Научный журнал

Успехи современного естествознания

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

• Авторы
• Резюме
• Рецензия
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Алабушев А.В. 1 Ковтунова Н.А. 1 Романюкин А.Е. 1 Горпиниченко С.И. 1 Ермолина Г.М. 1

---

1 ФГБНУ «Аграрный научный центр «Донской»

Сорго сахарное – одна из основных кормовых культур в засушливых регионах России. Формирование урожайности – сложный процесс, на который оказывают влияние различные факторы. Продуктивность – комплексный показатель, уровень которого зависит от вклада отдельных количественных признаков. Компонентный анализ продуктивности позволяет дать полную информацию о влиянии каждого признака. Цель данной работы – определение основных факторов, влияющих на урожайность и качество зеленой массы, а также оценка стабильности и изменчивости основных хозяйственно-ценных показателей. Исследования проводились в 2010–2016 гг. Объектом исследований являлись 9 сортов сорго сахарного, созданных в АНЦ «Донской». Дисперсионный анализ показал, что урожайность зеленой массы сорго сахарного на 45,1 % определяется сортовыми особенностями, на 30,3 % – погодными условиями; сбор абсолютно сухого вещества, наоборот, больше зависит от года исследования (45,7 %), чем от сорта (13,0 %), и от их взаимодействия (35,1 %). Было изучено влияние на урожайность климатических условий, а именно температуры воздуха и количества осадков. Существенное влияние на формирование урожайности зеленой массы оказывает среднесуточная температура в августе (–0,58 ± 0,08) и количество осадков в июле (0,59 ± 0,07). Урожайность абсолютно сухого вещества имеет отрицательную корреляцию со среднесуточной температурой за период всей вегетации, выпадение осадков приводит к увеличению данного показателя. Для формирования максимальной урожайности зеленой массы и абсолютно сухого вещества метеоусловия по месяцам немного различаются, однако в целом по вегетации, для получения высокой продуктивности и качества требуется среднесуточная температура воздуха 20,5–22,0 °С и осадков более 240 мм. Анализ взаимосвязи урожайности с ее компонентами позволил выделить маркерные признаки высокой урожайности зеленой массы – это высота растений (r = 0,62 ± 0,05) и длина листа (r = 0,52 ± 0,12). В АНЦ «Донской» созданы сорта сорго сахарного с высокой урожайностью зеленой массы и абсолютно сухого вещества.

Рецензия № 1

183 KB

Рецензия № 2

182 KB

Статья в формате PDF

0 KB

сорго сахарное

урожайность

зеленая масса

абсолютно сухое вещество

метеоусловия

дисперсионный анализ

корреляционно-регрессионный анализ.

1. Семеноводство сорго зернового в Ростовской области / А.В. Алабушев [и др.] // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. – 2016. – № 1. – С. 12–15.

2. Ионова Е.В. Проводящая система транспорта воды и ассимилятов растений сорго зернового / Е.В. Ионова, А.В. Алабушев // Зерновое хозяйство России. – 2009. – № 2. – С. 36–42.

3. Ковтунова Н.А. Биологические особенности роста и развития суданской травы / Н.А. Ковтунова // Достижения науки и техники АПК. – 2016. – Т. 30, № 6. – С.48–51.

4. Агроэнергетическая эффективность возделывания новых сортов и гибридов сорго сахарного / Г.В. Метлина [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2015. – № 114. – С. 288–297.

5. Володин А.Б. Потенциальные возможности сахарного сорго / А.Б. Володин, М.П.Жукова // Кормопроизводство. – 2002. – № 4. – С. 11–15.

6. Голубева Г.С. Достижения в технологии возделывания сорго/ Г.С. Голубева. – М.: ВНИИТИСХ, 1983. – 42 с.

7. Влияние метеоусловий года, условий посева сорго на развитие полосатой пятнистости (Pseudomonasandropogoni) в условиях лесостепи Самарской области / Матвиенко Е.В. [и др.] // Успехи современной науки. – 2015. – № 3. – С. 36–38.

8. Новые направления селекции стрессоустойчивых сортов: Научное обеспечение производства сельскохозяйственных культур в современных условиях / П.И. Костылев [и др.]. Международная научно-практическая конференция. – Краснодар, 2016. – С. 106–112.

