Показатели пластичности некоторых сортов ячменя в Вологодской области

Расселом в модификации В.А. Зыкина и др. Различия урожайности по годам достигали 0,69 т/га, а между сортами в 2018 году ‒ 1,44 т/га. А в среднем за 2 года исследований по изучаемым сортам ячменя – 0,88 т/га. Изучаемые сорта ячменя, за исключением самого раннеспелого ‒ Ленинградского, обеспечили положительные значения вариации пластичности, то есть все сорта (кроме Ленинградского) увеличивали продуктивность при улучшении условий вегетации. У сорта Ленинградский данный коэффициент был близок к минус единице, составил отрицательное значение (-0,75). В то же время, реакция изучаемых сортов была неоднозначна. Самой высокой отзывчивостью характеризуются сорта Изумруд и Зазерский 85, коэффициент у которых соответствовал 4,35 и 4,14. Сорта Нур, Московский 86, Котласский, Златояр обеспечили отзывчивость выше среднего, коэффициент пластичности ‒ bi у сортов составил соответственно 2,35, 1,90, 1,82 и 1,62. Варианса стабильности колебалась у сортов от 0,03 до 0,05, т. е. до 0. Причём самую высокую стабильность обеспечил сорт Ленинградский (0,03). Стабильность у всех изучаемых сортов ячменя в Вологодской области была высокой (97‒95%).

Ячмень яровой – основная зерновая фуражная культура, возделываемая всеми сельскохозяйственными предприятиями Вологодской области. Урожайность ячменя во многом определяется сортовыми особенностями. Также необходимо отметить, что, являясь культурой интенсивного типа, яровой ячмень отзывчив на удобрения и приёмы агротехники [7, 8, 10]. Известно, что один из эффективных способов повышения урожайности – это внедрение в производство высокопродуктивных сортов сельскохозяйственных культур. В области ежегодно проводятся мероприятия по сортосмене и сортообновлению сортов и семян на новые и высокие репродукции в пределах 4 тыс. тонн семян зерновых. В обороте зерновых культур находится более 50 сортов. Из них 4 % составляют раннеспелые сорта, 79 % ‒ среднеспелые и 15 % ‒ позднеспелые. Ежегодно хозяйствами области испытываются перспективные и внедряются в производство новые сорта, районированные на территории области.

Для размножения хозяйствами ежегодно закупается порядка 20 тонн семян питомников размножения (НПО «Подмосковье», Уральский НИИ, НПО «Белогорка») [9].

Поэтому изучение пластичности и стабильности сортов самой распространённой культуры из зерновых колосовых – ячменя ярового в конкретных почвенно-климатических условиях, в частности, в Вологодской области, важная задача для производства и селекции.

Данные показатели важны также при селекционной работе по отбору лучших новых сортообразцов в системе Госсортоиспытания, т. к. позволяют действительно выявить сорта, наиболее заслуживающие в дальнейшем быть районированными или перспективными. Цель исследований – изучить показатели экологичности перспективных сортов ячменя в Вологодской области. В задачи исследований входило определение урожайности различных сортов ячменя по годам исследований, расчёт дисперсии, показателей пластичности и стабильности различных сортов ячменя.

Методика и условия проведения исследований

Исследования проведены на опытном поле ФГБОУ ВО Вологодская ГМХАвколлекционномпитомникекафедрырастениеводства, земледелия и агрохимии. Почва ‒ дерново-подзолистая, среднесуглинистая. Пахотный слой почвенного участка, на котором проводился опыт, характеризовался рНKCl 5,2, содержанием подвижного фосфора ‒ 170 мг/ кг, обменного калия – 125 мг/кг почвы. Предшественник ‒ многолетние травы. Подготовка почвы включала технологические приёмы: зяблевую вспашку, предпосевную культивацию с боронованием; азотно-фосфорно-калийное удобрение из расчёта N32P32K32 вносилось под предпосевную культивацию.

Посев ‒ узкорядным способом с посевным коэффициентом 5,5 млн всхожих семян на гектар. Уход осуществлялся своевременно и заключался в борьбе с сорняками. Учёт урожая – сплошным методом. Технология возделывания культуры в опыте – общепринятая [4]. Уборка проводилась однофазным способом. Уход, наблюдения, учёт урожайности и других показателей качества продукции проводили по методике сортоиспытания, разработанной Госкомиссией по сортоиспытанию и охране селекционных достижений РФ [2, 3].

Схема представляла собой исследование 7 сортов ячменя ярового: Зазерский 85, Нур, Златояр, Изумруд, Котласский, Ленинградский, Московский 86. Повторность – 3-кратная, размещение делянок – систематическое. Опыт ‒ мелкоделяночный, размер делянки – 1,2 м2, учётная площадь ‒ 1 м2. За стандарт (st) принят сорт Зазерский 85, районированный в Вологодской области [6].

Обработка результатов исследований – методом дисперсионного анализа [1].

В исследованиях использовали методику, разработанную Эберхартом и Расселом в модификации В.А. Зыкина и др. для определения экологической пластичности и стабильности сортов [5, 7].

Схема опыта представлена в таблице 1.

