Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Озимая рожь, как ценный хлебный злак, была известна в Европе еще два тысячелетия назад. Путем многолетнего бессознательного отбора рожь из полудикой малопродуктивной примеси превратилась в адаптивную высокозимостойкую ценную зерновую культуру, способную успешно произрастать и давать стабильные урожаи на различных по плодородию и механическому составу почвах. В настоящее время селекционная работа по озимой ржи проводится в 14 научных учреждениях РФ [1]. В 2012 г. в Госреестре селекционных достижений было зарегистрировано 63 сорта, 59 из которых (94 %) – отечественной селекции. К 2019 г. общее количество зарегистрированных сортов возросло до 83, в том числе 6 – гибридные сорта зарубежной селекции. Несмотря на достигнутые успехи в селекции этой культуры современные сорта несовершенны и наряду с положительными качествами имеют определенные недостатки, которые особенно заметны при возделывании сорта в несвойственных для него условиях.

Селекция высокоурожайных сортов озимой ржи часто приводит к снижению зимостойкости, адаптивности, устойчивости к стрессовым факторам [2], так как чем больше энергетических ресурсов растение тратит на формирование высокой урожайности, тем меньше их остается для поддержания адаптационных процессов. Селекционно проработанный материал реализует продуктивный потенциал при возделывании его в максимально благоприятных условиях.

В этой связи создание экологически пластичных сортов, способных переносить неблагоприятные воздействия среды без резкого снижения урожайности, является важным направлением селекции [3–5]. Особенно актуальным это направление является для Волго-Вятского региона, характеризующегося сложными, а порой экстремальными, гидротермическими и почвенными условиями [6].

Цель исследования: оценить урожайность и адаптивность сортов озимой ржи разного эколого-географического происхождения в условиях Волго-Вятского региона.

Материалы и методы исследования

Работа проведена в отделе озимой ржи ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока в 2015–2019 гг. Объект исследования – 33 сорта озимой ржи отечественной селекции. Предшественник – чистый пар, учетная площадь делянки экологического сортоиспытания – 5 м2, повторность – 3-кратная, норма высева – 6,0 млн всхожих семян на 1 га, размещение сортов в опыте – рендомизированное. Посев проведен в оптимальные сроки для центральной зоны Кировской области (25–30 августа), элементы технологии возделывания считаются оптимальными для почвенно-климатических условий региона.

Изучение сортов по хозяйственно ценным признакам проведено в соответствии с «Методическими указаниями по селекции и семеноводству озимой ржи» (1980) и «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (1983).

Расчет реализации потенциала и размаха урожайности определяли в соответствии с методикой В.А. Зыкина с соавторами [7]; уровень устойчивости сортов к стрессовым условиям произрастания (У2-У1) – по А.А. Гончаренко [8]. Статистическая обработка результатов исследований проведена с использованием Пакета программ статистического и биометрико-генетического анализа в растениеводстве и селекции AGROS (версия 2.07.), 1998, Microsoft Office Exel, а также по Б.А. Доспехову (1979) [9].

Результаты исследования и их обсуждение

Гидротермические условия являются определяющим фактором почвенных режимов (теплового, воздушного, водного), условий роста и развития сельскохозяйственных культур, степени их адаптации, использования из почвы питательных веществ, а также качества полученной продукции.

Анализ температурного и водного режимов за многолетний период (1977–2019 гг.) показал, что в осенние месяцы наблюдается устойчивый рост средней температуры воздуха, что привело к сдвигу сроков прекращения осенней вегетации озимых культур. Высокой концентрацией неблагоприятных условий характеризуется зимний период. Особенно опасны зимние оттепели, которые за последние 10 лет случаются ежегодно и приводят к расходу накопленных питательных веществ и истощению растений. В случае последующего понижения температуры существует опасность вымерзания. Ранневесенний период во многом обусловливает величину урожайности озимой ржи. В случае затяжной весны растения попадают в условия высоких температур и недостатка влаги (что нередко отмечается в последние годы), в результате чего происходит угнетение роста растений, замедление кущения и развития корневой системы. Особую опасность представляет гриб M. nivale. Ежегодное поражение посевов ржи снежной плесенью составляет 100 %, что является лимитирующим фактором урожайности в условиях Волго-Вятского региона. Учитывая перечисленные особенности следует, что к сортам, возделываемым в регионе, предъявляются высокие требования.

Погодные условия в период проведения исследований были контрастными (табл. 1), что позволило с большей точностью оценить реакцию сортов ржи разного эколого-географического происхождения на условия региона.

Наиболее благоприятные условия для роста и развития растений озимой ржи сложились в 2014/2015 г. Теплая и влажная погода апреля способствовала разрушению снежного покрова в короткие сроки и активной регенерации растений. Отрастание сортов после поражения снежной плесенью было высоким (70–100 %), фазы цветения и формирования зерна проходили в оптимальных условиях гидротермического режима, что и обусловило высокий уровень урожайности в опыте. Средняя урожайность составила 4,34 т/га с варьированием от 3,44 (Крона) до 5,28 т/га (Графиня). Большинство сортов по урожайности находились на уровне высокозимостойкого стандарта Фаленская 4 (4,94 т/га).

