Продукционный потенциал сортов яровой и озимой пшеницы в условиях кузнецкой котловины
На правах рукописи
Юркеева Нелли Урузмаговна
ПРОДУКЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ СОРТОВ ЯРОВОЙ
И ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ КУЗНЕЦКОЙ КОТЛОВИНЫ
Специальность: 06.01.05 – селекция и семеноводство
сельскохозяйственных растений
АВТОРЕФЕРАТ
диссертация на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Барнаул 2012
Работа выполнена на кафедре технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт».
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, доцент
Пинчук Людмила Григорьевна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Стрижова Фания Мухамеджановна
кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Борадулина Вера Анатольевна
Ведущая организация: ГБНУ «Кемеровский научно-исследовательский
институт сельского хозяйства Россельхозакадемии»
Защита состоится «2» марта 2012 г в 9 часов на заседании диссертационного
совета ДМ. 220.002.03 при ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»
Адрес: 656049, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98.
Факс: 8 (3852) 62-83-96,
е-mail: [email protected]
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет»
Автореферат разослан 30 января 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Н.Н. Чернышева
Общая характеристика работы
Актуальность темы. Одним из основных направлений сельскохозяйственного развития Кемеровской области остается производство зерна. Ведущей зерновой культурой в регионе является яровая пшеница. За период 2004 – 2010 гг. её посевные площади удерживаются приблизительно на одном уровне и в среднем составляют 428262 га. В целом наблюдается их рост. В 2010 году по отношению к 2004 году они возросли на 8%.
Резервом стабилизации и дополнительного производства товарного зерна может стать выращивание нетрадиционной для Западной Сибири озимой пшеницы, являющейся одной из самых урожайных зерновых культур и формирующей ценное продовольственное зерно. Кроме того озимая пшеница имеет ряд важных агротехнологических преимуществ, позволяющих значительно снизить пики напряженности полевых работ. Она эффективнее использует осенне-зимнюю и ранневесеннюю влагу, а за счет раннего созревания и тепло самого жаркого месяца региона июля при наливе, созревании и уборке урожая, что обеспечивает формирование хороших технологических и хлебопекарных качеств зерна.
Сорт является самым дешевым и доступным средством повышения урожайности (Семин, 1985). Доля влияния сорта на урожайность составляет от 20 до 40% (Федин, 1975; Константинов и др., 1981; Гончаров, 2002, 2006; Халипский, 1990; Каскарбаев, 2001; Жученко, 2003). В настоящее время доля сорта в приросте урожайности возросла до 50%, в годы реформ сортосмена стала одним из основных факторов интенсификации сельскохозяйственного производства (Моисеев, 2007). Роль сорта в повышении урожайности возделываемых культур составляет 45%, из них 25% за счет внедрения новых сортов и 20% за счет обновления семян (Гончаров, 1998; Кашеваров и др., 2007). В последние годы селекционерами получены новые сорта, в том числе озимой пшеницы, что позволяет расширять её посевы в нетрадиционных зонах возделывания.
Урожайность пшеницы сильно варьирует, как в результате резко меняющихся погодных условий, так и в связи с нестабильностью используемых сортов. Повысить урожайность и качество зерна можно при грамотном применении соответствующих технологических приемов, основанных на знании биологических особенностей данного сорта, проявляемых в конкретных экологических условиях.
Цель исследований состояла в сравнительном изучении реализации продукционного потенциала сортами яровой мягкой и твердой, а также озимой мягкой пшеницы по урожайности и качеству зерна в условиях Кузнецкой котловины.
Задачи исследований:
– провести сравнительный анализ урожайности яровой и озимой пшеницы в производственных посевах и на сортоучастках, и её взаимосвязь с гидротермическими условиями;
– оценить показатели качественной оценки и аминокислотный состав зерна яровой и озимой пшеницы и их корреляцию с гидротермическими условиями;
– выявить наиболее продуктивные сорта пшеницы по урожайности и качеству зерна;
– установить сопряженность между показателями качества зерна;
– дать биоэнергетическую оценку возделывания яровой и озимой пшеницы.
Основные положения, выносимые на защиту:
– продукционный потенциал сортов яровой и озимой пшеницы;
– корреляция урожайности и качества зерна яровой и озимой пшеницы с гидротермическими ресурсами;
– аминокислотный состав зерна яровой и озимой и пшеницы.
Научная новизна. Проведено сравнительное изучение урожайности и параметров качественной оценки зерна яровой и озимой пшеницы в условиях Кузнецкой котловины; определена корреляция между урожайностью и гидротермическими условиями периода посева и возобновления вегетации озимой пшеницы в лесостепной зоне Кузнецкой котловины; изучен аминокислотный состав зерна озимой пшеницы и проведен его сравнительный анализ с яровой пшеницей; дана научно обоснованная оценка сортам озимой мягкой пшеницы по урожайности и качеству зерна.
Практическая значимость исследований. Выявлены наиболее перспективные сорта яровой и озимой пшеницы по урожайности и качеству зерна для лесостепной и степной зон Кузнецкой котловины. Установленные закономерности взаимосвязи урожайности с гидротермическими условиями вегетации, могут использоваться для планирования агротехнологических приемов, обеспечивающих повышение урожайности зерна и его качества, а также в селекционной работе.
Работа выполнена в рамках научно-исследовательской темы: «Агробиоценозы посевов пшеницы в экологических условиях юго-востока Западной Сибири», государственная регистрация № 01 2007 08905 от 01.01. 2007 г.
Личный вклад. Соискатель изучал и анализировал литературные, метеорологические и статистические данные, разрабатывал программу и методику исследований, принимал участие в проведении полевых опытов, самостоятельно выполнял лабораторные анализы и обработку полученного материала.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на VIII Международной научно-практической конференции «Инновации – приоритетный путь развитие АПК» (Кемерово, 2009); Х Международной научно-практической конференции «Тенденции сельскохозяйственного производства в современной России» (Кемерово, 2011), на заседаниях научно-технического совета Кемеровского ГСХИ (2007 – 2011 гг.), областных и районных конференциях, на отчётных конференциях по результатам испытания сельскохозяйственных культур в департаменте сельского хозяйства области, на совещаниях главных специалистов (2007-2011 гг.).
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 7 научных статьях, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов диссертаций «Вестник Мичуринского ГАУ», «Достижения науки и техники АПК», а также 1 в иностранном журнале «European Journal of natural history» (на английском языке).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов и практических рекомендаций, изложена на 182 страницах текста компьютерного набора, содержит 53 таблицы, 26 приложений, иллюстрирована 20 рисунками. Список литературы включает 185 наименований, в том числе 14 на иностранных языках.
Выражаю особую искреннюю благодарность и глубокую признательность за полезные и своевременные научные консультации и советы научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук Пинчук Л.Г., доктору сельскохозяйственных наук, профессору Кондратенко Е.П. Автор благодарит начальника филиала ФГБУ «Госсорткомиссия» по Кемеровской области В.И. Ермолова за содействие в организации и проведении опытов, наблюдений и анализов, а также всех, оказавших помощь и поддержку при выполнении работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 Сортовая и экологическая изменчивость формирования продуктивности пшеницы. В главе представлен анализ литературных источников, где рассмотрены вопросы о роли сорта в эффективном использовании биоресурсов, экологические условия как фактор формирования продуктивности, а также качество и биологическая ценность пшеницы. Показано, что решение проблемы повышения продуктивности и улучшения качества зерна пшеницы невозможно без сортов, способных устойчиво реализовать свой адаптивный потенциал в конкретных условиях.
