Оценка сортов гороха разных морфотипов по урожайности и качеству зерна в условиях степной зоны Самарской

 

В условиях Самарской области проведено изучение сортов гороха разных морфотипов по урожайности и качеству зерна. В исследовании участвовало 7 сортов, из них: 4 - включены в реестр селекционных достижений по Средневолжскому региону (Самариу, Флагман 9, Флагман 12, Флагман 10), один проходит государственное испытание с 2011 г. (Степняк), один готовится к передаче на испытание в 2015 г. (Волжанин). Результаты исследований показали, что за годы испытаний сорта с неограниченным ростом стебля по урожайности зерна превосходили - ограниченно-рослые на 15 %. Высокой урожайностью зерна характеризовались новые сорта Степняк и Волжанин, превышающие стандарты на 19 и 43 % соответственно. По технологическим показателям зерна все изучаемые сорта отвечали требованиям предъявляемым, предъявляемым к продовольственному зерну гороха. Лучшими по разваримости семян были Флагман 10 (2,73) и Волжанин (2,69), а по времени варки Самарец (115 мин). Сорта Самарец и Флагман 9 за годы испытаний накапливали наибольшее количество белка в семенах по сравнению с остальными.

Ключевые слова: горох, сорта, морфотипы, урожайность зерна, технологические качества семян, устойчивость к полеганию.

Введение

Одной из основных зернобобовых культур в Самарской области являются горох, где он занимает третье место после нута и сои по посевным площадям, а по урожайности зерна – первое. Однако урожайность этой ценной продовольственной культуры в хозяйствах области нестабильна. Она сильно варьирует по годам и агроклиматическим зонам области. Причиной тому являются резкие колебания климатических факторов в течение вегетации культуры их непостоянство по годам. Кроме того все чаще стали наблюдаться почвенные и воздушные засухи снижающие урожайность зерна, а иногда и приводящие к гибели посевов. Поэтому для стабилизации продукции гороха необходимо внедрение в производство сортов устойчивых к этому негативному явлению. Вместе с тем обладающих высоким качеством зерна и пригодностью к индустриальной технологии возделывания.

Из сортов гороха, возделываемых в Самарской области 45 % селекции Самарского НИИСХ, где главной задачей в селекции этой культуры является создание зерновых сортов продовольственного назначения, обладающих высокой урожайностью и пригодностью к прямой комбайновой уборке [1, 2].

В задачу наших исследований входила оценка продуктивности и качества урожая сортов гороха усатого морфотипа с различным типом роста стебля селекции Самарского НИИСХ с целью выделения наиболее адаптивных к условиям Среднего Поволжья.

Материал, методика исследований и климатические условия

Экспериментальная работа проводилась в 2011 - 2013 гг. в лаборатории зернобобовых культур и лаборатории технолого-аналитического сервиса Самарского НИИСХ. Агротехника для гороха в опыте обычная принятая для Самарской области [3].

Объектом изучения были 7 сортов гороха местной селекции с различным типом роста стебля. Поэтому морфологическому признаку они разделялись на две группы:

1. неограниченно-рослые (усато-индетерминантного морфотипа) Самарец, Самариус, Степняк;

2. ограниченно-рослые (усато-детерминантного и усато-полудетерминантного морфотипа) Флагман 9, Флагман 12, Флагман 10, Волжанин.

Стандартом в первой группе был Самарец как первый местный, созданный сорт усато-индетерминантного морфотипа. Он до 2009 г. был стандартом для сортов гороха, проходящих государственное испытание в Самарской области. Во второй группе стандартом был Флагман 9, как первый местный, созданный сорт с ограниченно-рослым типом стебля.

Учетная площадь делянок 21,6м2, повторность опыта 4-х кратная. Фенологические наблюдения и учеты, технологическая оценка зерна проводились в соответствии с методическими указаниями [4, 5, 6].

Уборку делянок проводили комбайном Сампо 130. Урожай учитывали сплошным методом. Перед уборкой урожая с двух несмежных повторений были отобраны растения для определения структуры урожая. Показатели качества зерна определяли в лаборатории технолого-аналитического сервиса.

Математическая обработка экспериментальных данных проведена методами дисперсионного анализа [7].

Метеорологические условия за годы исследований для гороха сложились по-разному. Судя по наибольшей урожайности зерна 2,9 т/га, благоприятным для гороха был 2011 г. Умеренным для культуры был 2012 г, урожайность зерна составила 2,77 т/га. Менее благоприятным был 2013 г., урожайность зерна составила – 1,65 т/га.