Таблица 1 — Схема опыта и расположение вариантов и повторений

го 1 го (П	защитка	го 1 го tn
	6
	7
	1
	2
	3
	4
	5
	защитка
	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
	защ7итка
	6
	5
	4
	3
	2
	1
	защитка

В мае 2018 года наблюдалась аномально холодная погода с дефицитом осадков. На 30 июня сумма эффективных температур воздуха нарастающим итогом с начала вегетационного периода изменялась от 248°С до 310°С, что ниже многолетних значений на 125‒170°С. Месячная сумма осадков на большей части территории области составила 104‒145 мм или 151‒200% от месячной нормы. Июль текущего года по температурному режиму оказался близким к средним многолетним данным (СМД) с большим количеством осадков. Сумма эффективных температур воздуха нарастающим итогом с начала вегетационного периода на 31 июля была ниже многолетних значений на 118‒185°С. Верхние слои почвы большую часть месяца были преимущественно сильно переувлажнены. Август характеризовался теплой погодой с неравномерным выпадением осадков. Температура воздуха в среднем за август была на 2°С выше нормы (рис. 1.) .

Школичество осадков 2018 год, мм

(^^) среднее многолетнее количество осадков, мм ^^среднесуточная температура в 2018г., С “ “средняя многолетняя температура, С

Рисунок 1 — Количество осадков, мм; среднесуточная температура воздуха, t, oC за период с мая по сентябрь 2018 г. и СМД этих показателей (ГМС Вологда)

Вегетационный период 2019 года характеризовался пониженным температурным фоном при одновременном избытке осадков, особенно в июле и августе, когда были отмечены частые обильные дожди. Всё это неблагоприятно сказалось на развитии растений ячменя ярового, состоянии посевов культуры, созревании семян. Как следствие, уборочные работы были затруднены (рис. 2.) .

(=1количество осадков 2019 год. мм I I среднее многолетнее количество осадков, мм ^^среднесуточная температура в 2019г., С “^средняя многолетняя температура. С

Рисунок 2 — Количество осадков, мм; среднесуточная температура воздуха, t, oC за период с мая по сентябрь 2019 г. и СМД этих показателей (ГМС Вологда)

Результаты исследований

Наибольшую урожайность в 2018 году обеспечил сорт Изумруд – 3,95 т/га. Он по урожайности превысил стандарт на 0,23 т/га, другие сорта – на 0,44‒1,44 т/га. А в 2019 году сорта Московский 86, Златояр и Изумруд обеспечили максимальную урожайность, соответственно 3,37, 3,33, 3,26 т/га. Урожайность по повторениям в годы исследований представлена в таблице 2.

Таблица 2 — Влияние агрометеорологических условий на урожайность ячменя, т/ га

№ п/п	Сорт	П I	овтоIрIени 2018	я III	Сумма Р	Средняя
1	Зазерский 85 - st	3,46	3,79	3,91	11,16	3,72
2	Нур	3,40	3,55	3,19	10,14	3,38
3	Златояр	3,56	3,37	3,30	10,23	3,41
4	Изумруд	4,12	3,80	3,93	11,85	3,95
5	Котласский	3,32	3,31	3,24	9,87	3,29
6	Ленинградский	2,51	2,58	2,44	7,53	2,51
7	Московский 86	3,50	3,53	3,50	10,53	3,51
Сумма V за 2018 год		23,87	23,93	23,51	71,31
2019
1	Зазерский 85 ‒ st	3,03	3,08	3,07	9,18	3,06
2	Нур	3,15	3,25	2,96	9,36	3,12
3	Златояр	3,42	3,51	3,06	9,99	3,33
4	Изумруд	3,33	3,42	3,03	9,78	3,26
5	Котласский	3,22	3,03	3,20	9,45	3,15
6	Ленинградский	3,03	2,66	3,07	8,76	2,92
7	Московский 86	3,40	3,25	3,46	10,11	3,37
Сумма V за 2019 год		22,58	22,20	21,85	66,63
Сумма V за 2018‒2019 годы		46,45	46,13	45,36	137,94

Т. к. значительных расхождений по повторениям не наблюдалось, то следует, что получены достоверные результаты исследований.

Расчет дисперсионного анализа показал, что различия сортов, условий окружающей среды и взаимодействия «генотип ‒ среда» достоверны, то есть сорта имеют разную реакцию на изменения условий среды (табл. 3).

Таблица 3 — Результаты дисперсионного анализа

Дисперсия	Степень свободы	Сумма квадратов	Средний квадрат	F факт	F05
Общая	41	5,61
Повторений	2	0,05
Сортов (В)	6	2,86	0,476	10,34	2,60
Годов (А)	1	0,53	0,530	11,52	4,35
Взаимодействия А и В	12	1,26	0,105	2,283	2,28
Остатка	20	0,92	0,046

Результаты показывают, что критерий Фишера (Fфакт.) выше критерия теоретического, что доказывает существенное влияние условий соответствующих периодов исследований, сортов и их взаимодействия на урожайность.

Все изучаемые факторы: и сорта (В), и погода в годы испытаний (А), и их взаимодействие «А и В», т. е. «генотип ‒ среда» в общей изменчивости существенны.