2 Условия, объекты и методика исследований. Исследования выполнены на полях государственных сортоиспытательных участков, расположенных в лесостепной зоне Кузнецкой котловины – Мариинский и Яшкинский, и степной зоне –Барачатский и Прокопьевский.
Почвы лесостепной зоны светло-серые, серые и темно-серые лесные, степной зоны – выщелоченные и оподзоленные черноземы среднегумусные и тучные.
Метеоусловия отличались как по годам исследований, так и по зонам. В лесостепной зоне 2007 г. был теплым и достаточно увлажненным на протяжении всего вегетационного периода, с преобладанием осадков в начале вегетации (ГТК начального периода равен 1,5, конечного 1,2). 2008 г. умеренно теплый засушливый особенно в начале вегетации (ГТК = 0,8). 2009 г. умеренно теплый хорошо увлажненный, с преобладанием осадков в начальный период (ГТК = 1,6). 2010 г. сильно засушливый в начале вегетации и хорошо увлажненный при недоборе тепла во второй половине.
В степной зоне вегетационный период 2007 г. сопровождался высокими температурами в июле (21,1оС) и августе (16,0оС) при хорошем увлажнении особенно в июне. 2008 г. теплый и умеренно увлажненный на протяжении всей вегетации, с некоторым преобладанием осадков в июле – августе. 2009 г. умеренно теплый и хорошо увлажненный на протяжении всего вегетационного периода. 2010 г. характеризовался теплой засушливой погодой в мае – июне, прохладной влажной в июле.
Объектом исследований служили районированные и новые сорта яровой мягкой пшеницы разных групп спелости, выращиваемые в 2007 – 2010 гг. в лесостепной и степной зонах, а также твердой в степной и озимой в лесостепной зонах. Сорта среднеранней группы Новосибирская 15 (St), Алтайская 70, Горноуральская, Новосибирская 29, Ирень, Аннет. Среднеспелые сорта Алешина (St), Алтайская 110, Алтайская 325, Сибаковская юбилейная, Дарница, Мариинка, Мария 1, Омская 38, Памяти Рюба, Таежная нива, Тарская 8. Сорта яровой твердой пшеницы по продолжительности вегетационного периода относятся к среднеспелой группе – Омский корунд (St), Башкирская 27, Омская степная, Омская янтарная и Памяти Янченко. Сорта озимой мягкой пшеницы – Омская 4 (St), Новосибирская 40, Новосибирская 51, Новосибирская 32, Алтайская озимая, Башкирская 10, Омская 5, Омская 6, Филатовка, Сибаковская нива, Кулундинка, Новосибирская 9, Бийская озимая.
Закладка полевых опытов, учет урожайности проведены в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985, 1989). Учетная площадь опытных делянок составляла 50 м2, повторность четырехкратная. Уборку проводили однофазным способом в фазу полной спелости комбайном «Сампо». Урожайность зерна учитывали сплошным методом с последующим пересчетом на стандартную влажность (14 %) и 100 % чистоту.
Предшественник – чистый пар. Основная и предпосевная обработка почвы осуществлялась в соответствии с зональными рекомендациями. Основная обработка осенью – плоскорезная обработка, лущение, безотвальная обработка. Предпосевная весной – закрытие влаги боронованием в два следа, предпосевная культивация, боронование, посев, прикатывание после посева.
Образцы зерна для изучения качества отбирались из урожаев 2007 и 2009 гг. Для технологической и хлебопекарной оценки получали муку с выходом 70%.
Анализ качественных характеристик зерна и муки определяли общепринятыми методиками – натура – ГОСТ 10840 – 64, влажность зерна – ГОСТ 9353 – 85; общая стекловидность – ГОСТ 10987 – 76 на диафаноскопе ДЗС-1; масса 1000 зерен – ГОСТ 10842 – 88; хлебопекарные качеств – ГОСТ 2078 – 55. Анализы выполнены в отделе технической подготовки производства АО «Кемеровохлеб» и в Западно-сибирском межрегиональном центре по комплексной оценке испытываемых сортов (г. Барнаула, Алтайский филиал ФГУ «Госсорткомиссия»).
Содержание белка определяли по микрометоду Къельдаля с последующим определением оптической плотности на Спектране 119 (ГОСТ 10846 – 91), аминокислотный состав методом ИК-спектроскопии на инфропиде в лаборатории биохимии ГНУ «Сибирский НИИ животноводства».
Экспериментальные данные математически обрабатывали методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (Доспехов, 1985; Снедекор, 1961). Расчеты проводили с использованием ЭВМС на базе микропроцессора Intel Pentium IV, ОЗУ 1Гб, HDD 250Gb, под управлением операционной системы Windows XP, и применением компьютерных программ MS Office 2003 – 2007, SPSS, Evies, Снедекор.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3 Сравнительный анализ урожайности яровой и озимой пшеницы
3.1 Показатели производства пшеницы в Кемеровской области. Посевная площадь яровой пшеницы занимала в 2004 г. 386885, в 2010 – 418133 га. Прирост её посевов в 2010 составил к 1995 г. 50%, к 2000 г. 35%. Площадь озимой пшеницы, в 2004 и 2005 гг. составляла всего 7 и 4 га, с 2006 г. наблюдается устойчивый рост, и в 2010 г. её высевали на 13747 га.
Валовой сбор в среднем составил яровой пшеницы 770536,6 т, озимой 6906,6. Варьирование по годам 660439,6 – 977620,5 и 2,6 – 21625,2 т соответственно.
Урожайность яровой пшеницы 1,80 т/га, при варьировании по годам от 1,50 до 2,08 т/га. В 1995 – 2003 гг. урожайность колебалась от 1,26 до 1,97 т/га в среднем 1,47 т/га. В последние годы наблюдается рост урожайности.
Урожайность озимой пшеницы ниже яровой и составляет 1,66 т/га, колебания по годам 0,37 – 2,53 т/га. В 48% лет озимая пшеница формировала более высокую урожайность, чем яровая.
3.2 Урожайность пшеницы на госсортоучастках. В 2000 – 2010 гг. урожайность среднеранних сортов в лесостепной зоне варьировала 1,73 – 3,73 т/га при среднем значении 2,88 (V = 54%). В степной зоне соответственно 9,1 – 3,39 и 2,93 (V = 73%). Более 3,0 т/га сорта данной группы спелости формировали в 46% лет, в степной в 36%. А менее 2,0 т/га в обеих зонах в 9% лет.
Урожайность среднеспелых сортов пшеницы за годы исследований колебалась в лесостепной зоне от 1,60 до 4,65 т/га (V = 77%) в среднем за 11 лет 3,06, в степной зоне соответственно от 1,60 до 3,50 (V = 82%) и 2,93 т/га. Урожайность более 3,0 т/га получена в лесостепи в 64% лет, в степной в 36%, менее 2,0 т/га в обеих зонах в 9% лет.
Сорта твердой пшеницы в степной зоне в среднем давали урожайность 2,65 т/га при варьировании по годам 1,84 – 3,30 т/га. Только в один год из 11 (9%) урожайность твердых сортов составила 3,30 т/га и два года (18%) была ниже 2,00 т/га.
