Результаты испытания сортов и гибридов рапса озимого в условиях центральной зоны Краснодарского края

Введение. В Краснодарском крае, как и во всём мире, производство рапса в современных условиях базируется на высокопродуктивных безэруковых и низко-глюкозинолатных сортах и гибридах, гарантирующих получение масла и шрота, соответствующих мировым стандартам качества [4]. Научно обоснованная площадь под рапсом озимым на Кубани с учётом специфики сельскохозяйственного производства может достигать 200 тыс. га, однако на деле редко превышает 40 тыс. га. Основная проблема возделывания рапса озимого в южных регионах России заключается в проблематичности получения гарантированных всходов в оптимальные сроки из-за острого дефицита влаги в период подготовки почвы после уборки предшественника и посева. Из-за этого значительная часть посевов культуры уходит в зиму в состоянии, далёком от оптимальных кондиций развития растений, чему нередко способствует и субъективный фактор – несоблюдение технологической дисциплины. По этим причинам остаются не реализованными заложенные в сортах и гибридах морозо-и зимостойкость, а главное, потенциальная продуктивность [1; 3].

Урожайность семян рапса озимого в Краснодарском крае в период с 2010 по 2014 гг. составила в среднем 2,1 т/га (варьируя от 1,7 до 2,4 т/га), что в 1,5 раза ниже среднеевропейского (EU-28) показателя (рис. 1). При том что основные площади рапса на Кубани заняты иностранными гибридами, и в первую очередь, западноевропейскими. Доля отечественных сортов на рынке семян рапса озимого стремительно сократилась с 65– 75 % в 2006–2007 гг. до 20 % в 2014 г. В 2003 г. в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве по СевероКавказскому региону, в разделе «рапс озимый» значилось 14 наименований, в том числе один гибрид. В 2014 г. количество селекционных достижений достигло 96, из них 72 гибрида.

^■уборочнаяплощадь 1 ■ уро жадность семян

Рисунок 1 – Динамика уборочной площади и урожайности рапса озимого в Краснодарском крае

Несмотря на то, что иностранные гибриды существенно потеснили на рынке отечественные сорта рапса озимого, нет оснований утверждать, что данное обстоятельство оказало значимое влияние на продуктивность и масштаб производства культуры в регионе.

В связи с этим в 2010–2014 гг. были проведены исследования, целью которых являлось изучение биологических особенностей роста и развития, качественных характеристик семян, а также потенциальной продуктивности сортов рапса озимого селекции ВНИИМК и иностранных гибридов. Программой исследований было предусмотрено:

• -    изучение особенностей роста и развития растений сортов и гибридов рапса озимого в период осенней и весенней вегетации;

• -    биохимический анализ качественных показателей семян;

• -    оценка потенциальной продуктивности сортов и гибридов рапса озимого.

Материалы и методы. Исследования проведены в 2010–2014 гг. на полях ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар. Объектом изучения были иностранные гибриды рапса озимого, сорта и сортообразцы селекции ВНИИМК, по 20 образцов в каждой группе. В период вегетации растений были проведены биометрические измерения и фенологические наблюдения. Питомники закладывали по принятой во ВНИИМК методике. Учетная площадь делянки 7,5 м². Повторность 3-кратная. Учет урожая осуществлялся обмолотом делянок комбайном Wintersteiger с пересчетом на 10 %-ную влажность семян. Биохимические анализы семян выполнены с использованием ЯМР-анализатора для определения масличности семян и ИК-анали-затора (ИК-4500) для определения содержания глюкозинолатов.

Условия проведения исследований . На протяжении всех четырёх лет исследований всходы рапса были получены в сроки, далёкие от оптимальных (на 3–5 недель позже): в 2010–2012 гг. по причине отсутствия агрономически значимых осадков в сентябре, в 2013 г. – напротив, из-за дождливой погоды на фоне низких температур в течение длительного периода времени. Наиболее благоприятной для роста и развития растений рапса озимого была осень 2010 г., когда сумма эффективных температур составила 419 °С. Самыми неблагоприятными оказались условия осенней вегетации 2011 г. Её продолжительность составила 32 дня. Низкие температуры (-15 °С) в конце октября губительно подействовали на недостаточно развитые растения рапса. Температура воздуха в зимний период во все годы исследований была выше среднемноголетних значений. Опасные для рапса озимого агрометеорологические условия сложились зимой 2011–2012 гг., что стало причиной гибели растений на экспериментальном участке.

Результаты и обсуждение. Как известно, растение рапса озимого считается оптимально развитым, если к наступле- нию зимы оно имеет 6-8 листьев, диаметр корневой шейки 8–10 мм, длина стержневого корня достигает не менее 20 см, а сухая масса одного растения 1,5-2,0 г, и при этом не начинается рост центрального побега в высоту [2; 5; 7].

Все генеративные органы, определяющие урожайность рапса озимого, закладываются в осенний период вегетации. Чем больше времени имеет растение для закладки цветочных и пазушных почек, которые образуются на верхушке корневой шейки - конусе нарастания, тем выше его потенциал продуктивности. Степенью развития растений рапса до наступления зимнего покоя определяется до 70 % будущего урожая семян.

Чтобы растениям рапса озимого достичь оптимальных биометрических параметров для перезимовки, необходимо определённое количество тепла. Для выражения потребности растений в тепле применяется такой показатель, как сумма эффективных температур. Это сумма средних суточных температур, отсчитанная от биологического минимума, при котором развиваются растения данной культуры. Для рапса биологическим минимумом является температура +5 °С [6].