Результаты исследований

Урожайность зерна у гороха в значительной степени зависела от погодных условий, существенно изменялась по годам, но определялась особенностями сорта (табл. 1).

Таблица 1

Урожайность зерна (т/га) сортов гороха разных морфотипов. Самарский НИИСХ, КСИ 2011-2013гг.

Сорта / морфотипы	2011 год	2012 год	2013 год	Средняя
Усатый с не ограниченным ростом стебля
Самарец стандарт	3,01	2,48	1,62	2,37
Самариус	3,24	2,96*	1,70	2,63
Степняк	3,62*	3,11*	1,80*	2,84
Средняя	3,29	2,85	1,70	2,61
Усатый с ограниченным ростом стебля
Флагман 9 стандарт	1,93	2,46	1,29	1,89
Флагман 12	2,34*	2,80*	1,65*	2,26
Флагман 10	2,32*	2,59	1,70*	2,20
Волжанин	3,47*	2,93*	1,77*	2,72
Средняя	2,52	2,69	1,60	2,27
НСР 05 об	0,36	0,26	0,15

Примечание: * достоверно выше стандарта.

В среднем за годы наблюдений урожайность зерна у сортов с неограниченным ростом стебля была выше, чем у сортов с ограниченным ростом стебля на 0,34 т/га или на 15 %. Различия по урожайности зерна в пользу первой группы сортов наблюдались за все годы испытаний, причем большие в 2011 г., на 0,77 т/га, а меньшие в 2013 г на 0,1 т/га. У сортов первой группы максимальная урожайность зерна отмечена во влагообеспеченном 2011 г., у второй группы - в умеренном по осадкам 2012 г.

Сорта второй группы при меньшем уровне урожайности зерна (2,27 т/га) характеризовались большей стабильностью формирования ее по годам, первая группа была менее стабильной. Сумма отклонений урожайности зерна за годы испытаний от средней и от максимальной в первой группе составили 1,83 и 2,03, во второй – 1,34 и 1,26 соответственно.

В среднем за годы испытаний первая группа сортов превосходила вторую по количеству плодущих узлов, бобов, семян с растения и в бобе, но уступала по массе 1000 семян (табл. 2). В 2011 и в 2013 гг. сорта с неограниченным ростом стебля формировали больше плодущих узлов, а следовательно бобов и семян на растении чем сорта с ограниченным ростом. У последних в 2012 г. по сравнению с остальными годами формировалось более крупное зерно (289,4 г), что положительно сказалось на семенной продуктивности и урожайности зерна.

Наибольшая урожайность зерна за все годы испытаний в первой группе по сравнению со стандартом Самарец была у нового сорта Степняк на 0,18 – 0,61 т/га. (см. табл. 1). Урожайность сорта Самариус достоверно выше стандарта была в 2012 г., а в остальные годы на уровне.

Таблица 2

Структура урожая различных морфотипов гороха (2011-2013 гг.)

Элементыструктурыурожая	Морфотипы
	усатый с неограниченным ростом стебля				усатый с ограниченным ростом стебля
	2011 год	2012 год	2013 год	средняя	2011 год	2012 год	2013 год	средняя
Число продуктивных узлов, шт.	3,2	2,0	1,9	2,4	2,9	2,0	1,9	2,1
Число бобов на растении,шт.	5,3	3,1	3,0	3,8	4,4	3,3	3,3	3,3
Число семян на растении, шт.	21,0	12,3	10,9	14,7	15,4	11,4	10,9	11,9
Число бобов на ПУ, шт.	1,6	1,5	1,5	1,5	1,5	1,6	1,7	1,5
Число семян на ПУ, шт.	6,5	6,1	5,7	6,1	5,3	5,7	5,7	5,6
Число семян в бобе, шт.	3,9	4,0	3,6	3,8	3,5	3,4	3,1	3,4
Масса семян с растения, г	3,9	2,9	2,2	2,9	3,6	3,3	2,0	3,0
Масса 1000 семян, г	183,6	235,7	202,0	206,9	224,5	289,4	222,3	247,5

 

Новый сорт Степняк, независимо от условий выращивания, характеризовался большей озерненностью боба, чем аналогичные сорта. Этот признак является менее изменчивым и оказывает наибольший прямой положительный вклад в семенную продуктивность [8].

