Влияние абиотических факторов на урожайность сортов ячменя в лесостепи Приенисейской Сибири

Автор: Серебренников Ю.И., Байкалова Л.П.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Сельскохозяйственные науки: Агрономия

Статья в выпуске: 11, 2015 года.

Бесплатный доступ

Целью работы является выявление подекадного влияния абиотических факторов вегетационного периода на урожайность голозерных и пленчатых сортов ячменя различных групп спелости в лесостепи Красноярского края. Методы исследования: закладка опытов и наблюдения проводились в соответствии с методикой государственного сортоиспытания в 2002-2014 гг. Опыты закладывались в четырёхкратной повторности, учётная площадь делянок - 25 м 2. Влияние погодных условий на урожайность определяли методом корреляционного анализа по методике Д.У. Снедекора с использованием пакета статистических программ О.Д. Сорокина. Выявлена сильная положительная степень связи между урожайностью и суммой температур первой и второй декады августа: коэффициент корреляции от 0,671 у сортообразца Т 12 до 0,746 у Омского голозерного 1 и от 0,679 у Абалака до 0,945 у Буяна. Отмечена сильная положительная степень связи суммы осадков третьей декады мая у сортов Буян, Тулеевский и Зенит. Их коэффициенты корреляции составляют соответственно 0,748, 0,671 и 0,665. В третьей декаде июня сильная корреляционная зависимость наблюдается у Арата - 0,724, Омского голозерного 1 - 0,714 и Омского 96 - 0,673. Во второй декаде августа высокую корреляционную зависимость показывают Омский голозерный 2 - 0,731 и Арат - 0,671. При увеличении гидротермического коэффициента (ГТК) в третьей декаде мая и июня во второй декаде августа урожайность сортов ячменя возрастает. Отмечена прямая корреляционная зависимость урожайности от ГТК в третьей декаде мая и второй декаде августа у половины исследуемых сортов. Между ГТК и урожайностью третьей декады июня прямая связь наблюдается у 16 из 22 вариантов: коэффициенты корреляции от 0,407 (Зенит) до 0,728 (Вибке). Выводы: урожайность сортов ячменя повышается при увеличении суммы температур первой и второй декады августа; при увеличении суммы осадков третьей декады мая, третьей декады июня, второй и третьей декады августа; при увеличении гидротермического коэффициента в третьей декаде мая и июня, во второй и третьей декадах августа.

Еще

Ячмень яровой, урожайность, корреляционная зависимость, сумма температур, сумма осадков, гидротермический коэффициент

Короткий адрес: https://sciup.org/14084045

IDR: 14084045

Текст научной статьи Влияние абиотических факторов на урожайность сортов ячменя в лесостепи Приенисейской Сибири

Введение : Яровой ячмень - наиболее скороспелая и пластичная культура. Среди ранних яровых зерновых он даёт наиболее высокие и устойчивые по годам урожаи [1].

Потенциал продуктивности плёнчатого ячменя в регионе составляет 6,0-7,0 т/га, голозёрного -3,0-5,0 т/га. Однако в варьирующих условиях производства сбор зерна в благоприятные годы составляет 40-45 %, в экстремальные - 15-20 % возможного [2, 3]. Сортосмена ячменя обуславливает необходимость выявления резервов повышения урожайности ячменя путём повышения его адаптивного потенциала, что делает выбранную для исследования тему особенно актуальной.

В данной статье приводятся результаты анализа зависимости температурного фактора, вла-гообеспеченности и гидротермического коэффициента от перечисленных климатических абиотических факторов. Изучено влияние сумм декадных температур, осадков и гидротермического коэффициента на урожайность ячменя раннеспелой, среднеспелой и голозёрной групп. Отмечено повышение урожайности сортов ячменя при увеличении суммы температур первой и второй декады августа; при увеличении суммы осадков третьей декады мая, третьей декады июня, второй и третьей декады августа; при увеличении гидротермического коэффициента в третьей декаде мая и июня, во второй и третьей декадах августа.

Цель исследования : выявление подекадного влияния абиотических факторов на урожайность сортов ячменя в период «2-я декада мая - 1-я декада сентября».

