Formation of productivity of spring wheat ear in arid climate of Orenburg Urals

Full Text

Введение

Пшеница (Triticum aestivum L.) — основная культура, возделываемая как в России, так и по всему земному шару. Прогнозируется, что к 2050 г. население Земли увеличится до 9,6 млрд человек [1], поэтому задачи роста урожайности всех продовольственных культур, в т. ч. и пшеницы, становятся более актуальными. Ежегодный прирост урожайности зерна на 2 % позволит решить потребность в пшенице [2].

Основным фактором, влияющим на продуктивность возделываемых сельскохозяйственных культур, является изменение климата, в особенности увеличение его засушливости. Оренбургская область относится к регионам неустойчивого увлажнения, где как показано в [3, 4], частота весенне-­летних засух в более засушливые периоды увеличилась в 2,5 раза по сравнению с более влажными периодами. Анализ динамики урожайности яровых зерновых в данной зоне за длительный период (1883—2013 гг.) позволил [5] сделать вывод о том, что отклонения уровней урожайности объясняются погодными факторами.

По оценке [6] «негативный результат глобального потепления в Оренбуржье — дефицит атмосферной влаги, который не может быть восполнен за счет скудных водных ресурсов степной территории». Начальные запасы продуктивной влаги в почве центральной зоны Оренбуржья снизились от 130…150 мм в 2008 г. до 80…100 мм к 2015—2021 гг. при росте дневной температуры воздуха в июле до экстремальных значений для растений (30 С° и выше) и показателям температуры августа, приблизившимся к июльским.

В формировании продуктивности зерновых культур основную роль играют такие характеристики, как архитектура урожая, наступление и продолжительность фенологических фаз вегетации, морфологические характеристики колоса и зерна [7, 8]. В частности, в [9] установлено, что урожайность зерна яровой пшеницы тесно связана с продолжительностью всего периода вегетации (r = 0,98), а также в значительной мере с продолжительностью периодов всходы — кущение (r = 0,90), кущение — выход в трубку (r = 0,51), выход в трубку — колошение (r = 0,84).

Стресс от засухи оказывает отрицательное влияние на ключевые характеристики и урожайность зерна пшеницы: на количество зерна в колосе на 38…50 %, массу 1000 зерен на 16,4…19,0 %, высоту растений на 14,7…34,4 % [10], т. е. снижает количество зерен в колосе и массу зерна и, в конечном итоге, урожай зерна [11, 12].

В различных полевых опытах установлены достоверные корреляционные связи урожайности с продуктивной кустистостью, числом зерен в колосе, с массой зерна с колоса, массой 1000 зерен [13, 14]. Наблюдается сортовая специфика в снижении продуктивности колоса: в условиях засухи снижение его продуктивности у раннеспелых сортов выше (32,0…41,2 %), чем у среднеранних (22,9…42,9 %) и среднеспелых (27,9…30,6 %), и разный уровень зависимости урожайности сортов разных групп спелости от структурных элементов [15, 16].

Для условий Оренбургского Предуралья в более ранних исследованиях установлено, что рост урожайности сортов яровой пшеницы определяется ростом длины колоса, длины стебля и длины верхнего междоузлия до определенного уровня, после которого отмечается спад уровня продуктивности [17]. По данным авторов [18], имеются сортовые особенности в формировании морфогенеза и продуктивности побега яровой пшеницы: числа колосков и зерновок в колосе, массы семян. Это подтверждается данными других исследований, по которым установлено, что реализация адаптивного потенциала сорта зависит от степени развития зачаточного колоса при влажности устойчивого завядания растений, от которой зависит величина сброса колосков, цветков и снижение жизнеспособности конуса нарастания [19]. Авторами [20] также подчеркивается преимущество сортов с генетическим материалом Thinopyrum pontium для выведения сортов яровой пшеницы с механизмами адаптации к засухе.

Таким образом, формирование продуктивности колоса и его составляющих является результатом взаимодействия многих факторов: от погодно-­климатических до сортовых особенностей.

Цель исследования — анализ формирования продуктивности колоса сортов яровой мягкой пшеницы, обусловленных изменениями погодно-­климатических факторов и появлением новых сортов данной культуры в зоне Оренбургского Приуралья.

