Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 4 (84)

УДК 633.13

Семенная продуктивность коллекционных образцов ярового овса в аридных условиях Астраханской области

Н.А. Наумова, мл. науч. сотрудник

ФГБНУ «ПАФНЦ РАН»

Изучение вопросов, связанных с биологией формирования и размножения семян, важно для изучения процессов репродукции в природных условиях. Определение семенной продуктивности и степени её реализации позволяет охарактеризовать репродукционные возможности вида, способности его к самовоспроизведению в ценопопуляциях, а при интродукции может служить тестом для оценки степени акклиматизации растений в новых условиях произрастания [1].

Семенная продуктивность зависит от внутренних (в том числе наследственных) и внешних факторов. На неё влияют особенности опыления, оплодотворения, взаимоотношения завязи с вегетативными частями растения, условия внешней среды, агротехника и многое другое. Тем самым можно считать, что семенная продуктивность – один из важнейших показателей адаптации вида в конкретных условиях обитания, так как зависит от целого ряда внешних факторов окружающей среды.

В Астраханской области на светло-каштановых почвах России основными зерновыми культурами являются озимая пшеница, яровой ячмень и яровой овёс. Посевные площади в области на 2017 г. занимают 0,2 тыс. га [2]. Урожай овса во многом зависит от климатических условий данной местности, качества посевного материала и его способности обеспечить дружные жизнеспособные всходы. А значит, для посева необходимо использовать семена, обладающие конститутивной устойчивостью к абиотическим стрессам. Поэтому изучение генофонда ярового овса и его селекционных ценностей для получения высокопродуктивных сортов с высоким качеством зерна является актуальным [3].

Цель исследования – изучение сортообразцов ярового овса разного эколого-географического происхождения и выделение образцов с высокой семенной продуктивностью в условиях богарного земледелия Астраханской области для последующего использования в селекционной работе.

Материал и методы исследования. Полевые исследования 2017 – 2019 гг. проводились на богарном участке ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», предшественник – чистый пар. Объектами исследований служили 17 образцов ярового овса из коллекции ВИР: С.1.3326, С.1.3300 (США); Dookie 10 (Австрия); Ursguara, Urspenca, Urstorena, Ursbrava, Ursestampa, Ufrgs 106150-3 (Бразилия); Мирт (Беларусь); Ассоль (Краснодарский край); Покров (Свердловская область); Новосибирский 7 (Новосибирская область); Аллюр (Ульяновская область); Виленский (Саха Якутия); Firth (Германия). Стандартом служил районированный в Астраханской области сорт ярового овса Конкур.

Механический состав почвы опытного участка – средний суглинок. Содержание гумуса в слое 0 – 20 см составляет 2 – 3 %. Содержание питательных элементов в почве: легкогидролизуемого азота – 24 – 45 мг/кг, подвижного фосфора – 41 – 70 мг/кг, рН 7,0. Опыты закладывались по общепринятой для данной зоны агротехнике. Повторность опыта трёхкратная, учётная площадь делянки каждого сортообразца равна 1 м ², учётная площадь под опытом – 51 м ², разделительные полосы между делянками – 0,3 м. Образцы высевались вручную с нормой высева 350 шт/м ² и глубиной заделки семян 4 – 5 см.

Закладка полевого опыта проводилась в соответствии с методическими указаниями Б.А. Доспехова «Методика полевого опыта» (1985) [4, 5].

Метеорологические наблюдения проводились по данным Черноярской метеостанции [6].

Влажность почвы определяли по ГОСТу 28268 – 89 [7].

Фенологию и высоту растений определяли по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989 г.) [8, 9].

Уборку и учёт урожая проводили по методике Госсортсети (1989) [10].

Результаты исследования. Метеорологические условия исследуемых лет характеризовались как удовлетворительные для роста и развития ярового овса.

