Влияние погодных условий Канской лесостепи Красноярского края на содержание крахмала в зерне пленчатых сортов ярового ячменя

Влияние погодных условий Канской лесостепи Красноярского края на содержание крахмала в зерне пленчатых сортов ярового ячменя

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

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Рубрика: Сельскохозяйственные науки

Статья в выпуске: 1, 2017 года.

Бесплатный доступ

В статье приводятся результаты анализа влияния погодных условий Канской лесостепи Красноярского края на содержание крахмала в зерне сортов ярового ячменя. Закладка опы-тов и наблюдения проводились в соответ-ствии с методикой государственного сорто-испытания в 2002-2014 гг. Опыты закладыва-лись в четырехкратной повторности, учет-ная площадь делянок - 25 м2. Влияние погод-ных условий на содержание крахмала в зерне ячменя определяли методом корреляционного анализа по методике Д.У. Снедекора с исполь-зованием пакета статистических программ О.Д. Сорокина. Выявлена сильная положи-тельная степень связи между содержанием крахмала и суммой температур во второй и третьей декадах мая, первой декаде июня и второй декаде июля. Коэффициент корреляции во второй декаде мая - от 0,616 (сорт Т 12) до 0,800 (Оленѐк); в третьей декаде мая - от 0,623 (Ача) до 0,721 (Абалак); в первой декаде июня - от 0,607 (Омский 95) до 0,744 (Абалак); во второй декаде июля - от 0,629 (Омский 95) до 0,697 (Буян). Отмечена сильная положи-тельная степень связи между содержанием крахмала и суммой осадков первой декады июля и первой декады августа. Коэффициент корреляции от 0,631 (Владук) до 0,728 (Кедр) - первая декада июля и от 0,623 (Т 12) до 0,730 (Вулкан) - первая декада августа. Кроме того, отмечена сильная положительная связь между содержанием крахмала и гидротермическим коэффициентом в первой декаде июля и пер-вой декаде августа. В первой декаде июля ко-эффициент корреляции - от 0,589 (Соболѐк) до 0,759 (Кедр); в первой декаде августа - от 0,581 (Вулкан) до 0,760 (Кедр). Выводы: содер-жание крахмала возрастает при увеличении суммы температур второй и третьей декад мая, первой декады июня и второй декады июля; при увеличении суммы осадков первой декады июля и первой декады августа; при увеличении гидротермического коэффициен-та первой декады июля и первой декады авгу-ста.

Еще

Яровой ячмень, крахмал, раннеспелые сорта, среднеспелые сорта, кор-реляционная связь, погодные условия

Короткий адрес: https://sciup.org/14084821

IDR: 14084821

Текст научной статьи Влияние погодных условий Канской лесостепи Красноярского края на содержание крахмала в зерне пленчатых сортов ярового ячменя

Введение. Яровой ячмень – одна из самых скороспелых сельскохозяйственных культур. В Красноярском крае из 11 районированных в 2013–2015 гг. сортов ячменя в производственных условиях возделываются только 8, причем 77 % всех площадей возделывания культуры занимает сорт Биом и 14 % – прочие сорта [1].

И.И. Беляков (1990) [2] утверждает, что резкие колебания, а также высокая температура в сочетании с низкой влажностью воздуха в пери- од налива зерна отрицательно сказываются на выполнении зерновки, при этом снижается масса 1000 зерен и ухудшаются пивоваренные свойства ячменя.

В Пензенском НИИСХ лимитирующим фактором называют количество выпадающих осадков. Результаты исследований данного НИИСХ показывают, что в засушливые годы формируется зерно с повышенным содержанием белка (до 18 %) и низким комплексом экстрактивных веществ. В годы с избыточным увлажнением ячмень становится непригодным для пивоварения из-за сильного полегания, поражения фуза-риозом и плесневыми грибами, снижения способности прорастания [3].

По мнению М.В. Кашукоева и М.Б. Хоконовой (2009) [4], содержание крахмала в зерне во многом зависит от условий питания растений и их влагообеспеченности. А они, в свою очередь, зависят от числа растений на единицу площади.

В настоящее время тема влияния абиотических факторов на крахмал по декадам изучена мало. Особенно это применимо к Канской лесостепи Красноярского края.

Цель исследований : выявление роли погодных условий на содержание крахмала в зерне скороспелых и среднеспелых сортов ярового ячменя.

