приспосабливаться к условиям окружающей среды за счет модификационной (онтогенетической) и генотипической (филогенетической) изменчивости. В экстремальных условиях среды степень интегриро-ванности адаптивных реакций (в том числе взаимосвязь модификационной и генотипической изменчивости) возрастает (А.А. Жученко, А.Д. Урсул, 1983).
В структуре онтогенетической адаптации целесообразно различить потенциальную продуктивность, т.е. способность растений утилизировать энергетические ресурсы природной среды, и экологическую устойчивость как способность растений (видов, сортов, агроценозов) обеспечить нормальный ход метаболических процессов, в том числе формирования урожая, в условиях среды, выходящих за пределы биологического оптимума (А.А. Жученко, 1980).
Под экологической устойчивостью сорта и агроценоза понимается их способность противостоять неблагоприятным факторам среды, т.е. не снижать урожайности при избытках и недостатках температуры, влажности и т.д. Для определения отношения организма к неблагоприятным условиям внешней среды используют термины «сопротивление» (resistenza - Дж. Ацци, 1932), в русской терминологии - «устойчивость» (противостойкость - Н.А.Софотеров, 1932) по А.А. Жученко (1988).
Мягкая пшеница считается общепризнанным мировым космополитом, которая, благодаря исключительно высокой экологической пластичности, занимает наибольший ареал среди культивируемых видов растений (А.Ч. Сьюорд, 1936).
Сочетание высокой потенциальной продуктивности растений с их устойчивостью к экологическим стрессам достигается в основном за счет использо 17 вания механизмов избежания и (или) толерантностей. Пшеницу, можно отнести к культуре, повсеместное распространение которой достигнуто в основном с помощью механизма избежания. Например, степные мягкие пшеницы характеризуются замедленным развитием в начале вегетации, что позволяет им избегать весенней засухи (А.А. Жученко, 2001).
Яровая пшеница характеризуется высокими требованиями к условиям внешней среды. При этом разные сорта по указанным требованиям значительно различаются. Яровая мягкая сравнительно менее чувствительна к весеннему возврату холодов. При более высоких температурах у нее сокращается общий период вегетации. Яровую пшеницу можно возделывать в районах с сухим летом, хотя транспирационный коэффициент у неё довольно высокий (450-600) и она не является особо засухоустойчивым растением (А.И. Бараев, 1987).
Во многих почвенно-климатических зонах мира недостаток воды лимитирует величину и качество урожая растений, а в засушливых районах, где выпадает менее 500 мм осадков в год, урожайность сельскохозяйственных культур обычно пропорциональна запасам влаги. Растения подвергаются водному стрессу, как в результате дефицита, так и избытка влаги в почве. Исключительно важную роль играет распределение осадков в течение года. Значение запасов почвенной влаги к весне в засушливые годы возрастает, во влажные годы -уменьшается (П.М. Фокеев, 1961).
Результаты формирования агроэкотипа сорта яровой мягкой пшеницы
Следовательно, в различных почвенно-климатических зонах «критические» признаки растений, определяющие величину урожая и его стабильность по годам, оказываются разными. Кроме того, хотя при формировании моделей, например, сортов пшеницы и используется более 100 признаков, главное внимание обычно уделяют важнейшим из них - степени фотопериодической чувствительности, короткостебельности, густоты и продуктивности стеблестоя и другое (А.А. Жученко, 2001).
Считается, что теоретические основы создания модели сорта зерновых в зависимости от экологических условий были наиболее полно изложены шведским ученым Мак Кеем на V Югославском симпозиуме по научно-исследовательской работе с пшеницей в 1966 году. Мак Кей подчеркивает, что в разработке моделей сортов нужно ограничиться морфологическими особенностями растений (степень кущения, число колосьев, число зерен и масса зерна в колосе), которые и определяют урожайность растений в различных экологических условиях.
