Урожайность сортов озимой ржи в различных агроэкологических условиях Красноярского края

Введение. Расширение посевов озимых колосовых культур – важный резерв увеличения производства зерна. Суровые условия Красноярского края ограничивают возделывание озимой пшеницы, поэтому особое значение приобретает озимая рожь как высокоадаптивная культура универсального назначения. Зерно ржи используется в хлебопекарной, крахмалопаточной, солодовой, комбикормовой, спиртовой промышленностях [1–3].

В Красноярском крае площади под озимой рожью находятся на крайне низком уровне и не превышают 2 % в составе зерновых [4]. Перерабатывающая промышленность теряет ценное сырье, а земледелие края – важное звено севооборота. Один из путей решения данной проблемы – создание и внедрение новых сортов, максимальное использование их потенциала. Резко континентальный климат, разнообразие почвенно-климатических условий Красноярского края требуют уделять особое внимание селекции на адаптивность. В сложных условиях внешней среды важнейшим условием формирования высокой и стабильной продуктивности является экологическая устойчивость сортов [5].

В конце прошлого столетия в селекции озимой ржи основные усилия были направлены на создание короткостебельных сортов с высокой потенциальной урожайностью. Практика показала, что короткостебельные сорта интенсивного типа менее устойчивы к воздействию неблагоприятных факторов [6, 7]. В производстве генетический потенциал таких сортов используется менее чем на 50 %. Для адаптивной селекции характерны региональный характер, ориентация на реальную, а не потенциальную урожайность, создание сортов, устойчивых к биотическим и абиотическим факторам среды. Для выбора правильного направления дальнейшей селекционной работы и выявления ценных образцов необходима оценка генотипов в различных экологических условиях. Обширной совокупностью сред, позволяющих получать объективную информацию о приспособительных возможностях сортов, является Государственное сортоиспытание.

Цель исследований. Анализ данных по урожайности озимой ржи в различных почвенноклиматических зонах Красноярского края по данным государственных сортоучастков.

Задачи исследования:

– оценить среднюю урожайность сортов озимой ржи в пунктах испытания;

– изучить степень изменчивости урожайности в зависимости от года и места проведения испытания;

– определить параметры экологической устойчивости сортов;

– на основе комплексной оценки выявить наиболее ценные сорта.

Условия, материалы и методы. Материалом исследования служили результаты сорто-

Почвенно-климатические условия мест проведения исследований

Таблица 1

Природно-климатическая зона	Вид и характеристика почвы
Казачинский ГСУ
Подтайга низменности. Сумма активных температур 1500–1700 °С, ГТК 1,1–1,3	Чернозем оподзоленный (глинисто-механического состава), кислотность 4,7, содержание гумуса 5,2 %, подвижного фосфора 198 мг/кг, калия – 121 мг/кг
Назаровский ГСУ
Типичная лесостепь. Сумма активных температур 1500–1700 °С, ГТК 1,2–1,5	Чернозем выщелоченный (супесчаного механического состава), кислотность 5,3, содержание гумуса 8,5 %, подвижного фосфора 161 мг/кг, калия – 132 мг/кг
Каратузский ГСУ
Южная лесостепь. Сумма активных температур 1750 °С, ГТК 1,3	Чернозем выщелоченный среднесуглинистый, кислотность 5,5, содержание гумуса 6,6 %, подвижного фосфора 270 мг/кг, калия – 100 мг/кг

Объектом исследования служили шесть сортов озимой ржи: Енисейка, Красноярская универсальная, Сибирская 87, Нарымчанка, Тетра короткая и Влада.

Для характеристики степени изменчивости урожайности сортов в условиях разных сред использовали коэффициент вариации (Cv) по Б.А. Доспехову [9].

Степень устойчивости сортов к стрессу определяли по разности между минимальным и максимальным значением признака (У 2 – У 1 ). Данный показатель имеет отрицательный знак, чем меньше он по абсолютной величине, тем выше стрессоустойчивость. Средняя урожайность сорта в контрастных условиях (У 1 + У 2 )/2 характеризует компенсаторную возможность сорта. Чем больше эта величина, тем выше степень соответствия между генотипом сорта и различными факторами среды [10, 11].

испытания озимой ржи за 2017–2019 гг. Каза-чинского, Назаровского и Каратузского государственных сортоучастков Красноярского края. Сортоучастки расположены в различных природно-климатических зонах, отличаются по характеристике почв и представляют северную (Казачинский), центральную (Назаровский), южную (Каратузский) земледельческие зоны края (табл. 1). Испытания проводились в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [8].

По каждому показателю применяли ранжирование и проводили оценку по сумме рангов. При этом самым высоким считали первый ранг и к наиболее ценным относили сорта с низкой суммой рангов [12].

Расчет размаха урожайности по результатам оценки сортов в 9 средах (3года х 3 ГСУ) проводили по методике В.А. Зыкина с соавторами[13].