Урожайность озимой пшеницы в лесостепной зоне в среднем 2,69 т/га, по годам 1,35 – 4,59 т/га. Причем в 25% лет урожайность выше 4,00 т/га и в 13% выше 3,00 т/га. В степной зоне с 2000 по 2002 гг. урожайность изменялась от 0,92 до 1,72 т/га, в среднем 1,24 т/га. По нашему мнению сортоиспытание озимой пшеницы в степной зоне заслуживает внимания и внесет вклад в выявлении закономерностей формирования урожайности и наиболее адаптированных к данным природно-климатическим условиям сортов.
Среднеранние и среднеспелые сорта яровой пшеницы формировали более высокую урожайность в лесостепной зоне. В обеих зонах урожайность среднеспелых превышала урожайность среднеранних сортов.
4 Сортовые особенности и гидротермические условия
формирования урожайности пшеницы
4.1 Характеристика среднеранних сортов яровой мягкой пшеницы. В 2007 – 2010 гг. урожайность новых сортов в лесостепной зоне превышала урожайность сорта стандарта Новосибирская 15. Причем в 2007 и 2008 гг. без исключений (прибавка варьировала 0,18 – 0,61 т/га), в 2009 г. меньшую урожайность сформировал сорт Аннет – 2,63 при урожайности сорта стандарта 2,71 т/га, в 2010 году сорт Горноуральская, обеспечил урожайность 2,57 против 2,65 т/га у стандарта.
На основании генотипической корреляции установлено, что формирование урожайности большинством среднеранних сортов яровой мягкой пшеницы в лесостепной зоне лимитируется избытком влаги в мае и недобором тепла в июле (табл. 1).
В степной зоне в 2007 году урожайность новых сортов несущественно превышала урожайность сорта - стандарта. В 2008 году ни один из сортов не превзошел по урожайности стандарт. Аналогичная картина наблюдалась и в 2009 году, когда урожайность не существенно выше стандарта сформировал только сорт Алтайская 70 – 3,67 против 3,48 т/га. В 2010 году все изучаемые сорта дали урожайность больше стандарта в среднем на 0,17 – 1,17 т/га, особенно сорта Горноуральская и Алтайская 70 (соответственно 3,67 и 3,48 т/га против 2,50 т/га у сорта стандарта).
Таблица 1 – Корреляция урожайности среднеранней яровой мягкой пшеницы с гидротермическими условиями, лесостепная зона (2007 – 2010 гг.)
| Сорт | Май | Июнь | Июль | Август |
| Сумма осадков | ||||
| Новосибирская 15 St | - 0,47* | +0,37* | +0,24* | +0,28* |
| Алтайская 70 | - 0,34* | +0,27* | +0,17 | +0,07 |
| Горноуральская | -0,21 | +0,36* | +0,08 | +0,13 |
| Новосибирская 29 | -0,29* | +0,29* | +0,13 | +0,04 |
| Ирень | -0,27* | +0,13 | +0,05 | +0,04 |
| Аннет | -0, 41* | +0,40* | +0,21 | +0,16 |
| Среднесуточная температура воздуха | ||||
| Новосибирская 15 St | -0,17 | +0,14 | +0,54* | +0,06 |
| Алтайская 70 | +0,05 | +0,20 | +0,42* | +0,14 |
| Горноуральская | +0,09 | +0,18 | +0,35* | +0,07 |
| Новосибирская 29 | +0,13 | +0,09 | +0,39* | +0,19 |
| Ирень | +0,04 | +0,03 | +0,18 | +0,03 |
| Аннет | +0,22* | +0,12 | +0,32* | +0,06 |
* – Достоверно при 5%-ном уровне значимости.
В степной зоне распределение среднесуточной температуры по месяцам вегетации достаточно благоприятно для большинства сортов, по отношению к влаге установлены отличия. У всех сортов выявлена тесная положительная связь урожайности с суммой осадков в июне (табл. 2).
Таблица 2 – Корреляция урожайности среднеранней яровой мягкой пшеницы с гидротермическими условиями, степная зона (2007 – 2010 гг.)
| Сорт | Май | Июнь | Июль | Август |
| Сумма осадков | ||||
| Новосибирская 15 St | +0,25* | +0,45* | +0,33* | +0,44* |
| Алтайская 70 | +0,11 | +0,67* | +0,25* | +0,26* |
| Горноуральская | +0,03 | +0,53* | +0,16 | +0,18 |
| Новосибирская 29 | +0,32* | +0,39* | +0,44* | +0,33* |
| Ирень | +0,21* | +0,51* | +0,28* | +0,45* |
| Аннет | +0,19 | +0,46* | +0,31* | +0,31* |
| Среднесуточная температура воздуха | ||||
| Новосибирская 15 St | -0,29* | +0,26* | +0,25* | +0,06 |
| Алтайская 70 | +0,17 | +0,19 | +0,11 | +0,01 |
| Горноуральская | -0,16 | +0,18 | +0,22* | +0,03 |
| Новосибирская 29 | +0,24* | +0,39* | +0,30* | +0,29* |
| Ирень | +0,11 | +0,23* | +0,28* | +0,08 |
| Аннет | -0,12 | +0,22* | +0,30* | +0,23* |
* – Достоверно при 5%-ном уровне значимости.
4.2 Характеристика среднеспелых сортов яровой мягкой пшеницы. В лесостепной зоне урожайность среднеспелых сортов в 2007 – 2010 гг. составляла 2,48 – 3,65 т/га в среднем 3,18 т/га (V = 41 – 63%).
Урожайность сорта - стандарта Алешина в среднем за четыре года составила 3,34 т/га, по годам 2,79 – 3,88 т/га. Более высокой урожайностью как в среднем за четыре года, так и по отдельным годам исследований характеризовался сорт Омская, 38 т/га, урожайность которого по годам изменялась от 3,23 до 3,96 т/га и в среднем составила 3,65 т/га. Сорт - стандарт превышали сорта Алтайская 325 (2,91 – 4,23 в среднем 3,39 т/га) и Сибаковская юбилейная (2,80 – 3,76 и 3,37 т/га). Наиболее низкую урожайность формировал сорт Тарская 8 (2,33 – 2,62 и 2,48 т/га).
В лесостепной зоне урожайность большинства среднеспелых сортов яровой мягкой пшеницы определяется избытком влаги в мае, недостатком в июне, для нескольких сортов недобором тепла в июле и августе (табл. 3).
Таблица 3 – Корреляция урожайности среднеспелой яровой мягкой пшеницы с гидротермическими условиями, лесостепная зона (2007 – 2010 гг.)