Посев проводили в 2017 г. 20 марта, в 2018 г. – 10 апреля, в 2019 г. – 26 марта. Когда температура воздуха составляла в среднем +5,9°С и +13,1°С, почва на глубине 5 – 10 см прогрелась на +5,1°С и +4,6°С, а её влажность на глубине 0 – 10 см составляла 16,9 % влаги. Период посева – всходов составлял 6–8–13 дней по годам соответственно. Анализируя количество выпавших осадков за период исследования (2017 – 2019 гг.), можно отметить их неравномерное распределение по фазам роста и развития ярового овса. Дожди зачастую были кратковременными и носили ливневый характер (табл. 1).

1. Метеоданные вегетационного периода роста и развития ярового овса, 2017 – 2019 гг.

Основным показателем степени благоприятности сложившихся климатических условий в 2017 – 2019 гг. являлся гидрометрический коэффициент (ГТК). Согласно этому показателю (0,7) период вегетации ярового овса в 2017 г. характеризовался как недостаточно влажный; в 2018 г. (0,3) – острозасушливый; в 2019 г. (0,4) – умеренно сухой (табл. 1) [11].

По анализу метеорологических данных за 2017 – 2019 гг. определено их влияние на основные фазы развития ярового овса. Из 16 изучаемых образцов были выделены 5 как высокопродуктивные, а значит, наиболее устойчивые к абиотическим стрессам условий Астраханской области [10].

Определена продолжительность вегетационного периода изучаемых сортообразцов и выявлено, что сформировался более высокий урожай у тех образцов, которые имели наиболее короткий период вегетации (70 дн.). Они успели использовать запас весенней почвенной влаги в фазу колошения–созревания, а повышенная температура воздуха в этот период (29,6 – 39,6°С в среднем по годам) ускорила созревание зерна. Это образцы: С.1.3326, С.1.3300 (США); Dookie 10 (Австрия); Ursguara, Urspenca, Urstorena, Ursbrava, Ursestampa, Ufrgs 106150 – 3 (Бразилия); Мирт (Беларусь). Отмечено, что запаздывание с развитием растений на 7 – 18 дн. снизило урожай овса на 20 – 60 %.

Самый продолжительный вегетационный период был у некоторых образцов овса и составил 90 дн.: Ассоль (Краснодарский край), Покров (Свердловская область), Новосибирский 7 (Новосибирская область), Аллюр (Ульяновская область), Виленский (Саха Якутия), Firth (Германия). В результате сокращения вышеуказанного периода более чем в полтора раза увеличился период всходов–колошения.

Были выделены высокорослые образцы ярового овса: стандартный сорт Конкур – 48 см; Urstorena, Ursbrava (Бразилия) – 61 и 59 см соответственно; Dookie 10 (Австралия) – 57 см. Низкорослым в нашем опыте оказался образец Покров (Свердловская область) – 36 см. У остальных образцов этот показатель варьировал от 55 до 46 см.

У образцов ярового овса было отмечено широкое варьирование количества продуктивных стеблей – от 48 шт/м ² у сорта Firth (Германия) до 263 шт/м ² у сорта Urstorena (Бразилия). Достаточно большое количество продуктивных стеблей – 226 шт/м ² и 194 шт/м ² имели сорта UrsGuara и Urspenca (Бразилия) соответственно. Продуктивный стеблестой у стандартного сорта составил 43 шт/м ² (табл. 2).

2. Структурный анализ сортообразцов ярового овса ФГБНУ «ПАФНЦ РАН», в среднем за 2017 – 2019 гг.

Длина метёлки у сортообразцов ярового овса в опыте варьировала от 9 до 18 см. Известно, что процесс формирования метёлки у овса идёт дольше, чем формирование колоса у пшеницы и ячменя. В то время, когда в верхней части метёлки колоски уже сформированы, в нижней (при благоприятных условиях) всё ещё образуются новые [7]. Наш опыт показывает, что лишь один образец отличился интенсивностью развития этого репродуктивного органа и смог сформировать длинную метёлку – это Виленский (Россия, Саха Якутия) – 18 см.

