Цель исследования – выявить влияние изначальной всхожести и норм высева на урожайные и посевные качества семян яровой пшеницы Свирель в условиях Красноярской лесостепи. Исследования проводили в 2018–2019 гг. Предшественник – чистый пар, обработка почвы – стандартная для зоны. Повторность опыта трехкратная, размещение делянок – рендомизированное, учетная площадь – 10 м2. В качестве объекта исследований использовали сорт яровой пшеницы Свирель, занесенный в Госреестр по Красноярскому краю. Схема эксперимента предусматривала изучение партий семян пшеницы сорта Свирель с различными изначальными всхожестями (80 и 95 %) и нормами высева (4,0 млн всх. зер. на га; 5,0 млн всх. зер. на га; 6,0 млн всх. зер. на га). Высокая урожайность (3,42 и 3,40 т/га) получена в вариантах при норме высева 6,0 млн всх. зер. на гектар и всхожестями 95 и 80 %, масса 1000 зерен составила 44,4 и 45,1 г, количество зерен в колосе – 33 и 35 шт., а также наиболее высокие показатели продуктивного стеблестоя – 492 и 410 шт/м2. Посевные и урожайные качества семян пшеницы не зависели от изначальных всхожестей 80 и 95 %. Рекомендуемая норма высева в условиях Красноярской лесостепи для пшеницы сорта Свирель – 6,0 млн всх. зер. на га. Допускаются пониженные (до 4 млн всх. зер. на га) нормы высева на ранних этапах первичного и промышленного семеноводства по сравнению с принятыми в регионе с целью ускорения внедрения новых сортов пшеницы в производство. Результаты дисперсионного анализа показали, что на урожайность пшеницы сорта Свирель существенное влияние оказала сначала норма высева (84 %), потом изначальная всхожесть (14 %) и другие факторы.
изначальная всхожесть, нормы высева, яровая пшеница, сорт, элементы структуры урожайности.
Введение. В жестких климатических условиях Красноярского края, в неблагоприятных условиях года формируются семена высших репродукций сельскохозяйственных культур с пониженной всхожестью (менее 95 %), такие семена не допускаются к реализации, так как не соответствуют требованиям ГОСТа по посевным качествам. Некоторые ученые придерживаются мнения, что из семян с низкими посевными качествами вырастают ослабленные растения, и в дальнейшем это отражается на недоборе урожая [1, 2]. Другие исследователи придерживаются иной точки зрения. Если семена с пониженной всхожестью корректировать поправками к норме высева, рассчитанной на 100%-ю посевную годность, и высеять, то это не отразится на посевных и урожайных качествах полученных семян [3].
Создание благоприятных условий (сроки сева, нормы высева, системы удобрений и средства химической защиты растений) для роста и развития сортов зерновых культур позволяет до некоторой степени оградить зависимость растений этих культур от воздействия неблагоприятных факторов и сформировать высококачественное зерно [4, 5].
В посевах с повышенной нормой высева создается сильная конкуренция между растениями. В этом случае снижается не только урожайность, но и посевные качества семян. Задача семеновода – при малом количестве семян получить высокие урожаи зерна с большей долей семян с высокими посевными качествами. При уменьшении нормы высева семян возрастает коэффициент размножения (отношение массы (числа) собранных семян к массе (числу) высеянных). Это связано с общей выживаемостью растений, которая находится в прямой зависимости от площади питания. Для увеличения коэффициента размножения дефицитных и перспективных сортов на семенных посевах зерновых культур создают высокий фон плодородия, применяют пониженные нормы высева, широкорядные и ленточные способы посева. В течение вегетации за такими посевами проводят тщательный уход: подкармливают их, уничтожают сорняки, рыхлят междурядья [6, 7].
Цель исследований. Выявить влияние изначальной всхожести и норм высева на урожайные и посевные качества семян яровой пшеницы Свирель в условиях Красноярской лесостепи.
Материалы и методы исследований. Опыты проводились на опытных полях обособленного подразделения КрасНИИСХ, д. Минино. В качестве объектов исследований использовались семена пшеницы сорта Свирель.
