Scientific journal

International Journal of Experimental Education

ISSN 2618–7159

ИФ РИНЦ = 0,425

Одним из главных вопросов современного сельскохозяйственного производства является стабилизация производства зерна по годам вне зависимости от изменения погодных условий. В сложившихся условиях существенно возрастает роль сельскохозяйственной науки, в первую очередь селекции и семеноводства как основы повышения и стабилизации производства зерна. Это долгосрочный и беспрерывный процесс, создающий наибольший прогресс в развитии АПК и экономики любой страны в целом. Как отмечает в своих трудах академик Жученко А.А. [1], существует реальная необходимость расширения набора сортов, различающихся между собой по комплексу биологических и хозяйственно-ценных признаков.

По прогнозам к 2020 году в Кызылординской области ожидается уменьшение водных ресурсов трансграничной реки Сырдарьи до 20 % и ежегодно наблюдается изменчивость объема воды в период вегетации, создавая определенные угрозы в обеспечении гарантированной водоподачи на орошаемые земли. В связи с этим, в рамках «зеленой экономики» одним из трех направлений в реализации программы по экономии воды в сельском хозяйстве является постепенное сокращение малорентабельных и водоемких культур с заменой их на менее требовательные с точки зрения водных ресурсов овощные, кормовые и масличные культуры к 2030 году. Таким образом, одним из путей выхода из ситуации является диверсификация растениеводческой отрасли Кызылординской области как основной потребитель воды в сельском хозяйстве реки Сырдарьи. Исследования показали, что наряду с традиционной культурой, каковой здесь является рис, большими потенциальными возможностями обладают зернофуражные культуры, возделывание которых позволит рационально использовать биоклиматический потенциал региона [2, 3]. Кроме того, интенсификация селекционно-семеноводческой работы по зернофуражным культурам в Казахстане позволит обеспечить кормовыми ресурсами программу развития животноводства, удешевить и ускорить поступление качественного семенного материала в крестьянские хозяйства, увеличить долю казахстанского содержания в рынке семян по пивоваренному и пищевому направлению. В связи с этим, сортоиспытание сортов ячменя и овса отечественной и зарубежной селекции на засоленных почвах Приаралья с широким использованием приемов и методов экологической селекции позволит определить наиболее пригодные в экологическом отношении сорта зернофуражных культур для возделывания в регионе Приаралья, а также будут служить ценным исходным материалом для практической селекции на соле-, засухоустойчивость.

Материалы и методы исследования

Объектом исследований являются 60 образцов ячменя отечественной и зарубежной селекции. Фенологические наблюдения и биометрический анализ, согласно методики ВИР [4]. Статистическая обработка урожайных данных по Б.А. Доспехову [5]. Размер делянок 5 м², в трехкратной повторности, размещение – рендомизированное. Стандарт – районированный сорт ячменя Асем. Поделяночная уборка образцов проводилась вручную, обмолот на сноповой молотилке и определение урожайности весовым методом.

Климат Кызылординской области резкоконтинентальный, жаркое сухое лето и холодная, с неустойчивым снежным покровом зима. Средняя годовая температура воздуха 9,8°С. Климат области очень засушливый. Средняя годовая сумма осадков – 129 мм. В отдельные сухие годы их может выпасть всего 40-70 мм. Почва опытного участка – лугово-болотная, типичная для рисовых севооборотов области. Отличается низким содержанием гумуса до 1 % и довольно высоким значением плотного остатка – 0,7 %. Засоление хлоридно-сульфатное. Грунтовые воды на глубине 1–2 м, минерализация грунтовой воды от 2 до 5 г/л, оросительной воды – 1,6 – 2,5 г/л. Место проведения исследований – экспериментальный участок ТОО «Казахский НИИ рисоводства им. И. Жахаева», ОХ «Караултюбинское». Агротехника общепринятая для данной зоны: предшественник – рисовище; обработка почвы – проведение зяблевой обработки культиватором КПН-4 на глубину 21 см [6]; ранневесеннее дискование БДТ-7,0, выравнивание поверхности чека длиннобазовым планировщиком, каткование кольчатыми катками ЗКК-6. Внесение удобрений перед посевом в дозе N90P60.