9. Дубинина О.А. Устойчивость озимой пшеницы к основным стрессовым факторам окружающей среды и погодных условий (обзор) / О.А.Дубинина // Зерновое хозяйство России. – 2017. – № 1 (49). – С. 23–26.

10. Васильченко С.А. Влияние метеоусловий на продуктивность сорго зернового в южной зоне Ростовской области / С.А. Васильченко, Г.В. Метлина, В.В. Ковтунов//Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. – 2016. – № 120. – С. 744–754.

11. Ковтунова Н.А. Влияние метеоусловий на основные хозяйственно-ценные признаки сорго сахарного / Н.А. Ковтунова, Г.М. Ермолина, Е.А. Шишова // Зерновое хозяйство России. – 2013. – № 1(25). – С.31–34.

12. Ковтунова Н.А. Влияние метеорологических условий на урожайность и качество зеленой массы суданской травы / Н.А. Ковтунова, В.В.Ковтунов, Е.А.Шишова // Вестник российской сельскохозяйственной науки. – 2016. – № 3. – С. 39–41.

13. Некрасова О.А. Изучение типов наследования массы 1000 зерен у гибридов F2 мягкой озимой пшеницы / О.А. Некрасова, П.И. Костылев, Е.И. Некрасов // Зерновое хозяйство России. – 2017. – № 1 (49). – С. 23–26.

14. Проблемы и результаты по селекции сорго зернового / Н.А. Беседа [и др.] // Зерновое хозяйство России. – 2010. – № 6. – С. 49–51.

15. Рекомендации по возделыванию сорго сахарного / С.И. Горпиниченко, Н.А. Ковтунова, Г.М. Ермолина, В.В. Ковтунов, О.Д. Шарова. – Ростов н/Д: ЗАО «Книга», 2013. – 24 с.

16. Доспехов Б.А. Методы полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований): учебник для высших сельскохозяйственных учебных заведений. – М.: Альянс, 2014. – 351 с.

Сорго сахарное (Sorghum saccharatum) – одна из основных кормовых культур в засушливых регионах России. Ее засухоустойчивость определяется анатомическими и морфологическими свойствами, такими как строение устьиц, восковой налет на листьях и стеблях, мощная корневая система, способность приостанавливать рост при длительном отсутствии влаги, а при улучшении водного режима – продолжать его [1–3]. Еще одним достоинством сорго является солевыносливость. Корни обходят очаги скопления солей и развиваются в менее засоленной почве – это является приспособительным свойством растений к засолению.

В 100 кг зеленой массы сорго сахарного содержится 24–25 кормовых единиц (к.е.) и 0,6 кг переваримого протеина, коэффициент переваримости составляет 72,7 %; силоса – 22–23 к.е., 0,6 кг переваримого протеина, переваримость – 66,8 % [4, 5]. Отличительная особенность сорго сахарного – высокое содержание сахаров в соке стеблей и сочность стеблей и листьев даже в фазе полной спелости зерна. Лучший силос по качеству получается при силосовании сорго с бобовыми растениями, однако его можно силосовать с пожнивными остатками, соломой и т.д.

Согласно исследованиям Г.С. Голубевой, в засушливых условиях степной зоны сорго на 35–40 % продуктивнее кукурузы, хотя в оптимальных условиях ее урожайность выше [6]. Формирование урожайности – сложный процесс, на который оказывают влияние различные факторы, в том числе климатические [7–9]. Согласно закону равнозначности и незаменимости факторов все процессы жизнедеятельности в растении активно проходят при оптимальных значениях факторов внешней среды. В связи с участившимися засухами в летний период и значительными изменениями климатических характеристик вопросы влияния климата на урожайность приобретают особую актуальность [10–12].

Не следует забывать, что урожайность – комплексный показатель, уровень которого зависит от вклада отдельных количественных признаков. Поэтому трудно получить существенный селекционный результат за счет улучшения какого-либо одного свойства. Компонентный анализ урожайности позволяет дать полную информацию о влиянии каждого признака [13, 14].

