employee
employee
graduate student
Russian Federation
employee
Russian Federation
UDK 633.111.5 Пшеница спельта. T. spelta L.
The paper presents a comparative assessment of the yield and grain quality of spring soft wheat of various genotypes (varieties) in the conditions of chernozem soils of the Volga region of the Republic of Tatarstan. The research was conducted in 2022-2023 at Avangard LLC in the Buinsky district of the Republic of Tatarstan. Such varieties of spring soft wheat as Simbirzit, Yoldyz, Idelle, Balkysh, Alvaris, Ekada 109, Burlak and Arhat, which were zoned in the region, were tested. The seed qualities of the tested spring wheat varieties in both years of research were determined before sowing in the laboratory of the Buinsky MRO and the RO branch of the Federal State Budgetary Institution "Rosselkhoznadzor for the Republic of Tatarstan" and they meet the requirements of GOST R52325-2005. In the conditions of 2022, the yield of various varieties of spring wheat fluctuated in a wide range (from 3.22 t/ha for the Simbirzit variety to 5.48 t/ha for the Arhat variety), on average, reaching the level of 3.97 t/ha for all varieties. In the dry year in 2023, the most important varieties were Ekada 109 – 3.41 t/ha, Alvaris – 3.50 and Arhat – 3.57 t/ha. The average yield for all varieties was 3.26 t/ha. On average, over 2 years, such varieties as Ekada 109 – 3.75 t/ha; Balkysh – 3.8; Alvaris – 4.02 and Arhat – 4.06 t/ha turned out to be the most productive. According to the data obtained in the laboratory of the Buinsky elevator, after determining the technological qualities of grain grown in 2022-2023 in the fields of Avangard LLC, it was revealed that in all tested varieties of spring soft wheat, the grain turned out to be suitable for baking in terms of the mass fraction of gluten – 21.0-24.3% and the IDC index – 81-92 units.
spring soft wheat, variety, harvest, gluten, protein
Введение. Изменения урожайности яровой пшеницы в Средневолжском регионе следует рассматривать как результат влияния двух основных факторов: погодно-климатических условий и культуры земледелия, т.е. технологи возделывания, одним из элементов которых является сорт [1].
В РФ эта идея сформулирована как концепция адаптивной системы сельского хозяйства [2, 3, 4]. Сорта и гибриды, предназначенные для использования в системе адаптивного растениеводства должны удовлетворять ряду требований, основные из которых:
- устойчивость к наиболее характерным для агроэкологической зоны абиотическим стрессам, при этом, как уже отмечалось, при создании сортов сельскохозяйственных культур требуется учет особенностей естественных природно-климатических зон;
- устойчивость к биотическим факторам среды и минимальная потребность в химических средствах борьбы с сорняками, болезнями и вредителями;
- широкая норма реакции на флюктуирующие природно-климатические факторы (гомеоадаптивность);
- максимальная утилизация техногенных факторов (в первую очередь удобрений);
- стабильное формирование экологически безопасной продукции для целей потребления [5, 6, 7].
Наибольшую ценность представляют высококачественные сорта сильной, ценной и твердой пшеницы. В основе деления яровой пшеницы на классы основным является способность быть улучшителем по силе муки (количеством белка и клейковины [8, 9, 10].
На содержание белка сильно влияют почвенно-климатические условия. При продвижении посевов пшеницы и других зерновых культур с севера на юг и с запада на восток содержание белка увеличивается. На качестве зерна сказываются сухость воздуха, солнечная инсоляция, повышенное содержание азота в почве, уровень агротехники и от генотипа сорта. Содержание белка в зерне яровой пшеницы, выращенной на северо-западе, составляет 12,6 %, а в районах Среднего Поволжья – до 16,8 [11, 12, 13].
В стратегии современного земледелия среди факторов, определяющих экономическую и экологическую эффективность производства зерна, возрастает роль регионально адаптированных сортов, способных в меняющихся условиях среды формировать стабильно высокие урожаи. Особо остра это проблема применительно к метеозависимым культурам в регионах с неустойчивыми климатическими условиями [14, 15, 16].