Материалы и методы исследований

Материалом для анализа послужили данные по урожайности и показателям структурных элементов агроценоза и колоса сортов яровой мягкой пшеницы, полученные в 2019—2020 и 2022—2023 гг. в полевых опытах по их экологическому изучению в условиях центральной зоны Оренбургского Приуралья на черноземе южном. В опыте изучались районированные и перспективные в Оренбургской области сорта яровой мягкой пшеницы. Предшественник — пар черный. Предпосевную подготовку почвы проводили в соответствии с рекомендациями, принятыми в зоне исследований. Посев сеялкой СН‑16 нормой высева 4,0 млн всхожих семян на гектар. Повторность опыта 3‑кратная. Площадь делянки 66 кв. м (40 м × 1,65 м). В опыте изучали районированные в Оренбургской области сорта яровой мягкой пшеницы: Учитель (контроль), Оренбургская 30, Оренбургская 13, Оренбургская 23 и Оренбургская юбилейная (Федеральное государственное научное учреждение биологических систем и агротехнологий Российской академии наук); Саратовская 42 и Саратовская 70 (Федеральный аграрный научный центр Юго-­Востока); Тулайковская золотистая и Ульяновская 105 (Самарский Федеральный исследовательский центр). Снопы для анализа структуры урожая отбирались в двух повторениях опыта в четырех местах делянок каждая площадью 0,25 кв. м; суммарная площадь по отбору образцов по каждому сорту составляла 2 кв. м. Для определения продуктивности колоса с каждого повторения сорта отбирали по 10 типичных растений; общее число растений в анализе составляло 20 штук. Измеряли длину растения, длину колоса, число колосков, число зерен в колосе, взвешивали массу зерна с колоса. Массу 1000 зерен определяли в снопе для учета структуры урожая после обмолота каждого снопа в повторности. Анализ показателей структуры урожая, растений и колоса проводили в соответствии с методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур ^[1]. Обработку массива экспериментальных данных провели методом однофакторного нелинейного корреляционно-­регрессионного анализа [21] с использованием библиотеки из 34 алгебраических функций, в т. ч. полиномиальных и показательных функций. Регрессионный анализ включал метод отыскания параметров регрессионной модели и статистическую обработку данных. Основным методом отыскания параметров регрессионной модели является метод наименьших квадратов. Суть этого метода заключается в минимизации суммы квадратов отклонений между найденными в опыте значениями параметров оптимизации и предсказываемыми данной моделью.

Поскольку вид математической зависимости между параметрами оптимизации и варьируемым фактором apriori (от латинского «до опыта») неизвестен, то в качестве регрессионной модели использовали полиномы некоторого порядка:

У = а₀ + а₁х + а₂х² + … a_kx^k,

где k — порядок полинома.

Результаты исследований и обсуждение

Погодные факторы в период роста и развития яровой пшеницы в годы исследований отличались резкой засушливостью, которая характерна в 2015—2021 гг. для Оренбургского Приуралья. Формирование урожайности основных сельскохозяйственных культур проходит при нарастании температуры воздуха с началом вегетации на фоне недостатка продуктивной влаги. Такая картина условий вегетации была характерна и в годы наших исследований.

При оценке периодов вегетации по гидротермическому коэффициенту [22] годы исследований характеризовались резкой засушливостью (табл. 1). Особо засушливыми были в 2019 г. май, в 2020 г. — весь период вегетации, в 2022 г. — июнь, а в 2023 г. — май — июнь. В 2023 г. в мае выпала 4‑месячная норма осадков, но резкое повышение температуры воздуха в июне — июле не позволило реализовать максимальную продуктивность.

Таблица 1
Гидротермический коэффициент за май — июль в 2019—2023 гг.

Месяцы	Гидротермический коэффициент, ед.
	2019	2020	2022	2023
За май — июль	0,61	0,38	1,10	0,54
В том числе за: май	0,18	0,60	3,35	0,27
июнь	0,50	0,34	0,30	0,55
июль	1,36	0,28	0,59	0,76

Источник: выполнено И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 1
Hydrothermal coefficient for May — July in 2019—2023

Months	Hydrothermal coefficient
	2019	2020	2022	2023
May — July	0.61	0.38	1.10	0.54
Including: May	0.18	0.60	3.35	0.27
June	0.50	0.34	0.30	0.55
July	1.36	0.28	0.59	0.76

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

В сложившихся условиях прохождения вегетации и формирования продуктивности колоса мы сочли нужным провести оценку ее составляющих.

