Целью наших исследований было: установить потенциал семенной продуктивности листочковых сортов гороха: низкорослого - Дударь, среднерослого - Сармат и высокорослого - Ростовский мелкосемянный.
Опыты проводили на полях Донского сортоиспытательного центра Дон ГАУ Октябрьского (с) района Ростовской области. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный карбонатный, малогумусный. Площадь делянок - 2 м2, повторность опыта -трехкратная. Для выявления потенциальных возможностей сортов гороха устраняли полегание посева на площади 0,25 м2 с помощью подвязывания растений. Контролем служили растения, выращенные естественно при оптимальной норме посева всхожих семян 1,0 млн шт./га.
Годы исследований 2006-2010 заметно отличались по гидротермическим показателям. В большей степени они отвечали биологическим требованиям гороха в 2008 и 2009 гг., средним по гидротермическим показателям был 2006 г. Жаркая и сухая погода в период вегетации гороха в 2007 и 2010 гг. способствовала формированию меньшей надземной массы, высоты, а также элементов продуктивности как контрольных, так и подвязанных растений.
Высота растений - это сортовой признак, поэтому самый высокий травостой во все годы исследований был сформирован укосно-зерновым сортом гороха Ростовский мелкосемянный, самый низкий - полукарликовым сортом Дударь. Существенные различия по высоте растений сортов гороха наблюдали по годам исследований - резко различающихся по гидротермическим показателям (табл.1).
Таблица 1. Высота растений гороха к уборке, см (контрольные/подвязанные)
|
Сорт |
2006 г. |
2007 г. |
2008 г. |
2009 г. |
2010 г. |
Среднее |
|
Ростовский м/с |
153,2/159,9 |
67,9/70,8 |
159,6/163,3 |
-/- |
-/- |
126,9/131,3 |
|
Сармат |
70,9/75,6 |
42,8/47,6 |
86,4/87,8 |
105,0/107,6 |
93,1/94,4 |
79,6/82,6 |
|
Дударь |
47,4/47,5 |
34,2/36,0 |
62,4/67,8 |
74,8/75,8 |
47,8/48,0 |
53,3/55,0 |
В среднем по влагообеспеченности 2006 г. высота растений гороха высокорослого сорта Ростовский мелкосемянный составила 153,2 см, среднерослого Сармат - 70,9 см, низкорослого Дударь - 47,4 см, в неблагоприятный 2007 г. - 67,9; 42,8 и 34,2, а в благоприятном по метеоусловиям 2008 г. - 159,6; 86,4 и 62,4 см соответственно.
Разница по высоте растений между контролем и вариантом с устранением полегания по годам исследований, в пределах каждого сорта гороха, была незначительной. На примере высокорослого сорта гороха Ростовский мелкосемянный эта разница составила: в 2006 г. - 6,7 см, в 2007 г. - 2,9 см, в 2008 г. - 3,7 см. В среднем за пять лет подвязанные растения изучаемых сортов гороха превосходили по высоте контрольные растения, но не более чем на 5 %.
Оценка сортов гороха по накоплению органической массы имеет определенную практическую значимость. Большая органическая масса растений, как правило, сопровождается высоким стеблестоем, что определяет степень полегания культуры. Исследованиями ученых установлено, что у растений листокового гороха нижние междоузлия стеблей начинают полегать за две недели до бутонизации [6]. Так же отмечено значительное подгнивание листьев нижних ярусов, снижение содержания хлорофилла и фотовосстановительной активности, что в итоге служит причиной недобора 20-25 % урожая без учета потерь при уборке [1].
В фазу 4-6 листьев гороха общая зеленая масса (в среднем по годам исследований) между контрольными и подвязанными растениями исследуемых сортов гороха была практически одинаковой (рис. 1).
К периоду цветение-плодообразование на контрольном варианте наблюдали значительное полегание растений: высокорослого сорта гороха Ростовский мелкосемянный (коэффициент полегания 0,42) и среднерослого сорта Сармат (0,63), а количество засохших и подгнивших листьев этих сортов составило 20 и 13,5 %. Коэффициент полегания растений низкорослого сорта гороха Дударь составил 0,83, а процент отмерших листьев и усов - 7 %. Поэтому разница в массе растений между контрольным и подвязанным вариантами данного сорта гороха составила всего лишь 1,2 г, тогда как сортов Ростовский мелкосемянный и Сармат - 9,1 и 5,5 г.
