Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,976

• Авторы
• Вклад авторов
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Калинин В.Ю. 1 Субботин А.Г. 1

---

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный университет генетики

Калинин В.Ю. -

Субботин А.Г. - работа с данными, административное руководство исследовательским проектом, предоставление ресурсов

В статье представлены результаты полевых исследований по особенностям роста и развития различных сортов посевного гороха в условиях Саратовского Правобережья. Экспериментальная часть проведена на опытном участке с южным черноземом в ИП Калинин Ю.В., расположенном в центральной Правобережной микрозоне, характеризующейся континентальным климатом. Средняя высота растений за 3 года исследований показала, что сорта Готик, Самариус и Аудит достоверно превышают стандартный сорт по этому параметру. Площадь листовой поверхности у всех изучаемых сортов демонстрировала плавное увеличение от фазы ветвления до фазы цветения – начала формирования бобов, после чего наблюдалось снижение данного показателя к моменту созревания. Максимальная площадь листьев у всех сортов была отмечена в фазе формирования бобов. На контрольном варианте (Агроинтел) посевы сформировали площадь листовой поверхности около 39,8 тыс. м2/га. Сорта Готик и Фараон показали преимущество по данному параметру, достигая 42,2–44,7 тыс. м2/га. В ходе исследований установлены различия в формировании продуктивности сухой и сырой надземной массы у изучаемых образцов гороха. Сорта Агроинтел, Готик и Самариус продемонстрировали наименьшие показатели продуктивности: 8,51–8,55 т/га сырой массы и 5,95–6,02 т/га сухой надземной биомассы. В свою очередь, сорта Аудит, Стабил и Фараон сформировали большую по величине надземную массу в условиях Саратовского Правобережья: 6,12–6,33 т/га сухого и 8,70–9,32 т/га сырого вещества. Среди изучаемых сортов наибольшая величина продуктивности зеленой и сухой биомассы была отмечена у сорта Фараон. Максимальная урожайность среди изученных сортов была получена на опытных делянках с сортом Самариус – 2,61 т/га. По содержанию протеина в зерне гороха достоверное преимущество было выявлено у сорта Готик.

Статья в формате PDF

367 KB

горох

сорт

рост

развитие

урожайность

1. Волобуева О.Г., Скоробогатова И.В., Шильникова В.К. Взаимодействие биологически активных веществ ризобий и ризобактерий с эндогенными фитогормонами растений гороха разных сортов // Агрохимия. 2008. № 8. С. 42–45. EDN: JHMXGR.

2. Турусов В.И., Гармашов В.М., Корнилов И.М., Нужная Н.А., Говоров В.Н., Крячкова М.П. Урожайность и структура урожая гороха при различных способах обработки почвы в условиях юго-востока ЦЧР // Зернобобовые и крупяные культуры. 2020. № 2 (34). С. 5–12. DOI: 10.24411/2309-348X-2020-11163. EDN: KXWRGR.

3. Ашиев А.Р., Хабибуллин К.Н. Изучение взаимосвязей урожайности с морфобиологическими признаками коллекционных образцов гороха посевного // Зерновое хозяйство России. 2020. № 3 (69). С. 3–7. DOI: 10.31367/2079-8725-2020-69-3-3-7. EDN: BXFPJG.

4. Кошеляев В.В., Кошеляева И.П., Шабышев Н.В. Оценка сортов гороха при различных уровнях минерального питания // Нива Поволжья. 2021. № 1 (58). С. 52–58. DOI: 10.36461/NP.2021.58.1.003. EDN: JAXWUV.

5. Субботин А.Г., Нарушев В.Б., Солодовников А.П., Летучий А.В. Продуктивность смешанных посевов однолетних полевых культур в сухостепной зоне Поволжья // Кормопроизводство. 2018. № 3. С. 6–10. EDN: YURJDX.

6. Петржиковский Д.Э., Лупашина Е.П., Петрушкова Д.А., Козаренко А.Ю., Терехин Н.В. Продуктивность растений гороха в зависимости от применения биологических препаратов // АгроФорум. 2022. № 5. С. 68–69. EDN: WETWNC.

7. Мищенко А.Е., Мищенко А.В. Технология возделывания гороха в условиях эрозионно-опасных склонов Ростовской области // Фермер. Поволжье. 2017. № 3 (56). С. 62–67. EDN: ZCPDWR.

8. Зеленов А.А. Новый морфотип гороха и оценка перспективы его использования в чистых и смешанных посевах // Агробизнес и экология. 2015. Т. 2. № 2. С. 229–232. EDN: VZKVVL.