| Сорт | Май | Июнь | Июль | Август | |
| Сумма осадков | |||||
| Алешина St | - 0,35* | + 0,21* | + 0,19 | + 0,07 | |
| Алтайская 110 | - 0,32* | + 0,29* | + 0,23* | + 0,16 | |
| Алтайская 325 | - 0,28* | + 0,23* | + 0,37* | + 0,05 | |
| Сибаковская юбилейная | - 0,41* | + 0,39* | + 0,25* | + 0,23* | |
| Дарница | - 0,17 | + 0,51* | + 0,35* | + 0,11 | |
| Мариинка | - 0,25* | + 0,56* | + 0,46* | + 0,31* | |
| Мария 1 | - 0,05 | + 0,34* | + 0,14 | + 0,06 | |
| Омская 38 | - 0,10 | + 0,12 | + 0,22* | + 0,27* | |
| Памяти Рюба | - 0,39* | + 0,40* | + 0,40* | + 0,31* | |
| Таежная нива | - 0,52* | + 0,44* | + 0,37* | + 0,14 | |
| Тарская 8 | - 0,43* | + 0,62* | + 0,33* | + 0, 39* | |
| Среднесуточная температура воздуха | |||||
| Алешина St | + 0,12 | + 0,30* | - 0,18 | - 0,24* | |
| Алтайская 110 | + 0,17 | + 0,27* | + 0,29* | - 0,32* | |
| Алтайская 325 | + 0,23* | + 0,13 | - 0,34* | - 0,29* | |
| Сибаковская юбилейная | + 0,18 | + 0,24* | + 0,24* | + 0,12 | |
| Дарница | + 0,01 | + 0,16 | + 0,23* | + 0,19 | |
| Мариинка | + 0,34* | - 0,07 | - 0,22* | - 0,38* | |
| Мария 1 | + 0,27* | + 0,11 | + 0,11 | + 0,27* | |
| Омская 38 | + 0,12 | + 0,23* | + 0,13 | + 0,08 | |
| Памяти Рюба | + 0,04 | + 0,08 | + 0,17 | + 0,17 | |
| Таежная нива | + 0,16 | + 0,32* | - 0,47* | - 0,41* | |
| Тарская 8 | + 0,16 | + 0,14 | - 0,44* | - 0,46* | |
* – Достоверно при 5%-ном уровне значимости.
В степной зоне урожайность сорта Алешина составляла 2,44 – 3,95 т/га, средняя за четыре года 3,03 т/га. Превышали сорт - стандарт по урожайности сорта Алтайская 325 (3,05 – 4,02 средняя 3,47 т/га) и несущественно Мария 1 и Памяти Рюба (соответственно 2,68 – 3,48 средняя 3,09 т/га и 2,47 – 3,47 и 3,09 т/га). Более низкой урожайностью характеризовался сорт Таежная нива – 2,43 т/га, по годам 1,83 – 2,91 т/га.
Осадки мая не влияли на урожайность среднеспелых сортов, кроме сорта Тарская 8, у которого проявилась обратная умеренная корреляция (табл. 4). Урожайность большинства сортов лимитируется недостатком осадков в июне (семь сортов из одиннадцати), июле (пять сортов) и отдельных сортов в августе (три сорта).
Сортовой ответ на температуру воздуха в мае также неоднозначен по направленности и силе, в июне для всех сортов выявлена положительная слабая и средняя корреляция, в июле и августе положительная слабая.
Таблица 4 – Корреляция урожайности среднеспелой яровой мягкой пшеницы с гидротермическими условиями, степная зона (2007 – 2010 гг.)
| Сорт | Май | Июнь | Июль | Август |
| Сумма осадков | ||||
| Алешина St | + 0,11 | + 0,27* | + 0,27* | + 0,38* |
| Алтайская 110 | - 0,07 | + 0,21* | + 0,17 | + 0,25* |
| Алтайская 325 | + 0,18 | + 0,33* | + 0,37* | + 0,22* |
| Сибаковская юбилейная | - 0,15 | + 0,39* | + 0,25* | + 0,33* |
| Дарница | + 0,17 | + 0,51* | + 0,44* | + 0,32* |
| Мариинка | + 0,22* | + 0,46* | + 0,34* | + 0,25* |
| Мария 1 | - 0,09 | + 0,34 | + 0,29* | + 0,18 |
| Омская 38 | - 0,23* | + 0,44* | + 0,41* | + 0,37* |
| Памяти Рюба | + 0,18 | + 0,56* | + 0,22* | + 0,31* |
| Таежная нива | + 0,22* | + 0,62* | + 0,57* | + 0,23* |
| Тарская 8 | - 0,34* | + 0,55* | + 0,53* | + 0, 33* |
| Среднесуточная температура воздуха | ||||
| Алешина St | + 0,09 | + 0,21* | + 0, 21* | + 0,01 |
| Алтайская 110 | + 0,13 | + 0,37* | + 0,19 | + 0,22* |
| Алтайская 325 | + 0,23* | + 0,24* | + 0,25* | + 0,04 |
| Сибаковская юбилейная | - 0,38* | + 0,17 | + 0,31* | + 0,31* |
| Дарница | - 0,21* | + 0,23* | + 0,12 | + 0,25* |
| Мариинка | + 0,22* | + 0,27* | + 0,04 | + 0,09 |
| Мария 1 | + 0,13 | + 0,13 | + 0,24* | + 0,27* |
| Омская 38 | - 0,39* | + 0,33* | + 0,17 | + 0,21* |
| Памяти Рюба | - 0,27* | + 0,41* | + 0,18 | + 0,16 |
| Таежная нива | - 0,47* | + 0,37* | + 0,25* | + 0,23* |
| Тарская 8 | - 0,39* | + 0,43* | + 0,33* | + 0,29* |
* – Достоверно при 5%-ном уровне значимости.
4.3 Характеристика сортов яровой твердой пшеницы. Урожайность сортов яровой твердой пшеницы в среднем за четыре года исследований изменялась от 2,26 до 4,12 т/га (V = 18%). Генотипический ответ сортов по годам на изменяющиеся гидротермические условия приблизительно одинаков (синхронный) для всего набора изучаемых сортов (по годам между сортами V = 7 – 28%).
Преимущество по средней урожайности относительно сорта - стандарта и остальных сортов данной группы проявил сорт Памяти Янченко. Его урожайность в среднем за 2009 – 2010 гг. составила 3,45 т/га. Хотя урожайность данного сорта в 2009 г. значительно превышала урожайность других изучаемых сортов, а в 2010 г. она сравнялась с другими сортами. Этот сорт изучается только два года, несомненно, заслуживает внимания и дальнейшего изучения в данных условиях.
Формирование урожайности твердой пшеницы лимитируется недостаточной влагообеспеченностью в июне, в меньшей степени в июле, недобором тепла в июле и августе (табл. 5).
Таблица 5 – Корреляция урожайности яровой твердой пшеницы с гидротермическими условиями, степная зона (2007 – 2010 гг.)
| Сорт | Май | Июнь | Июль | Август |
| Сумма осадков | ||||
| Омский корунд St | - 0,07 | + 0,49* | + 0,28* | - 0,30* |
| Башкирская 27 | - 0,17* | + 0,61* | + 0,33* | - 0,16 |
| Омская степная | - 0,09 | + 0,37* | + 0,25* | - 0,09 |
| Омская янтарная | + 0,01 | + 0,59* | + 0,32* | - 0,11 |
| Памяти Янченко | - 0,04 | + 0,43* | + 0,31* | - 0,04 |
| Среднесуточная температура воздуха | ||||
| Омский корунд St | + 0,16 | + 0,21* | + 0,36* | + 0,44* |
| Башкирская 27 | + 0,12 | + 0,19 | + 0,58* | + 0,67* |
| Омская степная | - 0,00 | + 0,25* | + 0,29* | + 0,39* |
| Омская янтарная | + 0,10 | + 0,08 | + 0,45* | + 0,38* |
| Памяти Янченко | + 0,09 | + 0,13 | + 0,40* | + 0,40* |
* – Достоверно при 5%-ном уровне значимости.
Гидротермические условия мая не влияли на величину урожайности. Сортовые отличия по влиянию на урожайность ярче проявились в июне на сумму осадков и в августе на среднесуточную температуру воздуха.
