Значение способа посева и нормы высева в формировании генеративных признаков у сортов гречихи посевной

Введение. Главными генеративными органами гречихи посевной являются число соцветий на растении и цветков в них, завязавшихся плодов в соцветии и на растении. На число соцветий и цветков влияют агротехнические прие- мы, условия вегетации, возделываемые сорта и другие факторы.

В своих исследованиях С.У. Броваренко [1] установила, что при оптимальных условиях вегетации на одном растении гречихи может развиваться до 20 соцветий и более.

В.М. Важов [2] показывает, что число соцветий в лесостепной зоне Алтая было выше на разреженных посевах, чем на черезрядных и рядовых. На 1 растении может образоваться до 2000 шт. цветков при продолжительном цветении, для их формирования требуется большое количество питательных веществ. При их недостатке основная часть цветков и завязей отмирает, что приводит к снижению урожайности.

На южных черноземах Волгоградской области нормы высева и способ посева оказали существенное влияние на формирование элементов структуры урожая изучаемых сортов. Увеличение нормы высева на рядовом и широкорядных посевах привело к снижению числа плодоносящих соцветий и выполненных семян, массы семян с одного растения. При благоприятных условиях для роста и развития гречихи образуется больше цветков на растениях. На широкорядном посеве их образуется больше, сроки посева не оказывают существенного влияния на данный признак [3].

В загущенных посевах происходит укорочение генеративной зоны, которое сопровождается уменьшением числа боковых соцветий. В разреженных посевах отмечается уменьшение доли модификационной изменчивости для большего числа морфологических признаков [4].

В условиях Гиссарской долины при широкорядном способе посева получены лучшие показатели по массе 1000 семян, числу соцветий и плодов, боковых побегов [5]. Эти данные подтверждаются А.А. Пшихоповой [6]: при широкорядном способе посева гречихи (45 см) урожайность, элементы структуры и технологические свойства зерна характеризовались лучшими показателями.

В сороковые годы XX века Е.А. Столетова [7] отмечала различия в динамике цветения у различных эколого-географических групп. Изучая сорта разных групп спелости, Н.В. Фесенко и В.Е. Драгунова [8] отметили, что скороспелые формы формируют большую часть урожая зерна в первую декаду плодоношения.

Число плодов на растениях во многом зависит от условий вегетации в период цветения и их формирования, наличия опылителей цветков, поражения болезнями и вредителями, конкуренции между растениями гречихи, культурными и сорными растениями. Урожайность гречихи сильно зависит от массы плодов с одного растения. Она характеризуется меньшей измен- чивостью, чем число зерен на растении, поэтому масса зерен преимущественно обусловлена генетическим потенциалом сортов. Число зерен на растениях варьирует от 20 до 60 и выше [9].

Число цветков на 1 растении имеет высокую изменчивость под влиянием условий произрастания [10].

На обыкновенных черноземах Саратовского Правобережья среднее число семян с растения образуется в диапазоне от 24 до 45 шт. [11].

Слабую озерненность растений гречихи ученые объясняют отмиранием большей части генеративных органов на всех фазах развития вследствие недостаточного притока к ним пластических веществ [12]. У детерминантных сортов гречихи процесс семяобразования отличается повышенной стрессоустойчивостью по сравнению с сортами других морфологических типов [13].

Увеличение нормы высева семян с 2 млн до 4 млн шт. ведет к снижению числа озерненных соцветий и зерен в них. При рядовом посеве гречихи число плодов уменьшилось с 50,2 до 38,4, широкорядном – с 59,9 до 35,3 шт. [14].

Средняя озерненность 1 растения при урожайности 1,6 т/га находится на уровне 30–40 зерен. Примерно 10 % цветков развиваются в плоды, остальные их не завязывают [15].

Эффективность цветения будет повышаться при внесении подкормки в фазу бутонизации по 20 кг азота, фосфора и калия на 1 га [16, 17]. В первую половину массового цветения раскрывается больше цветков при рядовом посеве, во вторую половину создаются условия, близкие к оптимальным, на широкорядных посевах [18].

В условиях лесостепи Среднего Поволжья в широкорядных посевах выявлена положительная корреляционная связь урожайности средней силы с числом зерен на одном растении (r = 0,58), массой зерна с одного растения (r = 0,54). При рядовом посеве тесная корреляция урожайности отмечена с озерненностью одного растения (r = 0,85) и массой зерна с одного растения (r = 0,85) [19]. В условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края озерненность цветков находится в корреляционной связи с среднесуточными температурами воздуха в первые 10 дней после оплодотворения (r = –0,67) [20].

В связи с тем, что в условиях лесостепной зоны Красноярского края не проводилось изучение зависимости формирования генеративных органов от применяемых элементов технологии и метеорологических факторов в период вегетации гречихи, выполненный эксперимент является актуальным.

