Агроэкологическая пластичность сортов озимых культур отечественной и зарубежной селекции и их отзывчивость на биотические и абиотические условия выращивания

Вве^ение. Зерновые культуры традиционно являются основой отрасли растениеводства, где зерновое производство решает не только продовольственную и стратегическую проблему, но и экологическую безопасность страны.

Природно-климатические условия Центрального Нечерноземья позволяют получать уро^айность сортов зерновых культур на уровне 5,0-6,0 т/га и более.

Озимые культуры, особенно ро^ь и тритикале, являются наиболее пластичными для данной зоны. Преимущества озимой тритикале и озимой р^и относительно других культур наиболее полно проявляются как на тя^елых, так и на легких дерново-подзолистых почвах с невысоким плодородием, с нарушением основных приемов сортовой и интенсивной технологий [1]. Поэтому повышение уровня уро^айности и производство высококачественного зерна озимой тритикале и озимой р^и за счет разработки, совершенствования и внедрения передовых технологий – путь к решению насущной проблемы отечественного растениеводства. Сорт является главным инновационным направлением в дости^ении этой цели [2, 3].

Смоленская область не является оригинатором производства сортов зерновых культур. В связи с этим агроэкологическая оценка сортов и гибридов озимых р^и и озимой тритикале отечественной и зарубе^ной селекции, а так^е разработка для них сортовой технологии актуальна.

Цель работы – изучить агроэкологическую пластичность, продуктивность и качество зерна сортов озимых культур отечественной и зарубе^ной селекции, их отзывчивость на биотические (сроки посева, нормы высева, удобрения и др.) и абиотические (климатические, почвенные условия, процессы фотосинтеза) условия выращивания и пригодность на продовольственные, технологические и фура^ные цели.

Услови^, материалы и мето^ы. Научные исследования проводились в период с 2014 по 2019 годы (для ка^дого сорта, гибрида не менее 3-х лет) в шестипольном севообороте на дерново-подзолистой среднесуглинистой почве, научной лаборатории ФГБОУ ВО Смоленской ГСХ^ и аналитической лаборатории на базе ФГБНУ ФНЦ ЛК. Посев проводили в три срока: I срок – 1-7 сентября, последующие с интервалом 5-7 дней. Удобрения вносились согласно схемы опыта по фону Р120К120 кг/га действующего вещества: 1 – контроль (Р120К120); 2 – N30+60+30Р120К120; 3 – N60+30+30Р120К120; 4 – N30+60+20+10Р120К120; 5 – N60+60+0Р120К120; 6 – N0+60+60Р120К120; 7 – N60+0+60Р120К120; 8 – N120Р120К120. Варианты опыта включали разовое (под предпосевную культивацию) и дробное внесение азотных удобрений:

• 1    – под предпосевную культивацию; 2 – ранневесенняя подкормка (начало вегетации растений); 3 – подкормка в фазу выхода в трубку.

Полевые и лабораторные исследования проводились по современным методикам, утвер^денными нормативными документами (технический регламент, ГОСТ, ГОСТ-Р).

Результаты и обсуждение. Урожайность и элементы ее структуры - это результаты фотосинтетической деятельности посевов. Ее основой является использование солнечной энергии (КПД Ф^Р). Высокопродуктивность агроценозов зависит пре^де всего от абиотических и биотических условий выращивания (сорт, культура, сроки и нормы высева, удобрения и др.) [4-6].

Нашими исследованиями установлено, что КПД Ф^Р наибольшим был у сортов озимой тритикале и в зависимости от агроприемов колебался от 1,34 (посев 17-25 сентября) до 3,18 (посев 1-7 сентября); у сортов озимой р^и – 1,31-2,88% и гибридов озимой р^и – 1,12-3,06% соответственно. Запаздывание с посевом, применение разового внесения азотных удобрений, разре^енность или загущенность посевов приводили к сни^ению процессов фотосинтеза на 30-58% за счет сни^ения перезимовки, площади листовой поверхности, продуктивного стеблестоя, сухого вещества, длины колоса и числа зерен в нем.

^биотические условия, а именно: сухие годы (ГТК<1,3) и вла^ные годы (ГТК>2,0), сни^али КПД Ф^Р до 1,12-2,3%. Это связано в первом случае с ранним отмиранием листьев ни^них ярусов стебля, сни^ением числа растений и бесполезным опаданием приходящей Ф^Р на почву, во втором случае – поздним отмиранием листьев ни^него яруса (паразитированием) и накоплением болезней и сорняков.

Более высокой фотосинтетической активностью обладали следующие сорта тритикале: ^рго, ^таман Платов, Консул; гибриды р^и: Этерно, Раво, Палаццо; Грань, Московская 15, Таловская 41 – сорта р^и.

Влияние биотических условий и установление их оптимальных параметров имеет существенное значение в увеличении уровня уро^айности, качества зерна и его пригодность на продовольственные, технологические и посевные цели [4, 7].

Нами установлено, что наибольшая уро^айность и высококачественное зерно гибридов и сортов озимых культур формировалась при оптимальных сроках посева (1-10 сентября), нормах высева (5-5,5 млн. шт./га), и составила для гибридов р^и – 5,57-6,12 т/га; для сортов р^и – 5,16-5,74 т/га; для сортов озимой тритикале – 5,69-7,38 т/га, а так^е при дробном внесении азотных удобрений по схемам: N30+60+30P120K120 и N0+60+60P120K120 – в среднем 6,37-6,09 т/га (табл.). Отклонение от оптимальных сроков посева приводило к сни^ению уро^айности от 16 до 64% (0,06-0,01 т/га в день).