По максимальному количеству зёрен в метёлке выделись образцы С.1.3300 (США) – 33 шт. и Мирт (Беларусь) – 32 шт. Минимальное количество зёрен в метёлке отмечено у образцов Новосибирский 7 (Россия, Новосибирская обл.) – 16 шт., Покров (Россия, Свердловская область) – 17 шт., Конкур-стандарт – 14 шт.

Масса зерна складывалась из озернённости колосков в метёлке и крупности зерна. Наибольший показатель по образцам составили сорта Мирт (Беларусь) – 0,78 г, Ursguara (Бразилия) – 0,83 г, С.1.3326 (США) – 0,63 г, Urstorena (Бразилия) – 0,72 г. К группе сортообразцов с наименьшей массой зерна с метёлки были отнесены Ассоль (Россия, Краснодарский край) – 0,20 г и Аллюр (Россия, Ульяновская обл.) – 24 г. У остальных образцов этот показатель варьировал от 0,33 до 0,67 г.

Масса 1000 зёрен коллекционных образцов ярового овса варьировала от 11,19 до 42,62 г. Максимальным этот показатель был у бразильских образцов Urstorena – 42,62 г и Ursguara – 40,61 г, а также у стандарта Конкур – 26,38 г. Низкая масса 1000 зерен наблюдалась у образцов Ассоль (Краснодарский край) и Аллюр (Ульяновская область) – 11,19 г и 12,57 г соответственно.

Урожайность сельскохозяйственных культур является основным фактором, который определяет объём производства продукции растениеводства. Поэтому данному показателю уделяется большое внимание. Как выяснили по результатам проведённого исследования, величина семенной продуктивности образцов ярового овса зависит от биологических особенностей сорта и факторов внешней среды (табл. 3).

Анализ данных показал, что наиболее урожайными по сравнению с контролем стали образцы Urstorena (Бразилия) – 2,14 т/га, Ursguara (Бразилия) – 2,00 т/га, С.1.3326 (США) – 1,92 т/га, Мирт (Беларусь) – 1,86 т/га. сорт Конкур (стандарт) показал урожайность 0,67 т/га. Урожайность остальных образцов варьировала от 0,10 т/га у сорта Покров (Россия, Свердловская область) до 0,39 т/га С.1.3300 (США) при НСР₀₅ = 0,04 т / га (табл. 3).

3. Урожайность образцов ярового овса коллекции ВИР, 2017 – 2019 год, т/га

Корреляционный анализ по определению зависимости урожайности зерна ярового овса от элементов продуктивности растений и метёлки данной культуры показал, что масса зерна с колоса имеет связь с количеством зёрен в колосе r = 0,78, а масса 1000 зёрен – с массой зерна с колоса r = 0,75.

Анализируя данные корреляционного анализа ярового овса, можно сделать вывод, что на урожайность данной культуры в большей степени повлияло количество продуктивных стеблей r = 0,83, масса зерна с метёлки r = 0,78 и масса 1000 зёрен r = 0,61. В меньшей степени на урожайность влияло количество зёрен с метёлки r = 0,55, что говорит об устойчивых биологических особенностях образцов ярового овса к условиям Астраханской области.

Выводы. На основании проведённого в 2017 – 2019 гг. исследования по изучению 16 интродуцированных сортообразцов ярового овса были выделены образцы с наибольшей семенной продуктивностью: Мирт (Беларусь) – 1,86 т/га; С.1.3326 (США) – 1,92 т/га; Ursguara (Бразилия) – 2,00 т/га; Urstorena (Бразилия) – 2,14 т/га. Эти показатели указывают на то, что данные образцы способны расти, развиваться и давать высокие урожаи в засушливых условиях Астраханской области. В результате они могут быть рекомендованы для использования в селекционных целях с последующим их районированием.

DOI 10.37670/2073-0853-2020-84-4-68-72

Опубликовано Известия Оренбургского Государственного Аграрного Университета 2020 № 4 (84), стр. 68-72

Аннотации