Цель исследования – выявить действие способов посева и норм высева на образование генеративных органов у сортов гречихи в лесостепной зоне Южно-Минусинского округа.

Объекты и методы. Полевой опыт проведен в 2019–2021 гг. в ОПХ «Курагинское» на полях сортоучастка, который расположен в лесостепной зоне Южно-Минусинского округа. Предшественник – овес посевной. В качестве объекта изучали 2 сорта гречихи: Землячка (ГНУ Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Уфа), Жданка (ОПХ «Курагинское»).

Исследовали 2 способа посева (рядовой: междурядья 15 см; черезрядный – 30 см) и 3 нормы высева: 2,5; 1,8 и 1,2 млн всхожих семян на 1 га. Площадь делянок в опыте – 250 м2, в трехкратной повторности.

В конце июля и начале августа на 100 растениях каждого варианта делали учет высоты растений, числа междоузлий главного побега и боковых побегов, соцветий на растении и числа цветков в них. Осенью перед уборкой отбирали с каждого варианта по 100 растений для анализа озерненности растений, массы зерна с них.

Учеты, наблюдения, анализы осуществляли в соответствии с Методикой полевого опыта [21], Методикой государственного сортоиспытания [22, 23] и Методическими указаниями по селекции гречихи [24].

Статистическая обработка данных выполнена по общепринятым методикам.

Результаты и их обсуждение. Анализируя полученные данные полевых опытов по элементам продуктивности, мы получили достоверные генотипические различия по числу соцветий и плодов на растении, массе зерна с 1 растения (табл. 1, 2).

Таблица 1

Число соцветий и цветков по вариантам опыта (2019–2021 гг.)

Фактор	Число соцветий, шт/раст.	Число цветков
		в соцв., шт.	на растении, шт.
Сорт:
Жданка	18,6	35,7	664,0
Землячка	17,5	36,0	630,0
НСР 05	0,63	0,58	38,7
Год:
2019	18,8	41,8	786,0
2020	18,3	29,2	534,4
2021	17,0	36,5	620,5
НСР 05	0,54	1,0	47,4
Способ посева:
Рядовой	17,8	35,5	632,0
Черезрядный	18,3	36,2	662,5
НСР 05	0,44	0,58	39,0
Норма высева:
1,2 млн зерен/га	19,2	37,4	718,0
1,8 млн зерен/га	18,6	35,5	660,3
2,5 млн зерен/га	16,4	34,6	567,4
НСР 05	0,54	0,72	47,4

Нет существенных сортовых различий по числу цветков в соцветии и на растении, реализации числа цветков в зерна. Число соцветий существенно отличалось в 2021 г. (17,0 шт/раст.) по отношению к 2019 (18,8 шт/раст.) и 2020

(18,3 шт/раст.) годам. Неблагоприятные условия по ГТК сложились в 2021 г. в третьей декаде мая (4,0), первой (0,47) и третьей (2,66) июня, первой июля (1,90), что вызвало снижение числа соцветий на 1 растении.

Элементы продуктивности растения и процент реализации числа цветков в зерна (2019–2021 гг.)

Таблица 2

Фактор	Число плодов, шт/раст.	Масса зерна с раст., г	% реализации числа цветков в зерна
Сорт:
Жданка	63,2	1,73	10,6
Землячка	61,8	1,64	10,8
НСР 05	2,2	0,08	0,5
Год:
2019	55,7	1,44	7,4
2020	74,6	2,21	14,4
2021	57,3	1,40	10,3
НСР 05	2,6	0,13	0,8
Способ посева:
Рядовой	61,2	1,61	10,8
Черезрядный	63,8	1,76	10,6
НСР 05	2,2	0,08	0,5
Норма высева:
1,2 млн зерен/га	76,0	2,17	12,2
1,8 млн зерен/га	67,0	1,78	10,8
2,5 млн зерен/га	44,5	1,10	9,2
НСР 05	2,6	0,13	0,8

Условия вегетации значительно влияют на формирование числа цветков в соцветии и на растении, числа плодов и массу зерна с растения, реализацию цветков в зерна. Самая большая фенотипическая изменчивость, вызванная условиями вегетации, получена по числу цветков в соцветии (68,8 %) и на растении (28,5 %), реализации цветков в зерна (48,8 %), массе зерна с растения (35,5 %).

Значительное влияние оказывают нормы высева на формирование генеративных признаков, прежде всего числа плодов (51,8 %) и соцветий (25,6 %) на растении, массы зерна с растения (37,4 %). Самые низкие показатели получены по всем признакам при норме высева 2,5 млн, высокие – 1,2 млн семян на 1 га.

Способы посева не по всем анализируемым признакам показывают достоверные различия. Нет существенного влияния способов посева на число цветков на 1 растении и реализацию их в зерна.