На III международном симпозиуме по генетике пшеницы в 1968 году в Австралии доктор Дж. Дональд изложил проект создания модели пшеницы с карликовым типом роста, прямостоячими листьями и однопобеговым типом стебля, то есть модель растения без кущения.
В противоположность Дж. Дональду, К.В. Финлей (1968) считает, что нет необходимости уточнять модель сорта, который нужно создавать, так как у него быстро уменьшается запас генетической изменчивости, а высокие урожайность и приспособляемость могут быть достигнуты в различных условиях. Исходя из этого положения, 3. Мартинич (1973) подчеркивает необходимость создания сортов с широкой генетической приспособляемостью.
Бороевич, С. (1984) считает, что моделирование конкретного идиотипа окажется бесполезным, если оно не охватывает широкого круга признаков и не учитывает конкретных агроэкологических условий, для которых создается сорт (качество пашни, количество и распределение осадков, сроки сева, плотность посева, лежкость и транспортабельность, требования товарного рынка и так далее). При этом особое внимание автор уделяет не только морфологическим, но и физиологическим признакам, в том числе селекции на высокую эффективность фотосинтеза, показателям индекса урожайности, продолжительности сохранения листовой поверхности, длительности налива зерна и прочее.
Сделаны попытки объединения разных подходов при разработке моделей. Наиболее же удачны модели ярового ячменя и озимой пшеницы для Центральной Европы, в которых обобщаются и эмпирический опыт селекции , и результат статистического анализа связей признаков. Моделированием сорта яровой пшеницы занимался В.А. Кумаков (1985).
Схематическая модель дает наглядное представление о взаимосвязях элементов системы, но сама по себе не может демонстрировать ее поведение в различных ситуациях. Для этих целей разрабатывается математическая модель, на которой можно проводить численные эксперименты, имитируя поведение агрофитоценоза в зависимости от соотношения признаков растений и условий среды (А.С. Образцов, 1981).
По существу математическое моделирование представляет собой отдельный этап процесса познания - создание абстрактного представления об интересующих нас свойствах объекта исследования и математическая модель является отражением этих свойств (В.П. Лухменев, М.К. Базаров, 1998).
Изучение методов сбора, систематизации и обработки результатов наблюдений массовых случайных явлений с целью выявления существующих закономерностей является задачей математической статистики. Математико-статистические методы позволяют выбрать из данного ряда такую гипотезу (модель), которая наиболее соответствует исходным экспериментальным данным (Г.Н. Зайцев, 1984).
Применение методов математической статистики в науке о живой приро 27 де имеет более чем вековую историю (НВ.Томилов, 1983; Дж.Ферстер,Т.Ренц, 1983).
Корреляционный анализ признаков для целей селекции - прием далеко не новый. Первые отечественные исследования в этом направлении были проведены еще в первые десятилетия развития научной селекции в нашей стране. В частности, в Саратове применительно к яровой пшенице такие исследования провела по инициативе Г.К. Мейстера, В.Н. Мамонтова в 1927 году (В.А. Кумаков, 1980). Предприняты попытки использовать корреляционный анализ признаков для расчета количественных параметров будущих сортов, то есть для математического «статистического» обоснования моделей сортов. В наиболее законченном виде такая попытка сделана в «Методических указаниях по программированию селекции сортов озимой мягкой пшеницы интенсивного типа», изданных в 1976 году Всесоюзным научно-исследовательским институтом растениеводства (ВИР).
Необходимость обеспечения сельского хозяйства всесторонней количественной информации о влиянии складывающихся и ожидаемых погодных условий на формирование продуктивности посевов способствовала развитию работ по моделированию воздействия внешней среды на основные процессы жизнедеятельности растений и, в конечном итоге на урожайность.
Математическое моделирование широко применяется для изучения процесса формирования количества урожая и создания количественной теории продукционного процесса. Различные аспекты этой проблемы достаточно полно разработаны А.А. Ничипоровичем, А.И. Будаговским, Ю.К. Россом, М.И. Будыко, О.Д. Сиротенко, Е.П. Галяминым, А.П. Полевым и др.
В современных моделях продукционного процесса растений наиболее полно реализован подход к распределению ассимилятов, предложенный впервые Ю.К. Россом (1975). Впервые математическое описание процесса дыхания было сделано в 1970 году одновременно Тоомингом и Мак Кри.
Влияние агрометеорологических условий на формирование качества зерна
Технологические свойства и товарную ценность различных сортов пшеницы определяют силой зерна. Термин «сильная» (strength) пшеница появился в начале XIX века в Англии в противоположность английской слабой (weak) пшенице (Н.С. Беркутова, 1991).
Сложность многосторонней природы понятия "силы" обусловливает сложность методов и многосторонность признаков для её характеристики. В разных странах при оценке качества зерна используют до 20 различных прямых и косвенных методов. Отсутствие интегральных характеристик и требование полноты оценки побуждают, по утверждению процитированного автора, к применению всего комплекса признаков, которые не заменяют друг друга.
Однако Л.Н. Любарский ещё в 1967 г. высказал мнение, что "сила" пшеницы и технологические свойства зерна являются синонимами.
Мукомол и пекарь употребляют термин «сила», означающий определенные особенности пшеничной муки, которые проявляются в тесте и в хлебе. Муку, требующую большего количества воды для получения теста с нормальной консистенцией, хорошей упругостью и эластичностью и при выпечке дающую формоустойчивый хлеб большого объема с хорошей пористостью, принято называть сильной (М.М. Самсонов, 1967).
В международной практике были установлены следующие нормативы показателей для сильной пшеницы.
При оценке на фаринографе сильной считается мука, которая имеет показатель разжижения теста менее 80 ед., а при исследовании на альвеографе сильной считается мука с показателем W не менее 280 х 10"4 дж. Кроме того, сильная мука должна иметь показатель упругости не ниже 80 мм при отношении упругости к растяжимости 1...2. С помощью фаринографа определяется также водопоглотительная способность (ВПС) муки, от которой зависит выход хлеба. Объёмный выход хлеба из 100 г муки у сильной пшеницы должен быть не ниже 450 мл (без применения улучшителей), не ниже 550 мл при выпечке с сахаром и 650 мл при выпечке с сахаром и броматом калия.
Нормативные показатели качества для сильных пшениц представляют совокупность требований, общих для всех регионов их производства. Возможности же селекции в регионе должны отражаться в модельных параметрах адаптивного сорта, которые по величине могут отличаться от нормативов (А.П. Головоченко, 2001).
Для выявления диапазона проявления показателей качества зерна яровой мягкой пшеницы были выбраны годы с контрастными погодными условиями в период вегетации растений. Уровень проявления показателей качества зерна в разные годы представлен в таблице 12.
Многие сорта способны использовать потенциал зоны и могут формировать показатели качества, превышающие нормативы для сильных пшениц. Например, в 1982 году на Аксаковском ГСУ по обороту пласта, сорт Омская 17 имел объём хлеба 1450 мл при 1220 мл у районированного сорта Московская 35. В следующем году также по обороту пласта сорт Оренбургская 6 отвечал по качеству зерна требованиям сильной пшеницы (объём хлеба 1200 мл), тогда как сорт Московская 35 оказался в классе филеров (объём хлеба 990 мл).
Как показывают многолетние исследования, возможности селекции на высокое качество зерна яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне несколько ниже, чем в степных зонах Оренбургской области. Однако и здесь в качестве модельных показателей необходимо использовать нормативные значения для сильного сорта. В качестве модельных показателей качества зерна в засушливой степи Оренбургского Зауралья в селекционном процессе яровой мягкой пшеницы, без сомнения, следует использовать сорт Саратовская 29, в котором на сегодняшний день удачно совмещаются высокая продуктивность и качество зерна. Сравнение с ним новых селекционных сортов показало, что потенциал качества зерна в этой зоне далеко не исчерпан и может превышать нормативные требования.
Уровень проявления показателей качества зерна у районированного сорта яровой мягкой пшеницы в контрастные по влагообеспеченности годы Показатели качества Нормативные значения для сильного сорта Аксаковский ГСУ, сорт Саратовская 39 Адамовский ГСУ, сорт Саратовская 1975 сухой 1976 средний 1977 влажный 1978 средний 1975 сухой 1976 средний 1977 влажный 1978 средний
Например, в 1983 году объёмный выход хлеба у сорта Оренбургская 6 по чистому пару достиг 1550 мл (при 1300 мл у Саратовской 29). В 1989 г. также по пару эти показатели составили 1520 мл у сорта Алтайская 50 и 1340 мл Саратовской 29.
Тем не менее, следует отметить, что приведённые методы не позволяют полностью выявить хлебопекарные качества сильной пшеницы. В связи с этим разработанный в Канаде метод применения повторного замеса теста (remix), позволил по-новому решить вопрос о соотношении "силы" и хлебопекарных качеств. Если раньше считали, что сильная пшеница часто даёт хлеб значительно меньше, чем пшеница средней "силы", и делали, поэтому существенные различия между понятием "силы" и хлебопекарными качествами, то теперь оказалось, что сильная пшеница имеет одновременно и самые высокие хлебопекарные качества. Таким образом, эти понятия стали рассматривать как тождественные. После применения модифицированного метода (remix) ни в одном случае объём хлеба из смеси не достигал объёма хлеба из одной сильной пшеницы (А.Я. Пумпянский, 1971).
Основным фактором, обуславливающим силу муки, является ее белково-протеиназный комплекс. Понятие «белково-протеиназный комплекс зерна, муки или теста» охватывает белковые вещества, протеолитические ферменты и активаторы или ингибиторы протеолиза. Эти компоненты белково-протеиназного комплекса в их взаимодействии в основном обуславливают состояние и изменения белковых веществ и в связи с этим структурно-механические свойства теста (Л.Я. Ауэрман, 1984).
Примерно от 2/3 до 3/4 белка зерна пшеницы и муки из нее представлено его глиадиновой (растворимой в 70%-ном водном растворе этилового спирта) и глютениновой (растворимой в 0,1-0,2% растворе щелочей) фракциями, находящихся в белке эндосперма зерна. Остальная часть белка, сосредоточенная в эндосперме, зародыше и алейроновом слое зерновки представлена в основном его альбуминовой и глобулиновой фракциями, растворимой в воде и в растворе солей соответственно (А.Н. Павлов, 1974).
Влияние погодно-климатических условий на развитие болезней и вредителей
Главные факторы, определяющие себестоимость продукции в растениеводстве, - урожайность сельскохозяйственных культур и затраты на их производство. Один из важнейших показателей, характеризующий экономическую эффективность работы предприятия - рентабельность хозяйства. При анализе рентабельности отдельных видов продукции выясняют, какие продукты для хозяйства являются прибыльными, какие убыточными.
Большая значимость рентабельности обусловлена тем, что она соединяет в себе два таких исключительно важных экономических показателя, как прибыль и затраты на производство, в результате которых эта прибыль получена.
Качество зерна - главный критерий, по которому пшеница оценивается на мировом рынке. В таблицах 31и 32 показаны сопряженные годы, в которых изучалось качество зерна по показателям, используемым при заготовке зерна.
Из таблиц видно что, первоклассное зерно мягкой пшеницы формируется гораздо чаще в степной зоне Казахстанской провинции, чем в лесостепной зоне Пре-дуральской провинции, хотя уровень урожайности в степной зоне ниже, что объясняется различным биоклиматическим потенциалом сравниваемых территорий.
Так, за 19 лет сопряженного испытания, зерно первого класса на Адамов-ском ГСУ наблюдалось 12 лет, на Аксаковском 7 лет. Зерно второго класса получено 5 раз как в лесостепной зоне, так и в степной. В Предуральской провинции зерно третьего класса наблюдалось 5 лет, а в Казахстанской провинции -2 года. Кроме того, на Аксаковском ГСУ 2 раза за изучавшийся период качество зерна мягкой пшеницы соответствовало 4 классу.
Создание и ускоренное внедрение в производство оптимального агроэкоти-па сорта яровой мягкой пшеницы в каждой природной зоне Оренбургского Приуралья обеспечит прибавку валового сбора зерна без дополнительных затрат, что гарантирует высокий экономический эффект.
Взяв среднюю за все годы исследования (включающие засухи различной интенсивности) прибавку при внедрении оптимального агроэкотипа яровой мягкой пшеницы 15%, что для южной лесостепи составляет 0,24 , а для степной Казахстанской провинции 0,22 т зерна с 1 га, и, используя вероятность формирования классного зерна, получим дополнительную прибыль на один гектар.
На основании этой таблицы, можно утверждать, что возделывание яровой мягкой пшеницы наиболее экономически выгодным является в степной зоне Оренбургского Зауралья, так как на Адамовском ГСУ классность зерна выше, чем на Аксаковском ГСУ, тем самым увеличивается цена ее реализации.
При 19 годах сопряженной оценки один гектар мягкой пшеницы в степной зоне Оренбургского Зауралья в среднем дал прибыль на 285 рублей больше, чем один гектар мягкой пшеницы в лесостепной зоне (в ценах 2006г.).
Основной задачей в засушливых условиях степной и лесостепной зон Оренбургского Приуралья является создание сортов, обладающих повышенной продуктивностью в благоприятные и формировать стабильные урожаи в экстремальные годы при высоком качестве зерна, устойчивых к болезням и вредителям и к засухе различной интенсивности. Для этого необходимо серьезное и глубокое агроэкологическое обоснование признаков будущего сорта или его теоретической модели на базе многолетних работ по селекции.
Подводя итоги можно сделать следующее заключение по данной диссертации: результаты исследований ГСУ показывают, что есть сорта, способные использовать природно-ресурсный потенциал зоны и формировать стабильные урожаи с высокими показателями качества зерна, устойчивостью к болезням и вредителям и к засухе различной интенсивности.
1. Модель зависимости урожайности зерна от факторов внешней среды для яровой мягкой пшеницы имеет на входе значительное количество переменных. При этом удается описать 70...80% разброса значений урожайности зерна. Можно констатировать, что всем подвергнувшимся исследованию природно-климатическим зонам Оренбургского Предуралья, присущи квадратические зависимости урожайности зерна от величины зимних осадков.
2. Более чем полувековая работа Государственной сортоиспытательной сети показала, что в условиях неустойчивого увлажнения степной зоны Оренбургского Приуралья наиболее приспособленными сортами яровой мягкой пшеницы здесь (судя по длительному сроку их использования в производстве) можно считать такие, как Московская 35 (южная лесостепь), Саратовская 42 (степная Заволжская провинция), Саратовская 29 (степная Казахстанская провинция). Резкие колебания погоды не позволяют статистически доказать достоверность прибавки урожайности большого количества новых сортов из-за короткого периода их испытания.
3. В Оренбургском Зауралье можно уверенно делать ставку на отбор новых перспективных форм, ориентируясь на индекс вегетативной массы. В Пре-дуралье доля влияния этого фактора в превышение урожайности значительно меньше. Длина периода всходы - колошение не оказывает влияния на прибавку урожайности яровой мягкой пшеницы, а влияния периода колошение-созревание не установлено.
4. В условиях степи и южной лесостепи Оренбургского Приуралья наибольшую селекционную значимость среди показателей качества зерна яровой мягкой пшеницы имеет сила муки по альвеографу. Но информативность этого показателя недостаточно высока, чтобы обойтись без пробных выпечек хлеба.
В лесостепной зоне наиболее информативными из косвенных методов оценки качества заготовляемого зерна пшеницы мягкой являются оценка вало-риметра, упругость теста и водопоглотительная способность муки