Причины сни^ения уро^айности связаны, пре^де всего, с нарушением морфо-биологических особенностей (кустистость, длина колоса и числа зерен в колосе, масса зерна с колоса) и физиологическими процессами растений, в первую очередь, закалки растений.

Более резкое сни^ение уровня уро^айности происходит у гибридов озимой р^и и сортов тритикале. Это необходимо учитывать при продол^ительности их сроков посева озимых культур.

В период вегетации на формирование уро^ая и уро^айность большое влияние оказали погодные условия (R=0,66). Так, при относительно нормальных условиях вегетации растений в сухие годы уро^айность сни^алась в среднем по срокам посева на 40%, во вла^ные – на 20%, а при посеве после 18 сентября в 2,5-3 раза.

Высококачественное зерно по всем культурам и сортам было получено при посеве в первую декаду сентября (число падения более 200 ед., содер^ание крахмала – 50,76-51,13%).

Таблица – Уро^айность озимых культур в зависимости от условий выращивания, т/га (среднее за 3 года)

№	Культура, сорт	Гидротермический коэффициент
		Сухой <1,3			Нормальный 1,4-1,9			Вла^ный >2,0
		Сроки посева
		I	II	III	I	II	III	I	II	III
	Озимая т				ритикале
1	Немчиновская 56	3,49	2,58	1,79	6,17	5,83	3,64	5,36	4,13	2,53
2	Консул	3,53	2,61	1,84	6,32	6,04	3,76	5,47	4,29	2,57
3	Тит	3,50	2,30	1,60	6,11	5,56	3,51	5,04	4,26	2,24
4	^таман Платов	3,63	2,68	1,64	6,51	6,08	3,67	5,54	4,39	2,60
5	Гермес	3,41	2,41	1,54	5,69	5,28	3,31	5,33	4,26	2,38
6	^рго	3,73	2,74	1,86	7,38	6,73	4,23	6,03	4,60	2,71
	Озимая ро^ь, гибриды
1	Магнифико	4,56	3,36	1,65	5,81	5,27	3,39	5,01	4,46	2,47
2	Пикассо	4,13	4,20	1,79	5,57	5,09	3,27	4,65	4,28	2,60
3	Палаццо	4,48	3,68	1,86	5,88	5,26	3,27	5,16	4,53	2,60
4	Этерно	4,70	3,50	1,91	6,12	5,65	3,48	5,31	4,65	2,03
5	Раво	4,47	3,44	2,20	5,84	5,42	3,32	5,03	4,48	2,00
	Озимая ро^ь, сорта
1	Таловская-41	3,53	3,21	2,14	5,44	5,18	3,60	4,31	4,50	2,97
2	Московская-15	3,78	2,88	2,01	5,64	5,53	3,35	4,56	4,72	2,73
3	Грань	3,81	3,51	2,39	5,74	5,42	3,64	5,34	4,90	3,04
4	Веснянка	3,74	3,39	2,24	5,16	4,76	3,58	4,57	4,38	2,18

НСР05 (т/га) фактор (^)    0,14    0,21     0,19

фактор (В)    0,17    0,33     0,28

В период исследований все сорта были экологически пластичны и высокопродуктивны. Наибольшая уро^айность формировалась при ГТК 1,4-1,9 ед., где по озимой тритикале выделились следующие сорта: ^рго, ^таман Платов, Консул; по озимой р^и гибриды: Этерно, Палаццо, Раво; сорта: Грань, Московская 15.

Выводы. В условиях Центрального региона России на дерновоподзолистых почвах сорта и гибриды озимых культур могут формировать уро^айность более 6,0 т/га и качеством зерна, пригодного на продовольственные, хлебопекарные и технологические цели.

^биотические (погодные) условия оказывают существенное влияние на формирование продуктивности сортов и гибридов озимых культур в период вегетации (всходы, перезимовка, отрастание, весенне-летняя вы^иваемость). Вариация (V,%) для сортов озимой р^и составляет 22,8%; гибридов – 31,2%; сортов тритикале – 26,3%.

Наибольшая уро^айность озимых культур складывалась при посеве в первой декаде сентября с дробным внесением азотных удобрений. Потери уро^айности при поздних сроках посева связаны с низкой полевой всхо^естью до 65%, перезимовкой менее 55%, общей вы^иваемостью до 40% и в конечном счете уменьшением числа продуктивных стеблей до 45% и более.

Высокие показатели продуктивности и качества зерна интенсивных сортов озимых культур вызывают необходимость ведения расширенного семеноводства по следующим сортам озимой тритикале: ^рго, ^таман Платов (иностранной селекции), Консул (отечественной) и по сорту озимой р^и Грань (отечественной селекции).

Внедрение разработанных технологических приемов возделывания с учетом сортовых особенностей обеспечивает получение прибавки не менее 1,0 т зерна и уровня рентабельности в сухие годы – 25-36%, во вла^ные – 29-42%, а нормальные – 38-110%.