Более низкое число цветков в 1 соцветии (29,2 шт.) и на одном растении (534,4 шт.) было заложено в 2020 г., так как условия по осадкам и среднесуточной температуре были неблагоприятными по ГТК весь июнь и июль. Около 42 цветков в соцветии и 786 на одном растении зафиксировано в 2019 г., но процент реализации цветков в плоды был самым низким (7,4 %) по сравнению с 2020 г. (14,4 %). Число соцветий находится в положительной корреляции с числом цветков в них у обоих сортов (r = 0,525–0,550).

Сильная зависимость числа цветков в соцветии наблюдается от сложившихся погодных условий в период вегетации. У сорта Жданка положительная достоверная корреляция числа цветков в соцветии выявлена с ГТК во второй декаде июля, Землячки – второй и третьей декаде июля, первой августа (рис. 1).

Отрицательное действие метеорологических условий на число цветков в соцветии у Жданки фиксируется в третьей декаде мая, первой и второй июня, второй августа; Землячки – по всем декадам июня, второй августа.

Меньшее число цветков в соцветии (34,6 шт.) и на растении (567,4 шт.) оказалось при норме высева 2,5 млн зерен /га.

Рис. 1. Корреляционная связь числа цветков в соцветии с ГТК по декадам вегетации (уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)

Число плодов, масса зерна с растения, реализация цветков в зерна были наиболее низкими в 2019 г., более высокие показатели по этим признакам отмечены в 2020 г. (см. табл. 2). Число плодов на одном растении по годам варьировало от 55,7 до 74,6 шт., масса зерна составляла от 1,40 до 2,21 г. Лучшие показатели по озерненно-сти (63,8 шт.), массе зерна с растения (1,76 г) дал черезрядный способ посева по сравнению с рядовым. Благоприятные условия для более высокой озерненности (76 шт.), массы зерна с растения (2,17 г) и реализации числа цветков в зерна (12,2 %) сложились при норме высева 1,2 млн семян/га по сравнению с 1,8 и 2,5 млн. Низкие показатели по данным признакам получены при норме высева 2,5 млн семян/га (44,5 шт.; 1,10 г; 9,2 % соответственно).

Процент реализации цветков в зерна остается низким, по годам он варьирует от 7,4 до 14,4 %, нормам высева – от 9,2 до 12,2 %. Различия по сортам и способам посева в реализации цветков находятся в пределах ошибки опыта. Определена более сильная корреляция озерненности растения с реализацией числа цветков в зерна у сорта Жданка (r = 0,896), для Землячки эта связь слабее (r = 0,562). Процент реализации цветков в зерна имеет положительную существенную связь у обоих сортов с ГТК первой и второй декады июня, второй августа, отрицательную со второй июля (рис. 2).

Рис. 2. Корреляционная связь процента реализации цветков в зерна с ГТК по декадам вегетации (уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)

Масса зерна с растения сильно зависит от озерненности: у сорта Жданка (r = 0,956), Землячка (r = 0,847). Масса зерна с растения положительно связана у сорта Жданка с осадками первой (r = 0,652) и второй декады июня (r = 0,667), первой июля (r = 0,486) и второй августа (r = 0,673), отрицательно – второй июля (r = –0,646). С среднесуточными температурами воздуха корреляционная связь массы зерна для изучаемых сортов различна. Для Жданки обнаружена положительная корреляция массы зерна с температурой третьей декады мая (r = 0,623) и второй августа (r = 0,579), отрицательная – с первой декадой июня (r = –0,641), второй июля (r = –0,652) и первой августа (r = –0,567). Для сорта Землячка происходит также корреляция массы зерна с температурой третьей декады мая (r = 0,586) и первой июля (r=0,564). Отрицательно влияют на формирование массы зерна с растения температуры первой декады июня и второй июля (r = –0,590).

Заключение. Данные исследований показывают существенное влияние нормы высева на формирование числа плодов и соцветий на 1 растении, массы зерна с растения. Сильную зависимость от условий вегетации имели число цветков в соцветии и на растении, реализация цветков в зерна, масса зерна с растения. Самые низкие показатели по генеративным признакам получены при норме высева 2,5 млн всхожих семян/га, высокие – 1,2 млн. Существенное действие способа посева выявили на образование числа соцветий и плодов на 1 растении, цветков в соцветии и массу зерна с 1 растения. Нет достоверных различий между способами посева по числу цветков на 1 растении и реализации их в зерна. Лучшие значения по числу соцветий (18,3 шт.), цветков в соцветии (36,2), озерненно-сти (63,8 шт.) и массе зерна с растения (1,76 г) дал черезрядный способ посева по сравнению с рядовым. Изучаемые сорта обладают разной реакцией по числу цветков в соцветии и массе зерна с растения на основные метеорологические факторы.