Методы исследования, Основная часть - Использование критериев адаптивности для оценки сортов озимых зерновых культур

По результатам наших исследований на ГСХУ "Горецкая сортоиспытательная станция" (2003-2007 гг.) нами проведен расчет и оценка параметров экологической адаптивности сортов озимых зерновых культур. Исследования проводились на основе методик государственного сортоиспытания полевых культур. Использовались методы анализа, обобщения, сравнения.

Основная часть

Сорта озимых зерновых пшеницы и тритикале проявили специфические реакции на изменения условий выращивания. На наличие определенной специфичности указывает коэффициент линейной регрессии, отображающий экологическую пластичность (Вi). Он показывает их реакцию на изменение условий выращивания и может принимать значения >, < или = 1. Сорта, коэффициент пластичности у которых значительно ниже единицы (Вi<1), относятся к нейтральному типу (с низкой экологической пластичностью). Они менее отзываются на изменения факторов среды и в условиях интенсивного земледелия не могут достигать высоких результатов, но при неблагоприятных условиях у них меньше снижаются показатели продуктивности в сравнении с сортами интенсивного типа. Сорта, коэффициент пластичности у которых выше единицы (Вi>1), относятся к интенсивному типу. Они обладают высокой пластичностью и специфической адаптацией, т. е. при оптимальных условиях дают высокие урожаи. Однако в неблагоприятные по погодным условиям годы у них резко снижается продуктивность. При коэффициенте пластичности, равном или близком к единице (Вi = 1) (высокая экологическая пластичность), изменение показателей у сорта соответствует изменению экологических условий [1].

SІ - мера стабильности сорта. Данный коэффициент показывает отклонение фактических урожаев от теоретических, рассчитанных на основе средней урожайности сорта и индекса условий среды. Чем меньше отклонение от нуля, тем стабильнее сорт. Коэффициент стабильности (SІ) стремится к нулю [1].

Погодные условия в годы исследований значительно различались, что позволило всесторонне и объективно оценить изучаемый материал.

По результатам проведенных исследований, лучшие условия для изучаемых сортов сложились в 2004 г. В 2003 г. наблюдалась осенняя засуха и неблагоприятные условия зимовки. 2005 г. характеризуется холодным вегетационным периодом и переувлажнением. В 2006 г. растения с зимовки вышли поврежденными снежной плесенью. В 2007 г. неблагоприятные условия сложились из-за града с ливневым дождем, вызвавшие раннее полегание посевов. Условия среды (Ii) значительно различались по всем годам исследований и оказывали влияние на формирование урожайности озимой пшеницы (табл. 1, 2, 3). Индекс условий среды рассчитывался по совокупности трех лет в каждом блоке. В разных блоках один и тот же год может иметь разные показатели индекса в зависимости от значимости фактора, влияющего на продуктивность посевов в данном блоке. Урожайность озимой пшеницы изменялась в зависимости от условий года. Самые лучшие условия для роста и развития растений озимой пшеницы и высокая урожайность была в 2004 г. Это характеризуется положительными значениями показателя индекса условий среды (Ii), в блоке №1 он равен 12,86 и в блоке №2 - 5,3438.

Таблица 1

Параметры экологической адаптивности сортов озимой пшеницы за 2003-2005 гг. (блок №1)

Сорт

Год районирования

Урожайность, ц/га

Пластичность (Вi)

Стабильность (SІ)

2003

2004

2005

Среднее (Xi)

Среднеспелые

Капылянка(к.)

1995

63,1

88,9

81,3

77,8

0,9452

0,1965

Гродненская 24

60,7

81,2

77,2

73,0

0,6905

1,5940

Труженица

40,2

80,6

70,1

63,6

1,3372

0,1788

Среднепоздние

Центос (к.)