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

Приводятся результаты научных исследований 19 сортов ярового ячменя. Эти сорта разде- лены были на раннеспелые (сорт-стандарт – Биом) и среднеспелые (сорт-стандарт – Ача). Влияние погодных условий на содержание крахмала в зерне ячменя определяли методом корреляционного анализа по методике Д.У. Снедекора [6] с использованием пакета статистических программ О.Д. Сорокина [7]. Для анализа использовались данные зональной Красноярской химико-технологической лаборатории по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (г. Красноярск).

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

По величине ГТК можно с большой долей вероятности охарактеризовать степень увлажнения за определенный период: показатель более 1,6 подтверждает избыточное увлажнение; 1,4–1,6 – достаточное; 1,2–1,4 – умеренное; 1,0–1,2 – недостаточное и менее 1,0 – характеризует засушливые условия. В 2005 и 2014 гг. он соответствовал достаточному увлажнению (1,54; 1,49), в 2007, 2009, 2011 гг. – умеренному увлажнению (1,37; 1,22; 1,25), в 2002, 2004, 2006, 2010, 2012 и 2013 гг. – недостаточному увлажнению (1,01–1,13) и в 2003 и 2008 гг. условия были засушливыми (табл. 1). В среднем ГТК составил 1,10, что говорит о недостаточной степени увлажнения на Канском ГСУ.

Таблица 1

Год

Температура, 0С

Сумма осадков за период, мм

ГТК

Средняя

Сумма

2002

+18,3

2248,6

267,3

1,19

2003

+17,8

2191,5

153,5

0,70

2004

+17,4

2136,6

227,7

1,07

2005

+18,3

2236,8

343,5

1,54

2006

+16,7

2042,0

215,6

1,06

2007

+17,2

2114,1

289,3

1,37

2008

+17,4

2125,8

171,7

0,81

2009

+16,0

1961,3

238,8

1,22

2010

+17,4

2139,4

216,3

1,01

2011

+17,4

2142,8

268,9

1,25

2012

+17,4

2141,1

224,2

1,05

2013

+16,5

2026,5

229,7

1,13

2014

+16,1

1975,1

295,0

1,49

Характеристика метеоусловий вегетационного периода ярового ячменя за годы исследований (вторая декада мая – первая декада сентября)

В целом же погодные условия лет исследований отвечали требованиям биологии ячменя.

Результаты исследований. Важным показателем качества зерна пивоваренного ячменя является содержание крахмала. В сортах пивоваренного ячменя его должно быть не меньше 60 %, а в лучших – 65–70 % [8]. Скороспелые сорта уступили по содержанию крахмала среднеспелым сортам. Максимум накопления крах- мала был в 2008 и 2004 гг., а минимум – в 2014 г. Среди скороспелых сортов у Биома и Абалака содержание крахмала было самым маленьким. В данной группе на общем фоне явно выделился германский сорт Вибке с прибавкой к стандарту 3,33 % (табл. 2).

Среди среднеспелых сорт Ача расположился в нижней части списка (табл. 3). Меньше содержание крахмала только у сортов Т 12, Тулеев- ский и Оленёк. Самая большая прибавка была у сортов Татум и Омский 95.

Таблица 2

Оценка скороспелых сортов ячменя по содержанию крахмала (2002–2014 гг.), %

Сорт

Средняя

многолетняя, % на сухую массу

в % к стандарту

Биом (ст.)

57,68

100

Абалак

56,90

98,65

Вибке

59,60

103,33

Вулкан

58,52

101,46

Омский 96

58,30

101,07

Таблица 3

Оценка среднеспелых сортов ячменя по содержанию крахмала (2002–2014 гг.), %

Сорт

Средняя

многолетняя, % на сухую массу

в % к стандарту

Ача (ст.)

59,01

100

Арат

59,85

101,42

Бахус

59,55

100,92

Буян

59,60

101,00

Владук

59,50

100,83

Зенит

59,30

100,49

Кедр

59,56

100,93

Красноярский 80

59,70

101,17

Оленёк

57,50

97,44

Омский 95

60,30

102,19

Соболёк

59,15

100,24

Т 12

58,97

99,93

Татум

61,00

103,37

Тулеевский

58,85

99,73

В таблицах 4–6 представлены декады с количеством достоверных корреляций, равным 10 и более штук в каждой, и сорта с наиболее заметной зависимостью содержания крахмала от абиотических факторов. Анализ сортов по содержанию крахмала проводился по лабораторным данным за 2004–2006, 2008–2011 и 2013 гг. По другим годам данные из лаборатории не поступали. При увеличении температуры воздуха в третьей декаде июля и второй декаде августа содержание в зерне крахмала снижается, а во второй и третьей декадах мая, первой декаде июня и второй декаде июля – увеличивается (табл. 4).