У сортов второй группы самая высокая урожайность зерна за годы испытаний была у нового сорта Волжанин - 1,77 - 3,47 т/га, что на 0,48 – 1,54 т/га больше стандарта Флагман 9. Второе место по урожайности зерна занимал сорт Флагман 12. Разница со стандартом у него составила 0,36 – 0,41 т/га. Третье место занимал Флагман 10 – 0,39 - 0,41 т/га.

Новый сорт Волжанин в благоприятные годы формировал по три боба на первом, втором плодущих узлах. По данным литературных источников плодущие узлы первого и второго яруса растения являются наиболее продуктивными по количеству и массе семян [9, 10].

Полегание затрудняет механизированную уборку и приводит к потерям урожая. У сортов усатого типа особенно у индетерминантных сортов полегание стеблестоя проявляется в годы с достаточным или избыточным увлажнением за период вегетации. Максимальная высота растений была в 2011 году, которая колебалась у неограниченно-рослых сортов от 133 до 143 см. у ограниченно-рослых – от 104 до 86 см. (табл. 3). В этот же год было отмечено полегание. Менее устойчивыми были сорта с неограниченным ростом стебля с коэффициентом устойчивости 24 – 26 %. У ограниченно-рослых сортов устойчивость к полеганию была выше (33 – 49%), особенно у сортов Флагман 9 и Флагман 12.

Таблица 3

Длина стебля сортов гороха и устойчивость к полеганию, 2011 - 2013г

Сорт	Длина растения*, см	Коэффициент устойчивости к полеганию, %
Самарец стандарт	109 141,9 – 76,1	24,0
Самариус	90,7 133,1- 68,2	25,5
Степняк	95,5 143,5 – 70,0	26,4
Флагман 9	67,3 92,9 – 51,1	43,0
Флагман 12	66,9 86,3 – 53,0	49,2
Флагман 10	65,5 90,2 – 51,9	36,0
Волжанин	70,5 104-50,5	33,6

Примечание: в числителе среднее значение, в знаменателе размах изменчивости длины растения по годам.

Прямая комбайновая уборка сортов первой группы в 2011 г. из-за сильной полеглости стеблестоя сопровождалась потерями зерна на уровне 15 % и иногда захватом жаткой земли при срезе растений. У второй группы из-за меньшей полеглости стеблестоя потери зерна были на уровне 5 %, а захват земли жаткой не наблюдался.

За годы исследований количество белка в семенах сортов гороха варьировало от 24,3 % (2011 г) до 27,2 % (2013 г). При этом различия в накоплении белка в зависимости от морфотипа гороха не выявлены, а обусловлены генотипом сорта. Содержание белка в зерне по годам и в среднем накапливалось больше у сортов Флагман 9 - 27,3 % и Самарец - 26,1%, у остальных этот признак варьировал от 24,7 до 25,4 % (табл. 4).

Таблица 4

Технологические показатели семян сортов гороха (среднее 2011 – 2013 гг.).

Сорт	Выход крупы при обрушивании, %	Содержание белка в семенах, %	Коэффициент разваримости семян	Время варки семян, мин
Самарец	80,7	26,1	2,58	115
Самариус	81,9	25,4	2,60	150
Степняк	82,9	24,7	2,63	136
Флагман 9	81,3	27,3	2,64	147
Флагман 12	82,5	25,1	2,56	137
Флагман 10	81,1	24,8	2,73	138
Волжанин	83,3	25,4	2,69	132

 

Выход крупы при обрушивании у всех сортов практически был одинаков от 80 % (Самарец) до 83 % (Волжанин), что соответствует требованию к продовольственному зерну гороха [11].

В среднем за годы исследования наименьшее время варки семян требовалось сорту Самарец 115 мин. Семена сорта Самариус разваривались дольше всех – 150 мин. Однако, четкой тенденции по времени варки семян по годам, сортам и морфотипам гороха не выявлено. Например, в 2011 году больше времени для варки семян требовалось у сортов Самариус и Флагман 10 (135 мин.), быстрее разваривались семена у сорта Волжанин (74 мин.). В 2012 г больше варились семена у сорта Флагман 9 (168 мин.), меньше – у Флагмана 10 (125 мин), а в 2013 г дольше - у сорта Волжанин (190 мин.) меньше у сорта Самарец (123 мин). Высокий внутрисортовой коэффициент вариации признака был у сортов Степняк (22,8 %) и Волжанин (36,0 %), у остальных сортов коэффициент вариации был низким. Отсюда следует, что рассматриваемый признак в большей степени определяется генотипсредовыми взаимодействиями.

