Влияние внешних факторов на продолжительность межфазных периодов у сортов вики посевной в условиях Московской области

Acknowledgments : the research was carried out as part of the implementation of the state task of the Federal State Budgetary Scientific Institution Federal Scientific Center for Horticulture No. 0432-2021-0003 “To preserve, replenish, study the genetic collections of agricultural plants and create repositories of fruit and berry crops established by plants free from harmful viruses.”

Введение. Вика посевная имеет многоцелевое значение и возделывается в качестве кормовой, почвопокровной и сидеральной культуры. Но основную функцию вика традиционно выполняет в качестве кормового растения, вегетативная масса которого богата легкоусвояемым белком и незаменимыми аминокислотами [1]. Среди биологических особенностей вики посевной следует отметить то, что это однолетняя, самоопыляемая, влаголюбивая культура умеренного климата, длинного дня и индетер-минантного типа роста, чувствительная к изменениям светового, температурного и водного режима [2]. Продолжительность развития отдельных периодов вики зависит от биологических особенностей сорта и погодных условий и оказывает влияние на изменчивость укосной и семенной продуктивности [3]. Знание фенологии вики необходимо при подборе сортов для смешанных посевов со злаковыми и другими зернобобовыми культурами [4].

Цель исследования – оценка влияния факторов внешней среды на межгодовую изменчивость продолжительности межфазных периодов у стандартных сортов вики посевной Немчинов-ская 72 и Вера по многолетним данным.

Материалы и методы . Опыт проводился в 2000–2010, 2014–2017 и 2021 гг. в условиях юга Московской области на дерново-подзолистых тяжело-суглинистых почвах. Сорта Немчинов-ская 72 и Вера выращивали в качестве стандартов в опытах по изучению новых образцов вики посевной коллекции ВИР [5]. Посев осуществлялся на делянках площадью 2 м² в оптимальные сроки рядовым способом с нормой высева 100 семян на 1 м². Дату полного (массового)

цветения определяли от зацветания первых цветков, дату созревания отмечали при побурении, потере эластичности бобов и формировании твердых семян у 75 % растений на делянке [6]. Влияние погодных условий оценивали по средней длине дня (D, ч), средней температуре воздуха (t, ○С), сумме осадков (∑ осадков, мм) за межфазный период. По этим показателям представляли минимальные и максимальные значения (Хмин – Хмакс), вычисляли средние арифметические с ошибкой (Хср.+mХср.), коэффициенты вариации с ошибкой (Cv+mCv). Тесноту связи оценивали по критериям парной (r) и множественной (rмнож.) линейной корреляции, при 5 % уровне значимости достоверные значения помечали «*». Данные по двум сортам представлены в виде: Немчиновская 72/Вера.

Результаты и их обсуждение. Изменчивость погодных показателей в период наблюдений показана в таблице. По сумме осадков годы крайне нестабильные на протяжении всех межфазных периодов (Cv от 34 до 74 %). По средней температуре воздуха вариабельность средняя в периоды посев–всходы (Cv=19,0/18,8 %) и всходы–цветение (Cv=10,4/11,0 %) и незначительная в период цветение–созревание (Cv=8,8/8,4 %).

Изменчивость погодных условий, фенологических дат и продолжительности межфазных периодов за период наблюдений

Посев вики осуществлялся на момент физической зрелости почвы. Даты посева колебались в пределах 26 апреля - 19 мая. Массовые всходы отмечали 12 мая - 04 июня. Разброс данных по продолжительности периода посев-всходы значительный (Cv=34 %): от 7 до 28 дней (см. табл.). Чем позже дата посева, тем позже дата всходов (r=0,58*/0,77*), хотя при позднем посеве продолжительность периода посев– всходы сокращается (r= -0,50*/-0,53*), чему способствуют возрастающие среднесуточные тем- пературы воздуха (рис. 1). Об этом свидетельствуют отрицательная корреляция средней температуры воздуха в период посев-всходы с продолжительностью этого периода (r=-0,39/-0,63*) и положительная с датой посева (r=0,41/0,58*). Обилие осадков увеличивает продолжительность периода посев-всходы (r=0,54*/0,45). Степень влияния обоих факторов в совокупности (t, 0С + ^осадков, мм) на продолжительность периода посев-всходы - средняя: Гмнож=0,66*/0,74*, Рфакт.(4,92/5,92) > F05 (3,81).