Урожайность сортов в опыте в среднем за 4 года составила 13,4 ц с 1 га с максимальным значением 17,4 ц с 1 га в 2022 г. и минимальным — 10,1 ц с 1 га в 2019 г. (табл. 2). Более урожайным как в среднем за 4 года, так и по каждому году отдельно оказался сорт Ульяновская 105. Два сорта — Учитель и Саратовская 42 — показали низкую среднюю урожайность за 4 года (соответственно 9,3 и 11,0 ц с 1 га) и в течение всех лет опытов. Остальные сорта сформировали урожайность от 12,9 до 14,6 ц с 1 га.

Проведена оценка экологической пластичности сортов по каждому году по методу Грязнова [23] с ранжированием показателей за годы опытов (табл. 3).

Наиболее пластичным оказался сорт Ульяновская 105, два последующих места в ранге заняли сорта Тулайковская золотистая и Саратовская 70, а наименьшая пластичность — у сортов Учитель, Оренбургская 13 и Саратовская 42. Таким образом, сорта яровой пшеницы в годы их изучения отличались значительными отклонениями в урожайности и демонстрировали разную экологическую пластичность.

Таблица 2
Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы  в Оренбургском Приуралье в 2019—2023 гг.

Наименование сорта	Урожайность, ц с 1 га
	2019	2020	2022	2023	Средняя
1. Учитель — контроль	8,4	9,2	10,7	8,9	9,3
2. Ульяновская 105	14,3	16,8	26,2	17,0	18,6
3. Саратовская 42	7,8	12,9	12,3	10,8	11,0
4. Саратовская 70	10,9	15,6	17,1	11,9	13,9
5. Оренбургская 13	8,7	11,8	18,8	11,4	12,7
6. Оренбургская 30	9,5	14,7	17,8	13,1	13,8
7. Оренбургская 23	10,5	13,4	18,5	12,7	13,8
8. Тулайковская золотистая	11,4	15,0	18,5	13,6	14,6
9. Оренбургская юбилейная	9,8	12,3	16,3	13,3	12,9
Средняя	10,1	13,5	17,4	12,5	13,4
НСР05	1,95	1,96	2,13	0,86

Источник: выполнено  И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 2
Yield of spring soft wheat varieties in the Orenburg Urals in 2019—2023

Variety	Yield, centners per ha
	2019	2020	2022	2023	Average
1. Uchitel (control)	8.4	9.2	10.7	8.9	9.3
2. Ulyanovskaya 105	14.3	16.8	26.2	17.0	18.6
3. Saratovskaya 42	7.8	12.9	12.3	10.8	11.0
4. Saratovskaya 70	10.9	15.6	17.1	11.9	13.9
5. Orenburgskaya 13	8.7	11.8	18.8	11.4	12.7
6. Orenburgskaya 30	9.5	14.7	17.8	13.1	13.8
7. Orenburgskaya 23	10.5	13.4	18.5	12.7	13.8
8. Tulaykovskaya zolotistaya	11.4	15.0	18.5	13.6	14.6
9. Orenburgskaya yubileynaya	9.8	12.3	16.3	13.3	12.9
Average	10.1	13.5	17.4	12.5	13.4
LSD05	1.95	1.96	2.13	0.86

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

Таблица 3
Результаты расчета рангов сортов по урожайности в 2019—2023 гг. и их итоговая оценка

Наименование сорта	Ранг				Сумма рангов	Место
	2019	2020	2022	2023
1. Учитель — контроль	8	9	8	9	34	9
2. Ульяновская 105	1	1	1	1	4	1
3. Саратовская 42	9	6	7	8	30	8
4. Саратовская 70	3	2	5	6	16	3
5. Оренбургская 13	7	8	2	7	24	7
6. Оренбургская 30	6	4	4	4	18	5
7. Оренбургская 23	4	5	3	5	17	4
8. Тулайковская золотистая	2	3	3	2	10	2
9. Оренбургская юбилейная	5	7	6	3	21	6

Источник: выполнено И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 3
The results of calculating the grades of varieties by yield in 2019—2023  and their final assessment