Анализ корреляционных данных исследуемых сортов ячменя показал, что при увеличении количества осадков во второй и третьей декадах мая, второй декаде июля и второй декаде августа количество крахмала в зерне снижается, а в первой декаде июля и первой декаде августа – увеличивается (табл. 5).

Содержание крахмала в зерне снижается при увеличении гидротермического коэффициента в третьей декаде мая и второй декаде августа, а в первой декаде июля и первой декаде августа, наоборот, – увеличивается. При этом во второй декаде мая и второй декаде июля разные сорта на разный уровень ГТК реагировали по-разному (у одних сортов данный показатель снижается, а у других – повышается; корреляция здесь как положительная, так и отрицательная) (табл. 6).

Таблица 4

Корреляционная зависимость содержания крахмала в зерне сортов ячменя от температурного режима

Сорт

Май

Июнь

Июль

Август

Ошибка

2

3

1

2

3

2

Биом (ст.)

0,573*

0,712*

0,632*

-0,126

0,121

-0,704*

0,110

Абалак

0,680*

0,721*

0,744*

0,028

-0,665*

-0,726*

0,132

Вулкан

0,660*

0,630*

0,596*

0,510*

-0,428*

-0,233

0,086

Ача (ст.)

0,584*

0,623*

0,577*

-0,285

0,223

-0,636*

0,113

Бахус

0,520*

-0,601*

0,506*

0,690*

-0,610*

0,712*

0,146

Буян

-0,028

0,683*

0,573*

0,697*

-0,363

-0,703*

0,232

Кедр

-0,045

0,471*

0,452*

0,576*

-0,483*

0,456*

0,192

Оленёк

0,800*

0,717*

0,708*

0,483*

-0,733*

-0,652*

0,081

Омский 95

-0,269

0,672*

0,607*

0,629*

-0,588*

0,475*

0,199

Соболёк

0,596*

0,694*

0,733*

0,595*

-0,521*

-0,445*

0,150

Т 12

0,616*

-0,560*

0,576*

-0,596*

0,633*

0,599*

0,201

* Достоверно при t 05 .

Таблица 5

Корреляционная зависимость содержания крахмала в зерне сортов ячменя от влагообеспеченности

Сорт

Май

Июль

Август

Ошибка

2

3

1

2

1

2

Биом (ст.)

0,314

-0,640*

0,546*

-0,734*

0,425*

-0,774*

0,158

Абалак

0,668*

-0,739*

0,696*

-0,583*

0,584*

-0,559*

0,127

Вулкан

-0,752*

-0,752*

0,475*

0,564*

0,730*

-0,641*

0,137

Ача (ст.)

-0,202

-0,608*

0,383

-0,609*

0,471*

-0,634*

0,100

Арат

-0,701*

-0,564*

0,541*

-0,423*

0,323

-0,317

0,136

Буян

-0,704*

-0,595*

0,283

0,721*

0,579*

-0,627*

0,187

Владук

-0,690*

-0,564*

0,631*

-0,423*

0,123

-0,117

0,096

Кедр

-0,058

-0,422*

0,728*

0,767*

0,723*

-0,669*

0,076

Оленёк

0,254

-0,765*

0,725*

-0,571*

0,691*

-0,698*

0,043

Омский 95

-0,682*

-0,835*

0,704*

0,723*

0,692*

-0,674*

0,140

Соболёк

-0,127

-0,756*

0,657*

-0,228

0,688*

-0,720*

0,085

Т 12

-0,598*

0,605*

0,326

-0,349

0,623*

0,660*

0,115

Татум

-0,706*

-0,564*

0,641*

-0,423*

0,423*

-0,317

0,101

* Достоверно при t 05 .

Таблица 6

Корреляционная зависимость содержания крахмала в зерне сортов ячменя от ГТК

Сорт

Май

Июль

Август

Ошибка

2

3

1

2

1

2

1

2

3

4

5

6

7

8

Биом (ст.)

