Содержание к диссертации
Введение
1 Современное состояние вопроса (обзор литературы) 7
1.1 Значение тритикале в сельскохозяйственном производстве 7
1.2 Сорт как фактор повышения урожайности 11
1.3 Качество семян и его влияние на урожайность зерновых культур 14
1.4 Влияние приемов посева на урожайность и качество семян зерновых культур
1.4.1 Норма высева 22
1.4.2 Способ посева 32
2 Место, условия и методика проведения исследований 39
2.1 Почвенно-климатические условия региона 39
2.2 Условия проведения исследований
2.2.1 Погодные условия 40
2.2.2 Почвенные условия
2.3 Методика проведения исследований 44
2.4 Технология возделывания озимой тритикале в опытах 46
3 Урожайностьи качество семян сортов озимой тритикале в зависимости от нормы высева 47
3.1 Урожай зерна и его обоснование 47
3.2 Семенная продуктивность и качество семян 55
3.3 Морфофизиологическая оценка проростков 61
4 Продуктивность сортов озимой тритикале в зависимости от способа посева 67
4.1 Урожай зерна и его обоснование 67
4.2 Семенная продуктивность и качество семян 76
4.3 Морфофизиологическая оценка проростков 82
5 Экономическая и энергетическая оценка и производственная проверка результатов исследований 89
5.1 Экономическая оценка 89
5.2 Энергетическая оценка 91
5.3 Производственная проверка 93
Заключение 96
Рекомендации производству 99
Список литературы 100
- Качество семян и его влияние на урожайность зерновых культур
- Условия проведения исследований
- Семенная продуктивность и качество семян
- Семенная продуктивность и качество семян
Введение к работе
Актуальность исследований. Озимая тритикале занимает небольшие площади в Среднем Предуралье, но ее биологические возможности делают культуру привлекательной. Несмотря на явные преимущества новой культуры площади под ней растут пока сравнительно медленно из-за малого количества имеющихся в распоряжении сельскохозяйственного производства сортов, отсутствия или недостаточной разработки сортовых технологий при их внедрении в сельскохозяйственное производство и четко отлаженной системы семеноводства [Орлова Н. С., 2014]. Для достижения обеспеченности семенами необходимо разработать перспективные технологии семеноводства озимой тритикале, которые обеспечат высокий коэффициент размножения семян и качество получаемого семенного материала. Правильный выбор нормы высева и способа посева этих приемов позволяет сэкономить посевной материал, формировать более выровненный стеблестой, снижать зимние повреждения озимых культур и обеспечивать высокую продуктивность.
Степень разработанности. Изучению технологии выращивания озимой тритикале в Среднем Предуралье посвящены работы Е. В. Собенникова, Т. А. Бабайцевой, О. С. Тихоновой, И. Ш. Фатыхова, Г. П. Майсак, Л. А. Толка-новой, А. П. Емельяновой, С. И. Коконова, В. А. Волошина, Э. Д. Акманаева, Е. Д. Лопаткиной и др. Но в этих работах рассматриваются биологические особенности, селекция, некоторые агротехнические приемы при использовании тритикале на зерно или зеленый корм. Остается малоизученным вопрос о способах и нормах высева при закладке семенных посевов.
Цели и задачи. Цель – разработать приемы выращивания озимой тритикале при производстве семян высоких репродукций в Среднем Предуралье. Для выполнения данной цели решались следующие задачи:
-
установить влияние сорта, нормы высева, способов посева на урожай зерна, научно обосновать его структурой и зимостойкостью;
-
выявить влияние изучаемых технологических приемов на семенную продуктивность, качество выращенных семян и коэффициент их размножения;
-
дать морфофизиологическую оценку проросткам и установить наличие связи урожая семян со степенью развития и морфологическими показателями проростков;
-
дать производственную оценку технологическим приемам при выращивании семян высоких репродукций;
-
рассчитать экономическую и энергетическую эффективность применяемых технологических приемов.