Задачи:

1) определить корреляционную связь между температурным фактором периода «2-я декада мая - 1-я декада сентября» и урожайностью по декадам;
2) определить корреляционную связь между осадками периода «2-я декада мая - 1-я декада сентября» по декадам и урожайностью сортов ячменя;
3) определить корреляционную связь между гидротермическим коэффициентом периода «2-я декада мая - 1-я декада сентября» по декадам и урожайностью сортов ячменя.

Методы исследования . Полевые исследования проводились в 2002–2014 гг. на полях конкурсного сортоиспытания Канского государственного сортоиспытательного участка (ГСУ) в рамках плана госсортоиспытания, поступающего ежегодно на Канский ГСУ от ФГБУ «Госсорткомиссия по Красноярскому краю, Республике Хакасия и Республике Тыва». Почва опытного участка представлена чернозёмом выщелоченным. Предшественник - пшеница яровая. Обработка почвы осуществлялась согласно общепринятым рекомендациям для данной зоны. Опыты закладывались в четырёхкратной повторности, учётная площадь делянок - 25 м², размещение - методом рендомизиро-ванных повторений. Закладка опытов и наблюдения на них проводились в соответствии с методикой государственного сортоиспытания [4]. Норма высева - 5,0 млн всх. зёрен/га. Удобрения не вносились.

Приводятся результаты научных исследований 22 сортов ярового ячменя. Из них 19 - плёнчатые, 3 - голозёрные. При этом плёнчатые сорта разделены были на раннеспелые (сорт-стандарт -Биом) и среднеспелые (сорт-стандарт - Ача). В группе голозёрных в роли сорта-стандарта выступает сорт Оскар. Влияние погодных условий на урожайность определяли методом корреляционного анализа по методике Д.У. Снедекора [5] с использованием пакета статистических программ О.Д. Сорокина [6].

Метеорологические условия лет исследований отличались друг от друга и от средней многолетней величины. Самой прохладной декадой периода «2-я декада мая - 1-я декада сентября» (периода вегетации) является 2-я декада мая (+10,9 °С), а самой тёплой - 2-я декада июля (+21,3 °С) (рис. 1). Осадков меньше всего было в 1-й декаде июня и 1-й декаде сентября (по 9,7 мм), а больше всего - в 3-й декаде июля (46,4 мм) (рис. 2). Гидротермический коэффициент (ГТК) самый маленький в 1-й декаде июня (0,63), а самый большой - во 2-й декаде августа (1,91) (рис. 3).

Засушливые условия вегетационного периода «2-я декада мая - 1-я декада сентября» сложились в 2003, 2005, 2008 гг., недостаточное увлажнение отмечено в 2002, 2004, 2006, 2010, 2012 гг., умеренное увлажнение было в 2009, 2011, 2013 г., а в 2007 и 2014 гг. было достаточное увлажнение. А по декадам (в среднем за все 13 лет): в 1-й и 3-й декадах июня, 1-й декаде августа и 1-й декаде сентября были засушливые условия, в 3-й декаде мая, 2-й декаде июня, 1-й и 2-й декадах июля и в 3-й декаде августа было отмечено недостаточное увлажнение, во 2-й декаде мая и в 3-й декаде июля было достаточное увлажнение и лишь во 2-й декаде августа увлажнение было избыточным. В целом же погодные условия лет исследований отвечали требованиям биологии ячменя.

Среднее

Рис. 1. Подекадный ход температур вегетационного периода на Канском ГСУ в 2002–2014 гг., °С

Результаты исследования. В таблицах 1-3 представлены декады с количеством достоверных корреляций, равным 10 и более штук в каждой. При повышении температуры воздуха в 1 -й декаде июня (в период «всходы-начало кущения»), в 1-й и 3-й декадах июля (в период колошения) и в 1-й декаде сентября (в период «восковая-полная спелость») урожайность сортов ячменя снижается, а в 1-2-й декадах августа (в период созревания зерна), наоборот - повышается (табл. 1).

■ 2003

■ 2004

■ 2005

■ 2006

■ 2007

■ 2008

■ 2009

■ 2010

■2011

■ 2012

■ 2013

■ 2002

■ 2014

■ Средняя многолетняя

Рис. 2. Осадки по декадам вегетационного периода на Канском ГСУ в 2002–2014 гг., мм

■ Средняя многолетняя

Рис. 3. Гидротермический коэффициент вегетационного периода по декадам на Канском ГСУ (2002–2014 гг.)