Рост продуктивности полевых культур за счет внедрения в производство урожайных сортов приобретает особое значение в отрасли растениеводства [17, 18, 19]. Именно поэтому, существует необходимость в оценке генотипов (сортов) с точки зрения урожайности и качеству зерна в условиях черноземных почв Предволжья Республики Татарстан.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты были заложены в 2022-2023 гг. в ООО «Авангард» Буинского района Республики Татарстан. Почва хозяйства черноземные, среднесуглинистого механического состава, характеризуется следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса в пахотном слое (0-30) - 6,3-6,8 % (по Тюрину), рНсол 6,1-6,7, подвижного фосфора – 187-193 и обменного калия 172-178 мг/кг почвы (по Кирсанову).
В качестве материала для исследований были использованы районированные в Предволжской зоне Республики Татарстан сорта яровой мягкой пшеницы Симбирцит, Йолдыз, Иделле, Балкыш, АльВарис, Экада 109, Бурлак и Архат.
В оба года предшественником являлась озимая рожь после чистого пара. Технология возделывания для всех сортов одинаковая. Основная обработка почвы заключалась в проведении лущения стерни на 6…8 см (ЛДГ-10) и вспашка плугом ПН-4-35 на глубину 25…27 см. Срок посева в 2022 году 28 апреля, 2023 – 21 апреля. Норма высева – 5 млн. всхожих семян на 1 га, глубина заделки – 4…5 см. Уход за посевами заключался в борьбе с сорной растительностью с использованием гербицида Аметил, ВРК в дозе 0,7…1,5 л/га в фазу кущения механизированным способом (МТЗ-82 + ОПШ-15). Уборка урожая проводилась комбайном ДОН – 1500 при полной спелости зерна в 2022 г. 5 августа, в 2023 – 25 июля. Урожай зерна переводили на 100 % чистоту и 14 % влажность (ГОСТ 27548-97).
Общая площадь опытной делянки – 160 м2, учетная – 150 м2 повторность трехкратная, размещение делянок систематическое. Статистическую обработку результатов исследований проводили по Б.А. Доспехову (Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.) с использованием программ для Microsoft Excel.
Результаты и обсуждение. По данным метеостанции «Тетюши» Тетюшевского района Республики Татарстан гидротермические показатели в период вегетации яровой пшеницы в 2022 году имели следующие значения: среднесуточная температура воздуха – 17,8 0С (при норме 17,3 0С), сумма осадков – 165 мм (или 105,3% от среднемноголетних значений). ГТК – 1,35 за вегетацию, что характеризует создавшиеся метеоусловия как весьма благоприятными для роста и развития яровой пшеницы. В 2023 г. величины этих показателей составили соответственно 19,4 0С, что превышает нормативного показателя на 2,1 0С; 108,4 мм (66,1% от нормы), ГТК - 0,8.
Показатели посевных качеств семян испытываемых сортов яровой пшеницы приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Посевные качества семян различных сортов яровой пшеницы
|
Сорт |
2022 г. |
2023 г. |
||||
|
энергия прорастания, % |
сила роста, г |
лабораторная всхожесть, % |
энергия прорастания, % |
сила роста, г |
лабораторная всхожесть, % |
|
|
Симбирцит |
91,7 |
8,5 |
93,0 |
88,5 |
8,0 |
92,4 |
|
Йолдыз |
92,8 |
8,6 |
93,5 |
90,6 |
8,2 |
93,0 |
|
Иделле |
93,0 |
8,6 |
93,7 |
92,2 |
8,4 |
92,6 |
|
Балкыш |
96,0 |
10,6 |
95,3 |
94,5 |
9,8 |
94,0 |
|
АльВарис |
96,5 |
12,4 |
96,5 |
94,0 |
11,6 |
95,6 |
|
Экада 109 |
95,6 |
10,9 |
94,8 |
94,0 |
10,3 |
94,7 |
|
Бурлак |
97,0 |
9,3 |
98,8 |
95,0 |
9,0 |
96,8 |
|
Архат |
94,6 |
10,7 |
97,0 |
93,4 |
10,2 |
96,0 |
Посевные качества семян у испытываемых сортов яровой пшеницы в оба года исследований были определены до посева в лаборатории Буинский МРО и РО филиала ФГБУ «Россельхозцентр по РТ» и они отвечают требованиям ГОСТ Р52325-2005.
В оба года исследований высокие показатели энергии прорастания лабораторной всхожести и силы роста семян имели такие сорта как Архат, Экада 109, Балкыш, АльВарис и Бурлак. По-видимому, это связано с сроком и условиями уборки, а также от качества подработки семян и хранения.
Урожайные данные зерна испытываемых сортов яровой пшеницы представлены в табл. 2.