0,189

-0,734*

0,504*

-0,742*

0,357

-0,783*

0,157

Абалак

0,425*

-0,811*

0,744*

-0,691*

0,521*

-0,682*

0,102

Вулкан

-0,764*

-0,799*

0,411*

0,541*

0,581*

-0,739*

0,117

Ача (ст.)

-0,255

-0,686*

0,319

-0,615*

0,438*

-0,537*

0,119

Окончание табл. 6

1

2

3

4

5

6

7

8

Буян

-0,566*

-0,579*

0,143

0,650*

0,699*

-0,589*

0,213

Кедр

0,078

-0,539*

0,759*

0,759*

0,760*

-0,739*

0,170

Оленёк

-0,036

-0,669*

0,735*

-0,584*

0,654*

-0,684*

0,087

Омский 95

0,185

-0,656*

0,746*

0,734*

0,656*

-0,698*

0,155

Соболёк

-0,275

-0,749*

0,589*

-0,264

0,740*

-0,690*

0,137

Т 12

-0,684*

0,638*

0,337

-0,303

0,551*

0,482*

0,120

* Достоверно при t 05 .

Выводы

  • 1.    Наиболее выраженное влияние температурного фактора на содержание в зерне крахмала было отмечено во второй и третьей декадах мая, первой декаде июня, второй и третьей декадах июля, второй декаде августа. В третьей декаде июля и второй декаде августа его влияние было отрицательным (содержание крахмала в зерне снижается при росте температуры воздуха); во второй и третьей декадах мая, первой декаде июня, второй декаде июля – положительным (содержание крахмала в зерне увеличивается при росте температуры воздуха).

  • 2.    Влияние осадков на содержание в зерне крахмала было отмечено во второй и третьей декадах мая, первой и второй декадах июля, первой и второй декадах августа. Во второй и третьей декадах мая, второй декаде июля и второй декаде августа влияние осадков было отрицательным (содержание в зерне крахмала снижается при увеличении количества осадков); в первой декаде июля и первой декаде августа – положительное (содержание в зерне крахмала увеличивается в аналогичной ситуации).

  • 3.    Наиболее выраженное влияние ГТК на содержание в зерне крахмала было отмечено во второй и третьей декадах мая, первой декаде июля, первой и второй декадах августа. В третьей декаде мая и второй декаде августа его влияние было отрицательным (содержание в зерне крахмала снижается при увеличении ГТК); в первой декаде июля и первой декаде августа – положительным (содержание в зерне крахмала увеличивается в аналогичной ситуации).

Рекомендации производству: следует учитывать влияние абиотических факторов на содержание крахмала в зерне сортов ячменя.

Содержание крахмала повышается:

  • –    при увеличении суммы температур второй и третьей декад мая, первой декады июня и второй декады июля;

  • –    увеличении суммы осадков первой декады июля и первой декады августа;

    – увеличении гидротермического коэффициента в первой декаде июля и первой декаде августа.

Список литературы Влияние погодных условий Канской лесостепи Красноярского края на содержание крахмала в зерне пленчатых сортов ярового ячменя

  • Байкалова Л.П., Долгова О.А. Анализ сор-тового районирования ярового ячменя в Красноярском крае//Методы и технологии в селекции растений и растениеводстве/НИИСХ Северо-Востока. -Киров, 2016. -С. 16-20.
  • Беляков И.И. Ячмень в интенсивном зем-леделии. -М.: Росагропромиздат, 1990. -176 с.
  • Кривобочек И.И., Долженко Д.О. Селекция ярового ячменя в Пензенском НИИСХ//До-стижения науки и техники АПК. -2005. -№ 2. -С. 16-18.
  • Кашукоев М.В., Хоконова М.Б. Продуктив-ность и технологические свойства зерна ярового ячменя//Аграрная наука. -2009. -№ 7 -С. 13-15.
  • Методика государственного сортоиспыта-ния сельскохозяйственных культур. Общая часть. Вып. 1/Госкомиссия по сортоиспы-танию сельскохозяйственных культур. -М., 1985. -269 с.
  • 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.
  • Аниськов Н.И. Селекция ярового ячменя в Западной Сибири: дис. … д-ра с.-х. наук. -Омск, 2009. -456 с.
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp