Перспективные образцы ячменя и овса для возделывания на засоленных почвах Кызылординской области

В настоящее время с активным развитием животноводства и перерабатывающей промышленности Казахстана резко повысился спрос на зерно ячменя и овса. Хорошая кормовая база является самым важным условием для дальнейшего подъема животноводства, его роста и продуктивности, где важное значение имеют зернофуражные культуры как источник концентрированных и грубых кормов (зер­но, солома, мякина). В этой связи, интенсификация селекционно-семеноводческой работы по зернофуражным культурам в Казахстане позволит обеспечить кормовыми ресурсами программу развития животноводства, удешевить и ускорить поступление качественного семенного материала в крестьянские хозяйства, увеличить долю казахстанского содержания в рынке семян по пивоваренному и пищевому направлению. Потенциальными потребителями научно-технического результата выступят кормоперерабатывающие заводы, животноводческие фермы, птицефабрики. В связи с этим, сортоиспытание сортов ячменя и овса отечественной и зарубежной селекции на засоленных почвах Приаралья с широким использованием приемов и методов экологической селекции позволит определить наиболее пригодные в экологическом отношении сорта зернофуражных культур для возделывания в регионе Приаралья, конкурентоспособных по продуктивности, качеству зерна, адаптивности к стрессовым факторам среды. Выявление наиболее пригодных в экологическом отношении сортов зернофуражных культур для возделывания в регионе Приаралья и дальнейшее их районирование позволят обеспечить животноводство области достаточным количеством высокобелковых кормов, и будут служить ценным исходным материалом для практической селекции на соле-, засухоустойчивость.

Материал, методы и условия проведения исследований. Объектом исследований  являются 60 образцов ячменя и 20 номеров овса отечественной и зарубежной селекции. Фенологические наблюдения и биометрический анализ, согласно методики ВИР,1984. Статистическая обработка урожайных данных по  Б. А. Доспехову, 1985. Размер делянок 5 м², в трехкратной повторности, размещение – рендомизированное. Стандарт – районированный сорт ячменя Асем и овса Казахстанский 70. Поделяночная уборка образцов проводилась вручную, обмолот  на сноповой молотилке и определение урожайности весовым методом.

Климат Кызылординской области резкоконтинентальный, жаркое сухое лето и холодная, с неустойчивым снежным покровом зима. Средняя годовая температура воздуха 9,8 ⁰С. Климат области очень засушливый. Средняя годовая сумма осадков – 129 мм. В отдельные сухие годы их может выпасть всего 40-70 мм. Почва опытного участка -  лугово-болотная, типичная для рисовых севооборотов области. Отличается низким содержанием гумуса до 1 % и довольно высоким значением плотного остатка - 0,7 %. Засоление хлоридно-сульфатное. Грунтовые воды на глубине 1-2 м, минерализация грунтовой воды от 2 до 5 г/л, оросительной воды - 1,6 – 2,5 г/л. Место проведения исследований – экспериментальный участок ТОО «Казахский НИИ рисоводства им. И. Жахаева»,  ОХ «Караултюбинское». Агротехника общепринятая для данной зоны: предшественник – рисовище; обработка почвы– зяблевая отвальная вспашка на глубину 22-24 см; ранневесеннее дискование БДТ-7,0, выравнивание поверхности чека длиннобазовым планировщиком, каткование кольчатыми катками ЗКК-6. Внесение удобрений перед посевом в дозе N₉₀P₆₀.