Результаты исследований и их обсуждение. За годы исследований зона подтайги низменности (Казачинский ГСУ) характеризовалась наиболее низкой средней урожайностью сортов – 1,98 т/га. В зоне типичной лесостепи (На-заровский ГСУ) данный показатель был самым высоким по опыту – 4,78 т/га. В южной лесостепи (Каратузский ГСУ) среднесортовая урожайность составила 3,42 т/га (табл. 2).

Таблица 2

Сорт	Средняя урожайность		Cv		У 2 – У 1		(У 1 + У 2 )/ 2		Cумма рангов
	т/га	ранг	%	ранг	т/га	ранг	т/га	ранг
Подтайга низменности (Казачинский ГСУ)
Енисейка	2,35	2	36,5	3	-1,70	5	2,41	2	12
Красноярская универсальная	2,57	1	32,8	2	-1,65	4	2,47	1	8
Сибирская 87	1,51	5	9,5	1	-0,27	1	1,53	6	13
Нарымчанка	1,48	6	42,5	5	-1,16	2	1,62	5	18
Тетра короткая	2,11	3	56,1	6	-2,36	6	2,08	3	18
Влада	1,85	4	38,7	4	-1,26	3	1,65	4	15
Среднесортовая урожайность, т/га	1,98
НСР 05	0,18
Типичная лесостепь (Назаровский ГСУ)
Енисейка	4,65	4	10,2	3	-0,90	3	4,74	4	14
Красноярская универсальная	5,42	1	8,9	2	-0,89	2	5,30	2	7
Сибирская 87	4,04	6	15,0	5	-1,17	5	3,94	6	22
Нарымчанка	5,15	3	23,2	6	-2,37	6	5,05	3	18
Тетра короткая	4,15	5	8,4	1	-0,64	1	4,23	5	12
Влада	5,32	2	10,4	4	-1,11	4	5,33	1	11
Среднесортовая урожайность, т/га	4,78
НСР 05	0,29
Южная лесостепь (Ка				ратузский ГСУ)
Енисейка	3,16	5-6	35,3	5	-2,05	1	2,91	6	17,5
Красноярская универсальная	3,42	3	32,3	3	-2,19	3	3,33	5	14
Сибирская 87	3,80	1	29,8	1	-2,09	2	3,54	2	6
Нарымчанка	3,37	4	34,5	4	-2,25	5	3,53	3	16
Тетра короткая	3,16	5-6	52,9	6	-3,05	6	3,35	4	21,5
Влада	3,61	2	31,1	2	-2,24	4	3,62	1	9
Среднесортовая урожайность, т/га	3,42
НСР 05 , т/га	0,36

Урожайность и показатели адаптивности сортов озимой ржи в различных экологических условиях Красноярского края (2017–2019 гг.)

В зоне подтайги по средней урожайности отдельных сортов лучшими были Красноярская универсальная (2,57 т/га) и Енисейка (2,35 т/га). Средняя урожайность в контрастных условиях на Казачинском ГСУ у этих сортов также была самой высокой: Красноярская универсальная – 2,47 т/га, Енисейка – 2, 41 т/га. Уровень изменчивости урожайности данных сортов был значительным, стрессоустойчивость сравнительно низкой. Коэффициент вариации Красноярской универсальной составлял 32,8 %, Енисейки – 36,5 %, ранг стрессоустойчивости соответственно 4 и 5. Сорт Сибирская 87 характеризовался незначительным уровнем изменчивости урожайности (коэффициент вариации 9,5 %), разность между минимальной и максимальной урожайностью составляла 0,27 т/га, но средняя урожайность и урожайность в контрастных условиях данного сорта были низкими (1,51 и 1,53 т/га соответственно). По сумме рангов на

Казачинском ГСУ преимущество имел сорт Красноярская универсальная.

В условиях Назаровского ГСУ урожайность сортов по годам была более стабильной. Коэффициент вариации составлял 8,4–23,2 %, разница между минимальной и максимальной урожайностью варьировала от -0,64 до -2,37 т/га. Наименьший уровень изменчивости урожайности отмечен у сортов Тетра короткая (коэффициент вариации 8,4 %, показатель стрессоустойчивости -0,64 т/га) и Красноярская универсальная (8,9 % и -0,89 т/га соответственно). По средней урожайности лучшим был сорт Красноярская универсальная (5,42 т/га), средней урожайности в контрастных условиях – Влада (5,33 т/га), сумме рангов – Красноярская универсальная.