Научная новизна. В условиях Среднего Предуралья изучено влияние нормы высева и способов посева на продуктивность сортов озимой тритикале, их зимостойкость, коэффициент размножения и качество семян. Дана морфо-физиологическая оценка проростков выращенных семян и установлен характер корреляционной связи урожая семян со степенью развития проростков. Выявлено наличие сортовых особенностей в изменчивости продуктивности и качества семян.
Теоретическая и практическая значимость. Сельскохозяйственному производству Среднего Предуралья предложены оптимальные приемы посева, обеспечивающие получение высокого урожая зерна и семян, повышение коэффициента размножения и формирование биологически полноценных семян при производстве семян высоких репродукций озимой тритикале Ижевская 2 и Зи-могор. На основе экспериментальных данных установлено, что при возделывании озимой тритикале Зимогор наиболее оптимальным является ленточный двухстрочный способ посева с нормой высева всхожих семян 6 млн. шт./га, для сорта Ижевская 2 - обычный рядовой способ посева с нормой высева всхожих семян 5 млн. шт./га. С целью ускоренного размножения сорта Ижевская 2 возможно снижение нормы высева до 3-4 млн. шт./га. В производственных испытаниях, проведенных в АО «Учхоз Июльское Ижевской ГСХА» Воткинского района Удмуртской Республики, применение ленточного двухстрочного способа посева с нормой высева всхожих семян 6 млн. шт./га позволил увеличить урожайность семян озимой тритикале Зимогор до 2,87 т/га, а обычного рядового способ посева сорта Ижевская 2 с нормой высева 5 млн. шт./га обеспечило урожайность семян 2,00 т/га. Полученные в опытах семена обладали высокими посевными качествами.
Исследования по изучению влияния приемов посева на продуктивность и посевные качества семян озимой тритикале Ижевская 2 и Зимогор при производстве семян высоких репродукций входили в план научно-исследовательской работы ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА (номер государственной регистрации 01201051318).
Методология и методы исследования. Методология проведенных исследований включала общенаучные и теоретические методы: аналогию, сравнение, анализ, синтез, обобщение, моделирование, использованные при работе с научными публикациями и опытными данными, а также эмпирические методы - полевые и лабораторные эксперименты, наблюдения, измерения, описание.
Положения, выносимые на защиту:
формирование урожая зерна, семенная продуктивность, коэффициент размножения семян сортов озимой тритикале при разных нормах высева и способах посева;
посевные качества выращенных при разных нормах высева и способах посева семян сортов озимой тритикале и их оценка по морфофизиологическим параметрам проростков;
характер связи урожая выращенных семян с морфофизиологическими параметрами проростков;
производственная, экономическая и энергетическая оценки технологических приемов, применяемых при производстве семян высоких репродукций озимой тритикале.
Степень достоверности и апробация результатов. В основу научно-исследовательской работы, проводимой в период подготовки диссертации, положены общепринятые методики, ГОСТы, используемые в растениеводстве, а также математическая обработка экспериментальных данных, что позволяет счи-
тать результаты достоверными, а выводы и рекомендации, выданные для практических целей – обоснованными.
Материалы диссертационной работы доложены на Всероссийских и Международных конференциях, проводимых в ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА (2012-2016 гг.) и ФГБОУ ВО Пермская ГСХА им. академика Д. Н. Прянишникова (2016 г.). Отчеты по материалам исследований ежегодно заслушивались на заседаниях кафедры растениеводства ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА (2012-2016 гг.). По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 – в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.
Личный вклад. В диссертации представлены материалы исследований, полученные в 2013-2016 гг. автором лично, а также данные, полученные при его непосредственном участии.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 132 страницах компьютерного текста, содержит 28 таблиц, 8 рисунков, 13 приложений. Список литературы включает 278 наименований, в том числе 4 иностранных авторов.
Качество семян и его влияние на урожайность зерновых культур
Увеличение производства зерна немыслимо без внедрения новейших достижений науки, в том числе новых сортов [Ремесло В. Н., 1976; Галичен-ко И. И., 2005]. Сорт – группа растений, которая независимо от охраноспособности, определяется по признакам, характеризующим данный генотип или комбинацию генотипов, и отличается от других групп растений того же ботанического таксона одним или несколькими признаками [Гражданский Кодекс …, 2011].