Результаты исследования и их обсуждение

В условиях аридного климата Кызылординской области особый интерес представляют скороспелые генотипы, которые оптимально используя запасы естественной влаги почвы после риса, успевают нормально завершить налив зерна до наступления летней засухи. В связи с этим, новые сорта ячменя должны обладать более продолжительным периодом от всходов до колошения, т.е. начало колошения должно совпадать со временем подачи оросительной воды в рисовые поля для полива риса, которые по схеме севооборота размещаются рядом с полями ячменя, что ведет к поднятию уровня грунтовой воды, которая благоприятно влияет на налив зерна, а также удлиненным периодом «кущение – трубкование», положительно влияющий на озерненность колоса, который является одним из определяющих факторов в формировании будущей урожайности. В 2012 и 2014 годы наблюдалось сокращение вегетационного периода, в сравнении с 2013 годом, что связано с погодными условиями этих лет, где отклонение температуры воздуха от нормы в отдельные дни доходило до +9,50, что сопровождалось с полным отсутствием осадков в период кущение – трубкование. Поэтому под влиянием климатических условий, в частности, температурного режима наблюдалось перераспределение образцов по групаам спелости (табл. 1). В годы исследований по длине вегетационного периода номера изучаемого сортимента ячменя распределились следующим образом: – в 2012 году: скороспелая группа (до 75 дней)– 26 образцов или 43 %; среднеспелая (от 76 до 82); – 30 или 50 %; среднепоздняя (от 83 до 89) – 4 или 7 %; – в 2013 году: скороспелые – 2 или 3,4 %; среднеспелые – 43 или 71,6 %; среднепоздние – 15 или 25 %; – в 2014 году: скороспелые – 36 или 60 %; среднеспелые – 22 или 36,6 %; среднепоздние – 2 или 3,4 %.

За три года изучения нами были выделены скороспелые и среднеспелые генотипы, стабильно сохраняющие короткий вегетационный период независимо от климатических условий. В разрезе скороспелых и среднеспелых образцов выделены генотипы с более удлиненным периодом «кущение-трубкование», в сравнении со стандартом Асем на 4-6 дней: 4332Н; 339А (НПЦЗХ им. А.И. Бараева), 13/84-4; 30/05-3;49/99-18 (КазНИИЗР), Медикум 104 (КарНИИСХ); Инкар; 9/95-26К; 27/83-14L (КазНИИР им. И. Жахаева).

Таблица 1

Ранжирование образцов ячменя по группам спелости

Наиболее информативными признаками, определяющими адаптивность к стрессовым условиям являются высокая полевая всхожесть и интенсивность начального роста. Среди скороспелых генотипов ячменя с полевой всхожестью от 73 % и выше отличились следующие генотипы, которые также обладали быстрыми темпами роста в начальных фазах развития: 4332Н, НхL7 (НПЦЗХ им. А.И.Бараева), 30/05-3; 49/99-18, 17/99-5, 23/98-3 (КазНИИЗР), Медикум 104, Медикум 11 (КарНИИСХ); Инкар; Сыр Аруы; 2/07-4К (КазНИИР им. И.Жахаева); 55-158-81 (Карабалык.СХОС). Одним из определяющих факторов при районировании того или иного сорта ячменя в условиях рисового севооборота Кызылординской области является высота растений, так как его в основном возделывают в качестве покровной культуры многолетних трав. Основная часть образцов изучаемого набора формировала высоту стебля более 70 см, из них большой интерес представляют устойчивые к полеганию образцы со стабильными показателями по годам: 13/84-4; 30/05-3; 49/99-18 (КазНИИЗР), 4332Н; НхL7 (НПЦЗХ), Карагандинский 6; Медикум104 (КарНИИСХ); 62-186-87 (Карабалык.СХОС), 27/83-14L; Инкар (КазНИИР); 2775 (иностранная селекция), в сочетании с высокой полевой всхожестью, устойчивостью к поздним весенним заморозкам и атмосферной засухе (табл. 2).

Таблица 2

Характеристика образцов ячменя по морфологическим признакам, среднее за 2012 -2014 гг.

Длина подколосового (последнего) междоузлия – важный морфологический признак при определении засухоустойчивости. В 2012 и 2014 годы суховеи, начавшиеся с момента посева, продолжающиеся вплоть до начальной стадии трубкования и высокая температура воздуха стали причиной повышенной атмосферной засухи. Значения изучаемого признака за годы исследований были следующими: max – 22,4 см; min – 8,0 см; х – 17,0 ± 1,72.