Результаты исследований. Многолетние исследования показали, что у  сортов ячменя с длинным периодом вегетации (более 82 дней) в условиях Казахстанского Приаралья начало цветения совпадает с наступлением летней атмосферной засухи, вследствие чего колосья таких сортов остаются в обвертке листа и высыхают, не до конца завязывая зерно. Особый интерес представляют скороспелые генотипы, которые оптимально используя запасы естественной влаги почвы после риса, успевают нормально завершить налив зерна до наступления летней засухи. По длине вегетационного периода номера изучаемого сортимента ячменя распределились следующим образом: скороспелая группа – 26 образцов или 43%; среднеспелая – 30 или 50%; среднепоздняя – 4 или 7%. Скороспелые образцы отсутствуют из набора НПЦЗХ им. А.И.Бараева и зарубежной селекции.  В разрезе скороспелых и среднеспелых образцов выделены генотипы с более удлиненным периодом «кущение-трубкование», в сравнении со стандартом Асем на 4-6 дней: 4332Н; 339А (НПЦЗХ им. А.И.Бараева), 13/84-4; 30/05-3;49/99-18 (КазНИИЗР), Медикум 104 (КарНИИСХ); Инкар; 9/95-26К; 27/83-14L (КазНИИР им. И.Жахаева) (таблица 1).

Таблица 1

Ранжирование образцов ячменя по группам спелости

По продолжительности вегетационного периода образцы овса отнесены к среднеспелой и среднепоздней группе. Не выявлены генотипы с коротким периодом вегетации до 75 дней (таблица 2). Отличились номера 3/98-12, Аламан, 1620-86-1, 1620-1 (КазНИИЗР) и 69/03-1 (НПЦЗХ им.А.И. Бараева), которые созревали на 5-7 дней раньше, чем стандарт Казахстанский 70 (85 дней).

Таблица 2

Ранжирование номеров овса по группам спелости

Однако в условиях засоленных почв Приаралья, помимо скороспелости, в формировании потенциала общей адаптации сорта решающая роль принадлежит начальным этапам онтогенеза, где наиболее информативными признаками являются высокая полевая всхожесть и  интенсивность начального роста. Генотипы, обладающие этим признаком в начальной фазе вегетации, очень быстро и интенсивно отрастают, затеняя поверхность почвы от прямого попадания солнечных лучей, тем самым, препятствуя поднятию солей на поверхность почвы из низлежащих слоев вследствие высокого испарения.  Так, среди 26 скороспелых генотипов ячменя с полевой всхожестью от 75 % и выше отличились около 15 образцов, из которых 7 генотипов обладали быстрыми темпами роста в начальных фазах развития: 4332Н (НПЦЗХ им. А.И.Бараева), 30/05-3; 49/99-18 (КазНИИЗР), Медикум 104 (КарНИИСХ); Инкар; Сыр Аруы;  (КазНИИР им. И.Жахаева); 55-158-81 (Карабалыкская СХОС). В разрезе 14 среднеспелых образцов овса с полевой всхожестью от 80 % и выше отличилось десять генотипов, из которых 3/98-12; 1620-86-1; 1620-86, 1417Н2 обладали также быстрыми темпами роста в начальных фазах развития.

Для регулирования густоты стояния растений большое значение имеет кущение. Однако под влиянием стрессовых факторов зоны Приаралья, выражающаяся главным образом в ингибировании ростовых процессов, изучаемые сортообразцы формировали не более 2 продуктивных стеблей. Учитывая высокую вариабельность и низкую наследуемость продуктивной кустистости мы не делали особый упор на характеристику по данному параметру. В данном регионе важным количественным признаком, определяющим высокую урожайность ячменя и овса, является количество колосьев на 1 м², которое определяется генотипом сорта и  в отличие от продуктивной кустистости, в малой степени подвержено воздействию окружающей среды. Максимальное значение данного признака у ячменя составило 378 шт./м² (17/99-5) и минимальное – 277 шт./м² (Медикум 176), среднее значение признака составило 332 шт./м². У овса максимальное значение 332 шт./м² (1417Н2) и минимальное – 247 шт./м² (1137Н2), со средним значением признака – 328 шт./м².