Сорт растений – одно из средств производства, причем самое экономичное [Васильев В. В., 2007]. Например, Н. И. Лещенко [2000А] пишет, что экономический эффект за годы внедрения сорта ржи Чулпан в производство (1979-1991) по бывшему СССР составил более 1 млрд. руб. Внедрение озимой пшеницы Безостая 1 позволило уже в первые 10 лет окупить в производстве каждый рубль затрат на его селекцию суммой дохода 2027 руб. [Гу-жов Ю. Л., 2003]. При оценке эффективности возделывания новых сортов яровой пшеницы в лесостепной зоне Тюменской области с учетом качества зерна прибыль была выше на 3840-3860 руб. с 1 га по сравнению с показателями экономических расчетов по фуражному зерну [Качество зерна …, 2010; Белкина Р. И., 2012].
По мнению ряда ученых, среди основных факторов, влияющих на величину урожая, первое место принадлежит сорту, второе – удобрениям, третье – мероприятиям по уходу за посевами и их защите от болезней, вредителей и сорных растений [Сорта …, 2002; Сорт – основа …, 2007]. Вклад сорта в повышение урожайности важнейших сельскохозяйственных культур за последнее десятилетие оценивается в 20-70 %, при этом роль фактора интенси 12 фикации производства будет постоянно возрастать [Косяненко Л. П., 2002; Жученко А. А., 2008; Использование …, 2008; Алабушев А. В., 2010; Огородников Л. П., 2010]. Это связано как с общей тенденцией биологизации и экологизации сельскохозяйственного производства, так и со значительно возросшими возможностями самой селекции в управлении генотипической изменчивостью культивируемых видов [Алабушев А. В., 2011].
Ряд экспериментов показывает, что только внедрение новых сортов может обеспечить ежегодное повышение урожайности приблизительно на 1 % [Сорта …, 2002; Пыльнев В. В., 2003; Сорт – основа …, 2007]. По мнению Горбань Г. С. [1977] лучшие новые сорта зерновых культур могут давать прибавку 0,2-0,4 т/га и более по сравнению со старыми сортами. По данным В. Н. Ремесло [1976], урожайность озимой пшеницы на Украине выросла за счет внедрения в производство сортов Мироновской селекции с 1,18 т/га (1913 г.) до 3,19 т/га (1973 г.).
Потенциал урожайности современных сортов зерновых культур достигает 6,5-7,0 т/га [Васильев В. В., 2007]. В Московском НИИСХ «Немчиновка» создаются низкостебельные сорта озимой пшеницы (высотой 65-70 см) с потенциалом урожайности 14,0-15,0 т/га [Сандухадзе Б. И., 2011]. В Краснодарском НИИСХ, под руководством Л. А. Беспаловой созданы новые сорта зерновых культур, обеспечивающие урожайность до 12,0 т/га [Савченко И., 2011].
Сорт – это не только урожайность, но и качество, устойчивость к стрессам (в том числе к болезням и вредителям), приспособленность к механизированному возделыванию; это экономия материальных, энергетических средств, защита окружающей среды [Бабайцева Т. А., 2006]. Устойчивый сорт противостоит болезням без применения химических средств защиты, ухудшающих экологию. Сорт повышает эффективность использования любых других средств производства, например, минеральных удобрений, сельскохозяйственных машин. Новые интенсивные сорта способны окупать высокие дозы удобрений. Непременными свойствами таких сортов должны быть повышенная устойчивость к полеганию и болезням, а потенциал – до 10,0 т/га [Васильев В. В., 2007]. Сорт является носителем наследственных свойств сельскохозяйственной культуры, ее биологических особенностей в виде определенных достоинств, а иногда и недостатков. Поэтому технология выращивания культуры должна строиться, по мнению А. М. Ленточкина [2011], основываясь на этих особенностях, стремясь наиболее полно реализовать биологический потенциал растений.
Сорт может стать одним из эффективных средств повышения адаптации сельскохозяйственных растений к засухе [Бабайцева Т. А., 2011Б; Гай-нуллин Р. М., 2013], к действию отрицательных факторов внешней среды [Whalley D. B., 1966], приспособления к возделыванию по обычной технологии, при недостатке минеральных удобрений, на бедных почвах [Васильев В. В., 2007].