Variety	Grade				Sum of grades	Place
	2019	2020	2022	2023
1. Uchitel (control)	8	9	8	9	34	9
2. Ulyanovskaya 105	1	1	1	1	4	1
3. Saratovskaya 42	9	6	7	8	30	8
4. Saratovskaya 70	3	2	5	6	16	3
5. Orenburgskaya 13	7	8	2	7	24	7
6. Orenburgskaya 30	6	4	4	4	18	5
7. Orenburgskaya 23	4	5	3	5	17	4
8. Tulaykovskaya zolotistaya	2	3	3	2	10	2
9. Orenburgskaya yubileynaya	5	7	6	3	21	6

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

Результаты корреляционно-­регрессионного анализа указали (табл. 4) на наличие достоверных связей урожайности яровой мягкой пшеницы и числа продуктивных стеблей на единице площади, а также массы 1000 зерен, числа колосков в колосе, числа зерен в колосе и массы зерна с колоса.

Полученные при этом графики связи рассматриваемых зависимостей показали, что теоретической урожайности в пределах от 14,9 до 19,1 ц с 1 га соответствуют показатели продуктивности колоса по числу зерен в колосе 25,7 шт., массе 1000  ерен 35,8 г, числу колосков в колосе 13,6 шт., массе зерна с колоса 0,75 г. По показателю длины колоса результаты математических связей оказались недостоверными.

Урожайность посева, как известно, складывается из продуктивности отдельных колосьев, что, в свою очередь, может определяться погодными факторами и сортовыми особенностями.

Таблица 4
Зависимость урожайности яровой мягкой пшеницы от показателей продуктивности колоса

Коррелируемые величины	Параметр величин (М ± G)	ν, %	hyx	F
				факт.	теор.
Число зерен в колосе, индекс x1, шт.	8,40–25,70* 17,90 ± 3,5	29,29	—	—	—
Урожайность зерна y1, т с 1 га,	1,03 – 1,73 1,34 ± 0,19	24,01	0,505	3,27	1,76
y1 = 22,565—1,287x + 4,188—0,2x², т с 1 га, для 74,51 % случаев
Длина колоса x2, см	5,60 – 8,20 6,80 ± 0,67	9,91	—	—	—
Урожайность y2, т с 1 га	1,01 – 1,65 1,33 ± 0,16	12,26	0,501	1,26	1,46
y2 = — 49,643 + 17,987x2—1,271x2², т с 1 га, не удовлетворяет
Число колосков в колосе x3, шт.	9,00 – 13,60 11,10 ± 1,17	10,6	—	—	—
Урожайность y3, т с 1 га	1,00 – 2,24 1,35 ± 0,23	17,1	0,678	3,74	1,76
y3 = 63,714—10,360x3 + 0,620x3², т с 1 га, для 65,60 % случаев
Масса зерна с 1 колоса x4, г	0,27 – 0,75 0,50 ± 0,11	21,01	—	—	—
Урожайность y4, т с 1 га	0,94 – 1,67 1,33 ± 0,17	12,60	0,602	4,52	1,46
y4 = 17,752—2,125x4, т с 1 га, для 76,29 % случаев
Масса 1000 зерен x5, г	24,49 – 35,83 29,90 ± 2,96	9,89	—	—	—
Урожайность y5, т с 1 га	1,04 – 1,87 1,34 ± 0,23	17,50	0,841	3,23	1,76
y5 = 53,883—3,327x5 + 6,533—0,2x5², т с 1 га, для 70,80 % случаев

Примечание. * В числителе указаны минимальные и максимальные показатели признака.
Источник: выполнено  И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 4
Dependence of spring soft wheat yield on ear productivity indicators

Correlated indicators	Indicator parameter (М ± G)	ν, %	hyx	F
				act.	theor.
Number of grains per ear, x1 index	8.40 – 25.70* 17.90 ± 3.5	29.29	–	–	–
Grain yield y1, tons per ha	1.03 – 1.73 1.34 ± 0.19	24.01	0.505	3.27	1.76
y1 = 22.565 — 1.287x + 4.188 — 0.2x², t per 1 ha, for 74.51% of cases
Ear length x2, cm	5.60 – 8.20 6.80 ± 0.67	9.91	–	–	–
Productivity y2, tons per 1 ha	1.01 – 1.65 1.33 ± 0.16	12.26	0.501	1.26	1.46
y2 = — 49.643 + 17.987x2 — 1.271x2², t per 1 ha, does not satisfy
Number of spikelets per ear x3	9.00 – 13.60 11.10 ± 1.17	10.6	–	–	–
Productivity y3, tons per ha	1.00 – 2.24 1.35 ± 0.23	17.1	0.678	3.74	1.76
y3 = 63.714 — 10.360x3 + 0.620x3², t per 1 ha, for 65.60% of cases
Grain weight per ear, g (x4)	0.27 – 0.75 0.50 ± 0.11	21.01	–	–	–
Productivity y4, tons per ha	0.94 – 1.67 1.33 ± 0.17	12.60	0.602	4.52	1.46
y4 = 17.752 — 2.125/x4, t per ha, for 76.29% of cases
Weight of 1000 grains x5, g	24.49 – 35.83 29.90 ± 2.96	9.89	–	–	–
Productivity y5, tons per ha	1.04 – 1.87 1.34 ± 0.23	17.50	0.841	3.23	1.76
y5 = 53.883 — 3.327x5 + 6.533 — 0.2x5², t per 1 ha, for 70.80% of cases

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

В наших исследованиях длина колоса изменялась по годам опытов от 6,2 до 7,5 см и разнилась по сортам от 6,4 до 7,1 см, но эти значения оказались малосущественными для определения различий в продуктивности агроценоза (табл. 5).

Таблица 5
Длина колоса сортов яровой мягкой пшеницы в 2019—2023 гг.

Название сорта	Длина колоса, см
	2019	2020	2022	2023	Средняя
1. Учитель — контроль	6,9	8,2	6,2	6,7	7,0
2. Ульяновская 105	7,3	7,9	7,2	5,8	7,1
3. Саратовская 42	5,6	7,1	6,7	6,0	6,4
4. Саратовская 70	6,0	7,1	7,4	5,7	6,6
5. Оренбургская 13	6,5	8,1	7,0	6,5	7,0
6. Оренбургская 30	7,2	7,1	6,5	5,8	6,7
7. Оренбургская 23	6,9	7,6	6,8	6,3	6,9
8. Тулайковская золотистая	6,5	7,0	6,1	5,8	6,4
9. Оренбургская юбилейная	7,0	7,4	7,2	7,0	6,8
Средняя	6,7	7,5	6,8	6,2	6,8

Источник: выполнено И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 5
Ear length of spring soft wheat varieties in 2019—2023

Variety	Ear length, cm
	2019	2020	2022	2023	Average
1. Uchitel (control)	6.9	8.2	6.2	6.7	7.0
2. Ulyanovskaya 105	7.3	7.9	7.2	5.8	7.1
3. Saratovskaya 42	5.6	7.1	6.7	6.0	6.4
4. Saratovskaya 70	6.0	7.1	7.4	5.7	6.6
5. Orenburgskaya 13	6.5	8.1	7.0	6.5	7.0
6. Orenburgskaya 30	7.2	7.1	6.5	5.8	6.7
7. Orenburgskaya 23	6.9	7.6	6.8	6.3	6.9
8. Tulaykovskaya zolotistaya	6.5	7.0	6.1	5.8	6.4
9. Orenburgskaya yubileynaya	7.0	7.4	7.2	7.0	6.8
Average	6.7	7.5	6.8	6.2	6.8

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

Число колосков в колосе определяется благоприятностью условий года как в период вегетативного развития растений, когда закладываются метамеры колосковых бугорков, так и в генеративный период, когда формируется их окончательное количество. В наших исследованиях (табл. 6) число колосков в колосе имело существенную (r = 0,678) связь с урожаем и изменялось от 13,6 шт. у сорта Ульяновская 105 в 2019 г. до 9,2 шт. у сорта Саратовская 42 в 2023 г.; что в значительной степени обусловливалось существенной засушливостью мая и наложением отрицательных факторов гидротермического режима последующих месяцев.

Таблица 6
Число колосков в колосе сортов яровой мягкой пшеницы в 2019—2023 гг.