Одним из  определяющих факторов при районировании того или иного сорта ячменя в условиях рисового севооборота Кызылординской области является высота растений, так как его в основном возделывают в качестве покровной культуры многолетних трав. В этом отношении большой интерес представляют высокорослые (более 65 см), устойчивые к полеганию  образцы ячменя  с коротким периодом вегетации (значение стандарта составило 58,5 см): 13/84-4; 30/05-3; 49/99-18 (КазНИИЗР), 339А; 4332Н; 488А3 (НПЦЗХ), Карагандинский 8; Медикум104 (КарНИИСХ); 62-186-87 (Карабалыкская СХОС), 27/83-14L; Инкар (КазНИИР); 2775 (иностранная селекция) в сочетании с высокой полевой всхожестью, устойчивостью к поздним весенним заморозкам и атмосферной засухе. Высота растений овса варьировала от 60,0 до 82,5 см, со средними значениями от 71,9см до 75,8 см. Выделены высокорослые генотипы с периодом вегетации до 80 дней: 1620-86-1 (КазНИИЗР) и  1417Н2 (НПЦЗР).

Длина подколосового (последнего) междоузлия – важный морфологический признак при определении засухоустойчивости. Известно, что незасухоустойчивые сорта не выбрасывают колос из листовой обвертки, а устойчивые в той или иной степени. По данному признаку выделено 23 номера ячменя и 7 номеров овса с максимальными показателями в разрезе НИУ. Значение признака у выделенных генотипов ячменя составило более 17,0 см., у стандарта Асем  12,5 см, у овса - более 30 см, при значении стандарта Казахстанский 70 - 24,5 см.

В засушливых условиях уменьшается число зерен в колосе (метелке) или абсолютный вес зерен, то есть этот признак может служить одним из показателей засухоустойчивости сорта. По числу зерен в колосе выделены следующие сортообразцы ячменя: 27/99-3; 13/84-4; 30/05-3 (КазНИИЗР); 339А;  48А; 488А3 (НПЦЗХ); Медикум 376;  Караганд. 5; Караганд. 8;  Медикум 11 (КарНИИСХ);  55-158-81; 62-186-87 (Карабалыкская СХОС); 2/84-8; 14/83-3; Инкар (КазНИИЗР); 2775; 2158 (иностранная селекция), значение признака, у которых составило более 22 зерен в колосе, у стандарта Асем – 20 шт. По количеству зерен в метелке у сортообразцов овса выявлено большое варьирование от 40 до 94 штук. Самыми высокими значениями по данному признаку в разрезе НИУ выявлены: 69-03-1, 27/03-2, 1389Н2 из ТОО «НПЦЗХ им. А.И.Бараева» с максимальными значениями выше 90 зерен в метелке и 1620-86-1, Аргымак, Аламан из ТОО «КазНИИЗР» с максимальными значениями выше 72 зерен, при значении стандарта Казахстанский 70-68 шт.

От крупности зерна зависит получение равномерных и здоровых всходов, положительно коррелирующая с массой 1000 зерен. Поэтому при создании сортов высокая масса 1000 зерен служит определенной гарантией урожайности.  Сортовые различия по данному показателю колебались в пределах от 30,2 до 49,9 г. Более крупным зерном отличались сорта и сортообразцы ячменя: 48А; 339А; 4303Н (НПЦЗХ) и  Медикум 376; Караганд. 8; Медикум 104 (КарНИИСХ) с массой 1000 зерен 49,9 г, также из таблицы видно, что по средним значениям массы 1000 зерен образцы из НПЦЗХ и КарНИИСХ достоверно превышали другие экологические группы, но уступая при этом по числу зерен в колосе. В целом, по данному признаку с показателями свыше 41 г. выделено 23 образца ячменя. Сравнивая средние значения массы 1000 зерен овса, выявлено достоверное превышение изучаемого набора из НПЦЗХ им. А. И. Бараева, их отличительной особенностью является крупность семян, среди них с массой 1000 зерен более 41,0 г. оказались 27/03-1, Скакун, 1417Н2, 25/02-1, 19/02-2. В наборе КазНИИЗР со значениями 36,0-38,0 г. отличились Байге, 3/98-12, 1620-86-1, Жорга.