Селекция на урожайность в регионе Приаралья базируется на повышении озерненности колоса, увеличении длины колоса, которые относятся к категории низковарьируемых и высоконаследуемых признаков. Неблагоприятные условия 2014 года, в частности, высокая температура воздуха и отсутствие осадков в период кущение – трубкование, негативно отразилось на формировании генеративных органов. Озерненность колоса в 2014 году колебалась от 17,3 до 21,9 шт., тогда как в 2013 году встречались образцы с числом зерен в колосе от 28 и более. В стрессовых условиях 2012 и 2014 годов исследований нами выделены образцы превосходящие стандарт по данному признаку, характеризуемые как устойчивые к атмосферной засухе генотипы: 27/99-3; 13/84-4; 30/05-3 (КазНИИЗР); 339А; 48А; 488А3 (НПЦЗХ); Медикум 376; Караганд. 5; Караганд. 8; Медикум 11 (КарНИИСХ); 55-158-81; 62-186-87 (Карабалыкская СХОС); 2/84-8; 14/83-3; Инкар (КазНИИЗР); 2412, 2272, 2186, 22462775; 2158 (иностранная селекция), также способные формировать длину колоса более 8,5 см (табл. 3).

Не менее важным показателем характеристики исходного материала является масса 1000 зерен, имеющая прямую связь с урожаем зерна. В наших исследованиях сортовые различия по данному показателю колебались в пределах от 30,2 до 49,9 г. Более крупным зерном отличались сорта и сортообразцы: 48А; 339А; 4303Н (НПЦЗХ), А71/05-1 (КазНИИЗР) и Медикум 376; Карагандинский 8; Медикум 104 (КарНИИСХ) с массой 1000 зерен 49,9 г., также из таблицы 3 видно, что по средним значениям массы 1000 зерен образцы из НПЦЗХ и КарНИИСХ достоверно превышали другие экологические группы, но уступая при этом по числу зерен в колосе. В целом, по данному признаку с показателями свыше 41 г выделено около 23 образцов.

Таблица 3

Характеристика образцов ячменя по элементам продуктивности, 2012-2014 гг.

Урожайность изучаемых номеров ячменя в годы изучения варьировала от 8,7 до 39,9 ц/га. Выделены высокопродуктивные образцы ячменя в разрезе НИО, из которых 13/84-4; 30/05-3; 49/99-18; 17/99-5, 17/99-1 (КазНИИЗР), 2/84-8; 27/83-14L; 9/95-26К; Инкар; Сыр Аруы; 2/06-04L (КазНИИР им. И. Жахаева), HxL-7, 4303Н, 488А3; 339А; 4332Н (НПЦЗХ), Медикум 176; Медикум 11, Медикум 376; Медикум 104 (КарНИИСХ) со средней урожайностью за три года 18,4-22,5 ц/га, при значении стандарта Асем – 15,1 ц/га. В разрезе НИО образцы из КазНИИЗР и КазНИИР им. И. Жахаева по средним значениям урожайности превышали остальные группы.

В целом, на основе проведенного в 2012-2014 годы экологического сортоиспытания ярового ячменя отечественной и зарубежной селекции в условиях засоленных почв рисового севооборота Казахстанского Приаралья выделен ряд образцов, как по отдельным признакам, так и по их комплексу. По итогам трех лет, особо отличились следующие сортообразцы ячменя: 31/86-22, 49/99-18, 17/99-5 (КазНИИЗР), 9/95-26К; Инкар; Сыр Аруы (КазНИИР им. И. Жахаева), HxL-7, 488А3 (НПЦЗХ им. А.И. Бараева), Медикум 104, Медикум 11 (КарНИИСХ) с коротким периодом вегетации, достоверная прибавка урожая которых определялась в основном густотой стеблестоя перед уборкой, вследствие высокой полевой всхожести и устойчивости к поздним весенним заморозкам на ранних этапах онтогенеза, массой зерна с колоса, обеспечиваемая лучшей озерненностью колоса и массой 1000 зерен, в целом, обладающие агрономической устойчивостью к стрессовым факторам среды Приаралья и на данном этапе широко используются в программах гибридизации.

Таким образом, выявление и районирование устойчивых к абиотическим стрессам сортов ячменя позволит сократить потери урожая от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды, а их внедрение в производство сыграет важную роль в освоении засоленных земель, улучшении структуры посева сельскохозяйственных культур, экологической обстановки региона и экономики РК.