Листовая поверхность сортов яровой тритикале в условиях Владимирской области

Во Владимирской области экономически значимые урожаи даёт перспективная для региона кормовая зерновая культура – яровая тритикале. Известно, что одним из факторов внешней среды, определяющих продуктивность растений, является фотосинтез активность которого зависит от площади листовой поверхности и продолжительности её работы [1, 2]. Наблюдается прямая зависимость между размерами общей площади листьев, урожаем биомассы и зерна [3]. Установлено что самой высокой фотосинтетической активностью по сравнению с другими ассимилирующими органами обладает флаговый лист [4].

Следовательно, оценка фотосинтетических функций возделываемого сорта позволяет судить о его потенциальной возможности формировать и накапливать урожай. Проведённые нами исследования динамики формирования площади листовой поверхности различными сортами яровой тритикале позволили охарактеризовать их по данному признаку и показать взаимосвязь с продуктивностью растений.

Материал и методика исследований. В опытах изучали восемь сортов яровой тритикале селекции ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ», допу- щенных к использованию в различных регионах Российской Федерации, в том числе раннеспелые – Амиго, Россика, среднеспелые – Гребешок, Норманн, Аморе, Доброе, среднепоздние – Кармен, Заозерье.

Исследования проводили во Владимирской области на Опытном поле Всероссийского НИИ органических удобрений и торфа в 2016-2018 гг., площадь делянки 12 м2, повторность 4-х кратная.

Почва опытного участка супесчаная дерново-подзолистая, характеризующаяся слабо кислой реакцией почвенной среды (pH сол. 5,6), содержанием гумуса (по Тюрину) 1,2%, подвижного фосфора Р 2 О 5 (по Кирсанову) – 14 мг, обменного калия К 2 О (по Масловой) – 10 мг/100 г почвы.

Материал высевали в первой декаде мая по паровому предшественнику селекционной сеялкой ССФК-6, число рядков в делянке 6, междурядья 16 см, норма высева 5 млн. шт. всхожих зёрен/га. Перед посевом вносили минеральные удобрения N90P60K90. Полевые опыты, фенологические наблюдения и учёты проводили согласно Методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [5], площадь листовой поверхности растений определяли в фазы кущение, выход в трубку, цветение методом промеров [6]. Измерения проводили в каждую фазу на 10 растениях. Растений на делянках убирали вручную серпом с последующим обмолотом снопов на молотилке МПТУ-500. Статистическую обработку полученных результатов осуществляли по методике Доспехова Б.А. [7].

Результаты исследований. Погодные условия 2016 и 2018 гг., характеризовались как неблагоприятные для роста и развития растений яровой тритикале. Высокие температуры в третьей декаде мая-июля и редкие атмосферные осадки оказали отрицательное влияние на формирование листовой поверхности и урожая в 2016 году. Листовой аппарат в целом и флаговый лист характеризовались невысокими размерами, колос сформировался небольшой, зерно не отличалось крупностью. В 2018 году на урожайность отрицательно ей декады июля и до конца августа. Урожай сформировался невысокий из-за быстрого отмирания нижнего яруса листьев, небольшого размера флагового листа, снижения крупности семян. Наиболее благоприятными для формирования листовой поверхности и величины урожая оказались погодные условия 2017 года. Оптимальные температуры воздуха и равномерное выпадение атмосферных осадков в течение вегетационного периода способствовали формированию растениями хорошо развитого, активно работающего фотосинтетического аппарата и высокой продуктивности.

В годы исследований между сортами яровой тритикале наблюдались чёткие различия в ритме роста и формировании листовой поверхности. Площадь листовой поверхности сортов варьировала в зависимости от погодных условий и сортовых особенностей (табл. 1).

повлияла засуха, продолжавшаяся с треть-

Таблица 1. Динамика нарастания листовой поверхности (см2/растение) по фазам разви- тия яровой тритикале, 2016-2018 гг.