Рис.1. Значения коэффициентов парной корреляции (r) продолжительности периодов посев–всходы, всходы–цветение и посев–цветение сортов Немчиновская 72 / Вера с погодными условиями в эти периоды

Даты массового цветения отмечали с III декады июня по II декаду июля. Вариабельность продолжительности периода всходы-цветение средняя (Cv=21,2/19,3%): от 21 до 52 дней (см. табл.). Изменчивость по годам продолжительности этого периода зависит как от даты цветения (r=0,73*/0,75*), так и от даты всходов (г=-0,65*/-0,67*). При относительно поздней дате всходов средняя длина дня в период всходы– цветение увеличивается (r=0,97*/0,98*), что ускоряет развитие растений, и они переходят к цветению в обычные сроки (корреляция между датой цветения и средней длиной дня в период всходы-цветение отсутствует, tr

Установлена отрицательная зависимость даты цветения от продолжительности периода посев-всходы (r= -0,39/-0,53*), которая, в свою очередь, увеличивается при пониженных температурах воздуха (r= -0,39/-0,63*). Эти данные позволяют предположить, что длительное холодовое воздействие на подземные проростки ускоряет цветение, что свидетельствует о реакции сортов на яровизацию. Влияние подземного периода развития вики на ее фенологию мы связываем с особенностями прорастания семян. Как известно [2], семядоли вики остаются в почве, и еще до появления всходов в почечке дифференцируются три низовых листа и два-три настоящих листа.

Таким образом, длительность периода всхо-ды-цветение зависит от четырех факторов: средней длины дня, средней температуры воздуха, суммы осадков в этот период и продолжительности периода посев-всходы: Гмнож=0,81*/0,79*, Fфакт.(5,16/3,42)> F05 (3,36).

В силу вышеперечисленных факторов продолжительность периода посев-цветение в приблизительно равной степени зависит от даты посева (r=-0,53*/-0,61*), даты всходов/ (r=-0,47/-0,69*) и даты цветения (r=0,58*/0,55*). Межгодовая изменчивость длительности периода посев-цветение в высокой степени связана с колебанием продолжительности периода всходы-цветение (r=0,76*/0,87*). Отрицательная зависимость продолжительности периода всходы-цветение от периода посев-всходы (r=-0,57*/-0,48) способствует снижению вариабельности продолжительности периода посев– цветение (Cv=12,4/12,4 %) по сравнению с составляющими его периодами посев-всходы (Cv=34,0/26,2 %) и всходы-цветение (Cv=21,2/19,3 %).

Рис.2. Значения коэффициентов парной корреляции (r) продолжительности периода цветение–созревание сортов Немчиновская 72 / Вера с погодными условиями в этот период

Даты созревания отмечали с III декады июля по III декаду августа. Разброс данных по продолжительности периода цветение-созревание средний: от 25 до 49 дней (Cv=16,4/20,2 %) (см. табл.). Продолжительность периода цветение– созревание у ультраскороспелого сорта Немчи-новская 72 в большей степени зависела от даты цветения, а у более позднеспелого Вера - от даты созревания (рис. 2). Ускорению созревания семян способствовали повышенные температуры воздуха (r=-0,41/-0,55*) при пониженной влагообеспеченности (r=0,51*/0,38). Длительность периода цветение-созревание зависела преимущественно от температуры воздуха (r=-0,56*/-0,77*). Меньшее влияние оказывали сумма выпавших осадков (r=0,49*/0,40) и длина дня (r=-0,42/-0,35), по которым из-за недостаточности лет наблюдений не удалось доказать значимость r (tr05). Однако с учетом трех факторов в совокупности (t, ⁰С + D, ч + ^осадков, мм) были получены достоверные значения Гмнож=0,65*/0,78*, Fфакт.(3,81/4,81)> F05 (3,49).

Заключение. По результатам 16-летних наблюдений установлено, что в условиях Московской области оба сорта вики посевной проявляли широкий спектр физиологических адаптаций, способствующих своевременному, свойственному сорту, переходу от вегетативного роста к зацветанию: чувствительность к яровизации и фотопериоду, а также зависимость от температурного режима и влагообеспеченности в период посев–цветение. Было установлено, что особенности прохождения периода от посева до появления всходов оказывают существенное влияние на фенологию вики посевной. Отмечено совокупное влияние среднесуточной температуры воздуха, суммы осадков и длины дня на продолжительность периода цветение–созревание.