Из практики известно, что не все сорта одинаково используют условия, которые создаются при их возделывании [Курылева С. Г., 2000]. В этой связи важна адресная адаптация сортов к конкретным агроэкологическим условиям, чтобы они могли максимально реализовать свой генетический потенциал [Yau S. K., 1991]. Сочетание в одном сорте высокого потенциала продуктивности с устойчивостью к неблагоприятным факторам среды – одна из главных задач селекции. В настоящее время прослеживается одностороняя тенденция к созданию сортов интенсивного типа, и в этом направлении достигнуты значительные успехи. Однако большинство интенсивных сортов характеризуются низкой устойчивостью к неблагоприятным факторам среды [Вед-ров Н. Г., 1984; Новый сорт …, 2008; Ларионов Ю. С., 2009].
Академик РАСХН А. А. Гончаренко [1998] указывает, что необходимо вести селекционную работу в разных направлениях, чтобы получить сорта для целевого использования [Ахиярова Л. М., 2008]. В селекционных программах придается большое значение научному прогнозированию параметров будущего сорта, при этом имеется ввиду понятие модели, или идеатипа, сорта. В современных условиях, когда стоит задача создания сортов очень высокой продуктивности, идиотип представляется как сорт будущего, спо 14 собный давать предельно возможные урожаи при лучшем сочетании всех других, требуемых производством качеств [Новый сорт …, 2008]. Важно иметь сорта не только с высокой потенциальной продуктивностью, но и со стабильной урожайностью при различных условиях возделывания [Нетте-вич Э. Д., 1986]. Стабильность урожайности по годам, в разных условиях вегетационных периодов обеспечивает безкризисность производства, стабильность экономики [Ленточкин А. М., 2011]. При внедрении новых сортов очень важна отработка отдельных элементов технологии их возделывания, которые должны быть дифференцированы в зависимости от сортовых особенностей [Хицков И. Ф., 2005; Семеноводство – важный …, 2008].
Таким образом, правильный выбор сорта с учетом его биологических особенностей и соблюдение технологии возделывания могут гарантировать получение высокого урожая любой сельскохозяйственной культуры.
Условия проведения исследований
В зоне Среднего Предуралья находится Удмуртская Республика и Пермский край. Территория Удмуртии расположена в восточной части Русской равнины [Удмуртская Республика, 2000] и находится в зонах южной тайги и смешанных лесов на востоке Восточно-Европейской равнины, в междуречье Камы и ее правого притока – Вятки [Климат …, 2016; Погода и климат …, 2016].
В Удмуртской Республике основными типами почв являются дерново-подзолистые (преобладают), серые лесные оподзоленные и дерново-карбонатные. Дерново-подзолистые разного гранулометрического состава от всей площади сельскохозяйственных угодий составляют 65,1 %, серые лесные оподзоленные суглинистые и глинистые – 14,4 %, дерново-карбонатные – 4,7 % [Ковриго В. П., 2002]. Дерново-подзолистые суглинистые почвы большей частью содержат в пахотном слое 1,5-2,5 % гумуса, пес 40 чаные и супесчаные – 1-2 %. Для этих почв характерна кислая реакция (рН 4,1-4,8), что отрицательно влияет на урожайность сельскохозяйственных культур. Сумма обменных оснований составляет 8-15 мг-экв./100 г почвы. Обеспеченность зерновых культур доступным для растений фосфором низкая, а калием – средняя. Азота в почвах содержится мало [Вараксин И. И., 1972].
Климат Удмуртии умеренно континентальный с продолжительной холодной и многоснежной зимой, теплым летом и хорошо выраженными переходными сезонами: весной и осенью [Удмуртская Республика, 2000]. Среднегодовая температура воздуха положительная и составляет 1,0 оС на северо-востоке и 2,5 оС на юго-западе. Самым холодным месяцем в Удмуртии является январь со среднемесячной температурой воздуха-15,2…-14,2 оС. Иногда морозы могут достигать -35…-40 оС и даже -50 оС. Самым теплым месяцем считается июль, среднемесячная температура составляет 18,0…19,0 оС, но поднимается до 37…38 оС. За год выпадает 500 – 600 мм осадков. Первый снег обычно выпадает в октябре, постоянный снежный покров образуется в середине ноября и лежит 160-180 дней. Его мощность достигает 50-60 см [География Удмуртии, 2016].
В целом, климатические условия Удмуртской Республики благоприятны для произрастания всех сельскохозяйственных культур, возделываемых в зоне Среднего Предуралья.
Первый год исследований (2012-2013 гг.) был благоприятным. Осень была теплая и продолжительная со среднесуточной температурой воздуха за сентябрь-октябрь выше нормы на 0,7…2,1 С, осадков выпало 82-124 % нормы. Такие условия способствовали растениям озимой тритикале хорошо развиться и подготовиться к зиме. Конец осенней вегетации озимой тритикале отмечен во второй декаде октября. Зимние месяцы характеризовались относительной нестабильностью. Февраль, по сравнению со среднемноголетними значениями, был теплее на 3,3 С, но остальные зимние месяцы, наоборот, холоднее на 2,1…4,0 С. Высота снежного покрова к концу зимы составила 68 см. В апреле было отмечено быстрое таяние снега, который полностью сошел с полей к 21 апреля. К концу месяца началась активная вегетация растений, влажная и теплая погода способствовала быстрому отрастанию растений и дополнительному кущению. Первая половина весенне-летней вегетации озимой тритикале проходила в условиях недостатка влаги (ГТК составила 0,8 и 0,6). Конец июня и июль характеризовались высокими среднесуточными температурами воздуха при практически полном отсутствии осадков, что способствовало быстрому высыханию растений и формированию мелкого зерна.
Осенний период вегетации 2013 г. проходил при теплой и влажной погоде, что позволило растениям хорошо развиться. Однако конец осенней вегетации озимой тритикале был отмечен раньше, чем в предыдущем году – в третьей декаде сентября. Зимние месяцы характеризовались низкими температурами, в январе и феврале среднесуточная температура воздуха была ниже нормы на 1,5…1,7 С, но обилие осадков обеспечило благоприятные условия перезимовки. Высота снежного покрова к концу зимы составила 83 см. Таяние снега было медленным, он полностью сошел с полей лишь 24 апреля 2014 г. Теплая погода мая способствовала быстрому началу отрастания растений, которое было отмечено 3 мая. Однако кущение растений было невысоким из-за отсутствия осадков и высоких дневных температур воздуха (ГТК в мае 0,5). Период летней вегетации проходил в условиях высокой увлажненности, осадков за этот период выпало 103-125 % от нормы, температура воздуха была ниже среднемноголетних значений на 0,9-3,4 С (ГТК в июне-июле 1,3-1,5). Большое количество осадков, выпавших в конце мая – начале июня, привело к дополнительному кущению и образованию непродуктивного стеблестоя. Невысокие температуры при высокой влажности в период налива зерна способствовали формированию крупного зерна.
Период от посева до кущения озимой тритикале осенью 2014 г. проходил при теплой погоде, однако при недостаточном количеством осадков. Конец вегетации отмечен во второй декаде сентября. Зимние месяцы были теплые и малоснежные. Высота снежного покрова к концу зимы составила 51 см. В третьей декаде апреля 2015 г. отмечено возобновление вегетации. Однако среднесуточные температуры были ниже среднемноголетних. В первой половине весенне-летнего периода вегетации установилась жаркая погода со среднесуточной температурой воздуха в мае-июне выше нормы на 2,5…3,0 С и с дефицитом осадков (сумма осадков составила 85 и 65 % от нормы). В июле-августе в период налива зерна среднесуточная температура воздуха была ниже на 2,2…3,3 С, осадков выпало 186-188 %, что растянуло период созревания, но способствовало формированию относительно крупного зерна.
Семенная продуктивность и качество семян
В семеноводстве важно не только получить урожайность зерна, но и обеспечить после подработки высокий выход семян, отвечающих по показателям качества требованиям ГОСТ Р 52325-2005. Как показывает анализ научной литературы и практический опыт, данные показатели можно регулировать агротехническими приемами.
Различные условия в годы проведения исследований отразились на выходе семян (таблица 6). Высоким он был в 2013 и 2015 гг. (в среднем по опыту соответственно 90 и 87 %). Высокая увлажненность начала летнего периода вегетации в 2014 г. (ГТК в первой половине июня 1,2-2,4) привела к дополнительному кущению, и, как следствие, к увеличению разнокачественно-сти семян по физическим параметрам. Выход семян был значительно меньше, чем в другие годы, и составил в среднем по опыту 78 %.
Высоким выходом семян в среднем за годы исследований (88 %) характеризовался сорт Зимогор. Сорт Ижевская 2 формировал менее выровненное зерно и после сортировки выход семенной фракции был меньшим в среднем на 6 % при НСР05 = 1 %. Большая разница между сортами по данному показателю отмечена в 2014 г., когда выход семян у сорт Зимогор был выше, чем у сорта Ижевская 2 на 10 % (НСР05 = 2 %). Это можно объяснить тем, что у сорт Ижевская 2 сильнее проявилась разнокачественность стеблей по степени развития, чем у сорта Зимогор.
Нормы высева меньше влияли на выход семян (доля влияния данного фактора составила 19 %), который в среднем по опыту при нормах высева от 3 до 6 млн. шт./га был на одном уровне – 86 %, и только дальнейшее загущение посевов привело к снижению выхода семян до 82 % (НСР05 = 1 %). Однако были обнаружены межсортовые различия по данному показателю. Для сорта Ижевская 2 нормы высева 5 и 6 млн. шт./га обеспечили наибольший выход семян (84 %), тогда как у сорта Зимогор выход семян увеличивался с уменьшением нормы высева и достиг в наиболее разреженном посеве 89-90 % (3-4 млн. шт./га).
Корреляционный анализ показал в среднем по опыту достоверную тесную сопряженность выхода семян с озерненностью колоса (r = 0,88) и массой зерна с колоса (r = 0,97), а также среднюю с массой 1000 зерен (r = 0,62). Густота продуктивного стеблестоя практически не повлияла на данный показатель, коэффициент детерминации (dyx) составил 0,005.
Урожайность семян также зависела от условий года и варьировала в среднем по опыту от 2,00 до 2,88 т/га. Наиболее оптимальные условия для формирования семян сложились в 2013 г. Дисперсионный анализ показал, что наибольшее влияние на урожайность семян оказал сорт. Доля влияния данного фактора составила в среднем за годы исследований 81 %. И только в 2015 г. на урожайность семян преимущественно оказала влияние норма высева (доля фактора 72 %).
Анализ варьирования урожайности семян в годы исследований позволил установить, что у сорта Зимогор урожайность семян была меньше подвержена колебаниям по годам и вариантам опыта, коэффициент вариации (V) составил 11,5-23,8 %, тогда как у сорта Ижевская 2 варьирование было выше – 24,8-30,0 %. В целом по опыту относительно меньшему колебанию урожая семян обоих сортов по годам способствовал посев с нормой высева 6 млн. шт./га.
Во все годы исследований и при всех нормах высева наибольшая семенная продуктивность отмечена у сорта Зимогор, в среднем за 3 года превышение над сортом Ижевская 2 по данному показателю составило 0,84 т/га при НСР05 = 0,08 т/га (таблица 7).
Наиболее оптимальной для повышения семенной продуктивности сорта Ижевская 2 стала норма высева 5 млн. шт./га (урожайность семян составила 2,28 т/га), для сорта Зимогор – 6 млн. шт./га (3,06 т/га). Однако преимущество данных норм высева зависело от условий вегетации. В 2013 г. урожайность семян сорта Ижевская 2 при нормах высева от 5 до 7 млн. шт./га была на одном уровне и составила 2,51-2,67 т/га при НСР05 = 0,22 т/га. Наибольшую урожайность семян (3,41-3,46 т/га) сорта Зимогор обеспечили нормы высева от 5 до 8 млн. шт./га. В 2014 и 2015 гг. формированию наибольшей урожайности сорта Ижевская 2 способствовали нормы высева 5 и 6 млн. шт./га. На сорт Зимогор аналогичное влияние в 2014 г. оказала норма высева 6 млн. шт./га, в 2015 г. – 5 и 6 млн. шт./га.
При производстве семян высших репродукций, а также при проведении сортосмены и сортообновления важным условием является повышение коэффициента размножения семян. Под коэффициентом размножения семян следует понимать отношение массы кондиционных семян к массе высеянных семян [Гуляев Г. В., 1983]. Весовая фактическая норма высева по вариантам опыта представлена в приложении (В).
Характер изменения коэффициента размножения по годам был аналогичен изменению урожайности. В среднем по опыту наибольший коэффициент размножения семян (13,6 ед.) был в 2013 г. В другие годы исследований данный показатель составил 9,9-10,0 ед. и в среднем составил 12,0 ед., что выше аналогичного показателя сорта Ижевская 2 на 1,7 ед. при НСР05 = 0,3 ед. Наиболее высокий коэффициент размножения во все годы исследований получен при норме высева 3 млн. шт./га. У сорта Ижевская 2 в среднем за 3 года он составил 14,4 ед. (выше, чем в контрольном варианте на 47 %), у сорта Зи-могор – 18,3 ед. (выше на 69 %). Дальнейшее увеличение нормы высева обоих сортов привело к снижению данного показателя (рисунок 5, приложение Г). Более высокий коэффициент размножения во все годы исследований был получен у сорта Зимогор (10,4-14,3 ед.).
Семенная продуктивность и качество семян
В среднем за три года исследований семена озимой тритикале, выращенные при обычном рядовом способе посева, обладали способностью формировать более мощные проростки, оцененные в 4,44 балла, что выше, чем при широкорядном и ленточном двухстрочном на 0,10 и 0,04 балла при НСР05 = 0,04 балла. Однако выявлены сортовые особенности. Преимущество обычного рядового способа посева было отмечено только у сорта Зимогор, у которого семена в данном варианте формировали более мощные проростки (4,66 балла), степень развития которых была выше, чем при других способах посева на 0,12 и 0,09 балла при НСР05 = 0,08 балла. У сорта Ижевская 2 более мощные проростки были у семян, выращенных при ленточном двухстрочном (4,24 балла) и обычном рядовом (4,22 балла) способах посева.
На степень развития проростков в среднем за годы исследований установлено влияние и нормы высева. В варианте с полной нормой высева в целом семена сформировали более мощные проростки, но такое преимущество было лишь у сорта Зимогор. Уменьшение нормы высева обеспечило формирование более слабых проростков (4,50 балла), что на 0,18 балла ниже, чем при норме высева 6 млн. шт./га (НСР05= 0,08 балла). У сорта Ижевская 2 аналогичных различий не установлено.
Детальный анализ проростков по морфологическим признакам выявил некоторые закономерности их развития. Проведенные исследования показали, что морфологические параметры проростков подвержены влиянию условий, складывающихся в период формирования и налива зерна. В засушливом 2013 г. средняя длина колеоптиля проростков составила 3,93 см, а в 2015 г., в условиях повышенной увлажненности, она увеличилась в среднем до 4,67 см. Эта закономерность отмечена по обоим изучаемым сортам. Установлено, что данный признак является сортовым (доля влияния сорта в среднем за 3 года составила 98 %). Длина колеоптиля сорта Ижевская 2 была больше, чем у сорта Зимогор на 1,57 см при НСР05 = 0,06 см (таблица 20). Таким образом, подтвержден вывод, который был сделан в предыдущей главе о том, что сорт Ижевская 2 можно отнести к среднеколеоптильным сортам, а Зимогор – к ко-роткоколеоптильным.
Способы посева в среднем за три года исследований не оказали влияния на изменение данного показателя. Снижение нормы высева привело в среднем по опыту к уменьшению длины колеоптиля на 0,16 см (НСР05 = 0,05 см). В характере изменения данного показателя по вариантам опыта прояви 86 лись сортовые особенности. Так, у сорта Ижевская 2 уменьшение длины колеоптиля при снижении нормы высева отмечено лишь у семян, выращенных при широкорядном и ленточном двухстрочном способах посева, а у сорта Зимогор – при обычном рядовом и широкорядном.
