Красноярск, Красноярский край, Россия
Россия
Цель исследования – проанализировать влияние норм высева, способов посева, метеорологических факторов на высоту растений, образование междоузлий на главном побеге и боковых побегов. Исследование проводилось в 2019–2021 гг. В опыте участвовало 2 сорта гречихи посевной: Землячка (ГНУ Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Уфа), Жданка (ОПХ «Курагинское»). Варианты: 3 нормы высева (2,5; 1,8 и 1,2 млн всхожих семян на 1 га); 2 способа посева (рядовой с междурядьями 15 см; черезрядный – 30 см). На 100 растениях каждого варианта в первой декаде августа проводили учет высоты растений, числа междоузлий главного побега и боковых побегов, соцветий на растении и числа цветков в них. Нормы высева и способы посева не имели существенного значения в определении величины высоты растений. Особенности сорта, погодные условия в период вегетации, способ посева оказывают достоверный эффект на процесс образования числа междоузлий главного побега. Различия по числу междоузлий главного побега и боковых побегов выявлены только между нормой высева 1,2 и 2,5 млн зерен/1 га. У сорта Жданки высота растений отрицательно влияет на урожайность (r = –0,768), у Землячки эта связь несущественна. Тесная положительная корреляция высоты растений была с числом цветков в соцветии и междоузлий главного побега, полевой всхожестью. Число междоузлий у Жданки достоверно коррелирует с числом соцветий (r = 0,534) и полевой всхожестью (r = 0,743); Землячки – с числом соцветий (r = 0,554) и боковых побегов (r = 0,768), полевой всхожестью (r = 0,708). Изучаемые признаки сортов Жданка и Землячка показывают примерно одинаковые взаимосвязи с осадками и среднесуточной температурой воздуха по декадам вегетации. С ГТК для обоих сортов имеются общие взаимосвязи признаков, но определены и специфические по некоторым декадам вегетации.
гречиха посевная, количественные признаки, высота растений, число междоузлий главного побега, число боковых побегов, корреляция
Введение. Особенностью роста гречихи посевной является то, что в начале своей вегетации она растет очень медленно. Начиная от фазы бутонизации до плодообразования происходит самый интенсивный рост растений, затем он замедляется и продолжается до фазы полной спелости. Выявлено, что сроки сева, особенности генотипа и условия вегетации оказывают существенное влияние на высоту растений [1].
Некоторые исследователи утверждают, что способ посева оказывает влияние на высоту растений. Во все годы исследований она была существенно выше на посевах, произведенных широкорядным способом, чем на посевах, произведенных рядовым способом[2].
На полях лесостепной зоны Алтая способ посева оказывал существенное влияние на среднесуточный прирост побегов в межфазный период от бутонизации до плодообразования. Самые низкие по высоте растения были на широкорядных посевах (82–89 см), высокие – на черезрядном и рядовом (101–103 см) [3].
В опытах, которые проводила Н.Д. Кумскова [4], высота растений с увеличением ширины междурядий снижалась от 85 до 68 см.
В условиях лесостепи Среднего Поволжья получена тесная положительная корреляционная связь урожайности с высотой растений на широкорядных посевах (r = 0,70) и рядовых (r = 0,94) [5].
Исследователями выявлена тесная связь между числом узлов в зоне ветвления главного побега и продуктивностью растений, продолжительностью вегетационного периода и адаптивностью растений гречихи к условиям произрастания [6]. Сила формирования урожая связана обратной связью с длиной и числом узлов на растении в целом и в зоне плодообразования в особенности [7].
Г.Е. Мартыненко с соавторами считают, что число узлов в зоне ветвления растений гречихи является базовым признаком сорта [8]. С увеличением числа узлов на основном побеге увеличивается урожайность сорта, но возрастает его позднеспелость.
Число вегетативных узлов на стебле является показателем даты вступления растений в фазу цветения, а развитие этого признака у верхних ветвей определяет синхронность цветения побегов на растении [9].
За счет накопления более скороспелых морфотипов в локальных популяциях среднее число узлов в зоне ветвления стебля сократилось с 5,5 (Украина) до 3,4 (Северо-Западный регион), вегетативных узлов на растении в целом (на стебле и ветвях первого порядка) – с 17,5 до 8,6. Селекция детерминантных сортов привела к увеличению потенциала ветвления растений до 16,5–17,9 узлов против 11,7 узлов у сорта Богатырь [10]. Число междоузлий у различных сортов может быть от 6 до 20.
Скороспелые сорта имеют меньше узлов и характеризуются низкорослостью, позднеспелые, наоборот, имеют большее число узлов и более высокорослы [11].