4.4 Характеристика сортов озимой мягкой пшеницы. В лесостепной зоне урожайность сортов озимой пшеницы колебалась от 2,08 до 5,5 т/га и в среднем составила 3,40 т/га (V = 62%). Урожайность более 3,00 т/га дали сорта Бийская озимая, Сибаковская нива, Новосибирская 9, Алтайская озимая, Новосибирская 51 (5,50, 4,09, 3,69, 3,21 и 3,00 т/га соответственно).
Снижение урожайности озимой пшеницы в лесостепной зоне для отдельных сортов связано с недостатком влаги в июне и августе, для большинства сортов в июле, а также с недостаточной теплообеспеченностью в июле и августе (табл. 6).
Таблица 6 – Корреляция урожайности озимой мягкой пшеницы с гидротермическими условиями весенне-летней вегетации, лесостепная зона (2007 – 2010 гг.)
| Сорт | Май | Июнь | Июль | Август | ||
| Сумма осадков | ||||||
| Омская 4 St | + 0,15 | + 0,21* | + 0,39* | + 0,07 | ||
| Новосибирская 40 | + 0,32* | + 0,29* | + 0,43* | + 0,16 | ||
| Новосибирская 51 | + 0,28* | + 0,23* | + 0,38* | + 0,05 | ||
| Новосибирская 32 | + 0,31* | + 0,39* | + 0,55* | + 0,23* | ||
| Алтайская озимая | + 0,17 | + 0,21* | + 0,37* | + 0,11 | ||
| Башкирская 10 | + 0,25* | + 0,56* | + 0,46* | + 0,31* | ||
| Омская 5 | + 0,06 | + 0,44* | + 0,34* | + 0,06 | ||
| Омская 6 | + 0,10 | + 0,12 | + 0,42* | + 0,27* | ||
| Филатовка | + 0,39* | + 0,40* | + 0,40* | + 0,31* | ||
| Сибаковская нива | + 0,23* | + 0,23* | + 0,38* | + 0,14 | ||
| Кулундинка | + 0,27* | + 0,32* | + 0,33* | + 0, 39* | ||
| Новосибирская 9 | + 0,19 | + 0,21* | + 0,26* | + 0,09 | ||
| Бийская озимая | + 0,05 | + 0,02 | + 0,13 | + 0,27* | ||
| Среднесуточная температура воздуха | ||||||
| Омская 4 St | + 0,12 | + 0,30* | - 0,48* | - 0,24* | ||
| Новосибирская 40 | + 0,17 | + 0,27* | - 0,59* | - 0,32* | ||
| Новосибирская 51 | + 0,23* | + 0,13 | - 0,34* | - 0,29* | ||
| Новосибирская 32 | + 0,18 | + 0,24* | - 0,44* | - 0,42* | ||
| Алтайская озимая | + 0,01 | + 0,16 | - 0,23* | - 0,17 | ||
| Башкирская 10 | + 0,34* | - 0,07 | - 0,72* | - 0,38* | ||
| Омская 5 | + 0,27* | + 0,11 | - 0,51* | - 0,27* | ||
Продолжение таблицы 6
| Омская 6 | + 0,12 | + 0,23* | - 0,63* | - 0,58* |
| Филатовка | + 0,04 | + 0,08 | - 0,79* | - 0,37* |
| Сибаковская нива | + 0,16 | + 0,32* | - 0,37* | - 0,41* |
| Кулундинка | + 0,16 | + 0,14 | - 0,44* | - 0,46* |
| Новосибирская 9 | + 0,09 | + 0,08 | - 0,38* | - 0,28* |
| Бийская озимая | + 0,22* | + 0,12 | - 0,24* | - 0,19 |
* – Достоверно при 5%-ном уровне значимости.
Сортовые отличия проявились по реакции на сумму осадков в июне и августе. Реакция сортов на среднесуточную температуру воздуха была приблизительно одинаковой. В основном урожайность сортов озимой пшеницы определялась температурным режимом воздуха июля и августа.
4.4.1 Влияние влагообеспеченности периода посева и возобновления вегетации на урожайность озимой пшеницы. Посев озимой пшеницы в лесостепной зоне производится во второй и третьей декадах августа. Её урожайность слабо коррелирует с влагообеспеченностью периода посева и возобновления вегетации.
5 Урожайность пшеницы в отличающихся природно-климатических
условиях
5.1 Урожайность яровой и озимой пшеницы в лесостепной зоне. В 2007 – 2010 гг. среднеранний сорт Новосибирская 15 (St) по годам исследований формировал низкую урожайность от 2,65 до 2,92 т/га. Что указывает на неблагоприятное распределение гидротермических условий развития растений пшеницы данной группы спелости во все года исследований.
Динамика урожайности остальных сортов данной группы синхронна динамике урожайности сорта - стандарта по годам исследований. Это указывает на близкую реакцию сортов на складывающиеся гидротермические условия.
Сорт среднеспелой группы Алешина (St), более высокую урожайность сформировал в 2007 и 2008 гг. Низкую урожайность в 2009 и 2010 гг. можно объяснить пониженными температурами второго периода вегетации при высокой влагообеспеченности и жестким недостатком влаги при умеренных температурах в начальный период.
Более высокую урожайность сортов озимой пшеницы в 2007 и 2009 гг. по сравнению с 2008 и 2010 гг. обеспечили благоприятные условия мая – июня, когда при высокой влагообеспеченности наблюдались умеренные температуры (ГТК = 1,5 и 1,7 соответственно). Хорошо развитая вегетативная масса и корневая система позволила полнее использовать тепло и влагу во втором периоде вегетации при наливе и созревании зерна.
Засушливые условия начала вегетации 2008 г., а также недостаток тепла и влаги конечного периода вегетации привели к сильному снижению урожайности. В 2010 г. учет урожая был невозможен из-за массовой гибели растений большинства сортов, в том числе и стандарта вследствие вымерзания в суровых зимних условиях.
Доля вклада условий года в формируемую урожайность составила 66,1%, а генотипических особенностей 14,0%.
5.2 Урожайность яровой мягкой и твердой пшеницы в степной зоне. Формирование низкой урожайности сортами Новосибирская 15 и Алешина вызвано достаточно высокой температурой мая – июня при различной влагообеспеченности по годам. Наибольшая урожайность получена в годы с более низкой температурой при достаточной обеспеченности влагой в начальный период вегетации и умеренной температурой и суммой осадков в конечный период.
Сорта твердой пшеницы дали более высокую урожайность в 2007 и 2009 гг. Минимализация отрицательного влияния на урожайность твердой пшеницы, по сравнению с мягкой той же группы спелости, жаркого и сухого июля в 2007 г. можно объяснить тем, что в условиях степной зоны Кузнецкой котловины твердая пшеница характеризуется более продолжительным межфазным периодом посев – колошение (Пинчук, 2007). Высокую урожайность в 2009 г. обеспечили низкая температура и хорошая влагообеспеченность в июне.
6 Оценка качества зерна пшеницы
6.1 Физико-химические и технологические свойства. В 2007 – 2009 гг. у среднеранних сортов пшеницы масса 1000 зерен варьировала по сортам и годам от 29,7 до 37,6 г (V = 21%). Колебания данного показателя у отдельного сорта по годам менее существенно (V = 5 – 11%). Большую массу 1000 зерен имело зерно сорта Горноуральская, меньшую Аннет.
Показатели выхода муки и натуры (749 до 794 г/л) изменялись не существенно по годам и сортам (V = 1 – 2% и 2 – 3% V = 3 и 6% соответственно). Более высоконатурным было зерно у сортов Горноуральская и Алтайская 70 (789 и 783 г/л соответственно).