Название сорта	Число колосков в колосе, шт.
	2019	2020	2022	2023	Среднее
1. Учитель — контроль	11,5	11,8	10,4	9,8	10,9
2. Ульяновская 105	13,0	12,9	13,6	9,9	12,4
3. Саратовская 42	9,6	11,1	11,4	9,2	10,3
4. Саратовская 70	10,5	11,4	12,0	9,4	10,8
5. Оренбургская 13	10,7	12,3	10,5	9,0	10,6
6. Оренбургская 30	11,5	11,3	11,2	9,6	10,9
7. Оренбургская 23	12,1	11,8	10,8	9,4	11,0
8. Тулайковская золотистая	12,5	11,5	10,9	9,3	11,1
9. Оренбургская юбилейная	11,8	12,0	11,6	10,7	11,5
Среднее	11,5	11,9	11,4	9,6	11,1

Источник: выполнено  И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 6
Number of spikelets per ear of spring soft wheat varieties in 2019—2023

Variety	Number of spikelets per ear
	2019	2020	2022	2023	Average
1. Uchitel (control)	11.5	11.8	10.4	9.8	10.9
2. Ulyanovskaya 105	13.0	12.9	13.6	9.9	12.4
3. Saratovskaya 42	9.6	11.1	11.4	9.2	10.3
4. Saratovskaya 70	10.5	11.4	12.0	9.4	10.8
5. Orenburgskaya 13	10.7	12.3	10.5	9.0	10.6
6. Orenburgskaya 30	11.5	11.3	11.2	9.6	10.9
7. Orenburgskaya 23	12.1	11.8	10.8	9.4	11.0
8. Tulaykovskaya zolotistaya	12.5	11.5	10.9	9.3	11.1
9. Orenburgskaya yubileynaya	11.8	12.0	11.6	10.7	11.5
Average	11.5	11.9	11.4	9.6	11.1

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

Число зерен в колосе — наиболее важная составляющая продуктивности посевов. В сумме с количеством колосков она определяет окончательную продуктивность посева. В годы с засушливостью мая (2019 и 2023) с ГТК 0,18 ед. и 0,27 ед. соответственно данный показатель резко снижался, особенно у сорта Учитель (табл. 7). При росте гидротермического коэффициента до значений 0,60 ед и выше число зерен в колосе значительно возрастало. В число сортов с наибольшим числом зерен в колосе вошли Ульяновская 105, Саратовская 70, Оренбургская 23. Подавляющее преимущество по озерненности колоса у сорта Ульяновская 105, два сорта (Оренбургская 23 и Саратовская 70) незначительно уступили ему. Данный показатель существенно возрастает в годы с относительно высокими значениями ГТК в мае — 2020 и 2023 гг. на фоне усиления засушливости в последующем.

Таблица 7
Число зерен в колосе сортов яровой мягкой пшеницы в 2019—2023 гг.

Название сорта	Число зерен в колосе, шт.
	2019	2020	2022	2023	Среднее
1. Учитель — контроль	8,4	16,1	16,2	14,5	13,8
2. Ульяновская 105	18,7	25,7	22,0	19,3	21,4
3. Саратовская 42	14,2	17,0	18,0	14,3	15,9
4. Саратовская 70	21,0	23,0	17,1	14,7	19,0
5. Оренбургская 13	18,0	20,2	18,0	17,0	18,3
6. Оренбургская 30	12,0	20,5	20,0	15,8	17,1
7. Оренбургская 23	19,3	18,1	22,0	19,0	19,6
8. Тулайковская золотистая	13,0	23,0	21,0	15,8	18,2
9. Оренбургская юбилейная	20,0	18,8	19,5	14,9	18,3
Среднее	16,1	20,3	19,3	16,1	18,0

Источник: выполнено  И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 7
Number of grains per ear of spring soft wheat varieties in 2019—2023

Variety	Number of grains per ear
	2019	2020	2022	2023	Average
1. Uchitel (control)	8.4	16.1	16.2	14.5	13.8
2. Ulyanovskaya 105	18.7	25.7	22.0	19.3	21.4
3. Saratovskaya 42	14.2	17.0	18.0	14.3	15.9
4. Saratovskaya 70	21.0	23.0	17.1	14.7	19.0
5. Orenburgskaya 13	18.0	20.2	18.0	17.0	18.3
6. Orenburgskaya 30	12.0	20.5	20.0	15.8	17.1
7. Orenburgskaya 23	19.3	18.1	22,0	19.0	19.6
8. Tulaykovskaya zolotistaya	13.0	23.0	21.0	15.8	18.2
9. Orenburg yubileynaya	20.0	18.8	19.5	14.9	18.3
Average	16.1	20.3	19.3	16.1	18.0

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

Масса зерна с колоса сопряжена с числом зерен в колосе и определяется как погодными факторами, так и сортовыми особенностями. Различия в данном показателе между относительно благоприятными (2020 и 2022 гг.) и более засушливыми (2019 и 2023) годами составили 21,7…32,6 % (табл. 8). Наиболее массивный колос сформировали сорта Ульяновская 105, Саратовская 70, Оренбургская 23.

Таблица 8
Масса зерна с 1 колоса сортов яровой мягкой пшеницы в 2029—2023 гг.

Название сорта	Масса зерна с 1 колоса, г
	2019	2020	2022	2023	Средняя
1. Учитель — контроль	0,27	0,42	0,44	0,33	0,37
2. Ульяновская 105	0,63	0,67	0,66	0,52	0,62
3. Саратовская 42	0,38	0,47	0,49	0,38	0,43
4. Саратовская 70	0,49	0,75	0,51	0,40	0,54
5. Оренбургская 13	0,52	0,57	0,52	0,42	0,49
6. Оренбургская 30	0,43	0,62	0,57	0,50	0,53
7. Оренбургская 23	0,54	0,53	0,66	0,46	0,55
8. Тулайковская золотистая	0,41	0,62	0,60	0,39	0,51
9. Оренбургская юбилейная	0,44	0,51	0,56	0,46	0,49
Средняя	0,46	0,57	0,56	0,43	0,50

Источник: выполнено  И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 8
Grain weight per 1 ear of spring soft wheat varieties in 2019—2023

Variety	Grain weight per ear, g
	2019	2020	2022	2023	Average
1. Uchitel (control)	0.27	0.42	0.44	0.33	0.37
2. Ulyanovskaya 105	0.63	0.67	0.66	0.52	0.62
3. Saratovskaya 42	0.38	0.47	0.49	0.38	0.43
4. Saratovskaya 70	0.49	0.75	0.51	0.40	0.54
5. Orenburgskaya 13	0.52	0.57	0.52	0.42	0.49
6. Orenburgskaya 30	0.43	0.62	0.57	0.50	0.53
7. Orenburgskaya 23	0.54	0.53	0.66	0.46	0.55
8. Tulaykovskaya zolotistaya	0.41	0.62	0.60	0.39	0.51
9. Orenburg yubileynaya	0.44	0.51	0.56	0.46	0.49
Average	0.46	0.57	0.56	0.43	0.50

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

Масса 1000 зерен — одно из основных слагаемых урожайности, характеризующих уровень агротехники, сортовые особенности. Различия по данному показателю между годами опытов составили от 0,03 до 0,14 г (0,07…32,6 %), а между сортами доходили до 0,25 г (67,6 %) (табл. 9). Резкая засушливость июля в 2020 г. с ГТК 0,28 ед. существенно снизила наполнение зерна, в итоге масса 1000 зерен была в среднем самой низкой по опыту (0,27 г), хотя отдельные сорта и в этих условиях сформировали массу 1000 зерен более чем 30,0 г: Оренбургская 30, Саратовская 70, Оренбургская 23 и Оренбургская юбилейная. В тоже время при относительно благоприятных условиях 2022 г. и средней массе 1000 зерен 32,36 г сорта Саратовская 42 и Учитель имели массу 1000 зерен 27,38…28,10 г, что свидетельствует об их неустойчивости к засушливости. Следует выделить три сорта: Оренбургская 30, Оренбургская юбилейная и Оренбургская 23 — с высокой абсолютной массой зерна.

Таблица 9
Масса 1000 зерен сортов яровой мягкой пшеницы в 2019—2023 гг.

Название сорта	Масса 1000 зерен, г
	2019	2020	2022	2023	Средняя
1. Учитель — контроль	27,12	28,01	27,38	29,31	27,96
2. Ульяновская 105	30,09	28,09	33,69	27,36	29,81
3. Саратовская 42	27,41	28,81	28,10	30,07	28,60
4. Саратовская 70	29,96	30,30	33,46	26,94	30,17
5. Оренбургская 13	29,24	30,34	31,57	28,16	29,83
6. Оренбургская 30	32,23	31,51	35,83	31,46	32,76
7. Оренбургская 23	30,12	28,03	35,02	32,44	31,40
8. Тулайковская золотистая	24,49	27,78	31,54	24,49	27,08
9. Оренбургская юбилейная	25,13	31,40	34,68	30,74	30,49
Средняя	29,12	25,99	32,36	29,00	29,12

Источник: выполнено  И.Н. Бесалиевым, Е.А. Ивановой.