Более длинные ростки свидетельствуют об их устойчивости к внешним условиям. Доля влияния сорта на изменчивость данного показателя в исследованиях составила 59 %, что позволяет также данный признак считать сортовым. Наибольшей длиной ростка в среднем за три года исследований характеризовался сорт Ижевская 2 (6,76 см), что на 0,59 см больше, чем у сорта Зимо-гор (НСР05 = 0,17 см). Более длинные ростки образовались у семян, выращенных при ленточном двухстрочном (6,59 см) способе посева, что выше, чем при широкорядном и рядовом способах посева на 0,16 и 0,23 см (НСР05 = 0,15 см). Отдельно по сортам отмечена лишь тенденция увеличения данного показателя при ленточном двухстрочном способе посева. В среднем по опыту норма высева не оказала влияния на длину ростка, наметилась лишь тенденция к ее увеличению при норме высева 3 млн. шт./га. Однако семена сорта Ижевская 2, выращенные при данной норме высева, были способны формировать более длинные (на 0,29 см при НСР05 = 0,21 см) ростки, чем при норме высева 6 млн. шт./га, что особенно проявилось при широкорядном способе посева.
Длина зародышевых корешков характеризует способность проростков быстро укореняться и следовать в глубину за влагой [Ларионов Ю. С., 2013]. В среднем за три года исследований влияние сорта и нормы высева на длину корешков не установлено. Формированию более длинных корешков в среднем по опыту способствовал ленточный двухстрочный способ посева (7,89 см), что выше, чем при широкорядном и обычном рядовом способах посева соответственно на 0,16 и 0,25 см (НСР05 = 0,12 см). Однако такое преимущество установлено лишь у сорта Ижевская 2, способ посева на изменение длины корешка сорта Зимогор не оказал влияния.
Сортовые особенности проявились по количеству первичных корешков (доля влияния данного фактора на изменчивость признака составила 91 %), которых было больше на 0,71 шт. у сорта Зимогор при НСР05 = 0,07 шт. Способ посева и норма высева на изменение количества первичных корешков влияния не оказали.
Расчет коэффициента симметрии подтвердил сделанное нами ранее (см. гл. 3) заключение о том, что более высокими урожайными свойствами обладают семена сорта Зимогор. Коэффициент симметрии по данному сорту составил 15,6 ед., что ниже, чем у сорта Ижевская 2 на 3,8 ед. (НСР05 = 0,7 ед.). Способы посева и нормы высева не оказали существенного влияния на варьирование данного показателя.
О. А. Юсовой с соавторами [2011] установлена тесная связь (r = 0,75) урожайности яровой твердой пшеницы с длиной колеоптиля проростков высеянных семян. С целью определения сопряженности урожайности с морфологическими показателями проростков выращенных в опыте семян был проведен корреляционный анализ (таблица 21).
Установлены сортовые различия в характере и направленности корреляционных связей изучаемых показателей. Так, у сорта Ижевская 2 сопряженность анализируемых показателей была в основном от слабой до средней и имела обратную направленность, у сорта Зимогор она изменялась от средней до сильной и была прямой. У изучаемых сортов наиболее тесная достоверная связь урожайности семян установлена с длиной ростка и корешков, но направленность связей различалась. У сорта Ижевская 2 она была обратной средней (r = -0,59 и -0,61), у сорта Зимогор – прямой тесной (r = 0,79 и 0,93).
Таким образом, оценка степени развития проростков, их детальный морфологический анализ и установление корреляционной связи урожайности семян с перечисленными показателями позволили установить определенные закономерности. Значительное влияние сорта на степень развития проростков, длину колеоптиля, ростков, количество корешков и коэффициент симметрии, а также межсортовые различия в характере корреляционных связей с урожайностью семян позволяет считать данные признаки сортовыми. Способы посева и нормы высева не оказали однозначного влияния на формирование биологически полноценных семян.