Хорошо развитый листовой аппарат растений наблюдался в благоприятных условиях 2017 года. Наибольшую общую площадь листовой поверхности растений в фазу кущения формировали среднепоздние сорта Кармен и Заозерье (32,833,0 см2). В засушливые годы площадь листовой поверхности растений в фазу кущения заметно снизилась у сортов раннеспелого и среднеспелого типов созревания (на 14-18%). У среднеспелых и среднепоздних сортов максимум активности всех физиологических процессов прихо- дился на более поздние фазы вегетации (выход в трубку – колошение), тогда как у раннеспелых на период кущение-выход в трубку. Наиболее интенсивное отмирание нижнего яруса листьев в фазу цветения отмечалось у раннеспелых сортов во все годы исследований. В благоприятном по гидротермическому режиму 2017 год у среднеспелых и среднепоздних сортов в фазу цветения отмечалось незначительное отмирание нижних листьев.

Явные преимущества по сравнению с поздними сортами скороспелые и средне- спелые получают в годы с засушливой второй половиной лета, что и наблюдалось в 2018 году. Скороспелые и среднеспелые сорта способные к быстрому накоплению биомассы и наилучшему использованию ресурсов тепла и влаги успели в первой половине вегетации до наступления засухи (фазы колошение – созревание) сформировать большой ассимиляционный аппарат, вторичную корневую систему и оказались в относительно лучших условиях, нежели позднеспелые сорта. В этих условиях снижение урожайности более ранних сортов оказалось не столь значительным, как позднеспелых.

В благоприятном 2017 году продолжительность жизни листьев соответствовала скороспелости сорта: скороспелые растения раньше достигнув зрелости, раньше и старели, а позднеспелые формы выигрывали в работе ассимиляционного аппарата и накоплении биомассы за счёт фактора времени. При летней засухе 2018 года скорость отмирания листьев и созревания растений определялась уже не их физиологическим возрастом, а быстрым «принудительным» обезвоживанием. Преимущество поздних сортов во времени жизни теря- лось, а преимущество скороспелых сортов в темпах роста в начале вегетации оставалось и оказалось решающим. Более того, происходило сокращение вегетации поздних сортов за счёт важного периода – налива зерна, а у раннеспелых вегетационный период оказался даже большим, чем у поздних (в связи с ранним колошением). В этом одна из причин высокого выхода зерна относительно общей биомассы скороспелых сортов.

Размер листьев, их количество и интенсивность работы определяют урожайность сельскохозяйственных культур. В селекции зерновых культур уделяют большое внимание площади и расположению в пространстве верхнего (флагового) листа, поскольку он играет важную роль в снабжении продуктами ассимиляции колоса и на размер которого существенно влияют условия выращивания. В наших исследованиях наибольшая средняя за годы исследований общая площадь листовой поверхности и флагового листа в частности отмечалась у раннеспелого сорта Россика, среднеспелого Доброе и среднепозднего сорта-стандарта Кармен (табл. 2).

Таблица 2. Урожайность и площадь листовой поверхности растений яровой тритикале в фазу цветения, 2017-2018 гг.

При этом следует отметить, что в засушливые годы общая площадь листовой поверхности растений и площадь флагового листа уменьшались в 2-3 раза, что существенно сказывалось на величине урожая (табл. 2).

Между общей площадью листьев м2/га в фазу цветения и урожайностью яровой тритикале установлена прямая корреляционная зависимость r = 0,72±0,12. Отмечена достоверная положительная связь между площадью флагового листа и про- дуктивностью растения (r = 0,64±16) в благоприятный 2017 год и несколько ниже в засушливые (r = 0,44 и r = 0,41) 2016 и 2018 годы.

Заключение. Таким образом, нашими исследованиями установлено, что площадь листовой поверхности яровой тритикале в онтогенезе варьирует в зависимости от погодных условий и сортовых особенностей. Выделены экологически устойчивые среднеспелые и среднепоздние сорта, стабильно формирующие большую площадь фо- тосинтетического аппарата в различные по влагообеспеченности годы. Установлена высокая прямая корреляционная зависимость их урожайности от общей площади листовой поверхности растений (r = 0,72±0,12). Положительную роль в формировании продуктивности растений яровой тритикале играет флаговый лист. Это подтверждается выявленной высокой сопряжённостью между продуктивностью растения и площадью флагового листа (r = 0,64±0,16).