Table 9
Weight of 1000 grains of spring soft wheat varieties in 2019—2023

Variety	Weight of 1000 grains, g
	2019	2020	2022	2023	Average
1. Uchitel (control)	27.12	28.01	27.38	29.31	27.96
2. Ulyanovskaya 105	30.09	28.09	33.69	27.36	29.81
3. Saratovskaya 42	27.41	28.81	28.10	30.07	28.60
4. Saratovskaya 70	29.96	30.30	33.46	26.94	30.17
5. Orenburgskaya 13	29.24	30.34	31.57	28.16	29.83
6. Orenburgskaya 30	32.23	31.51	35.83	31.46	32.76
7. Orenburgskaya 23	30.12	28.03	35.02	32.44	31.40
8. Tulaykovskaya zolotistaya	24.49	27.78	31.54	24.49	27,08
9. Orenburg yubileynaya	25.13	31.40	34.68	30.74	30.49
Average	29.12	25.99	32.36	29.00	29.12

Source: created by I.N. Besaliev, E.A. Ivanova.

Условия Оренбургского Приуралья отличаются крайней засушливостью с началом вегетации зерновых культур. В отдельные годы недостаток осадков на фоне высокой температуры воздуха сопровождает весь период вегетации. Наиболее жесткие проявления таких факторов наблюдались в конце первого десятилетия — первой половине третьего десятилетия ХХI в. и невысокие урожаи сортов объясняются их частым повторением. Но отдельные сорта в этих условиях, как видно из наших данных, сравнительно более урожайные: Ульяновская 105, Саратовская 70, Тулайковская золотистая, Оренбургская 30, Оренбургская юбилейная, что подчеркивает их экологическую приспособленность. Эти сорта формируют более продуктивный колос, особенно по показателям массы зерна с колоса, массы 1000 зерен, числа зерен в колосе, что отмечается и в исследованиях [24], когда в условиях засушливости вегетационного периода более продуктивному сорту одновременно присущи высокие слагаемые продуктивности колоса. В наших опытах сорт Учитель проявил наименьшую адаптивность к условиям лет исследований, что подчеркивается и в недавних исследованиях [25], в которых установлено, что на развитие зерна яровой пшеницы оказывают влияние также способы обработки почвы. Так, вспашка приводила к удлинению колоса у сортов мягкой пшеницы, безотвальное рыхление зяби — к уменьшению длины колоса у сортов твердой пшеницы, а у сорта Учитель при посеве по пару было значительно меньше фертильных колосков по сравнению с аналогичным показателем у этого сорта при посеве по вспашке и безотвальному рыхлению.

Заключение

В целом, можно отметить, что основным фактором снижения продуктивности яровой пшеницы в зоне Оренбургского Приуралья в 2010—2021 гг. является нарастание температуры воздуха и неравномерное выпадение осадков, что в совокупности определяет резкую аридность климата. Одним из способов, обеспечивающих приспособленность к таким условиям, является выведение соответствующих сортов. Наши результаты доказывают, это возможно. Исследованиями установлено, что сорта яровой мягкой пшеницы Ульяновская 105, Саратовская 70, Тулайковская золотистая, Оренбургская 30, Оренбургская юбилейная формируют колос с более продуктивными показателями по числу зерен в колосе, массы зерна с колоса и массе 1000 зерен, что позволяет им в итоге увеличить урожайность.

 

^{1 Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск первый. Общая часть. М., 2019. 329 с.}

About the authors

Ishen N. Besaliev

Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: orniish_tzk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9389-1938
SPIN-code: 7462-8950

doctor of Agricultural Sciences, Leading Researcher, Head of the Department of Grain and Forage Crops Technology

29, 9 Yanvarya st., Orenburg, 460000, Russian Federation

Elena A. Ivanova

Federal Research Centre of Biological Systems and Agrotechnologies of the Russian Academy of Sciences

Email: biaelena201273@gmail.com
ORCID iD: 0009-0009-9260-4955
SPIN-code: 2420-8718

Candidate of Biological Sciences, Researcher

29, 9 Yanvarya st., Orenburg, 460000, Russian Federation

References