Потенциал продуктивности сортов ярового овса бурятской селекции в условиях аридизации

Билтуев А. С., Уланов А. С. Потенциал продуктивности сортов ярового овса бурятской селекции в условиях аридизации // Вестник Бурятского государственного университета. Биология, география. 2020. № 2. С. 14–20.

Яровой овес в Республике Бурятия является основной зернофуражной культурой и главным компонентом различного рода мешанок для производства сенажа, зерносенажа и силоса. Селекционерами Бурятского НИИСХ, в разные годы, были созданы сорта овса, районированные на территориях Восточной Сибири. Генетическим материалом для них послужили как местные, так и инорайонные сорта и линии. Различия климатических условий в период их селекции способствовали созданию сортов с различными адаптивными способностями к изменчивым условиям аридной зоны.

Согласно «Системы земледелия Республики Бурятия» (2018) площадь овса для создания оптимального хлебо-фуражно-семенного баланса в примерной структуре использования пашни должна составлять 42–46 тыс. га или 43–46% в структуре посевов зерновых культур. Однако урожайность овса в степной и сухостепной зонах подвержена высокой вариабельности, основной причиной которой является значительная изменчивость погодных условий, высокая вероятность проявления засухи, особенно на начальных этапах развития. И если оценка агротехнологических приемов возделывания зерновых культур в целом, и в частности овса, возможного риска падения урожая в сухой год и потенциального роста продуктивности в благоприятный по увлажнению период по результатам многолетней выборки данных (n = 20–26) полевых стационаров Бурятского НИИСХ проведена (Уланов, Будажапов, 2019), то прогнозирование зерновой продуктивности сортов ярового овса местной селекции ранее не проводилось. Цель исследования — изучить влияние климатических условий на зерновую продуктивность районированных инорайонных и местных сортов ярового овса.

Объекты, методы исследований

Изучение связей зерновой продуктивности ярового овса с климатическими условиями периода вегетации проведено нами в 2009–2013 гг. на основе данных конкурсного испытания инорайонных сортов: Удыч-Жулты, Немчиновский-2, Сельма, а также сортов селекции Бурятского НИИСХ: Догой, Баргузин, Гэсэр, Мэрген и перспективного номера Тамир СП-502.

Средняя длина вегетационного периода у этих вариантов составляла: Удыч-Жулты — 75, Немчиновский-2–77, Сельма — 79, Догой — 78, Баргузин — 79, Гэсэр — 77, Мэрген — 78, Тамир СП-502–78 дней. В основном, все изучаемые сорта и селекционный номер относятся к группе среднеспелых сортов, относительно скороспелым является сорт Удыч-Жулты. Исследования проводились по общепринятой методике государственного сортоиспытания (Методика…, 1989). Делянки размещались дактиль — методом по чистому пару, учетная площадь 24 м2, повторность трехкратная. Норма высева — 4,5 млн. всхожих семян на гектар. Посев проводился в конце второй декады мая. Уборка механизированная, комбайном Sampo-130, при наступлении хозяйственной спелости 80% зерен. Урожай приве- ден к стандартной влажности и 100% чистоте. Анализ адаптивного потенциала сортов и номеров проведен методами дисперсионного и регрессионого анализов по S. A. Eberchart, W. A. Russel (1966) и В. З. Пакудину, Л. М. Лопатиной (1984).

Сортоиспытание проводилось в центральной сухостепной зоне на опытном поле Бурятского НИИСХ на каштановых почвах, обладающих низким потенциальным плодородием: содержание гумуса — 1,35 ± 0,11%, общего азота — 0,12 ± 0,01%, близкой к нейтральной реакцией среды (рНвод. 6,5 ± 0,1), высоким содержанием подвижного Р2О5 (231 ± 22 мг/кг) и обменного К2О (101 ± 14 мг/кг) по Чирикову.