Таблица 1

Сорт	Июнь	Июль		Август		Сентябрь	Ошибка
Сорт	1	1	3	1	2	1	Ошибка
Биом (ст.)	-0,199	-0,412*	-0,223	-0,188	0,430*	-0,424*	0,214
Абалак	-0,626*	-0,537*	-0,378	0,025	0,679*	-0,488*	0,179
Вибке	-0,693*	-0,632*	-0,334	0,726*	0,659*	-0,421*	0,317
Вулкан	0,027	-0,564*	-0,293	-0,006	0,487*	-0,217	0,019
Омский 96	-0,458*	-0,402*	0,034	0,612*	-0,377	-0,739*	0,237
Ача (ст.)	-0,048	-0,452*	-0,560*	-0,323	0,592*	-0,525*	0,093
Арат	-0,270	-0,624*	-0,418*	0,581*	0,681*	-0,642*	0,299
Бахус	0,467*	-0,503*	-0,545*	-0,191	0,436*	-0,476*	0,156
Буян	-0,543*	-0,802*	-0,465*	0,323	0,945*	-0,720*	0,243
Владук	-0,287	-0,994*	-0,729*	0,692*	0,682*	-0,690*	0,210
Зенит	0,662*	-0,741*	-0,551*	0,737*	0,619*	-0,697*	0,198
Кедр	0,182	-0,569*	-0,688*	-0,291	0,435*	-0,394	0,103
Красноярский 80	0,463*	-0,435	-0,486*	-0,145	0,549*	-0,441*	0,122
Оленёк	-0,484*	-0,724*	-0,697*	-0,183	0,666*	-0,645*	0,227
Омский 95	0,163	-0,639*	-0,526*	0,594*	0,300	-0,685*	0,187
Соболёк	0,091	-0,365	-0,515*	-0,273	0,650*	-0,392	0,174
Т 12	-0,522*	-0,599*	0,037	0,671*	-0,292	-0,590*	0,243
Татум	-0,038	-0,590*	-0,577*	0,592*	0,904*	-0,618*	0,256
Тулеевский	0,429*	-0,562*	-0,450*	0,599*	0,565*	-0,699*	0,239
Оскар (ст.)	-0,235	-0,548*	-0,497*	-0,154	0,479*	-0,646*	0,137
Омский голозёрный 1	-0,194	-0,706*	-0,351	0,746*	0,660*	-0,652*	0,099
Омский голозёрный 2	-0,515*	-0,572*	0,241	0,745*	0,566*	-0,599*	0,151

* Достоверно при t 05 .

Корреляционная зависимость урожайности сортов ячменя от температурного режима по декадам

При увеличении количества осадков 3-й декады мая, в 3-й декаде июня, а также во 2-й и 3-й декадах августа урожайность ячменя возрастает. А в 1–2-й декадах июня, во 2–3-й декадах июля, в 1-й декаде августа и сентября урожайность снижается (табл. 2).

Корреляционная зависимость урожайности сортов ячменя от влагообеспеченности по декадам

Таблица 2

Сорт	Май	Июнь	Июль	Август			Ошибка
Сорт	3	3	3	1	2	3	Ошибка
1	2	3	4	5	6	7	8
Биом (ст.)	0,488*	0,210	-0,539*	-0,151	0,371	0,502*	0,096
Абалак	0,606*	0,425*	-0,220	-0,661*	0,568*	-0,554*	0,151
Вибке	0,526*	0,655*	-0,685*	-0,672*	0,515*	-0,560*	0,121
Вулкан	0,267	0,337	-0,485*	-0,660*	-0,005	0,065	0,041
Омский 96	-0,083	0,673*	-0,411*	-0,395	0,265	0,561*	0,117
Ача (ст.)	0,134	0,205	-0,362	-0,448*	0,094	0,252	0,051