Таблица 2 – Урожайность изучаемых сортов яровой пшеницы в условиях Предволжья Республики Татарстан
|
Сорта |
Группа спелости |
Урожайность, т/га |
|
||
|
2022 г. |
2023 г. |
средняя |
|||
|
Симбирцит |
среднеспелый |
3,22 |
2,81 |
3,01 |
|
|
Йолдыз |
среднеспелый |
4,09 |
3,18 |
3,64 |
|
|
Иделле |
среднеспелый |
3,29 |
3,09 |
3,19 |
|
|
Балкыш |
среднеспелый |
4,21 |
3,38 |
3,80 |
|
|
АльВарис |
среднепоздний |
4,53 |
3,50 |
4,02 |
|
|
Экада 109 |
среднеспелый |
4,08 |
3,41 |
3,75 |
|
|
Бурлак |
среднеспелый |
3,77 |
3,13 |
3,45 |
|
|
Архат |
среднеспелый |
4,58 |
3,57 |
4,08 |
|
|
НСР05 |
0,034 |
0,033 |
|
|
|
Анализ урожайных данных зерна различных сортов яровой пшеницы по годам исследований показал, что условия, складывающиеся в регионе после посева яровой пшеницы, были различными по влагообеспеченности. В 2022 году за вегетацию выпало 165 мм осадков, что положительно отразилось формированию высоких урожаев у всех изучаемых сортов. Однако, более урожайными оказались такие сорта как Экада 109 – 4,08 т/га, Йолдыз – 4,09, Балкыш – 4,21, АльВарис – 4,53 и Архат – 4,58 т/га. Сравнительно низкая урожайность у сортов Симбирцит и Иделле (3,22-3,29 т/га) возможно связано более сильным поражением от листостебельных болезней.
В условиях Предволжья Республики Татарстан ограничивающим фактором при возделывании яровой пшеницы выступает недостаток влаги. Метеорологические условия вегетации 2023 года были менее благоприятными для формирования урожая по сравнению с 2022 годом. Однако, более адаптированными к таким условиям оказались такие сорта как Экада 109 с урожайностью – 3,41 т/га, АльВарис – 3,50 и Архат – 3,57 т/га. В среднем за 2 года наибольшей продуктивностью с единицы площади выделились такие сорта как Экада 109 – 3,75 т/га, Балкыш – 3,80, АльВарис – 4,02 и Архат – 4,08 т/га.
Показатели технологического качества зерна яровой пшеницы, которые были проведены в лаборатории Буинского элеватора, в определенной степени различаются в связи с особенностями сортов, а также климатических условий. Лучшие показатели качества зерна пшеницы были характерны для сортов Балкыш – масса 1000 зерен – 41,1 г, натура зерна – 769 г/л, содержание белка в зерне – 12,9%, массовая доля клейковины – 23,4%, АльВарис – 42,6; 750; 14,3 и 23,9 (селекционный центр «Татарский научный исследовательский институт сельского хозяйства ФНЦ КазНЦ РАН), Бурлак – 42,2; 770; 15,2 и 230 (селекционный центр Ульяновского НИИСХ), Архат – 43,2; 774; 13,3 и 24,3 соответственно (селекционный центр Пензенского НИИСХ) (табл. 3).
Таблица 3 – Качество зерна сортов яровой пшеницы, выращенных на полях ООО «Авангард» Буинского района Республики Татарстан, среднее за 2022-2023 гг.