Рисунок 1. Накопление зеленой массы растениями гороха по фазам вегетации, г/раст. (среднее 2006-2010 гг.)
В период углеводного состояния зерна травостой исследуемых сортов гороха на контроле полегал сильнее, что привело к значительным потерям органического вещества за счет отмирания листьев и усов нижних ярусов растений. Общее количество сухих листьев у высокорослого сорта гороха составило 42 %, среднерослого - 28, а низкорослого - 16 %. На варианте с устранением полегания количество отмерших листьев и усов исследуемых сортов гороха составило 12-20 %. Самая меньшая разница между массой растений контрольного варианта с устранением полегания была у низкорослого сорта Дударь - 3,2 г, максимальная - у высокорослого сорта Ростовский мелкосемянный - 10,8 г. Таким образом, менее полегающий агрофитоценоз гороха сорта Дударь характеризуется лучшей светопропускной способностью, воздухообменом и фитосанитарным состоянием.
Благодаря нашим исследованиям установлено, что потенциал семенной продуктивности листочковых сортов гороха еще далеко не использован. В условиях обычного агрофитоценоза одним растением гороха сортов Дударь и Сармат в сухой и жаркий год было сформировано 3,2 шт. бобов, сортом Ростовский мелкосемянный - 5,1 шт. бобов (табл. 2). На подвязанных растениях этих сортов было 3,6; 4,0 и 5,6 бобов соответственно.
Таблица 2. Структура урожайности листочковых сортов гороха (контрольные/подвязанные)
|
Сорт |
Количество, шт. |
Масса 1000 зерен, г |
||
|
бобов на растении |
семязачатков в бобе |
зерен в бобе |
||
|
2006 г. |
||||
|
Ростовский м/с |
10,1/10,3 |
5,9/7,0 |
4,2/4,6 |
101,6/102,3 |
|
Сармат |
4,1/4,2 |
6,4/7,1 |
5,1/5,5 |
210,4/208,5 |
|
Дударь |
4,7/5,8 |
6,1/6,1 |
4,8/4,8 |
228,0/220,7 |
|
2007 г. |
||||
|
Ростовский м/с |
5,1/5,6 |
6,0/6,9 |
3,7/4,7 |
125,5/133,5 |
|
Сармат |
3,2/4,0 |
4,0/4,6 |
3,2/4,0 |
206,5/210,2 |
|
Дударь |
3,2/3,6 |
4,0/4,5 |
3,3/4,0 |
200,0/204,5 |
|
2008 г. |
||||
|
Ростовский м/с |
10,1/10,3 |
7,0/7,5 |
3,4/3,8 |
124,2/135,0 |
|
Сармат |
6,4/6,9 |
7,2/7,4 |
5,6/5,8 |
208,0/210,8 |
|
Дударь |
7,0/7,4 |
6,8/7,0 |
5,0/5,2 |
192,6/200,0 |
|
2009 г. |
||||
|
Сармат |
7,1/7,1 |
6,9/7,1 |
5,1/5,5 |
208,8/202,1 |
|
Дударь |
7,0/10,2 |
6,6/6,2 |
4,9/4,9 |
190,3/191,2 |
|
2010 г. |
||||
|
Сармат |
5,7/8,2 |
7,1/7,1 |
2,6/3,9 |
177,7/184,4 |
|
Дударь |
6,1/6,6 |
4,9/5,1 |
2,2/3,1 |
164,6/182,8 |
|
Среднее 2006-2010 гг. |
||||
|
Ростовский м/с |
8,4/8,7 |
6,3/7,1 |
3,8/4,4 |
117,1/123,6 |
|
Сармат |
5,3/6,1 |
6,3/6,7 |
4,3/4,9 |
202,3/203,2 |
|
Дударь |
5,6/6,7 |
5,7/5,8 |
4,0/4,4 |
195,1/199,8 |
Самая высокая семяобразующая способность отмечена у низкорослого сорта Дударь и составила у подвязанных растений 82,5 %, что на 6,4 % выше контрольных. У среднерослого сорта гороха Сармат 87,0 и 80,0 %, у высокорослого сорта гороха укосно-зернового направления Ростовский мелкосемянный - 68,1 и 61,6 % соответственно.
В 2010 году первый период роста и развития растений складывался довольно благоприятно. Контрольными растениями было сформировано 5,7 и 6,1 шт. бобов. В период формирования и налива семян высокая температура воздуха и отсутствие осадков способствовали образованию малого количество семян в бобах. Контрольным растением гороха сортов Сармат и Дударь было сформировано всего 2,2 шт. семян. На подвязанных растениях семяобразующая способность была выше и составила гороха сорта Сармат - 54,9 %, гороха сорта Дударь - 60,8 %.