Большим содержанием белка и сырой клейковины характеризовался сорт стандарт Новосибирская 15 (12,3 и 27,3%) меньшим Аннет (9,7 и 20,5%). Значения данных показателей остальных сортов варьировало 9,7 – 11,2% и 20,5 – 24,9% соответственно. Лимит показателя качества клейковины по сортам 40 – 77 ед. ИДК. Более стекловидное зерно формировали сорта Новосибирская 15 и Горноуральская (1 – 2 класс), менее Алтайская 70 и Аннет (3 – 4 класс). Общая стекловидность варьировала слабо 52 – 55% (V = 12). Более качественный хлеб по объемному выходу и общей хлебопекарной оценке формировал сорт Новосибирская 15.
Массы 1000 зерен среднеспелых сортов колебалась 33,3 – 36,9 (V = 16%). Высоконатурное зерно было у сорта Алтайская 110 ( 773 г/л при варьировании по годам 743 – 801 г/л), менее натурное у сорта Тарская 8, (749 и 682 – 782 г/л). Превзошли по натуре сорт - стандарт Алешина (765 г/л) только сорта Мария 1 (769 г/л) и Алтайская 110 (773 г/л). Слабой изменчивостью характеризовались общая стекловидность (V = 11%) и выход муки (V = 4%).
Массовая доля белка и клейковины в среднем варьировали по сортам соответственно от 10,6 до 13,3% и от 23,5 до 29,1%. Значительными были и варьирования данных показателей по годам в пределах каждого сорта (V = 11 – 18% по содержанию белка и 13 – 20% клейковины). Более богатое белковыми веществами зерно формировали сорта Таежная нива, Алешина и Тарская 8, содержание белка и сырой клейковины в них составляло соответственно 13,3 и 28,3%, 12,1 и 28,8% и 11,9 и 29,1%.
Сортовые отличия в изменчивости качества клейковины в большей степени определялись сортовой реакцией по сравнению с реакцией сорта на метеорологические условия года исследований (по сортам V = 6 – 9% по годам 20 – 30%). Аналогичные закономерности проявились также по объемному выходу хлеба (по сортам V = 4 – 17% по годам 15 – 31%) и его общей оценке (по сортам V = 5 – 15% по годам 13 – 28%).
Все среднеспелые сорта во все годы формировали зерно, соответствующее по натуре 1-ому классу качеств (687 – 801 г/л); по общей стекловидности 3-ему классу (49 – 55%). По совокупности данных показателей более качественное зерно формировали сорта Алешина, Таежная нива и Тарская 8.
У озимых сортов в лесостепной зоне большей изменчивостью по годам и сортам характеризовались масса 1000 зерен и натура. Более тяжеловесное зерно 39,9 г (по годам 36,8 – 41,6 г) формировал сорт Алтайская озимая, с менее 34,5 г (по годам 31,4 – 37,5 г) сорт Новосибирская 40. Натура колебалась от 744 до 785 г/л. Более высоконатурное зерно формировал сорт Новосибирская 51 (в среднем 785 по годам 759 – 809 г/л). Общая стекловидность и выход муки варьировали слабо.
Более белковистое зерно давали сорта Омская 5, Новосибирская 51 и Новосибирская 40, (11,2, 11,0 и 10,9% соответственно). Количество клейковины по сортам колебалось от 27,1 до 29,5%. Установлено сильное варьирование по сортам (V = 9 – 34%), и годам (V = 13 – 21%). Качество клейковины сильнее изменялось под влиянием генотипа (V = 35 – 44%), нежели по годам (V = 6 – 11%). Более слабую клейковину имели сорта Новосибирская 51 (в среднем 70 и по годам 68 – 72 ед. ИДК) и Алтайская озимая (78 и 76 – 81 ед. ИДК).
Хлеб с большим объемным выходом обеспечили сорта Омская 5, Новосибирская 40 и Омская 4 (1033, 960 и 957 мл). Все сорта проявили высокое варьирование данного показателя по годам исследований (V = 15 – 23%). Новые сорта давали более качественный хлеб (3,7 – 4,1 балла), по сравнению с сортом - стандартом (3,0 балла). Объемный выход хлеба и его общая оценка существенно варьировали по сортам и годам исследований.
На основании корреляционного анализа нами выявлено, что формирование массовой доли белка, клейковины, её качества и объемного выхода хлеба у яровой и озимой пшеницы в целом за вегетационный период лимитировано недостатком суммы эффективных температур и влагообеспеченностью; в начальный период растения в большей степени испытывают недостаток влаги, во второй - тепла (табл. 7).
Таблица 7 – Коэффициенты корреляции показателей качества зерна пшеницы с тепло- и влагообеспеченностью, лесостепная зона (2007 – 2009 гг.)
| Сорт | Показатель качества | Май - август | Май - июнь | Июль - август |
| Новосибирская 15 | Массовая доля белка, % | +0,58*/+0,62*• | +0,43*/+0,71* | +0,61*/+0,39* |
| Массовая доля клейковины, % | +0,49*/+0,71* | +0,31*/+0,68* | +0,54*/+0,41* | |
| Качество клейковины, ед. ИДК | +0,29*/+0,42* | +0,33*/+0,47* | +0,48*/+0,27* | |
| Объемный выход хлеба, мл | +0,35*/+0,44* | +0,39*/+0,52* | +0,41*/+0,48* | |
| Алешина | Массовая доля белка, % | +0,38*/+0,52* | +0,35*/+0,48* | +0,50*/+0,38* |
| Массовая доля клейковины, % | +0,27*/+0,46* | +0,29*/+0,39* | +0,47*/+0,40* |
Продолжение таблицы 7
| Качество клейковины, ед. ИДК | +0,17/+0,30* | +0,21/+0,36* | +0,37*/+0,29 | |
| Объемный выход хлеба, мл | +0,31*/+0,39* | +0,31*/+0,38* | +0,34*/+0,18 | |
| Омская 4 | Массовая доля белка, % | +0,37*/+0,33* | +0,27*/+0,31* | +0,31*/+0,58* |
| Массовая доля клейковины, % | +0,34*/+0,27* | +0,33*/+0,26* | +0,28*/+0,50* | |
| Качество клейковины, ед. ИДК | +0,32*/+0,33* | +0,21/+0,28* | +0,31*/+0,30* | |
| Объемный выход хлеба, мл | +0,25*/+0,28* | +0,29*/+0,19 | +0,29*/+0,46* |
* – Достоверно при 5%-ном уровне значимости.
• - В числителе коэффициенты корреляции с суммой эффективных температур, в знаменателе с влагообеспеченностью.
Сорта среднеранней яровой пшеницы сильнее зависят от тепла и влаги, эта связь слабее у среднеранних сортов яровой пшеницы и еще слабее у озимой мягкой пшеницы. В отличии от яровой пшеницы озимая в конечный период вегетации сильнее лимитирована влагой, чем теплом, за счет более раннего её созревания и более эффективного использования температуры самого теплого месяца июля.
6.2 Взаимосвязь показателей качественной оценки зерна пшеницы. На основании парных коэффициентов корреляции нами установлена положительная сильная и высокая корреляция (г = + 0,66 – + 0,91) между натурой и выходом муки, массовой долей белка и клейковины, объемным выходом хлеба и общей оценкой хлеба; сильная отрицательная (r = - 0,77) между качеством клейковины и общей оценкой хлеба; средняя отрицательная - массовой доли белка и клейковины с объемным выходом хлеба (r = - 0,56 – - 0,61); положительная - общей оценки хлеба с массовой долей белка, клейковины и её качеством (r = + 0,49 - + 0,59). Взаимосвязь между остальными парами изучаемых показателей слабая или умеренная положительная. Достаточно достоверно взаимозаменяемы в оценке качестве зерна только два показателя массовая доля белка и клейковины.