|
Сорта |
Характеристика |
Масса 1000 зерен, г |
Натура, г/л |
Белок, % |
Клейковина |
||
|
массовая доля, % |
ИДК, ед. |
группа качества |
|||||
|
Симбирцит |
филлер |
38,9 |
732 |
12,9 |
21,0 |
87 |
II |
|
Йолдыз |
филлер |
38,9 |
760 |
11,9 |
21,5 |
81 |
II |
|
Иделле |
ценная |
42,1 |
752 |
14,2 |
22,0 |
83 |
II |
|
Балкыш |
ценная |
41,1 |
769 |
12,9 |
23,4 |
95 |
II |
|
АльВарис |
ценная |
42,6 |
750 |
14,3 |
23,9 |
94 |
II |
|
Экада 109 |
ценная |
40,9 |
739 |
10,7 |
20,0 |
83 |
II |
|
Бурлак |
филлер |
42,2 |
770 |
15,2 |
23,0 |
92 |
II |
|
Архат |
ценная |
43,2 |
774 |
13,3 |
24,3 |
91 |
II |
|
Коэффициент корреляции |
- |
|
|
|
|
|
|
|
- средняя урожайность за 2 года по испытываемым сортам 3,62 т/га |
- |
0,73 |
0,85 |
0,17 |
-0,34 |
0,08 |
|
|
- с массовой долей клейковины |
- |
-0,03 |
0,14 |
0,90 |
- |
0,44 |
|
|
- с ИДК |
- |
0,07 |
0,22 |
0,13 |
0,46 |
- |
|
|
Требования ГОСТ 9353-90 к III товарному классу |
- |
- |
не менее 710 |
- |
не менее 23,0 |
не ниже II гр. |
|
Испытываемые сорта яровой пшеницы по крупности зерна имеют близкие значения масса 1000 зерен – 40,9-43,2 г. По натуре зерна все изучаемые сорта (732-774 г/л) превышают требования ГОСТ для III товарного класса (710 г/л). По содержанию в зерне белка выделились сорта селекционного центра «Татарской НИИСХ ФНЦ КазНЦ РАН» – Иделле – 14,2%, АльВарис – 14,3%, Пензенского НИИСХ – Архат-13,3 % и Ульяновского НИИСХ – Бурлак-15,2%. Массовая доля клейковины от 23,0 % до 24,3 % были присуще таким сортам как Бурлак, Балкыш, АльВарис и Архат, отвечающим требованиям III товарного класса (не менее 23,0 %). По оптимальному соотношению упругости и растяжимости клейковины по ИДК, перечисленные выше сорта, так же отвечают требованиям к III товарному классу.
Расчет коэффициентов корреляции представленных сортов яровой пшеницы в среднем за 2 года показал, что с урожайностью зерна сильную положительную зависимость имеет масса 1000 зерен (r= 0,73), натурная масса зерна (r= 0,85). С массовой долей клейковины сильная положительная корреляционная связь установлена по содержанию белка (r= 0,90), а урожайностью зерна установлена отрицательная корреляционная зависимость (r= -0,34). Качество клейковины, определяемое значением ИДК, не имеет сильной корреляционной зависимости ни с одним из изучаемых показателей, что, по-видимому, связано со сложным характером формирования качества клейковины.
Выводы. Таким образом, наибольшую урожайность, в среднем за два контрастных по гидротермическим условиям года проявили сорта Экада 109 – 3,75 т/га, Балкыш – 3,80 т/га, АльВарис – 4,02 т/га и Архат – 4,08 т/га.
Технологические показатели зерна у изучаемых сортов Бурлак, Балкыш, АльВарис и Архат отвечают требованиям ГОСТ 9353-90 к III товарному классу.
1. Boys P. N., Myasnikova M. G., Vyushkov A. A. [Results and prospects of spring durum wheat breeding]. Samara: Avtonomnaja nekommercheskaja organizacija «Izdatel'stvo Samarskogo Nauchnogo Centra», 2022. 295
2. Zhuchenko A. A., Rozhmina T. A. [Genetic resources and plant breeding - the main mechanisms of adaptation in agriculture]. Vestnik agrarnoj nauki. 2019; 6(81): 3-8. https: //doi.org/10.15217/ISSN2587-666X.2019.6.3.
3. Zykin V. A., Shamanin V. P., Belan I. A. Jekologija pshenicy [Ecology of wheat]. Omsk: Obshhestvo s ogranichennoj otvetstvennost'ju "Sfera", 2000. 124.
4. Shakirzyanov A. H., Zykin V. A. Gibridizacija - osnova rekombinacionnoj selekcii rastenij [Hybridization is the basis of recombination plant breeding]. Ufa: Izdatel'sko-poligraficheskij kompleks pri Administracii Prezidenta Respubliki Bashkortostan, 2001. 67.
5. Gabdrakhimov O. B., Solodun V. I., Sultanov F. S. [Grain quality of zoned varieties of spring wheat in the Irkutsk region]. Vestnik KrasGAU. 2019; 1(142): 3-7.
6. Gabdrakhimov O. B., Solodun V. I. [The influence of chemicalization levels on the yield and grain quality of zoned varieties of spring wheat in the forest-steppe of the Irkutsk region]. Vestnik KrasGAU. 2019; 9(150): 3-10.
7. Vyushkov A. A., Mal'chikov P. N., Syukov V. V. Selekcionno-geneticheskoe uluchshenie jarovoj pshenicy [Breeding and genetic improvement of spring wheat]. Samara: Samarskij nauchnyj centr RAN, 2012. 266.