В благоприятно складывающихся условиях растениями всех исследуемых сортов гороха было сформировано большее количество бобов, как на контрольном варианте, так и при устранении полегания. В бобах сортов гороха было заложено большее количество семязачатков и сформировано семян.
Наибольшее количество зерен в бобе в 2008 г. было сформировано растениями гороха сорта Сармат: на контроле - 5,6 шт., на варианте с устранением полегания - 5,8 шт., т.е. больше на 3,5 %. Такое же превышение по содержанию зерен в бобе отмечено у сорта Дударь - 3,8 %, а по сорту Ростовский мелкосемянный достигало максимальной величины - 10,5 %. Условия выращивания с предотвращением полегания растений положительно сказались не только на формировании и развитии генеративных органов, но и на массе - 1000 семян. По всем изученным сортам на варианте с подвязыванием растений масса 1000 шт. зерен возрастала на 3-9 %, причем наибольшее увеличение массы отмечено у сорта гороха Ростовский мелкосемянный.
Таким образом, растения на варианте с предотвращением полегания имели на одно растение больше бобов, в которых сформировалось большее количество зерен, с более высокой массой 1000 семян по сравнению с контрольными растениями. Все это и обеспечило увеличение урожайности подвязанных растений гороха [2, 3, 4].
При устранении полегания урожайность листочковых сортов гороха была выше. В 2007 г. у низкорослого гороха сорта Дударь она составила 158,0 г/м2, среднерослого сорта Сармат - 172,8, высокорослого сорта Ростовский мелкосемянный - 144,0 г, что больше контрольных на 13,2; 8,3 и 29,8 %. В 2008 г. превышение урожайности по вариантам полукарликового сорта Дударь составило 11,0 %, среднерослого сорта Сармат - 11,9, высокорослого Ростовский мелкосемянный - 15,6 %. Четко проявляется закономерность увеличения сбора зерна на варианте с предотвращением полегания и тем больше, чем выше стеблестой растений гороха.
Математическая обработка данных показала, что во все годы исследований на варианте с устранением полегания была получена достоверная прибавка урожайности по всем сортам гороха (табл. 3).
Таблица 3. Биологическая урожайность сортов гороха, г/м2 (контрольные/подвязанные)
|
Сорт |
2006 г. |
2007 г. |
2008 г. |
2009 г. |
2010 г. |
Среднее |
|
Ростовский м/с |
132,2/233,2 |
110,9/144,0 |
325,3/376,0 |
-/- |
-/- |
189,5/251,1 |
|
НСР095 |
11,9 |
7,3 |
19,2 |
--- |
--- |
--- |
|
Сармат |
357,2/438,8 |
159,6/172,8 |
514,8/576,0 |
448,3/671,2 |
136,7/229,4 |
323,3/417,6 |
|
НСР095 |
22,4 |
8,8 |
29,4 |
34,2 |
11,7 |
--- |
|
Дударь |
371,0/436,0 |
139,6/158,0 |
362,6/402,4 |
407,9/550,0 |
101,5/149,1 |
276,5/339,1 |
|
НСР095 |
22,2 |
8,1 |
20,5 |
28,1 |
7,6 |
--- |
Потери урожайности, связанные с полеганием растений и ухудшением всех метаболистических процессов, протекающих в травостое исследуемых сортов гороха, составили: у сорта Ростовский мелкосемянный - 32,5 %, сорта Сармат - 29,1 %, сорта Дударь - 22,6 %.
Заключение
При устранении полегания листочковые сорта гороха лучше реализуют свои потенциальные возможности: формируют большее количество бобов на растении, закладывают больше семязачатков и образуют большее количество зерен в бобе. Таким образом, потенциал семенной продуктивности листочковых сортов гороха далеко не использован и должен быть реализован, прежде всего, в селекционной работе.
Рецензенты:
- Ерешко Александр Сергеевич, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой селекции и генетики ФГБОУ ВПО «Азово-черноморская государственная агроинженерная академия», ведомственная принадлежность - Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, г. Зерноград.
- Полуэктов Евгений Валерьянович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, профессор кафедры мелиорации земель ФГБОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия», ведомственная принадлежность - Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, г. Новочеркасск.