9. Кожухова Е.В., Плеханова Л.В. Продуктивность и питательная ценность образцов гороха разных морфотипов // Вестник ИрГСХА. 2021. № 106. С. 42–53. DOI: 10.51215/1999-3765-2021-106-42-53. EDN: MZXPCS.

10. Беляев В.И., Черепанова О.В., Прокопчук Р.Е. Оценка эффективности минерального питания на сортах гороха посевного в условиях лесостепи Алтайского края // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (219). С. 43–50. DOI: 10.53083/1996-4277-2023-219-1-43-50.

11. Вошедский Н.Н., Кулыгин В.А. Влияние элементов технологии возделывания на урожайность новых сортов гороха в условиях Нижнего Дона // Земледелие. 2024. № 7. С. 19–24. DOI: 10.24412/0044-3913-2024-7-19-24. EDN: GBIOJX.

12. Кирсанова Е.В., Цуканова З.Р., Мельник А.Ф., Смит И.Н. Оценка эффективности применения физиологически активных веществ в семеноводстве гороха // Вестник аграрной науки. 2023. № 2 (101). С. 19–28. DOI: 10.17238/issn2587-666X.2023.2.19. EDN: BLEGYA.

13. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1985. Вып. 1. 267 с.

14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработкой результатов исследований), 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

15. ГОСТ 10846-91. Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка. М.: Издательство стандартов, 1992. 10 с.

Введение

Анализ научных данных показывает, что в мировом сельском хозяйстве зернобобовые культуры играют значительную роль благодаря их широкому применению в различных отраслях человеческой деятельности (пищевой промышленности, животноводстве и др.) [1–3]. Увеличение их доли в структуре посевных площадей способствует снижению химической нагрузки на почву, а также положительно влияет на поддержание и сохранение ее плодородия. Вследствие этого многие культуры этой группы широко используются в современных системах производства органической продукции.

Одной из древнейших культур, относящейся к семейству бобовых, является горох. Первые свидетельства его выращивания датируются раскопками возрастом 7–9 тыс. лет до н.э. В нашей стране горох стал известен с VI–VIII вв. В современных условиях культура пользуется стабильным спросом благодаря своей высокой пищевой ценности [4–6]. Последние достижения в пищевой промышленности позволяют использовать зерно этой ценной зернобобовой культуры более разнообразно и полноценно. Кроме того, включение гороха в севооборот способствует восстановлению плодородия почвы, что делает его ценным предшественником для большинства полевых культур [7–9].

Несмотря на неоспоримую ценность и преимущества гороха как культуры, посевные площади и урожайность зерна в нашей стране, включая Саратовскую область, остаются на недостаточно высоком уровне [10, 11]. Доля его в производстве растительного белка в настоящее время не превышает 3–5 %. Ввиду разнообразия сортов гороха возникает острая необходимость в их производственной оценке в конкретных почвенно-климатических условиях [12]. Исходя из этого, изучение продукционного процесса различных генотипов гороха на черноземах южных Правобережья Саратовской области имеет актуальное значение.

Цель исследования – изучить параметры роста, развития и продуктивность различных сортов гороха на южных черноземах Саратовского Правобережья.

Материалы и методы исследования

Полевые эксперименты проводили в 2021–2023 гг. (ГТК 2021 – 0,57, ГТК 2022 – 0,35, ГТК 2023 – 0,85) на опытном участке ИП Калинин Ю.В. Татищевского района, расположенном в Центральной Правобережной микрозоне Саратовской области. Почва представлена южным черноземом среднесуглинистым по гранулометрическому составу. Содержание гумуса – 5,6 %.

Объектом исследований являлись растения различных сортов гороха посевного: Агроинтел (стандарт), Готик, Стабил, Фараон, Самариус, Аудит.

Повторность опыта четырехкратная. Размещение вариантов рандомизированное. Площадь учетной делянки 50 м2.

В ходе исследования параметров роста и развития созданных агроценозов гороха применялись общепринятые методики наблюдений, учета и анализа [13, 14]. Анализ структуры урожая и содержания протеина проводили в лаборатории Вавиловского университета [15]. Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлялась с использованием методов дисперсионного анализа посредством программы AGROS 2.09.