8. Amirov M. F., Shajhutdinov F. Sh., Serzhanov I. M. [Agrobiological foundations of the formation of a high-quality grain harvest of spring wheat species in the forest-steppe of the Middle Volga region]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2019; 14. S4-1(55): 5-9. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2020-5-9.
9. Ganiev A. I., Serzhanov I. M., Shaikhutdinov F. Sh. [The influence of pre-sowing seed treatment on the formation of grain yield and the quality of spring wheat seeds in the conditions of the Pre-Kama zone of the Republic of Tatarstan]. Zernovoe hozjajstvo Rossii. 2017; 2(50): 12-17.
10. Shaikhutdinov F. Sh., Serzhanov I. M., Serzhanova A. R. [The yield of spring soft wheat of the Ulyanovsk 105 variety depending on the level of nutrition and seeding rate in the conditions of the Kama region of the Republic of Tatarstan]. Sovremennye dostizhenija agrarnoj nauki: Nauchnye trudy vserossijskoj (nacional'noj) nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj pamjati zasluzhennogo dejatelja nauki i tehniki RF, professora, akademika akademii Agrarnogo obrazovanija, laureata Gosudarstvennoj premii RF v oblasti nauki i tehniki, zasluzhennogo izobretatelja SSSR Gajnanova Hazipa Sabirovicha, Kazan', 26 fevralja 2021 goda. Tom 1. Kazan': Kazanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet, 2021. 357-361.
11. Shaikhutdinov F. Sh., Amirov M. F., Serzhanov I. M. Productivity and grain quality of various types of spring wheat depending on seeding rates and nutrition background on gray forest soil of the Pre-Kama Region of the Republic of Tatarstan. Bio web of conferences: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2020), Kazan, 28–30 maja 2020 goda. EDP Sciences: EDP Sciences, 2020. 00076.
12. Strogonova A. V., Karpova L. V. [The influence of fertilizers on the formation of yield and sowing qualities of spring wheat seeds in the conditions of the forest-steppe of the Middle Volga region]. Kormlenie sel'skohozjajstvennyh zhivotnyh i kormoproizvodstvo. 2023; 6(215): 48-62. https: //doi.org/10.33920/sel-05-2306-05.
13. Fayzrakhmanov D. I., Valiev A. R., Ziganshin B. G. [The current state of grain production in the Russian Federation]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2021; 16. 2(62): 138-142. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-138-142.
14. Sineshchekov V. E., Vasilyeva N. V., Dudkina E. A. [Economic efficiency of grain production]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2018; 13. 4(51): 160-167. https: //doi.org/10.12737/article_5c3de3a7e063f6.62004014.
15. Sabitov M. M. [Economic efficiency of crop cultivation technologies in grain-steam crop rotation]. Dostizhenija nauki i tehniki APK. 2021; 35. 2: 13-18. https: //doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10202.
16. Sitdikova L. F., Mukhametgaliev F. N., Valiev A. R. [Problematic areas of resource provision for sustainable development of agroeconomical systems]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023; 18. 1(69): 155-161. https: //doi.org/https://doi.org/10.12737/2073-0462-2023-155-161.
17. Skorokhodov V. Yu., Zorov A. A., Maksyutov N. A. [Cultivation of spring durum wheat in conditions of unstable humidification of the Orenburg Urals]. Zemledelie. 2022; 1: 19-22. https: //doi.org/10.24412/00443913-2022-1-19-22.
18. Amirov M. F., Safiullin A. Ya., Gilyazov M. Yu. [Evaluation of the effectiveness of pre-sowing treatment of seeds and crops with biologically active substances on spring wheat in the conditions of the Kama region of the Republic of Tatarstan]. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023; 18. 2(70): 5-12. https: //doi.org/10.12737/2073-0462-2023-5-12.
19. Ocenka effektivnosti predposevnoy obrabotki semyan i posevov biologicheski aktivnymi veschestvami na yarovoy pshenice v usloviyah Predkam'ya Respubliki Tatarstan / M. F. Amirov, A. Ya. Safiullin, M. Yu. Gilyazov [i dr.] // Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2023. T. 18, № 2(70). S. 5-12. https: //doi.org/10.12737/2073-0462-2023-5-12.
20. Belan I. A., Rosseeva L. P., Zykin V. A. [The history of breeding spring soft wheat in SIBNIIS: productivity, adaptability]. Dostizhenija nauki i tehniki APK. 2008; 12: 8-10.