1995

57,8

93,4

81,6

77,6

1,1543

2,7018

Злата

65,3

87,3

78,2

76,9

0,6962

5,9750

Мелодыя

61,6

84,6

77,0

74,2

0,7635

0,8789

Паэзия

59,6

85,2

75,0

73,3

0,8139

6,4354

Спектр

45,7

86,0

80,6

70,8

1,3812

19,5807

Узлет

45,9

85,0

76,7

69,2

1,3115

3,5175

Среднее по году (Xj)

55,5

85,8

77,5

Индекс условий среды (Ii)

-17,45

12,86

4,5852

В 2005 г. у изучаемых сортов озимой пшеницы получена довольно высокая урожайность. Индекс условий среды в 2005 г. принимал положительные значения в блоке №1 (Ii = 4,5852) и в блоке №3 (Ii = 2,5296), отрицательное значение в блоке №2 (Ii = -1,681).

Крайне неблагоприятными условиями вегетационного периода характеризовался 2003 г., когда индекс условий среды был с самым низким отрицательным значением (Ii = -17,45).

В изученном наборе сортов озимой пшеницы наибольшей реакцией на условия года (с коэффициентом пластичности выше единицы) в блоке №1 отличались сорта Труженица (Вi = 1,3372), Спектр (Вi = 1,3812), Узлет (Вi = 1,3115). В блоках №2 и №3 сорт Арина (Вi = 1,2027 и 1,7266), в блоке №2 сорта Сукцес (Вi = 1,1202), Кубус (Вi = 1,4988), в блоке №3 сорт Выник (Вi = 1,1077). Эти сорта отзывчивы на улучшение условий роста, но в неблагоприятных условиях они заметно снижали продуктивность. Сорта Сукцес, Кубус и Выник по итогам трехлетнего испытания были более урожайными и стабильно превышали контрольные сорта по урожайности.

Таблица 2

Параметры экологической адаптивности сортов озимой пшеницы за 2004-2006 гг. (блок №2)

Сорт

Год районирования

Урожайность, ц/га

Пластичность (Вi)

Стабильность (SІ)

2004

2005

2006

Среднее (Xi)

Среднеспелые

Капылянка(к.)

1995

88,9

81,3

78,6

82,9

1,1288

0,1172

Арина

91,5

79,1

82,5

84,4

1,2027

17,4714

Дар Зернограда

2007

76,6

73,9

67,4

72,6

0,8548

12,0970

Зерноградка-9

81,8

72,2

77,3

77,1

0,7296

22,3840

Зерноградка-11

79,2

73,6

71,3

74,7

0,8574

0,1909

Дон-93

2007

80,1

72,0

77,2

76,4

0,5425

20,5735

Ермак

82,5

75,1

79,4

79,0

0,5326

14,9801

Комплимент

81,2

80,1

74,9

78,7

0,5577

8,7840

Сукцес

2007

90,2

83,7

79,5

84,5

1,1202

2,0610

Среднепоздние

Центос (к.)

1995

93,4

81,6

78,1

84,4

1,6952

10,0144

Буссард

88,6

80,6

80,0

83,1

1,0048

1,0106

Декан

87,8

81,3

61,5

76,9

2,3955

118,5518

Зарица

2007 Мг

85,8

82,6

80,7

83,0

0,9385

0,3689

Кубус

2007 Мг

95,8

88,8

80,7

88,4

1,4988

13,7849

Сюита

2007

91,4

77,0

87,2

85,2

0,8853

74,6850

Тонация

2006

90,4

89,9

84,8

88,4

0,4782

9,0344

Среднее по году (Xj)

86,6

79,6

77,6

Индекс условий среды (Ii)

5,3438

-1,681

-3,662

Самой высокой, максимальной реакцией на условия произрастания из всех сортов отличался сорт Декан (блок №2), коэффициент пластичности (Вi) которого составил 2,3955, при этом сорт был с самой нестабильной урожайностью (SІ = 118,5518).