Разваримость семян всех исследуемых сортообразцов была равномерной. К моменту готовности сваренные семена сохраняли целостность семенной кожуры, имели мягкую консистенцию и легко раздавливались при нажатии. В среднем за три года коэффициент разваримости составил 2,63 с варьированием от 2,56 (Флагман 12) до 2,73 (Флагман 10). Высокие показатели признака имели сорта Флагман 10 и Волжанин.

Выводы

В целом сорта с неограниченным ростом стебля по урожайности зерна превосходили ограниченно-рослые на 15 %. Причем наибольшая прибавка зерна (0,77 т/га) у них была во влагообеспеченном 2011 г., а наименьшая (0,1 т/га) в засушливом 2013 г. Однако сорта с ограниченным ростом стебля были более стабильны по формированию урожая по годам.

В обеих группах морфотипов гороха по урожайности зерна выделялись новые сорта Степняк и Волжанин, превосходящие стандарты на 19 и 43 %.

По структуре урожая сорта первой группы морфотипа гороха превышали вторую – по количеству плодущих узлов, бобов, семян на растении и в бобе, но уступали по массе 1000 семян.

Устойчивость к полеганию во влажные годы выше у ограниченно-рослой группы сортов, у них меньше потерь зерна при обмолоте, чем у неограниченно-рослых сортов. Однако сорта обоих морфотипов пригодны к уборке прямым комбайнированием.

Накопление белка в семенах в годы исследований зависело не от морфотипа, а от генотипа сорта. Больше всего белка в зерне по годам и в среднем накапливалось у сорта Флагман 9 - 27,3 % и Самарец - 26,1%.

Технологические показатели семян (выход крупы при обрушивании, время варки, коэффициент разваримости) исследуемых сортов отвечали требованиям, предъявляемым к продовольственному зерну гороха. Лучшими по разваримости семян были Флагман 10 (2,73) и Волжанин (2,69), меньше времени для разваривания семян требовалось у сорта Самарец (115 мин). Выход крупы при обрушивании у всех сортов был на высоком уроне от 80 до 83 %.

 

Литература:

1. Зубов А.Е., Катюк А.И. Методы и результаты селекции гороха в Самарском НИИСХ // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16. № 5-3 С. 1127-1130
2. Зубов А.Е., Катюк А.И. Селекция урожайных высококачественных и технологичных сортов гороха // Достижения науки и техники АПК. 2007. № 8. С 12-14.
3. Зубов А.Е., Катюк А.И. Технология возделывания гороха в Среднем Поволжье (практическое руководство) // научно-практическое издание ГНУ Самарский НИИСХ Россельхозакадемии. Самара, 2011. 52 с.
4. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1971. Вып. 1. 248 с.
5. Методические указания по изучению коллекции зерновых бобовых культур. Л., 1975. 59 с.
6. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Технологическая оценка зерновых, крупяных и зернобобовых культур. М. 1988. с. 86 - 114.
7. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта /Б.А. Доспехов. - М., Колос, 1985. – 351с.
8. Катюк, А.И. Формирование продуктивности сортов гороха разных морфотипов в условиях Среднего Поволжья / дис. на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. Безенчук, 2010. С 83.
9. Катюк, А.И. Изменение хозяйственно-полезных признаков сортов гороха разных морфотипов в процессе селекции // Развитие научного наследия академика Николая Максимовича Тулайкова (к 105-летию Самарского НИИСХ им. Н.М. Тулайкова) / Известия Самарского Научного Центра РАН, специальный выпуск. Самара, 2008. С 49 – 55.
10. Зубов, А.Е., Катюк А.И. Особенности формирования семенной продуктивности у сортов гороха с различным морфотипом // Развитие научного наследия академика Николая Максимовича Тулайкова (к 105-летию Самарского НИИСХ им. Н.М. Тулайкова) / Известия Самарского Научного Центра РАН, специальный выпуск. Самара, 2008. С.
11. Аниканова, З. Формирование сортовых ресурсов гороха / З. Аниканова, Т.Горпинченко // Хлебопродукты. – 1999. – № 2. – С. 22-24.