Условия вегетационного периода 2018 г. сложились по количеству тепла на уровне среднемноголетней среднесуточной температуры в мае и июле, что положительно сказалось на росте и развитии растений. Количество влаги (35,0 мм) в июле отрицательно повлияло на закладку колоса – сформировано щуплое зерно, в результате чего снизилась урожайность всех зерновых культур.
Погодные условия вегетационного периода 2019 г. по количеству тепла установились на уровне среднемноголетней среднесуточной температуры в мае и июле, и это благоприятно отразилось на росте и развитии растений.
Посев опыта осуществлялся сеялкой ССФК-7, уборка проводилась комбайном Хэге, зерно просушивалось, очищалось, взвешивалось, определялись энергия прорастания, всхожесть согласно ГОСТ 12036-66. Предшественник – пар. Учетная площадь делянок 10 м2, повторность трехкратная [8].
Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным, маломощным, тяжелосуглинистым, характеризующимся следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса – 3,8 %, реакция среды нейтральная (рНсол. = 6,4), гидролитическая кислотность – 1,3 мг-экв/100 г, содержание нитратного азота очень низкое – 3,3 мг/кг, подвижного фосфора (по Чирикову) очень высокое (200–250 мг/кг), калия – высокое (145 мг/кг).
Статистическую обработку данных осуществляли с использованием пакета прикладных программ SNEDECOR.
Партии семян пшеницы сорта Свирель со всхожестью 80 и 95 % высеваются с различными нормами высева согласно схеме опытов (табл. 1).
Таблица 1
Схема опытов
|
Изначальная всхожесть, % |
Норма высева, млн всхожих зерен на гектар |
|
80 |
4,0 |
|
5,0 |
|
|
6,0 |
|
|
95 |
4,0 |
|
5,0 |
|
|
6,0 |
Результаты исследований и их обсуждение. Среднеспелый сорт пшеницы Свирель показал одинаково высокую урожайность (3,42 и 3,40 т/га) в вариантах при норме высева 6,0 млн всх. зерен на гектар и изначальными всхожестями 95 и 80 %, масса 1000 зерен составила 44,4–45,1 г. Всхожесть полученных семян составила во всех вариантах 93–94 % (табл. 2).
Таблица 2
Влияние изначальной всхожести и норм высева на урожайность и посевные качества
яровой пшеницы Свирель, 2018–2019 гг.
|
Вариант |
Урожайность, т/га |
Коэффициент размножения |
Масса 1000 зерен, г |
Послеуборочная всхожесть, % |
|
|
Норма высева, млн всх. зер. на 1 га |
Изначальная всхожесть, % |
||||
|
4,0 |
95 |
3,11 |
19 |
43,6 |
94 |
|
80 |
2,89 |
15 |
45,1 |
94 |
|
|
5,0 |
95 |
3,36 |
17 |
44,7 |
93 |
|
80 |
3,24 |
14 |
45,9 |
94 |
|
|
6,0 |
95 |
3,42 |
14 |
44,4 |
93 |
|
80 |
3,40 |
12 |
45,1 |
94 |
|
|
НСР05 норма высева |
0,2 |
|
1,4 |
|
|
|
НСР05 всхожесть |
0,1 |
|
1,0 |
|
|
Помимо урожайности и посевных качеств семян важной характеристикой является коэффициент размножения (отношение массы (числа) собранных семян к массе (числу) высеянных) [9, 10]. Коэффициент размножения зависит от культуры, почвенно-климатических условий и агротехники (в особенности от нормы высева). Высокий коэффициент размножения (19) наблюдался в варианте при пониженной норме высева 4,0 млн всхожих зерен на гектар и всхожести 80 %.
Для оценки эффективности применения различных норм высева предположили, что для каждого варианта имелось по 1000 кг оригинальных семян. В нашем опыте полная норма высева с учетом посевной годности семян составила 2,40 ц/га при 6,0 млн всхожих зерен на гектар, а при снижении до 4,0 млн всхожих зерен на гектар – 1,60 ц/га. В других вариантах 1,9, 2,0 ц/га и т.д. (табл. 3).