В качестве предшественника в опыте использовалась озимая пшеница. Агротехника возделывания гороха соответствовала рекомендованной зональной технологии.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты наблюдений и учета за период с 2021 по 2023 г. позволили выявить характерные особенности в формировании высоты растений изучаемых сортов гороха. В фазу ветвления фиксировали наибольшую высоту (17,8 см) на опытном участке с сортом гороха Агроинтел, принятым в качестве стандарта. Сорта Самариус и Готик незначительно отставали от него, достигая 17,5 и 18,1 см соответственно. Сорта Стабил, Фараон и Аудит характеризовались сравнительно меньшей высотой по сравнению со стандартом на 1,5–2,4 см. В фазе цветения были выявлены сорта гороха, превосходящие стандартный сорт по высоте – Готик, Фараон и Самариус (табл. 1). В период цветения – плодообразования наблюдалось интенсивное нарастание высоты растений всех изучаемых сортов. Сорт-стандарт Агроинтел достиг высоты 72,4 см. Превышение данного показателя было отмечено у сортов Готик, Фараон и Самариус.

Наименьшую высоту растений в этот период демонстрировал сорт Стабил (70,8 см). К моменту полного созревания наибольшая высота была зафиксирована у сорта Фараон (87,1 см), а наименьшая – у сорта Стабил (73,3 см).

Необходимо отметить, что в условиях Саратовского Правобережья интенсивный рост растений гороха в высоту отмечали преимущественно в первой половине вегетационного периода – от фазы всходов до начала образования бобов. Фотосинтетическая активность растений в агроценозах является основой продуктивности зернобобовых культур. Максимальные урожаи зерна, по научным данным, достигаются при совокупности следующих факторов фотосинтетической деятельности: оптимальных показателей площади ассимиляционной поверхности; максимальной продолжительности функционирования листьев всех ярусов; повышения интенсивности фотосинтеза; ускоренной транспортировки ассимилятов из листьев в генеративные органы; оптимального соотношения между хозяйственно ценной частью и надземной частью растения. Исследование параметров развития ассимиляционной поверхности гороха с целью их оптимизации имеет существенное теоретическое и практическое значение.

Они позволили выявить определенную зависимость фотосинтеза посевов от генотипа изучаемых сортов. В период исследований отмечена следующая особенность: формирование наибольшей площади листовой поверхности достигается к периоду конца цветения – начала формирования бобов, а затем происходит постепенный спад ее к концу вегетации за счет отмирания и усыхания части листьев нижнего яруса (табл. 2).

Измерение площади листьев в различные фазы развития выявило следующие особенности. В фазу ветвления наибольшая величина ассимиляционной поверхности получена на делянках с сортом Фараон – 15,9 тыс. м2/га, наименьшая у сорта Стабил – 13,5 тыс. м2/га. В период наступления полной фазы цветения площадь листьев у сорта-стандарта достигала величины 27,9 тыс. м2/га. Превышение на 2,6–4,0 тыс. м2/га выявлено у сортов гороха Самариус Готик и Фараон, а на вариантах с сортами Стабил и Аудит площадь ассимиляционной поверхности была ниже на 0,02–1,3 тыс. м2/га.

Наибольшая величина площади листьев у изучаемых сортов гороха сформировалась в фазу формирования бобов. Максимальная величина ассимиляционной поверхности отмечена у сортов гороха Готик и Фараон – 42,2–44,7 тыс. м2/га, а наименьшая – у сорта Стабил – 37,5 тыс. м2/га.

Значительное увеличение сырой надземной биомассы в посевах зернобобовых культур начинается с фазы ветвления растений и длится до фазы налива семян в бобах. Согласно результатам исследований, проведенных в период с 2021 по 2023 г., среднее накопление сухой и сырой биомассы в посевах гороха варьировалось в зависимости от фазы развития растения.

Таблица 1

Особенности формирования параметров высоты гороха (среднее за 2021–2023 гг.)

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

Таблица 2

Динамика формирования площади листьев гороха (среднее за 2021–2023 гг.)

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

Таблица 3

Показатели урожайности сырой и сухой массы растений различных сортов гороха, т/га (среднее за 2021–2023 гг.)

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

В фазе ветвления наблюдалось накопление 0,81–0,89 т/га сухой биомассы и 2,71–2,83 т/га сырой биомассы. В фазе цветения эти показатели составляли 1,74–1,87 т/га и 4,27–4,60 т/га соответственно. В фазу формирования бобов накопление сухой биомассы достигало 3,53–3,96 т/га, а сырой – 7,14–8,09 т/га. В фазе налива зерна эти значения увеличивались до 6,25–6,93 т/га и 10,45–11,58 т/га соответственно. В фазе полной спелости зерна накопление сухой биомассы составляло 6,02–6,33 т/га, а сырой – 8,51–9,32 т/га (табл. 3).