Образование боковых побегов зависит от условий вегетации и густоты стояния растений: чем реже растения в посеве, тем больше растения ветвятся. На загущенных посевах в основном отмечаются ветви первого порядка [3, 12, 13].
Другие авторы утверждают, что рядовые посевы формируют большее число боковых побегов, чем широкорядные [14].
Считается, что ограниченно ветвящиеся сорта представляют интерес для районов с умеренным температурным режимом и достаточным увлажнением [15].
В условиях лесостепной зоны Красноярского края исследования по действию элементов технологии на развитие количественных признаков не проводились.
Цель исследования – выяснить влияние норм высева, способов посева, метеорологических факторов на высоту растений, образование междоузлий на главном побеге и боковых побегов.
Объекты и методы. В опыте участвовало 2 сорта гречихи посевной: Землячка (ГНУ Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, г. Уфа), Жданка (ОПХ «Курагинское»). Варианты опыта: 3 нормы высева (2,5; 1,8 и 1,2 млн всхожих семян на 1 га); 2 способа посева (рядовой с междурядьями 15 см; черезрядный – 30 см). На 100 растениях каждого варианта в первой декаде августа проводили учет высоты растений, числа междоузлий главного побега и боковых побегов, соцветий на растении и числа цветков в них. Учеты, наблюдения, анализы осуществляли в соответствии с методикой полевого опыта [16], методикой государственного сортоиспытания [17, 18] и методическими указаниями по селекции гречихи [19].
Результаты и их обсуждение. Наши исследования показывают существенную зависимость высоты растений от условий вегетации и генотипических особенностей сорта (табл. 1). Больше высота растений у сорта Жданка. Нормы высева и способы посева не оказали достоверного влияния на высоту растений. На формирование числа междоузлий в главном побеге достоверное влияние оказывают почти все изучаемые факторы (сорт, годы, способ посева). Нормы высева имеют различия по числу междоузлий главного побега только между 1,2 и 2,5 млн зерен / 1 га. Самое низкое число междоузлий на главном побеге было в 2020 г. (8,5 шт.), когда растения по высоте были в среднем 79 см. Выше значения этого признака получены в 2021 г. (11,2 шт.). Больше междоузлий образуется у сорта Жданка, по способу посева выделяется черезрядный, норме высева – 1,2 млн семян на 1 га.
Таблица 1
Элементы морфологии вегетативных органов растений
по вариантам опыта, см (2019–2021 гг.)
|
Фактор |
Высота растений, см |
Число междоузлий главного побега, шт. |
Число боковых побегов, шт. |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Сорт: |
|
||
|
Жданка |
114,6 |
10,1 |
3,2 |
|
Землячка |
101,5 |
9,5 |
3,5 |
|
НСР05 |
3,9 |
0,3 |
0,2 |
|
Год: |
|
||
|
2019 |
126,9 |
9,8 |
2,9 |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
2020 |
79,2 |
8,5 |
3,3 |
|
2021 |
118,1 |
11,2 |
3,9 |
|
НСР05 |
5,4 |
0,4 |
0,3 |
|
Способ посева: |
|
||
|
рядовой |
108,0 |
9,6 |
3,4 |
|
черезрядный |
108,1 |
10,0 |
3,4 |
|
НСР05 |
3,2 |
0,3 |
0,2 |
|
Норма высева, млн зерен/га: |
|
||
|
1,2 |
109,4 |
10,0 |
3,6 |
|
1,8 |
106,8 |
9,8 |
3,4 |
|
2,5 |
108,0 |
9,7 |
3,2 |
|
НСР05 |
5,4 |
0,23 |
0,3 |
По числу боковых побегов выделяется существенно сорт Землячка (3,5 ед.). Погодные условия значительно влияют на образование боковых побегов. Низкое значение их сформировалось в 2019 г. (2,9), более высокое – в 2021 г. (3,9 ед.). Существуют достоверные различия по числу боковых побегов между нормой высева 1,2 млн зерен на 1 га по сравнению с 2,5 млн. Достоверных различий между нормами высева 1,2 и 1,8 млн семян на 1 га и 1,8 и 2,5 млн зерен по данному признаку не получили. Одинаковые значения имеют по числу боковых побегов способы посева.