Климатические условия вегетации овса характеризовались значительным дефицитом осадков при относительно благоприятном режиме теплообеспеченности в период вегетации овса (рис. 1). В период исследований наблюдалась значительная изменчивость поступления гидротермических ресурсов. Наименее благоприятные условия обычно сопутствовали началу вегетации овса, т. к. для сухой степи Бурятии характерно наступление засухи в весенний и раннелетний период, ГТК за май-июнь по Селянинову — 0,75. Более благоприятные условия наступают в середине вегетации. По этой причине регрессионные модели продуктивности построены для весеннего — раннелетнего периода с 20 мая по 20 июня.

Рис. 1. Количества осадков и температур воздуха (среднее 2009–2013 гг.)

Результаты и их обсуждение

Основным фактором, лимитирующим продуктивность овса в зоне проведения наших исследований, является дефицит атмосферного увлажнения в различные периоды роста и развития растений. В целом, по совокупности факторов, относительно благоприятные условия для роста и развития овса сложились в 2009 и 2012 годы. В эти годы были получены наибольшие средние по сортам урожаи, соответственно 28 и 35 ц/га. В наиболее засушливый 2010 г. средняя урожайность зерна составила 3,5 ц/га. Изучаемые сортообразцы обладали различной продуктивностью в зависимости от происхождения (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность зерна сортообразцов ярового овса (ц/га) в конкурсном сортоиспытании (2009–2013 гг.)

№	Сортообразец	Yср	lim	V,%
1	Догой — st	19,1	3,9–31,7	60,0
2	Удыч-Жулты	18,68	4,0–33,0	58,3
3	Немчиновский-2	18,98	3,8–33,0	61,7
4	Сельма	20,16	2,6–36,2	63,9
5	Баргузин	18,06	3,3–32,8	60,8
6	Гэсэр	20,02	4,2–36,2	61,4
7	Мэрген	21,16	3,9–36,8	59,2
8	Тамир (СП-502)	22,58	3,4–40,2	64,0
	НСР05	9,5

Примечание: Yср — продуктивность зерна овса

В среднем за период исследований продуктивность сортообразца Тамир (СП-502) была наивысшей. Он превысил по этому показателю все образцы на 6,7–25,0%, а стандарт Догой на 18,2%. Между тем, в связи с высокой вариабельностью различия по урожайности сортов по годам сортоиспытаний не были достоверными.

Корреляционный анализ выявил высокую зависимость (r = 0,96 … 0,99) урожайности овса у всей совокупности среднеспелых сортов и перспективного номера от условий увлажнения в первые тридцать дней от времени посева, с третьей декады мая по вторую декаду июня (w1, мм). Регрессионные модели зависимости урожайности Y(ц/га) от условий увлажнения позволили оценить адаптационный потенциал изученных образцов (табл. 2).

Наиболее отзывчивым на увлажнение оказался Тамир (СП-502), для которого каждые 10 мм осадков, выпадавшие в этот период, позволяли получать дополнительно 9 ц/га зерна. Урожайность сортов Баргузин и Удыч-Жулты в меньшей степени зависела от увлажнения периода всходы –кущение, на каждые 10 мм осадков они обеспечивали дополнительно 6,8 ц/га. Влияние температурного режима на урожай было менее существенным (г = -0,49... -0,54). В данные сроки растения проходили фазы всходы и кущения. Условия увлажнения этого периода определяли полевую всхожесть, число колосков в колосе и листьев главного стебля, мощность корневой системы.