Влияние изучаемых факторов на урожайность ячменя наглядно отражено в таблице 4 .

По результатам исследований, различие по годам достигало 0,69 т/га, а между сортами в 2018 году ‒ 1,44 т/га. А в среднем за 2 года исследований по изучаемым сортам ячменя – 0,88 т/га.

Характеризуется экологическая пластичность коэффициентом (bi) и стабильностью (s2d).

Значение коэффициента пластичности имеет прямую зависимость с показателем урожайности.

Таблица 4 — Влияние изучаемых факторов на урожайность ячменя, т/га

Сорт (В)	2018 Год (А) 2019		Среднее по фактору В (НСР05В = 0,26)
Зазерский 85 ‒ st	3,72	3,06	3,39
Нур	3,38	3,12	3,25
Златояр	3,41	3,33	3,37
Изумруд	3,95	3,26	3,60
Котласский	3,29	3,15	3,22
Ленинградский	2,51	2,92	2,72
Московский 86	3,51	3,37	3,44
Среднее по фактору А (НСР05A= 0,17)	3,40	3,17	3,28

Чем выше значение bi, тем лучше урожайность. Т. е. чем лучше условия, тем больше прибавка урожая. Изучаемые сорта ячменя, за исключением Ленинградского, обеспечили положительные значения вариации пластичности, то есть все сорта (кроме Ленинградского) увеличивали продуктивность при улучшении условий вегетации. У сорта Ленинградский данный коэффициент был близок к минус единице, составил отрицательное значение (-0,75). В то же время реакция изучаемых сортов была неоднозначна. Самой высокой отзывчивостью характеризуются сорта Изумруд и Зазерский 85, коэффициент у которых соответствовал 4,35 и 4,14. Сорта Нур, Московский 86, Котласский, Златояр обеспечили отзывчивость выше среднего, коэффициент bi у сортов составил соответственно 2,35, 1,90, 1,82 и 1,62 (табл. 5).

Критерий стабильности (s2d) – есть отклонение опытных данных по урожайности конкретного года от средней величины урожайности сортов за все годы испытания, т. е. разность фактических и теоретических данных.

Известно, что чем больше значение вариансы стабильности, тем сорт менее стабилен. В полученных исследованиях выявлено, что все изучаемые сорта ячменя проявили себя на высоком уровне стабильности. Все изучаемые сорта ячменя высоко стабильны в условиях Вологодской области.

По стабильности варианса колебалась у сортов от 0,03 до 0,05, т. е. до 0. Причём самую высокую стабильность обеспечил сорт Ленинградский (0,03). Стабильность у всех изучаемых сортов ячменя в Вологодской области была высокой (97‒95%).

По урожайности видно, что самая низкая в оба года исследований она оказалась у сорта Ленинградский, колебалась от 2,51–2,92 т/га. Видимо, это и послужило тому, что сорт Ленинградский обеспечил самый низкий коэффициент пластичности, который оказался у него отрицательным, bi равнялся -0,75. Из этого можно считать, что сорт экологически не пластичен.

Таблица 5 — Экологическая пластичность сортов ячменя в условиях Вологодской области

№ п / п	Сорт	Средняя урожай ность, т/га	Урожай ность minmax, т/га	Коэффициент экологи ческой пласти чности, bi	Варианса стабиль ности, S2 d
1	Зазерский 85 – st	3,39	3,06-3,72	4,14	0,0458
2	Нур	3,25	3,12-3,38	2,35	0,0394
3	Златояр	3,37	3,33-3,41	1,62	0,0421
4	Изумруд	3,60	3,26-3,95	4,35	0,0485
5	Котласский	3,22	3,15-3,29	1,82	0,0394
6	Ленинградский	2,72	2,51-2,92	-0,75	0,0288
7	Московский 86	3,44	3,37-3,51	1,90	0,0452

Все остальные сорта имели коэффициент высокий, выше единицы, что говорит об их высокой пластичности. Полученные параметры пластичности и стабильности сортов ячменя, позволяют распределить их по группам (табл. 6).

Таблица 6 — Характеристика сортов ячменя по параметрам пластичности и стабильности

№ п/п	Сорт	Показатели (округлённые значения) 2 d		Описание сорта по показателям
1	Зазерский 85 – st	4	0	Очень хорошо отзывается на улучшение условий, стабилен
2	Нур	2	0	Очень хорошо отзывается на улучшение условий, стабилен
3	Златояр	2	0	Очень хорошо отзывается на улучшение условий, стабилен
4	Изумруд	4	0	Очень хорошо отзывается на улучшение условий, стабилен
5	Котласский	2	0	Очень хорошо отзывается на улучшение условий, стабилен
6	Ленинградский	-1	0	Не отзывается на улучшение условий, стабилен
7	Московский 86	2	0	Очень хорошо отзывается на улучшение условий, стабилен

Таким образом, все изучаемые сорта ячменя ярового показали себя очень стабильными в условиях 2018 и 2019 гг. Все опытные сорта ячменя ярового, кроме раннего сорта Ленинградский, обеспечили очень высокую пластичность в годы исследований.