6.3 Аминокислотный состав зерна яровой и озимой пшеницы. При выращивании в лесостепной зоне суммарное содержание аминокислот в зерне озимой пшеницы составляет 11,03% и меньше по сравнению с яровой (11,42%) на 3,5%.
Приблизительно в равных количествах в зерне яровой и озимой пшеницы содержатся аминокислоты серин (0,47%), глютаминовая кислота (2,75%), аланин (0,44 и 0,42% соответственно), изолейцин (0,63 и 0,60%). По остальным аминокислотам зерно яровой и озимой пшеницы отличается. Особенно по содержанию аспарагиновой кислоты (0,58 и 0,45%), пролина (1,13 и 1,50%), глицина (0,52 и 0,44%), и валина (0,48 и 0,41%), метионина (0,40 и 0,24%), тирозина (0,37 и 0,48%), фенилаланина (0,70 и 0,45%), лизина (0,45 и 0,32%).
Массовая доля отдельных аминокислот и их суммы в озимой пшенице варьирует в более широких пределах (V = 14 – 77%), чем в яровой (V = 2 – 33%). За исключением аминокислоты тирозина. Зерно озимой пшеницы отличается более высоким содержанием аминокислоты пролина – 1,50% против 1,13%. Увеличением накопления пролина растения откликаются на воздействие неблагоприятных факторов, (Дёмин, 2005), следовательно, изучаемые сорта озимая пшеница сильнее лимитируются условиями произрастания, нежели яровая пшеница.
Суммарное содержание незаменимых аминокислот в озимой пшенице меньше на 10%, чем в яровой и составляет 4,18 и 4,63% соответственно. По содержанию незаменимых аминокислот треонина (0,42%), валина (0,41%), изолейцина (0,60%), особенно метионина (0,24%), фенилаланина (0,45%) и лизина (0,32%) зерно озимой пшеницы уступает зерну яровой пшеницы. Количество лейцина (1,26%) и тирозина (0,48%) больше в сортах озимой пшеницы, соответственно на 11 и 36%. По лимитирующим незаменимым аминокислотам лизину, метионину и треонину зерно озимой пшеницы беднее яровой, соответственно на 29, 40 и 12%.
7 Биоэнергетическая оценка возделывания пшеницы
При расчете энергетической эффективности учитывали затраты на машины и оборудование, семена, горючесмазочные материалы, электроэнергию, живой труд (энергозатраты на возделывание яровой пшеницы составляют 10,88, для озимой – 10,65 ГДж/га), суммарное энергосодержание зерна и соломы, по урожайности – 32,0 ГДж/га, по белку – 3,4 ГДж/га (Посыпанов и др., 1995).
За 2001 – 2010 гг. энергетическая себестоимость производства пшеницы всех групп варьирует от 3,56 до 8,59 ГДж/т. Зерно среднеранней и среднеспелой яровой пшеницы характеризуется более низкой энергетической себестоимостью при выращивании в лесостепной зоне 3,78 и 3,56 ГДж/т. Наиболее затратным является выращивание среднеранней яровой пшеницы в степной зоне (4,14 ГДж/т).
При выращивании озимой пшеницы энергетическая себестоимость составляет в лесостепной зоне 3,96, в степной – 8,95 ГДж/т. Таким образом, по данным за десятилетний период производство озимой пшеницы является более затратным, нежели яровой.
Биоэнергетическая эффективность производства пшеницы в 2007 – 2010 гг. выше по сравнению с 2001 – 2010 гг. Если энергетическая себестоимость производства тонны зерна озимой пшеницы в лесостепи за 2001 – 2010 гг. составляла 3,96 ГДж/т, то за 2007 – 2010 гг. она снизилась до 3,13. Это объясняется тем, что сорта, выращиваемые в последние годы, являются более адаптированными для данных условий.
Энергетическая себестоимость яровой мягкой и озимой пшеницы в лесостепной зоне за 2007 – 2009 гг. по содержанию протеина колебалась от 0,98 до 1,03 ГДж/т при незначительном преимуществе озимой пшеницы.
Выводы
1. В Кемеровской области производство яровой пшеницы в 2004 – 2010 гг. остается приблизительно на одном уровне, а озимой растет, последняя в 48% лет давала более высокую урожайность по сравнению с яровой. В производственных посевах урожайность ниже, чем на сортоучастках по годам в 1,3 – 2,1, а в среднем в 1,6 раза.
2. Урожайность яровой мягкой пшеницы в 2000 – 2010 гг. выше в лесостепной зоне по сравнению со степной. В обеих зонах более урожайными были среднеспелые сорта. Озимая пшеница по урожайности уступала яровой, особенно в степной зоне. Урожайность в лесостепной и степной зонах определялась гидротермическими условиями (доля вклада соответственно 66,1 и 60,0%). Роль сорта проявилась слабее (14,0 и 18,5%).
3. В лесостепной зоне более урожайные сорта яровой пшеницы: среднеранние – Алтайская 70, Горноуральская, Новосибирская 29, Ирень и Аннет; среднеспелые – Алешина, Алтайская 110, Алтайская 325, Сибаковская юбилейная, Дарница, Мария 1, Омская 38 и Памяти Рюба; озимые – Бийская озимая, Сибаковская нива, Новосибирская 9, Кулундинка, Алтайская озимая и Новосибирская 51. Более стабильные среднеранние сорта не выявлены, среднеспелые – Таежная нива и Памяти Рюба, озимые – Башкирская 10, Сибаковская нива и Новосибирская 51.
В степной зоне более урожайные сорта: среднеранние – Горноуральская, Алтайская 70; среднеспелые – Алтайская 110, Мария 1, Памяти Рюба и Алешина; твердые – Памяти Янченко. Более стабильные среднеранние сорта не выявлены, среднеспелые – Таежная нива, Памяти Рюба и Сибаковская юбилейная, твердой пшеницы - Омская янтарная и Башкирская 27.
4. Урожайность среднеранних сортов яровой пшеницы в лесостепной зоне лимитируется избытком влаги в мае и недобором тепла в июле, в степной зоне недостатком осадков в июне.
Урожайность среднеспелых сортов в лесостепной зоне ограничивается избытком влаги в мае, недостатком в июне, для отдельных сортов недобором тепла в июле и августе. В степной зоне недостатком осадков в июне, для отдельных сортов в августе, а также тепла в июле и августе. Урожайность яровой твердой пшеницы определяется недостатком влаги в июне, слабее в июле, недобором тепла в июле и августе. Сортовые отличия проявились в июне на сумму осадков, в августе на температуру воздуха.
Урожайность озимой пшеницы в лесостепной зоне лимитирована влагой июня, июля и августа, а также теплообеспеченностью июля и слабо августа, слабо коррелирует с влагообеспеченностью периода посева и возобновления вегетации. Сортовые отличия проявились на осадки июня и августа.
5. В лесостепной зоне более качественное зерно по большинству показателей 2-го класса формировали среднеранние сорта Новосибирская 15 и Горноуральская, менее качественное 3-го – 5-го классов сорта Аннет и Алтайская 70.