При любом направлении селекции зерновых культур главным критерием оценки нового сорта остается урожай с единицы площади в сочетании с устойчивостью к полеганию и болезням. Урожайность изучаемых номеров ячменя  находилась в пределах  от 8,7 до 34,9 ц/га. Выделены высокопродуктивные образцы ячменя в разрезе НИУ, из которых 13/84-4; 30/05-3; 49/99-18 (КазНИИЗР) и 2/84-8; 27/83-14L; 9/95-26К; Инкар; Сыр Аруы (КазНИИР им. И. Жахаева) с урожайностью 33,8-34,9 ц/га, а также 488А3; 339А; 4332Н (НПЦЗХ) и Медикум 376;  Медикум 104 (КарНИИСХ) с урожайностью 30,4-30,9 ц/га, при значении стандарта Асем – 21,1 ц/га. В разрезе НИУ образцы из КазНИИЗР и КазНИИР им. И. Жахаева по средним значениям урожайности превышали остальные группы. Урожайность овса находилась в пределах от 18,2 до 43,2 ц/га. С максимальными значениями отличились 3/98-12, Аламан, 1620-86-1, 1620-86 (КазНИИЗР) и 1417Н2, 19/02-2, Скакун (НПЦЗХ им. А.И. Бараева).

Таким образом, на основе экологического сортоиспытания 60 сортообразцов ярового ячменя и 20 образцов овса отечественной и зарубежной селекции в условиях засоленных почв Казахстанского Приаралья выделен ряд образцов, как по отдельным признакам, так и по их комплексу. Отличились следующие сортообразцы ячменя: 13/84-4; 49/99-18 (КазНИИЗР), 9/95-26К; Инкар; Сыр Аруы (КазНИИР им. И. Жахаева), 488А3; 4332Н (НПЦЗХ им. А.И. Бараева), Медикум 104 (КарНИИСХ), 62-186-87 (Карабалыкская СХОС), 2775 (иностранная селекция) и овса: 3/98-12, Аламан, 1620-86-1, 1620-86 (КазНИИЗР);  1417Н2, 19/02-2, Скакун (НПЦЗХ им. А.И. Бараева) с коротким периодом вегетации до 78 дней, высотой растений выше 65 см. Достоверная прибавка урожая которых определялась в основном густотой стеблестоя перед уборкой, вследствие высокой полевой всхожести и устойчивости к поздним весенним заморозкам на ранних этапах онтогенеза, массой зерна с колоса, обеспечиваемая лучшей озерненностью колоса и массой 1000 зерен, в целом, обладающие агрономической устойчивостью к стрессовым факторам среды Приаралья.

Литература:

1.      Сариев Б. С., Перуанский Ю. В. Теоретические и прикладные аспекты селекции ячменя в Казахстане. – Алматы: Изд. Бастау. – 2002 . – 114 с.

2.      Гончаров П.Л. Плодородие почвы и сорт – основа устойчивости растениеводства в экстремальных условиях Сибири // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 1993. – №2. – С. 3-9.

3.      Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений (экологические основы). – М.. – 2001. – С. 243.

4.      Жученко A.A. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы) «Теория и практика». В трех томах / A.A. Жученко. М.: Изд-во Агро-рус, Том II, 2008.- 1104 с.

5.      Кильчевский А.В., Хотылева Л.В. Экологическая селекция растений// Мн.:Тэхналогiя. – 1997. – 372 с.

6.      Адаптивная селекция / П.П. Литун, В.В. Кириченко, В.П. Петренкова, В.П. Коломацкая // Теория и технологыя на современном этапе. – Харьков. – 2007. – 263 с.

7.      Методические указания ВИР по изучению мировой коллекции ячменя и овса. – Ленинград. – 1984. – 30 с.

8.      Методика полевого опыта / Доспехов Б.А. — М.: Агропромиздат, 1985. — 352 с..