В условиях южной лесостепи средняя урожайность сортов за годы исследований находилась в пределах от 3,16 до 3,80 т/га. Наиболее высокий сбор зерна с единицы площади отмечен у сорта Сибирская 87. Все сорта характери- зовались значительным уровнем изменчивости урожайности, коэффициент вариации составлял от 29,8 % (Сибирская 87) до 52,9 % (Тетра короткая). По показателю стрессоустойчивости по сравнению с зонами подтайги и типичной лесостепи различия между сортами были менее значительными, преимущество имели Енисейка (-2,05 т/га) и Сибирская 87 (-2,09 т/га). По средней урожайности в контрастных условиях лучшими были Влада (3,62 т/га) и Сибирская 87 (3,54 т/га), по сумме рангов – Сибирская 87.

По результатам оценки сортов в 9 средах (3 года × 3 ГСУ) наибольший потенциал урожайности выявлен у сортов Нарымчанка – 6,24 т/га и Влада – 5,89 т/га, наиболее низкий – сорта Сибирская 87 – 4,59 т/га (табл. 3). Нижний порог урожайности (1,65 т/га) наиболее высоким был у сорта Красноярская универсальная, самым низким данным показателем (0,90 т/га) характеризовался сорт Тетра короткая.

Таблица 3

Сорт	Урожайность, т/га			Cv, %	У 2 – У 1	Размах урожайности, %	(У 1 + У 2 )/2
	средняя	min	max
Енисейка	3,39	1,56	5,19	37,1	-3,63	69,9	3,37
Красноярская универсальная	3,80	1,65	5,75	37,3	-4,10	71,3	3,70
Сибирская 87	3,15	1,40	4,59	43,7	-3,19	69,5	2,99
Нарымчанка	3,33	1,04	6,24	54,5	-5,20	83,2	3,64
Тетра короткая	3,14	0,90	5,08	43,4	-4,18	82,3	2,99
Влада	3,59	1,02	5,89	46,5	-4,87	82,7	3,45
Среднесортовая урожайность, т/га	3,40
НСР 05 , т/га	0,28

Урожайность и показатели адаптивности сортов озимой ржи, 2017–2019 гг.

(9 сред: 3 года х 3 ГСУ)

По всем сортам отмечена достаточно большая разница между минимальной и максимальной урожайностью: от 3,19 (Сибирская 87) до 5,20 (Нарымчанка). Изменчивость урожайности у всех сортов также была значительной: коэффициент вариации от 7,1 % (Енисейка) до 54,5 % (Нарымчанка). Все сорта характеризовались высоким показателем размаха урожайности: 69,5–83,2 %.

Таким образом, сорта Нарымчанка и Влада, сформировав наиболее высокую максимальную урожайность, отличались самыми низкими показателями стрессоустойчивости и высоким уров- нем изменчивости урожайности. Сорт Сибирская 87 превосходил другие сорта по стрессо-устойчивости, но характеризовался самой низкой потенциальной урожайностью.

Сорт Красноярская универсальная несколько уступал Нарымчанке и Владе по потенциальной урожайности и Сибирской 87 по показателю стрессоустойчивости. При этом он характеризовался наиболее высокими показателями нижнего порога урожайности и средней урожайности за годы исследований по всем сортоучасткам (3,80 т/га).

В сравнении с другими сортами Енисейка выделяется низким уровнем изменчивости урожайности (37,1 %). Тетра короткая при средних значениях стрессоустойчивости и изменчивости уступает изученным сортам по сбору зерна с единицы площади.

Полученные данные согласуются с выводами ряда авторов о том, что по мере увеличения потенциальной урожайности сортов их экологическая устойчивость имеет тенденцию к снижению [14–16]. Селекционно-генетические способы улучшения данных признаков качественно различаются, а иногда исключают друг друга. Вместе с тем выявленные нами межсортовые различия свидетельствуют о возможности создания сортов с оптимальным сочетанием показателей потенциальной урожайности и экологической устойчивости.

Выводы. Наиболее высокой урожайностью и меньшей изменчивостью данного признака по годам сорта озимой ржи характеризовались в зоне типичной лесостепи.

На основе комплексной оценки в условиях подтайги и типичной лесостепи лучшим был сорт Красноярская универсальная, в зоне южной лесостепи – Сибирская 87.

По результатам оценки в 9 средах выявлена значительная вариабельность урожайности сортов озимой ржи, что указывает на необходимость их селекционного улучшения в данном направлении. Размах урожайности колебался в пределах от 69,5 до 83,2 %, стрессоустойчивость от -3,19 до -5,20, коэффициент вариации – от 37,1 до 54,5 %. Сорта с самым высоким потенциалом урожайности (Нарымчанка, Влада) характеризовались наиболее низкой экологической устойчивостью. По показателям стерссоустойчивости и размаха урожайности лучшим был сорт Сибирская 87, по величине изменчивости – Енисейка, по комплексу признаков – Красноярская универсальная. Выявленные межсортовые различия свидетельствуют о перспективности селекционной работы по созданию сортов озимой ржи, способных формировать стабильно высокую урожайность в различных экологических условиях Красноярского края.