Контрольные сорта Капылянка и Центос являются сортами интенсивного типа. Так, у сорта Капылянка в двух блоках (№2 и №3) значения коэффициента пластичности выше единицы (Вi = 1,1288 и 1,4581). Очень важно, что в неблагоприятных климатических условиях сорт Капылянка показывал высокую урожайность. Так, например, в 2003 г. индекс условий среды был с отрицательным значением (Ii = -17,45), и средняя урожайность сортов озимой пшеницы составила 55,5 ц/га, при урожайности контрольного сорта Капылянка 63,1 ц/га. В блоке №1 у контрольного сорта Капылянка коэффициент пластичности был близким к единице (Вi = 0,9452), что является в неблагоприятных сложившихся климатических условиях отличным свойством сорта. Контрольный сорт Капылянка имеет один из самых высоких показателей стабильности, (SІ), которая по блокам сортоиспытания №1, №2 и №3 составляет 0,1965, 0,1172 и 15,9093 соответственно. Сорт положительно отзывается на улучшение условий возделывания и более стабилен по урожайности в менее благоприятных условиях, что очень важно, так как в целом озимая пшеница значительно зависит от условий года и ее поведение более непредсказуемо по сравнению с озимыми рожью и тритикале.

Таблица 3

Параметры экологической адаптивности сортов озимой пшеницы за 2005-2007 гг. (блок №3)

Сорт

Год районирования

Урожайность, ц/га

Пластичность (Вi)

Стабильность (SІ)

2005

2006

2007

Среднее (Xi)

Среднеспелые

Капылянка(к.)

1995

81,3

78,6

63,8

74,6

1,4581

15,9093

Арина

79,1

82,5

62,6

74,7

1,7266

0,0034

Комплимент

80,1

74,9

68,4

74,5

0,7738

23,1887

Дриада-1

74,7

72,3

62,9

70,0

0,9488

9,3421

Вынiк

75,2

85,8

70,0

77,5

1,1077

36,3821

Среднепоздние

Центос (к.)

1995

81,6

78,1

73,6

77,8

0,5322

10,6129

Зарица

2007 Мг

82,6

80,7

66,1

76,5

1,4129

11,2368

Сюита

2007

77,0

87,2

80,0

81,4

0,3258

46,8761

Водгук

75,3

84,5

73,5

77,8

0,7105

31,2346

Среднее по году (Xj)

78,5

80,5

69,0

Индекс условий среды (Ii)

2,5296

4,496

-7,026

Контрольный среднепоздний сорт Центос является отзывчивым на улучшение условий роста и является сортом интенсивного типа. Коэффициент пластичности (Вi) этого сорта в блоке №1 и №2 выше единицы и составил соответственно 1,1543 и 1,6952, но в неблагоприятных климатических условиях сорт заметно снижал урожайность. В блоке №3 коэффициент пластичности (Вi) сорта Центос составил 0,5322. Это значит, что сорт не реагировал на улучшение условий и нестабилен по урожайности в эти годы исследований. Контрольный сорт среднепоздней группы Центос с 2008 г. снят с сортоиспытания и заменен белорусским контрольным сортом Ядвися. сортоиспытание озимый зерновой адаптивность

Сорта, у которых показатель коэффициента пластичности равен или почти соответствует единице, являются экологически пластичными. У сорта Буссард (блок №2) пластичность почти соответствует единице (Вi = 1,0048) при высокой стабильности (SІ = 1,0106). Сорт Буссард не был районирован по причине меньшей средней урожайности по отношению к контролю.

Сорт Зарица в блоке №2 показывает высокую урожайность, в среднем 83,0 ц/га, с коэффициентом пластичности, близким к единице (Вi = 0,9385), и одним из лучших показателей стабильности (SІ = 0,3689). Это говорит о том, что сорт не реагировал на изменения условий выращивания, но и не снижал своих показателей в неблагоприятных условиях.

Все остальные сорта озимой пшеницы проявляли меньшую реакцию на улучшение условий года (сорта экстенсивного типа). В блоке №1 к ним относятся сорта Гродненская-24, Злата, Мелодыя, Паэзия. В блоке №2 это сорта Дар Зернограда, Зерноградка-9, Зерноградка-11, Дон-93, Ермак, Комплимент, Зарица, Сюита и Тонация, а в блоке №3 - сорт Водгук.