Результаты фенологических наблюдений и биометрических измерений свидетельствуют о том, что гибриды, в сравнении с сортами, обладают более высокими темпами роста и развития, которые они устойчиво демонстрируют на протяжении всего периода осенней вегетации (рис. 2).

Для достижения одних и тех же параметров роста и развития растений: массы корня и надземной части, количества листьев розетки и диаметра корневой шейки, гибридам рапса озимого требуется сумма эффективных температур в среднем на 50–70 градусов меньше, чем сортам, что соответствует 7–10 суткам вегетации.

б

- гибриды

- сорта

Рисунок 2 - Динамика изменения биометрических показателей растений сортов и гибридов рапса озимого в период осенней вегетации: а - количество листьев розетки; б - масса надземной части растения; в - диаметр корневой шейки; г - масса корня

Наблюдения, проведённые в 20102014 гг., показали, что между сортами и гибридами при благоприятно складывающихся условиях осенней вегетации и отсутствии опасных для культуры агрометеорологических факторов в зимний период нет существенной разницы по степени перезимовки (рис. 3).

Рисунок 3 - Перезимовка сортов и гибридов рапса озимого

Выживаемость растений в сезоне 2010–2011 гг., наиболее благоприятном для роста и развития растений рапса озимого, составила в среднем в обеих группах испытываемого набора сортов и гибридов 92 %.

При появлении всходов культуры значительно позже оптимальных сроков, как в 2012 и 2013 гг., когда растения уходят в зиму в состоянии, далёком от оптимальных кондиций, у гибридов обнаруживается очевидное преимущество в сравнении с сортами по степени перезимовки растений: 86 % против 79 и 82 % против 70 соответственно. Данное преимущество определяется в основном лучшим развитием растений гибридов и, соответственно, большей способностью противостоять неблагоприятным погодным факторам (см. рис. 2).

Не было обнаружено существенных различий между сортами и гибридами рапса озимого ни по длительности межфазных периодов в весенне-летнюю вегетацию, ни по продолжительности вегетационного периода в целом, а также по устойчивости к полеганию и болезням.

Анализ структуры урожая показал превосходство гибридов над сортами по таким показателям, как общее количество ветвей и стручков, количество ветвей 1-го и 2-го порядков и стручков на них и, соответственно, по массе семян с растения.

Средняя урожайность семян гибридов за годы исследований превысила урожайность сортов на 15 %, составив 4,7 т/га против 4,1 т/га соответственно (рис. 4).

Рисунок 4 – Урожайность семян сортов и гибридов рапса озимого

Лучшие гибриды рапса показали в 2011 г. урожайность 5,6–5,8 т/га, лучшие сорта – 5,0–5,1 т/га. Минимальный уровень урожайности был зафиксирован в 2014 г. по причине того, что растения рапса прекратили вегетацию в декабре 2013 г., находясь в фазе 3–5 листьев розетки. В этот же год превышение средней урожайности гибридов над сортами было максимальным – 25 %. Как и в случае с перезимовкой в сезоне 2013–2014 гг., значительное преимущество гибридов в урожайности над сортами было обусловлено значительно лучшим их развитием к моменту прекращения осенней вегетации.

Когда вследствие достаточных ресурсов тепла и влаги в осеннюю вегетацию существенных различий по степени развития растений сортов и гибридов не обнаруживалось, а кондиции растений были близки к оптимальным, средняя урожайность семян гибридов не превышала урожайность сортов более чем на 14 % (к примеру 5,1 и 4,5 т/га в 2011 г. соответственно).

Биохимические анализы семян подтвердили, что все без исключения сорта и гибриды являются безэруковыми и низко-глюкозинолатными (тип «00»).

Однако иностранные гибриды отличаются от отечественных сортов рапса озимого повышенным содержанием нежелательных глюкозинолатов, а также меньшей масличностью семян (таблица).

Таблица

Биохимические характеристики семян сортов (n 1 =20) и гибридов (n 2 =20) рапса озимого

Сорта, гибриды	Масличность, %			Содержание глюко-зинолатов, мкмоль/г
	2011 г.	2013 г.	2014 г.	2011 г.	2013 г.	2014 г.
Сорта (ẋ 1 )	46,2	46,4	46,3	13,6	14,5	14,3
Гибриды (ẋ 2 )	45,2	45,7	45,4	19,2	18,4	17,9

НСР 05          0,6     0,6      0,8      1,1      2,6    2,1

Заключение. Сравнительное изучение сортов и гибридов рапса озимого в условиях центральной зоны Краснодарского края показало, что гибриды характеризуются более высокими темпами роста и развития надземной части растений и корневой системы на протяжении всего периода осенней вегетации. Данное обстоятельство позволяет гибридам, в сравнении с сортами, достичь оптимальных параметров развития растений за более короткий период времени и при меньшей сумме эффективных температур. При поздних сроках получения всходов культуры данная биологическая особенность позволяет гибридам сформировать потенциально более продуктивные и устойчивые к неблагоприятным условиям зимнего периода растения.

Урожайность семян гибридов превысила урожайность сортов на 15 % в среднем за три года. В годы, когда погодные условия осеннего периода вегетации можно охарактеризовать как неблагоприятные для роста и развития рапса озимого, превышение средней урожайности гибридов над сортами достигает 25 %.

Не было обнаружено существенных различий между сортами и гибридами рапса озимого по зимостойкости, продолжительности межфазных периодов и вегетационного периода в целом, высоте растений, по устойчивости к полеганию и болезням. Иностранные гибриды характеризуются повышенным содержанием глюкозинолатов и меньшей маслично-стью семян в сравнении с сортами отечественной селекции.