Совокупность неблагоприятных факторов отмечена в период вегетации озимой ржи 2015/2016 г. Осенние условия для закалки и накопления питательных веществ были удовлетворительными, однако затяжной теплый осенний период и неоднократное возобновление вегетации озимых привело к интенсивному расходу запасных веществ. Установившаяся в апреле теплая, с частыми осадками погода способствовала быстрому сходу снега и оттаиванию почвы. Несмотря на то, что условия для возобновления вегетации озимой ржи были оптимальными, отрастание сортов, истощенных в зимний период, сильно варьировалось – от 3 до 95 %, при значении стандарта Фаленская 4 – 90 %. В мае и июне состояние посевов было удовлетворительным, однако в критические периоды водопотребления растения испытывали дефицит влаги. Перечисленные факторы привели к значительному недобору урожая. В условиях этого года величина урожайности находилась в тесной зависимости от регенерационной способности после поражения снежной плесенью (r = 0,94). Средняя урожайность сортов – 1,32 т/га с пределами варьирования от 0,12 (Славия) до 3,21 т/га (Рада). У 14 сортов урожайность была менее 1 т/га.

Условия вегетационного периода 2016/2017 г. складывались крайне неблагоприятно. После прекращения осенней вегетации снег выпал на слабо промерзшую почву, позднее на посевах образовалась плотная висячая ледяная корка, последующие обильные осадки привели к установлению высокого снегового покрова. При повышенной температуре на глубине залегания узла кущения происходило усиленное расходование запасных питательных веществ и ослабление растений. Однако благодаря высокому содержанию сахаров (10–11 %) в узле кущения, накопленных с осени, сорта вышли из состояния покоя в удовлетворительном состоянии и восстановили оптимальную плотность агрофитоценоза. Большинство из них характеризовались хорошей регенерационной способностью – 75–100 %. Сорта Вираж и Чусовая отросли на 70 и 60 % соответственно. Минимальный показатель отмечен у сорта Альфа (35 %). Прохладная и дождливая погода в июне и июле стала причиной плохой завязываемости зерна в колосе, череззерница достигала 35 %, что спровоцировало сильнейшее поражение посевов ржи спорыньей. Средняя урожайность по опыту составила 3,22 т/га. Наименьшая урожайность сформирована сортом Альфа (2,25 т/га), максимальная – сортом Таловская 41 (4,14 т/га).

Сильная дифференциация сортов по урожайности наблюдалась в 2018 и 2019 гг. Условия зимнего периода 2017/2018 г. были неблагоприятными: отсутствие низких температур при высоком снеговом покрове привели к повышению температуры на глубине залегания узла кущения до 0…–2 °С, при биологической норме –6…–8 °С, что увеличивает риск выпревания озимых культур и сильного развития снежной плесени. В первых числах апреля еще удерживался зимний режим. Во второй пятидневке началось интенсивное таяние снега, который окончательно сошел только в 20-х числах месяца. В третьей декаде апреля резко похолодало и вновь образовался снежный покров высотой до 35 см, который удерживался 7–8 дней, почва из-под снега вышла оттаявшей. Несмотря на то, что в летние месяцы (июнь и июль) было достаточно тепла и влаги, прохождение основных фаз вегетации озимой ржи шло с задержкой на 12–17 дней из-за позднего схода снега и возврата апрельских холодов. Средняя урожайность в опыте была невысокой и составила 2,63 т/га. Выделена группа сортов, сильно пострадавших от поражения снежной плесенью: Таловская 41 (0,37 т/га), Саратовская 7 (0,68 т/га) и Таловская 33 (0,92 т/га). Высокая адаптационная способность и урожайность отмечена у сортов селекции ФАНЦ Северо-Востока: Флора (4,64 т/га), Кировская 89 (4,55 т/га), Фаленская 4 (4,23 т/га), Графиня (4,06 т/га) и сорт Паром (селекции Уральского НИИСХ, 4,83 т/га).

Реакция сортов озимой ржи на условия 2018/2019 г. была аналогичная. Средняя урожайность составила 2,44 т/га с варьированием от 0,30 т/га (Саратовская 7) до 4,84 т/га (Рушник).

Параметры урожайности изучаемых сортов представлены в табл. 2. Средняя урожайность сортов за период исследований варьировалась в широких пределах – от 1,60 т/га (Саратовская 7) до 4,22 т/га (Графиня). Сортов, достоверно превышающих по данному показателю стандарт Фаленская 4 (3,80 т/га), не выявлено. На уровне стандарта находятся сорта: Вятка 2, Кировская 89, Снежана, Рушник, Флора, Рада и Графиня (селекции ФАНЦ Северо-Востока); Татьяна (Московский НИИСХ) и Паром, Алиса, Янтарная (Уральский НИИСХ). Адаптивность во многом зависит от места происхождения сорта и степени его отселектированности.