Вклад условий вегетации в фенотипическую изменчивость высоты растений составил 82,1 %, сорта – 8,2 %. Расчет корреляционной связи показал отрицательную существенную зависимость урожайности с высотой растений у сорта Жданка (r = –0,768) и недостоверную – у Землячки (r = –0,255) (рис. 1). Выявлена у обоих сортов тесная положительная корреляция высоты растений с числом цветков в соцветии и междоузлий главного побега, полевой всхожестью. С числом цветков на растении отмечается существенная связь высоты растений только у сорта Землячка.
По связи высоты растений с погодными условиями во время вегетации оба сорта реагируют примерно одинаково.
Рис. 1. Корреляционная связь высоты растений с некоторыми количественными признаками (уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)
Существенная положительная корреляция высоты растений наблюдается с осадками третьей декады мая и второй декады июля, отрицательная – с первой и второй декадами июня, первой декадой июля и второй декадой августа (рис. 2).
Рис. 2. Корреляционная связь высоты растений с осадками по декадам вегетации
(уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)
Значительное положительное влияние на высоту растений оказывают среднесуточные температуры воздуха в первой декаде июня, второй декаде июля и первой декаде августа. Для Землячки играют роль в определении высоты растений и температуры третьей декады августа (рис. 3).
Рис. 3. Корреляционная связь высоты растений со среднесуточной температурой воздуха
по декадам вегетации (уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)
По обоим сортам получена отрицательная зависимость высоты растений от среднесуточной температуры воздуха третьей декады мая, первой декады июля и второй декады августа.
Существенные положительные взаимосвязи высоты растений выявлены с ГТК второй декады июля (r = 0,828 –0,884), отрицательные – с ГТК первой (r = –0,926…–0,952) и второй декад июня (r = –0,928…–0,975), второй декады августа (r = –0,908…–0,941).
Самый больший вклад в изменчивость числа междоузлий происходит под влиянием условий вегетации (76,2 %), случайных факторов (5,1) и генотипа (5,0 %). Нормы высева, способы посева, взаимодействие факторов имеют значительно меньшую долю влияния на фенотипическую изменчивость числа междоузлий главного побега.
Число междоузлий у Жданки достоверно коррелирует с числом соцветий (r = 0,534) и полевой всхожестью (r = 0,743). У Землячки так же число междоузлий положительно связано с числом соцветий (r = 0,554) и боковых побегов (r = 0,768), полевой всхожестью (r = 0,708). Существенный вклад в изменчивость числа побегов вносят условия вегетации (49,2 %), случайные факторы (19,0), норма высева (6,9), сорт (3,6), взаимодействие факторов «сорт × годы» (7,3), «годы × способы посева (4,0 %) и др. Число боковых побегов у сорта Землячки зависит от полевой всхожести (r = 0,504), для Жданки эта связь несущественна (r = 0,079).
Число междоузлий главного побега для обоих сортов связано с осадками третьей декады мая и второй декады июля. В отрицательной корреляции данный признак находится с осадками первой и второй декад июня, первой декады июля и всех декад августа (рис. 4).
Рис. 4. Корреляционная связь числа междоузлий главного побега с осадками
по декадам вегетации (уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)
Среднесуточные температуры воздуха оказывают положительное действие на число междоузлий главного побега в первой декаде июня, второй и третьей декадах июля. Отрицательная корреляция получена между изучаемым признаком с температурой воздуха третьей декады мая и июня, первой декады июля (рис. 5).
С гидротермическим коэффициентом положительная достоверная корреляция числа междоузлий по обоим сортам выявлена только во второй декаде июля (r = 0,898–0,913). В первой (r = –0,825…–0,853) и второй (r = –0,513…–0,565) декадах июня, первой июля (r = –0,767…–0,800), второй (r = –0,845…–0,870) и третьей декадах августа (r = –0,797…–0,826) с ГТК получена существенная отрицательная связь.
Существует достоверная положительная зависимость числа боковых побегов от осадков третьей декады мая и июня, отрицательная – от осадков первой и третьей декад июля и августа (рис. 6). Большая зависимость числа боковых побегов выявлена от среднесуточной температуры воздуха, и она отличается по сортам (рис. 7). Положительная достоверная корреляция числа побегов с температурой для сорта Землячки обнаружена в первой декаде июня, второй и третьей июля, отрицательная – в третьей декаде мая, второй и третьей июня, третьей августа. У Жданки положительная связь существенна только в третьей декаде июля и второй августа, отрицательная – во второй и третьей декадах июня, первой и третьей декадах августа.