Лучшие сорта, районированные на основании наших предложений, эффективнее других сортов используют биоклиматические ресурсы северо-восточной зоны Республики Беларуь, и их лучше возделывать на экстенсивном фоне, где они дадут максимум отдачи при минимуме затрат. В блоке №2 к ним относятся сорта российской селекции: Дар Зернограда с коэффициентом пластичности Вi = 0,8548 и стабильностью SІ = 12,0970 и Дон-93 с коэффициентом пластичности Вi = 0,5425 и стабильностью SІ = 20,5735. Оба сорта, уступая контрольному сорту Капылянка по урожайности, являются ценными сортами по мукомольным и хлебопекарным качествам. У сорта Сюiта в блоке №2 (2004-2006 гг.) коэффициент пластичности (Вi) составил 0,8853 при удовлетворительной стабильности (SІ = 74,6850) из-за снижения урожайности в переувлажненном 2005 г. В блоке №3 (2005-2007 гг.) у данного сорта коэффициент пластичности (Вi) составил 0,3258 при также удовлетворительной стабильности (SІ = 46,8761) по причине вошедшего в анализируемый блок переувлажненного 2005 г. В блоке №2 сорт Тонация слабее реагировал на изменения условий среды, коэффициент пластичности составил ниже единицы (Вi = 0,4782) при хорошем показателе стабильности (SІ = 9,0344) и высокой урожайности - 88,4 ц/га.

Расчет параметров экологической адаптивности сортов озимой тритикале показал, что лучшие условия для роста и развития этой культуры складывались в годы с положительным значением индекса условий среды (Ii). Более высокому его значению соответствовал 2004 г., в блоке №1 индекс условий среды составил 14,49 и в блоке №2 - 11,467 (табл. 4, 5). Неблагоприятные метеорологические условия вегетационных периодов 2003 (блок №1), 2005 (блок №1 и №2) и 2007 (блок №3) годов оказали влияние на формирование урожайности озимой тритикале и показателей ее экологической адаптивности. В эти годы исследований индексы условий среды были с отрицательным значением. В 2006 г. индекс условий среды принимал значение от -3,333 в блоке №2, до 3,867 в блоке №3 (табл. 6).

Таблица 4

Параметры экологической адаптивности сортов озимой тритикале за 2003-2005 гг. (блок №1)

Сорт

Год районирования

Урожайность, ц/га

Пластичность (Вi)

Стабильность (SІ)

2003

2004

2005

Среднее (Xi)

Мiхась (к.)

1998

71,8

101,8

76,4

83,3

1,2796

5,5839

Алесь

75,6

90,0

70,2

78,6

0,7771

19,0405

Кастусь

2006

74,2

98,9

78,6

83,9

1,0404

5,7010

Мара

77,5

92,6

72,4

80,8

0,8028

17,3856

Рунь

2000

75,6

96,6

74,1

82,1

0,9967

3,0870

Сокол

63,6

92,1

69,9

75,2

1,1743

13,2409

Ясь

74,9

96,8

78,5

83,4

0,9289

3,6076

Среднее по году (Xj)

73,314

95,54

74,3

Индекс условий среды (Ii)

-7,738

14,49

-6,752

Изучаемые сорта озимой тритикале проявили специфические реакции на изменяющиеся условия выращивания. На наличие определенной специфичности указывает коэффициент пластичности (Вi). Так, наибольшая реакция на условия года (коэффициент пластичности выше единицы) отмечены в блоке №1 у сорта Сокол (Вi = 1,1743), в блоке №2 и №3 у сорта Жыцень (Вi = 1,0393 и 1,5468), в блоке №3 у сортов Микола (Вi = 1,1991) и Тодан (Вi = 1,8396). Эти сорта являются отзывчивыми на улучшение условий роста (сорта интенсивного типа), но в неблагоприятных условиях они заметно снижали продуктивность.

Амплитуду колебаний урожаев характеризует коэффициент стабильности (SІ): чем меньше отклонение от нуля, тем стабильнее сорт. Из вышеперечисленных сортов интенсивного типа наиболее стабильная урожайность отмечена у сорта Жыцень в блоках №2 и №3 (SІ = 0,4184 и 4,7249) и у сорта Тодан (SІ = 0,0004). Нестабильным поведением характеризуются сорта Микола (SІ = 13,0454) и Сокол (SІ = 13,2409). Наиболее постоянно поведение сортов, коэффициент пластичности (Вi) которых равен или почти соответствует единице (экологически пластичные, полуинтенсивные).