Среднеспелые сорта давали зерно по натуре 1-ого, по общей стекловидности 3-его класса. Сортовые отличия проявились по количеству и качеству клейковины и массовой доле белка в зерне. По массовой доле белка и сырой клейковины преобладало зерно 3-его, по качеству клейковины 1 – 2 класса. По совокупности показателей более качественное зерно имели сорта Алешина, Таежная нива и Тарская 8.
Зерно озимых сортов по общей стекловидности соответствовало 3-му классу, по натуре 1 – 2-му классам качества. По содержанию клейковины в равной степени формируется зерно 2-го и 3-го, по массовой доле белка 4-го класса. По качеству клейковины 1-го – 2-го класса за исключением сорта Алтайская озимая (3-ий класс). Более качественное зерно формировали сорта Омская 5, Омская 4 и Новосибирская 40.
6. Содержание белка, клейковины, её качество и объемный выход хлеба яровой и озимой пшеницы за вегетационный период лимитированы тепло- и влагообеспеченностью; сильнее эта зависимость выражена у среднеранней яровой пшеницы, слабее у среднеспелой и озимой. Яровая пшеница в начальный период испытывает недостаток влаги, во второй - тепла. Озимая пшеница в конечный период вегетации сильнее лимитирована влагой, чем теплом.
7. Установлена положительная сильная и высокая корреляция (г = + 0,66 – + 0,91) между натурой и выходом муки, массовой долей белка и клейковины, объемным выходом хлеба и общей оценкой хлеба; сильная отрицательная (r = - 0,77); между качеством клейковины и общей оценкой хлеба; средняя отрицательная - массовой доли белка и клейковины с объемным выходом хлеба (r = - 0,56 – - 0,61); положительная - общей оценки хлеба с массовой долей белка, клейковины и её качеством (r = + 0,49 - + 0,59).
8. В лесостепной зоне суммарное содержание аминокислот в зерне озимой пшеницы (11,03%) на 3,5% меньше, чем в яровой (11,42%). Массовая доля отдельных аминокислот и их сумма сильнее варьирует в сортах озимой пшеницы (V = 14 – 77%), по сравнению с яровой (V = 2 – 33%). Зерно озимой пшеницы на 10% беднее незаменимыми аминокислотами (4,18% против 4,63%).
9. Более высокий энергетический доход за 2001 – 2010 гг. обеспечили сорта яровой мягкой пшеницы среднеспелой группы в лесостепной зоне (87,04 ГДж/га и КПД посева 9,00), более низкий озимая пшеница в степной зоне (29,03 ГДж/га и КПД 3,73).
За 2007 – 2010 гг. более высоким энергетическим доходом характеризовалась озимая пшеница в лесостепи (97,92 ГДж/га и КПД 10,22). КПД посевов по содержанию белка за данный период в лесостепной зоне колебался у яровой мягкой пшеницы среднеранней группы спелости в пределах 3,12 – 3,77, среднеспелой – 3,12 – 3,78, озимой 3,32 – 3,74. В отдельные годы (2007, 2009 гг.) производство озимой пшеницы по белковистости зерна более эффективно, чем яровой.
Практические рекомендации
– Озимая пшеница рекомендуется к возделыванию в лесостепной зоне Кузнецкой котловины, охватывающей административные районы северной части Кемеровской области.
– Для возделывания в лесостепной зоне рекомендуются сорта яровой пшеницы: среднеранние – Алтайская 70, Горноуральская, Новосибирская 29, Ирень и Аннет; среднеспелые – Алешина, Алтайская 110, Алтайская 325, Сибаковская юбилейная, Дарница, Мария 1, Омская 38 и Памяти Рюба; озимые – Бийская озимая, Сибаковская нива, Новосибирская 9, Кулундинка, Алтайская озимая и Новосибирская 51. В степной зоне сорта: среднеранние – Горноуральская, Алтайская 70; среднеспелые – Алтайская 110, Мария 1, Памяти Рюба и Алешина; твердые – Памяти Янченко.
– С целью получения гарантированных урожаев для выращивания в лесостепной зоне рекомендуются сорта яровой пшеницы: среднеспелые – Таежная нива и Памяти Рюба, озимые – Башкирская 10, Сибаковская нива и Новосибирская 51. В степной зоне: среднеспелые – Таежная нива, Памяти Рюба и Сибаковская юбилейная, – твердой пшеницы Омская янтарная и Башкирская 27.
С целью получения качественного зерна в лесостепной зоне рекомендуются сорта: среднеранние – Новосибирская 15 и Горноуральская; среднеспелые – Алешина, Таежная нива и Тарская 8; озимые – Омская 5, Омская 4 и Новосибирская 40.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Пинчук Л.Г. Сравнительный анализ урожайности и качества зерна яровой мягкой и твердой пшеницы юго-востока Западной Сибири /Л.Г. Пинчук, Е.П. Кондратенко, Т.Н. Ефремова, Н.У. Юркеева //Сб. матер. VIII-й междунар. науч.-практ. конф. «Инновации – приоритетный путь развитие АПК», 20 – 23 октября. – Кемерово, 2009. – С. 115 – 117.
2. Пинчук Л.Г. Экологическая пластичность яровой мягкой пшеницы по урожайности при возделывании в разных природно-климатических зонах юго-востока Западной Сибири / Л.Г. Пинчук, Е.П. Кондратенко, Т.Н. Ефремова, Н.У. Юркеева //Сб. матер. VIII-й междунар. науч.-практ. конф. «Инновации – приоритетный путь развитие АПК», 20 – 23 октября. – Кемерово, 2009. – С. 115 – 117.
3. Пинчук Л.Г. Урожайность яровой твердой пшеницы в зависимости от гидротермических условий при возделывании в лесостепной зоне юго-востока Западной Сибири / Л.Г. Пинчук, Т.Н. Ефремова, Е.П. Кондратенко, Н.У. Юркеева //Сб. матер. VIII-й междунар. науч.-практ. конф. «Инновации – приоритетный путь развитие АПК», 20 – 23 октября. – Кемерово, 2009. – С. 115 – 117.
4. Pinchuk L.G. Aminoacid composition and biological value of spring wheat grains in south-east of Western Siberia / L.G. Pinchuk, E.P. Kondratenko, E.A. Egushova, N.U. Yurkeeva // European Journal of natural history. – 2010. – № 2. – S. 55 – 57.
5. Кондратенко Е.П. Подбор сортов яровой мягкой пшеницы по оценке стабильности формирования товарного зерна в условиях юго-востока Западной Сибири / Е.П.Кондратенко, Л.Г. Пинчук, Е.А. Егушова, Н.У. Юркеева, О.Г. Короткова // Вестник Мичуринского ГАУ. – 2010. – № 1. – С. 38 – 41.
6. Пинчук Л.Г. Сортовые особенности формирования урожайности яровой твердой пшеницы на юго-востоке Западной Сибири /Л.Г. Пинчук, Н.У. Юркеева, Е.П. Кондратенко, М.А. Сигачева //Сб. матер. Х междунар. науч.-практ. конф. «Тенденции сельскохозяйственного производства в современной России». – Кемерово, 2011. – С. 132 – 134.
7. Юркеева Н.У. Продуктивность и качество озимой пшеницы на юго-востоке Западной Сибири /Н.У. Юркеева, Л.Г. Пинчук, Е.П. Кондратенко, Е.В. Грибовская // Достижения науки и техники АПК. – 2011. – 11. – С. 19 – 21.