Выявлены различия в накоплении сухой и сырой надземной биомассы по изучаемым сортам гороха. Сорта Агроинтел, Готик и Самариус в изучаемой группе сортов имели меньшие показатели: 5,95–6,02 т/га сухой надземной биомассы и 8,51–8,55 т/га сырой биомассы к моменту уборки. Сорта Аудит, Стабил и Фараон, напротив, накапливали большую надземную массу: до 6,12–6,33 т/га сухого и до 8,70–9,32т/га сырого вещества.

Полученные данные показывают, что это происходит за счет более высокой интенсивности нарастания вегетативной массы во второй половине вегетации, вследствие наиболее продуктивного использования влаги и питательных веществ в процессе формирования и налива зерновок растений гороха в посевах.

В ходе исследований выявлено, что сорт Фараон демонстрирует наиболее рациональное и равномерное развитие надземной биомассы. Он превосходит другие изученные сорта по показателям сухой (6,25 т/га) и сырой (9,32 т/га) массы к моменту уборки.

Оценка адаптивности изучаемых сортов полевых культур в конечном итоге основывается на структуре и уровне урожайности. Урожайность является отражением реакции генотипа сорта на изменения нерегулируемых факторов окружающей среды.

Нестабильность урожайности из года в год обусловлена высокой изменчивостью формирующих ее компонентов. Поэтому определение зависимости между элементами структуры урожая и абиотическими факторами (в данных почвенно-климатических условиях) является первостепенной практической задачей. Это позволит более полно оценить возможности реализации потенциальных свойств сорта.

Проведенный анализ экспериментальных данных по росту и развитию изучаемых сортов гороха выявил существенные различия между ними. Эти различия, несомненно, повлияли на способность сортов адаптироваться к стрессовым условиям, а также на эффективность использования влаги, почвенного плодородия и других экологических ресурсов в процессе формирования элементов урожайности. Анализ структуры урожая позволил выявить особенности реакции сортов на конкретные условия выращивания. Так, количество растений гороха к уборке у изучаемых сортов варьировало от 65 шт./м² (сорт Готик) до 74 шт./м² (сорт Стабил).

По результатам полевых исследований за период с 2021 по 2023 г., на опытных делянках с сортом Агроинтел отмечали следующие показатели элементов урожайности: количество зерен на 1 растении – 14,3 шт.; масса зерна с 1 растения – 2,73 г; масса 1000 зерен – 190 г.

Таблица 4

Элементы продуктивности и урожайность зерна у изучаемых сортов гороха (среднее за 2021–2023 гг.)

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования.

Сорта Аудит, Фараон и Самариус по урожайности зерна с одного растения (в среднем за 2021–2023 гг.) выделялись на фоне других: 3,34–3,78 г. Количество семян с одного растения также было максимальным у этих сортов. Самую высокую массу 1000 зерен имели сорта Самариус (246 г) и Стабил (249 г) (табл. 4).

По результатам исследований наиболее адаптивными и урожайными сортами гороха в условиях Татищевского района оказались Фараон (2,38 т/га), Аудит (2,44 т/га) и Самариус (2,61 т/га).

Пищевые и кормовые достоинства зерна гороха обусловлены содержанием протеина. Проведенные исследования показали, что содержание протеина в зерне изучаемых генотипов подвержено значительным колебаниям по изучаемым сортам – от 21,6 до 24,7 %. При этом по средним данным наибольшее содержание протеина накапливалось в зерне сорта Готик – 24,7 %, а наименьшее – в зерне сорта Аудит – 21,6 %.

Заключение

Оценка параметров роста и развития растений выявила различия у изучаемых сортов гороха. Так, среди изучаемых генотипов максимальной величиной высоты растений отличался сорт Фараон – 87,1 см. Сравнительная оценка площади ассимиляционной поверхности показала преимущество по данному показателю в фазу начала формирования бобов у сортов Готик (43,2 тыс. м2/га) и Фараон (44,7 тыс. м2/га). Наибольшая величина сырой массы выявлена на опытных делянках с сортом Фараон – 11,58 т/га, а по показателю сухой массы максимальное значение отмечено на варианте с сортом Стабил – 6,33 т/га. В результате проведенных исследований наибольшая величина урожайности зерна сформирована у сорта гороха Самариус – 2,61 т/га. По содержанию протеина выявлено преимущество у сорта Готик – 24,7 %.

Конфликт интересов

Библиографическая ссылка