Таблица 5

Параметры экологической адаптивности сортов озимой тритикале за 2004-2006 гг. (блок №2)

Сорт

Год районирования

Урожайность, ц/га

Пластичность (Вi)

Стабильность (SІ)

2004

2005

2006

Среднее (Xi)

Михась (к.)

1998

101,8

76,4

81,1

86,4

1,3209

1,4214

Вектор

90,1

74,4

82,0

82,2

0,7416

8,6534

Витон

2007

97,3

78,1

78,8

84,7

1,0441

9,8284

Вольтарио

2007

97,9

80,3

87,2

88,5

0,8572

4,1178

Жыцень

2007

94,6

74,5

78,6

82,6

1,0393

0,4184

Среднее по году (Xj)

96,34

76,74

81,54

Индекс условий среды (Ii)

11,467

-8,133

-3,333

Так, почти равными, близкими к единице коэффициентами пластичности в блоке №1 характеризуются сорта Кастусь (Вi = 1,0404) и Рунь (Вi = 0,9967), в блоке №2 - сорт Витон (Вi = 1,0441). Таким образом, у них полное соответствие изменения урожайности изменению условий выращивания, их можно выращивать на полуинтенсивном фоне. Наиболее стабильными являются сорта Кастусь (SІ = 5,7010) и Рунь (SІ = 3,0870). Сорт Витон был чуть менее стабилен (SІ = 9,8283). Следовательно, можно на основании значений пластичности и достаточно высокой стабильности эти сорта отнести к экологически ценным, полуинтенсивным сортам.

Таблица 6

Параметры экологической адаптивности сортов озимой тритикале за 2005-2007 гг. (блок №3)

Сорт

Год районирования

Урожайность, ц/га

Пластичность (Вi)

Стабильность (SІ)

2005

2006

2007

Среднее (Xi)

Михась (к.)

1998

76,4

81,1

72,6

76,7

0,8994

9,2736

Жыцень

2007

74,5

78,6

60,3

71,1

1,5468

4,7249

Адась

76,6

73,9

71,2

73,9

0,3690

4,3526

Антось

2008

77,9

78,9

73,7

76,8

0,4466

0,2506

Микола

78,1

73,8

63,0

71,6

1,1991

13,045

Тодан

85,1

86,3

66,2

79,2

1,8396

0,0004

Среднее по году (Xj)

78,1

78,77

67,833

Индекс условий среды (Ii)

3,2

3,867

-7,067

Контрольный сорт Мiхась отзывчив на улучшение условий роста. Так, в блоках №1 и №2 коэффициент пластичности его был выше единицы (Вi = 1,2796 и 1,3206), т. е. является сортом интенсивного типа. Урожайность сорта Михась была без значительных колебаний по годам, что характеризует его как экологически стабильный сорт. В блоке №3 (2005-2007 гг.) у сорта Михась коэффициент пластичности был ниже единицы (Вi = 0,8994), что характеризует его как сорт, не снижающий урожайности в неблагоприятных условиях (сорт экстремального типа). Контрольный сорт Михась за годы исследований был достаточно стабилен (SІ = 5,5839, 1,4213 и 9,2736 в блоках №1, №2 и №3). Можно сделать вывод, что сорт проявлял экологическую стабильность как в благоприятных, так и в неблагоприятных условиях вегетации.

Остальные сорта озимой тритикале не реагировали на изменения условий произрастания, и коэффициент пластичности у них был ниже единицы. К ним относятся в блоке №1 сорта Алесь, Мара и Ясь, в блоке №2 - Вектор и Вольтарио, в блоке №3 - Адась и Антось. Из вышеперечисленных сортов самым высокостабильным был сорт Антось (SІ = 0,2506).

Похожие статьи




Методы исследования, Основная часть - Использование критериев адаптивности для оценки сортов озимых зерновых культур

Предыдущая | Следующая