Таблица 3
Оценка эффективности применения различных норм высева
|
Норма высева, ц/га |
Вариант |
Площадь, засеянная семенами в кол-ве 1000 кг, га |
Сбор семян с 1 га, т |
Коэффициент размножения |
Сбор семян с общей площади, т |
|
|
Норма высева, млн всх. зер. на 1 га |
Изначальная всхожесть, % |
|||||
|
1,6 |
4,0 |
95 |
6,25 |
3,11 |
19 |
19,44 |
|
1,9 |
4,0 |
80 |
5,26 |
2,89 |
15 |
15,20 |
|
2,0 |
5,0 |
95 |
5,00 |
3,36 |
17 |
16,80 |
|
2,4 |
5,0 |
80 |
4,17 |
3,24 |
14 |
13,51 |
|
2,4 |
6,0 |
95 |
4,17 |
3,42 |
14 |
14,26 |
|
2,9 |
6,0 |
80 |
3,45 |
3,40 |
12 |
11,73 |
При полной норме высева 2,4 ц/га оригинальных семян в количестве 1000 кг хватило для посева 4,1 га площади, а при снижении нормы высева до 1,6 ц/га – 6,5 га. Путем простых арифметических подсчетов получили сбор урожая с общей площади 19,4 и 11,7 тонн семян соответственно.
Таким образом, за счет большей площади с пониженной нормой высева получили дополнительно около 8 тонн семян (19,4 т – 11,7 т = 7,7 т). Необходимо отметить, что посевные качеств семян не ухудшились. Всхожесть составила независимо от вариантов 93–94 %, масса 1000 зерен изменялась от 43,6 до 45,1 г.
С целью ускорения внедрения новых сортов пшеницы в производство допускаются пониженные (до 4 млн всхожих зерен на гектар) нормы высева по сравнению с обычно принятыми.
Результаты дисперсионного анализа (табл. 4) показали, что на урожайность зерновых культур существенное влияние оказывает сначала норма высева (84 %), потом в меньшей степени изначальная всхожесть (14 %) и другие факторы.
Таблица 4
Двухфакторный дисперсионный анализ пшеницы сорта Свирель по урожайности
|
Источник вариации |
Сумма квадратов |
Доля вариации |
Степень свободы |
Средний квадрат |
F-критерий |
|
Общая |
76,19 |
1,00 |
21 |
3,03 |
|
|
Норма высева |
37,77 |
0,85 |
3 |
18,95 |
7,90 |
|
Изначальная всхожесть |
28,28 |
0,15 |
16 |
1,82 |
2,77 |
|
Взаимодействие «норма высева + изначальная всхожесть» |
4,78 |
0,07 |
3 |
1,63 |
0,89 |
|
Другие факторы |
2,87 |
0,05 |
1 |
2,96 |
|
На основании полученных данных можно сказать следующее: существенное влияние на урожайность пшеницы сорта Свирель в первую очередь оказывает норма высева семян и потом, в меньшей степени, изначальная всхожесть.
Уровень урожайности зависит от плотности продуктивного стеблестоя, числа зерен в колосе и массы 1000 зерен.
Продуктивный стеблестой пшеницы Свирель в текущем году варьировал от 328 до 492 шт/м2 и зависел от нормы высева и незначительно от изначальной всхожести (табл. 5). Наиболее высокий показатель данного параметра (492 шт/м2) оказался на варианте с нормой 6,0 млн всхожих зерен на гектар и изначальной всхожестью 95 %.
Таблица 5
Влияние изначальной всхожести и норм высева на элементы структуры урожайности
яровой пшеницы Свирель (2018–2019 гг.)
|
Вариант |
Число зерен в колосе, шт. |
Продуктивный стеблестой, шт/м2 |
Продуктивная кустистость |
|
|
Норма высева, млн всх. зер. на га |
Изначальная всхожесть, % |
|||
|
4,0 |
95 |
34 |
354 |
1,22 |
|
80 |
34 |
328 |
1,23 |
|
|
5,0 |
95 |
33 |
381 |
1,34 |
|
80 |
33 |
377 |
1,34 |
|
|
6,0 |
95 |
33 |
492 |
1,17 |
|
80 |
35 |
410 |
1,22 |
|
Продуктивная кустистость изменялась от 1,17 в варианте при норме высева 6,0 млн всхожих зерен на гектар, изначальной всхожести 95 % до 1,34 при норме 5,0 млн всхожих зерен на гектар независимо от изначальных всхожестей.