Окончание табл. 2

1	2	3	4	5	6	7	8
Арат	0,639*	0,724*	-0,719*	-0,468*	0,671*	0,364	0,130
Бахус	-0,334	0,339	-0,616*	-0,275	0,048	0,412*	0,098
Буян	0,748*	0,587*	-0,016	-0,527*	0,544*	-0,007	0,174
Владук	0,476*	0,628*	-0,596*	-0,657*	0,459*	-0,119	0,159
Зенит	0,665*	0,631*	-0,182	0,303	0,599*	0,634*	0,133
Кедр	-0,245	0,474*	-0,480*	-0,485*	-0,133	0,214	0,105
Красноярский 80	-0,128	0,335	-0,517*	-0,336	-0,024	0,298	0,091
Оленёк	0,558*	0,431*	0,103	-0,572*	0,578*	-0,318	0,107
Омский 95	0,067	0,581*	-0,383	-0,219	0,204	0,619*	0,088
Соболёк	0,146	0,061	-0,293	-0,286	-0,005	0,182	0,097
Т 12	0,108	0,597*	-0,569*	-0,642*	0,497*	0,578*	0,092
Татум	0,241	0,592*	-0,620*	-0,570*	0,223	0,133	0,116
Тулеевский	0,671*	0,600*	-0,566*	-0,007	0,646*	0,577*	0,132
Оскар (ст.)	0,368	0,546*	-0,311	-0,325	0,053	0,641*	0,085
Омский голозёрный 1	0,538*	0,714*	-0,198	-0,330	0,512*	0,417*	0,097
Омский голозёрный 2	0,568*	0,481*	-0,062	-0,549*	0,731*	0,368	0,091

* Достоверно при t 05 .

При увеличении гидротермического коэффициента (ГТК) в 3-й декаде мая и июня, во 2-й и, отчасти, 3-й декадах августа урожайность сортов ячменя возрастала в исследуемом периоде. Сильная степень связи между урожайностью и гидротермическим коэффициентом в 3-ю декаду мая отмечается во всех группах спелости. В раннеспелой группе – у сорта Абалак, в среднеспелой – у Тулеевского, в группе голозёрных сортов – у Омского голозёрного 2. Сильная положительная зависимость урожайности от ГТК в 3-й декаде июня наблюдается в раннеспелой и среднеспелой группах. В раннеспелой группе – у Вибке, Омского 96, в среднеспелой группе – у Зенита и Омского 95 (см. табл. 3).

2-я декада августа характеризуется наличием прямой корреляционной зависимости урожайности от гидротермического коэффициента сильной степени у сортов всех изучаемых групп спелости. В раннеспелой группе такими сортами являются Абалак и Вибке, в среднеспелой группе – Буян и Т 12, в группе голозёрного ячменя – Омский голозёрный 2. В 1–2-й декадах июня, во 2–3-й декадах июля и в 1-й декаде августа, наоборот урожайность снижалась (табл. 3).

Таблица 3

Корреляционная зависимость урожайности сортов ячменя от гидротермического коэффициента (ГТК)

Сорт	Май	Июнь		Июль	Август		Ошибка
Сорт	3	2	3	2	1	2	Ошибка
1	2	3	4	5	6	7	8
Биом (ст.)	0,541*	-0,193	0,190	0,243	-0,153	0,261	0,056
Абалак	0,766*	-0,605*	0,452*	-0,151	-0,570*	0,710*	0,096
Вибке	0,597*	-0,652*	0,720*	-0,653*	-0,578*	0,728*	0,154
Вулкан	0,254	0,207	0,343	-0,125	-0,668*	-0,111	0,105
Омский 96	-0,145	0,647*	0,685*	-0,378	-0,451*	0,427*	0,134
Ача (ст.)	0,199	0,268	0,204	0,368	-0,437*	-0,019	0,054
Арат	0,606*	-0,553*	0,550*	-0,675*	-0,540*	0,579*	0,142
Бахус	-0,265	0,365	0,351	0,248	-0,288	0,008	0,099