Цель данной работы – определение основных факторов, влияющих на урожайность и качество зеленой массы сорго сахарного, а также оценка стабильности и изменчивости основных хозяйственно ценных показателей.

Научная новизна – на основе дисперсионного анализа выявлена зависимость урожайности и качества зеленой массы от основных факторов: условий возделывания, сортового состава и их взаимодействия. В результате корреляционно-регрессионного анализа определены оптимальные метеорологические условия для получения максимального урожая; выделены маркерные признаки высокой урожайности и качества зелёной массы; оценено варьирование основных хозяйственно ценных признаков у новых сортов сорго сахарного зерноградской селекции.

Материалы и методы исследования

Объект исследований: 9 сортов сорго сахарного, созданных в АНЦ «Донской». В качестве стандарта использовался сорт Зерноградский янтарь.

Исследования проводились в 2010–2016 гг. в АНЦ «Донской» в г. Зернограде Ростовской области (зона неустойчивого увлажнения). Гидротермический коэффициент Селянинова за период вегетации сорго варьировал от 0,64 (2012 г.) до 0,97 (2016 г.), при этом в 2012, 2013, 2014 гг. наблюдалась средняя засуха, в остальные годы – отсутствие засухи.

Подготовка почвы, посев, уход за посевом, уборка проводились в соответствии с методикой государственного испытания и рекомендациями по возделыванию сорго сахарного [15]. Математическую обработку, корреляционный и регрессионный анализы проводили с использованием программы Statistica10, дисперсионный анализ – по методике Б.А. Доспехова [16].

Результаты исследования и их обсуждение

Для ведения селекционной работы на урожайность и качество необходимо выявить основные факторы, оказывающие наибольшее влияние на них. Проведен дисперсионный анализ, в котором изучено влияние на урожайность зеленой массы и абсолютно сухого вещества двух факторов: сорт (фактор А), год исследований (фактор В), на примере сортов сорго сахарного (табл. 1).

Разложение дисперсии С на частные дисперсии Ср,СА, СВ, САВ, Сz, которые характеризуют варьирование признака под влиянием каждого фактора и их взаимодействия, позволяет определить значимость их воздействия. Данный анализ показал, что урожайность зеленой массы сорго сахарного на 45,1 % определяется сортовыми особенностями, на 30,3 % – погодными условиями; сбор абсолютно сухого вещества, наоборот, больше зависит от года исследования (45,7 %), чем от сорта (13,0 %), и от их взаимодействия (35,1 %). Доля случайных факторов для обоих показателей незначительна – 6,1–6,8 %.

В ходе корреляционно-регрессионного анализа было изучено влияние на урожайность климатических условий, а именно температуры воздуха и количества осадков. Ранее было установлено, что урожайность зеленой массы и зерна находятся в тесной положительной связи с количеством осадков. При увеличении осадков на 1 мм за вегетацию сорго урожайность зеленой массы увеличивается на 0,05 т/га, урожайность зерна – на 0,01 т/га. Увеличение суммы температур за период «май сентябрь» на 1 °С приводит к уменьшению продолжительности вегетационного периода на 0,04 дня [11].

Существенное влияние на формирование урожайности зеленой массы оказывает среднесуточная температура в августе (– 0,58 ± 0,08) и количество осадков в июле (0,59 ± 0,07). Урожайность зерна имеет среднюю корреляцию со среднесуточной температурой июля (– 0,46 ± 0,02) и августа (– 0,57 ± 0,08). Урожайность абсолютно сухого вещества имеет отрицательную корреляцию со среднесуточной температурой за период всей вегетации, выпадение осадков, наоборот, приводит к увеличению данного показателя. Так, выпадение 1 мм осадков в июле сопровождается повышением урожайности абсолютно сухого вещества на 0,17 т/га.

Анализ графиков зависимости урожайности зеленой массы от среднесуточной температуры и количества осадков по месяцам позволил выявить оптимальные параметры для формирования максимальной продуктивности и качества зеленой массы сортов сорго сахарного (табл. 2).

Таблица 1

Влияние различных факторов на урожайность зеленой массы и абсолютно сухого вещества сорго сахарного

Примечание: фактор А – сорт; фактор В – год исследований.

Библиографическая ссылка