Число зерен в колосе, как один из элементов структуры урожая, может варьировать в широких пределах под воздействием факторов среды и тесно связан как с биологическими особенностями сорта, так и с воздействием технологических приемов [11, 12]. По количеству зерен в колосе (35 шт.) у пшеницы Свирель выделился вариант с нормой высева 6,0 млн всхожих зерен на гектар и всхожестью 80 %.
Выводы. Высокая урожайность (3,42 и 3,40 т/га) сформировалась в вариантах при норме высева 6,0 млн всхожих зерен на гектар и всхожести 95 и 80 %, масса 1000 зерен составила – 44,4 и 45,1 г, количество зерен в колосе 33 и 35 штук, а также наиболее высокие показатели продуктивного стеблестоя (492 и 410 шт/м2). Всхожесть полученных семян составила во всех вариантах 93–94 %. Посевные и урожайные качества семян пшеницы не зависели от изначальных всхожестей 80 и 95 %.
Рекомендуемая норма высева в условиях Красноярской лесостепи для пшеницы сорта Свирель – 6,0 млн всхожих зерен на гектар.
Допускаются пониженные (до 4 млн всхожих зерен на гектар) нормы высева на ранних этапах первичного и промышленного семеноводства по сравнению с обычно принятыми в регионе с целью ускорения внедрения новых сортов пшеницы в производство.
1. Пискарев В.В., Зуев Е.В., Брыкова А.Н. Исходный материал для селекции яровой мягкой пшеницы в условиях Новосибирской области // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018. Т. 22, № 7. С. 784–794.
2. Семеноводство зерновых и зернобобовых культур в Красноярском крае: руководство / Н.А. Сурин, Л.К. Бутковская, Н.В. Зобова, [и др.]. Красноярск, 2013. 99 с.
3. Мамонов С.Н. Нормы высева и продуктивность сортов яровой пшеницы // Земледелие. 2012. № 8. С. 45–47.
4. Сурин Н.А., Бутковская Л.К. Особенности семеноводческой агротехники в лесостепи Красноярского края // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2014. № 1. С. 5–10.
5. Елисеев В.И., Сандакова Г.Н. Зависимость формирования элементов структуры урожая яровой твердой пшеницы от погодных факторов и минерального питания в условиях Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 6 (74). С. 27–29.
6. Lizana X.C., Calderini D.F. (2012). Yield and grain quality of wheat in response to increased temperatures at key periods for grain number and grain weight determination: considerations for the climatic change scenarios of Chile. J Agr Sci. 151(2):209–221.
7. Скворцова Ю.Г., Ионова Е.В. Посевные качества семян озимой мягкой пшеницы // Зернобобовые и крупяные культуры. 2014. № 4. С. 104–107.
8. Bilsborrow P., Cooper J., Tetard-Jones C., Średnicka-Tober D., Barański M., Eyre M., Schmidt C., Shotton P., Volakakis N., Cak-mak I., Ozturk L., Leifert C., Wilcockson S. (2013). The effect of organic and conventional management on the yield and quality of wheat grown in a long-term field trial. Eur J Agron. 51:71–60.
9. Захарова Н.Н., Захаров Н.Г. Посевные качества и полевая всхожесть семян яровой мягкой пшеницы // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. № 4. С. 17–22.
10. Урожайность и качество зерна перспективных сортов яровой пшеницы в зависимости от условий возделывания / И.Н. Романова, С.М. Князева, И.А. Карамулина [и др.] // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 1. С. 6–12.
11. Кривобочек В.Г. Оценка адаптивных свойств новых сортов яровой мягкой пшеницы по урожайности в лесостепных условиях Среднего Поволжья // Нива Поволжья. 2015. № 2. С. 43–47.
12. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1979. 416 с.