Окончание табл. 3

1	2	3	4	5	6	7	8
Буян	0,721*	-0,603*	0,594*	-0,035	-0,573*	0,672*	0,126
Владук	0,432*	-0,706*	0,658*	-0,697*	-0,575*	0,333	0,164
Зенит	0,628*	-0,687*	0,733*	-0,630*	0,194	0,407*	0,173
Кедр	-0,312	0,346	0,435*	0,172	-0,477*	-0,152	0,155
Красноярский 80	-0,074	0,193	0,312	0,254	-0,350	-0,090	0,097
Оленёк	0,544*	-0,757*	0,417*	0,046	-0,779*	0,457*	0,157
Омский 95	-0,068	0,381	0,967*	-0,598*	-0,307	0,220	0,114
Соболёк	0,212	-0,048	0,025	0,466*	-0,276	-0,118	0,093
Т 12	0,023	0,594*	0,694*	-0,603*	-0,668*	0,673*	0,157
Татум	0,193	-0,507*	0,599*	-0,684*	-0,593*	0,087	0,165
Тулеевский	0,698*	0,170	0,574*	-0,640*	-0,175	0,507*	0,124
Оскар (ст.)	0,393	0,008	0,507*	0,331	-0,335	-0,040	0,106
Омский голозёрный 1	0,491*	-0,207	0,645*	-0,240	-0,397	0,444*	0,087
Омский голозёрный 2	0,731*	-0,164	0,475*	0,017	-0,641*	0,690*	0,130

* Достоверно при t 05 .

Выводы

1. Выявлено влияние абиотических факторов на урожайность рассматриваемой культуры в лесостепи Приенисейской Сибири. Урожайность сортов ячменя повышается:

– при увеличении суммы температур 1-й и 2-й декады августа;

– увеличении суммы осадков 3-й декады мая, 3-й декады июня, 2-й и 3-й декады августа;

– увеличении гидротермического коэффициента в 3-й декаде мая и июня, во 2-й и 3-й декадах августа.
2. Наиболее выраженное влияние температурного фактора на урожайность сортов ячменя было отмечено в 1-й декаде июня, в 1-й и 3-й декадах июля, 2-й декаде августа и 1-й декаде сентября. В 1-й декаде июня, 1-й и 3-й декадах июля, а также в 1-й декаде сентября его влияние на урожайность было отрицательным (урожайность уменьшается при росте температуры воздуха); во 2-й декаде августа – только положительным (урожайность увеличивается в той же ситуации).
3. Наиболее выраженным влияние осадков на урожайность сортов ячменя было во 2-й, 3-й декаде мая, в 1-й и 3-й декадах июня, во 2-й и 3-й декадах июля, в 1-й декаде августа и сентября. Во 2-й, 3-й декадах мая и в 3-й декаде июня, во 2-й, 3-й декадах августа (положительное – урожайность увеличивается при увеличении количества осадков); в 1-й декаде июня, во 2-й и 3-й декадах июля, а также в 1-й декаде августа и сентября оно было только отрицательным (урожайность уменьшается в той же ситуации).
4. Наиболее выраженным влияние ГТК на урожайность сортов ячменя было в 3-й декаде мая, июня, во 2-й и 3-й декадах июля, 1-й, 2-й и 3-й декадах августа и 1-й декаде сентября. В 3-й декаде мая, июня, во 2-й и 3-й декадах августа влияние ГТК на урожайность было положительным (она увеличивалась при росте гидротермического коэффициента). Во 2-й и 3-й декадах июля, в 1-й декаде августа и сентября оно было только отрицательным (урожайность уменьшается при росте ГТК).

Список литературы Влияние абиотических факторов на урожайность сортов ячменя в лесостепи Приенисейской Сибири

Байкалова Л.П., Серебренников Ю.И., Янова М.А. Яровой ячмень в Восточной Сибири. -Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2014. -372 с.
Байкалова Л.П. Серые хлеба в Восточной Сибири. -М., 2013. -300 с.
Косяненко Л.П. Агроэкологическое обоснование повышения адаптивного потенциала плёнчатых и голозёрных серых хлебов в Приенисейской Сибири: дис.. д-ра с.-х. наук. -Красноярск, 2008. -342 с.
Федин М.А. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Общая часть. -М.: Колос, 1985. -С. 50-58.
Снедекор Д.У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии. -М.: Сельхозиздат, 1961. -503 с.
Сорокин О.Д. Прикладная статистика на компьютере. -Новосибирск: Изд-во НГАУ, 2004. -162 с.

Статья научная