Таблица 2

Регрессионные модели продуктивности зерна овса по условиям увлажнения за период 20 мая — 20 июня

№	Вариант (сорт, номер)	Модель	R2
1	Догой — st	Y(ц/га) = 0,73w1 (мм) –0,79	0,99
2	Удыч-Жулты	Y(ц/га) = 0,68 w1(мм) +0,14	0,96

3	Немчиновский-2	Y(ц/га) = 0,74 w1(мм) –1,27	0,99
4	Сельма	Y(ц/га) = 0,81 w1(мм) –1,94	0,97
5	Баргузин	Y(ц/га) = 0,68 w1(мм) –0,60	0,96
6	Гэсэр	Y(ц/га) = 0,77 w1(мм) –1,06	0,97
7	Мэрген	Y(ц/га) = 0,79 w1(мм) –0,38	0,98
8	Тамир (СП-502)	Y(ц/га) = 0,90 w1(мм) –2,20	0,97

Примечание: Y(ц/га) — урожайность зерна овса, w1(мм) — количество осадков с третьей декады мая по вторую декаду июня, R2 — коэффициент детерминации.

Второй по значимости критический период формирования урожая связан с фазами цветения, формирования зерновки и налива которые преимущественно проходили в августе. Выявлена сильная зависимость (r = 0,80…0,86) продуктивности зерна овса с количеством осадков за этот месяц (w2, мм).

При благоприятном сочетании метеорологических условий в наиболее критические периоды развития овса отмечена наибольшая продуктивность растений (2009 и 2012 гг.), а при низком увлажнении в эти сроки она была минимальной (2010 г.). Эмпирические модели продуктивности сортов в зависимости от условий увлажнения в наиболее критические периоды имели вид многофакторных линейных моделей (табл. 3).

Таблица 3

Многофакторные регрессионные модели продуктивности зерна овса

№	Вариант (сорт, номер)	Модель	R2
1	Догой — st	Y(ц/га) = 0,71w1 (мм) +0,02w2 (мм) –0,99	0,99
2	Удыч-Жулты	Y(ц/га) = 0,71w1 (мм) +0,01w2 (мм) –1,15	0,97
3	Немчиновский-2	Y(ц/га) = 0,70w1 (мм) +0,04w2 (мм) –1,81	0,99
4	Сельма	Y(ц/га) = 0,80w1 (мм) +0,01w2 (мм) –0,19	0,98
5	Баргузин	Y(ц/га) = 0,66w1 (мм) +0,01w2 (мм) +0,68	0,96
6	Гэсэр	Y(ц/га) = 0,76w1 (мм) +0,01w2 (мм) –0,87	0,98
7	Мэрген	Y(ц/га) = 0,82w1 (мм) +0,01w2 (мм) –0,91	0,99
8	Тамир (СП-502)	Y(ц/га) = 0,89w1 (мм) +0,02w2 (мм) –2,42	0,97

Примечание: Y(ц/га) — урожайность зерна овса, w1(мм) — количество осадков с третьей декады мая по вторую декаду июня, w2, (мм) — количество осадков в августе.

В условиях сухой степи Забайкалья наибольшее влияние на формирование урожая зерна оказывает количество осадков выпавших за 30 дней от срока посева (Осипов, 1982). Недостаток увлажнения в этот период ведет к изреживанию всходов и закладке укороченной метелки. Осадки, выпавшие в более поздние сроки, вызывают появление второй волны всходов овса, которые развиваются по типу подгона и не успевают сформировать полноценное зерно ко времени уборки. Условия увлажнения в период формирования и налива зерна оказали значительно меньший эффект на урожай, чем осадки весны и начала лета, коэффициенты линейной регрессии при w2 (мм) были ниже аналогичных при w1 (мм) более чем в 18 раз.

Заключение

При испытании сортов, районированных в разные годы в степи и сухой степи Забайкалья, выявлено, что наибольшую продуктивность зерна в условиях 2009– 2013 гг. показал перспективный номер Тамир (СП-502), превышение над стандартом составило 18,2%. Наименьшая урожайность зерна отмечена у сорта Баргузин. Номер Тамир (СП-502) обладал наибольшей способностью продуктивного использования осадков сухой степи Забайкалья в течение вегетации. Перспективный номер Тамир по результатам конкурсного сортоиспытания предлагается к передаче в Госкомиссию по сортоиспытаниям для районирования в 11 зоне.