Рис. 5. Корреляционная связь числа междоузлий главного побега
со среднесуточной температурой воздуха по декадам вегетации
(уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)
Рис. 6. Корреляционная связь числа боковых побегов с осадками по декадам вегетации
(уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)
С ГТК связь боковых побегов у обоих сортов сохраняет примерно одинаковую тенденцию, кроме Землячки, у которой сильная положительная корреляция выявлена в третьей декаде мая (r = 0,757) и второй декаде июля (r = 0,556), у Жданки она по данным декадам не существенна (r = 0,005–0,271).
Рис. 7. Корреляционная связь числа боковых побегов со среднесуточной температурой воздуха по декадам вегетации (уровень достоверности на 5 % уровне r = 0,468)
Благоприятные условия по ГТК складываются для изучаемых сортов в третьей декаде июня (r = 0,633–0,877), отрицательные – в первой (r = –0,774 …–0,784) и третьей декадах июля (r = –0,652…–0,881)), первой (r = –0,611…–0,870) и третьей декадах августа (r = –0,759…–0,773).
Заключение. Подводя итоги трехлетних исследований, можно сделать следующие выводы. Высота растений, число боковых побегов определяются генотипическими особенностями сорта и условиями вегетации. Высота растений не зависит от нормы высева и способа посева. На число междоузлий главного побега оказывают влияние факторы: сорт, погодные условия в период вегетации, способ посева. Различия по числу междоузлий главного побега и боковых побегов наблюдали только между нормой высева 1,2 и 2,5 млн зерен / 1 га. Изучаемые признаки сортов Жданка и Землячка показывают примерно одинаковые взаимосвязи с осадками и среднесуточной температурой воздуха по декадам вегетации. С ГТК для обоих сортов имеются общие взаимосвязи признаков, но определены и специфические по некоторым декадам вегетации.
1. Каландаров А.Ф. Продуктивность пожнивной гречихи в зависимости от сроков и способов посева в условиях центрального Таджикистана: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09. Душанбе, 2007. 24 с.
2. Филин В.В. Влияние норм высева, способов и видов посева на урожайность гречихи на южных черноземах Волгоградской области: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.01. Волгоград, 2017. 24 с.
3. Важов В.М. Гречиха на полях Алтая. М.: Издательский дом Академии естествознания, 2013. 188 с.
4. Кумскова Н.Д. Гречиха. Благовещенск, 2004. С. 19–104.
5. Сысоев В.Н. Совершенствование технологии выращивания и уборки посевов гречихи в условиях лесостепи Среднего Поволжья: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.09. Кинель, 2002. 23 с.
6. Кадырова Л.Р. Морфологическая структура и продуктивность растений гречихи сорта Никольская // Ботанические заметки. 2011. № 2. С. 14–17.
7. Кадырова Ф.З. Селекция гречихи в республике Татарстан: автореф. дис. … д-ра с.-х. наук: 06.01.05. Немчиновка, 2003. 44 с.
8. Селекция сортов гречихи нового поколения / Г.Е. Мартыненко [и др.] // Зерновое хозяйство России. 2010. № 5 (11). С. 9–15.
9. Особенности динамики цветения растений мутантных морфотипов гречихи / А.Н. Фесенко [и др.] // Вестник ОрелГАУ. 2011. № 3. С. 9–13.
10. Фесенко А.Н. Новые методы селекции гречихи (Fagopyrum esculentum Moench.): автореф. дис. … д-ра биол. наук: 06.01.05. СПб., 2009. 44 с.
11. Кадыров Р.М. Гречиха – культура импортозамещающая // Белорусское сельское хозяйство. 2010. № 6.
12. Костылева Э.Г. Влияние норм высева семян, в связи со способами посева, на урожай и качество различных сортов гречихи: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09. Белая Церковь, 1973. 19 с.
13. Елагин И.Н. Агротехника гречихи. М.: Колос, 1984. 127 с.
14. Субботин А.Г. Продуктивность гречихи в зависимости от основных элементов технологии возделывания на обыкновенных черноземах Саратовского Правобережья: дис. ... канд. с.-х. наук: 06.01.09. Саратов, 2006. 165 с.
15. Мартыненко Г.Е. Влияние мутации ограниченного ветвления на развитие признаков продуктивности и адаптивных свойств гречихи // Доклады РАСХН. 1996. № 4. С. 16–18.
16. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
17. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур: общая часть / под общ. ред. М.А. Федина; Гос. комис. по сортоиспытанию с.-х. культур при М-ве сел. хоз-ва СССР. М., 1985. 263 с.
18. Методика государственного сортоиспытания с.-х. культур. Вып. 2. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры / ред. А.И. Григорьева. М.: Колос, 1989. 194 с.
19. Методические указания по селекции гречихи / ВИР. М., 1972. 60 с.
