СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ СОРТОВ МЯГКОЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ К ЗАСУШЛИВЫМ УСЛОВИЯМ Российский патент 2024 года по МПК A01G7/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к растениеводству – к способам определения продуктивности сельскохозяйственной культуры посредством оценки устойчивости различных сортов озимой пшеницы к неблагоприятным условиям среды (засухам). Данный метод может быть использован в селекционной работе при отборе культур по признаку засухоустойчивости.

Уровень техники

Ежегодно российское зерновое хозяйство теряет от засух в среднем около 10 % валового сбора зерна. Поэтому одной из важнейших задач становится улучшение выносливости растений к засухе в условиях изменяющегося климата. К сожалению, на сегодняшний день отсутствует экономически целесообразные агротехнологические средства для обеспечения агропроизводства в условиях недостатка почвенной влаги. Создание новых сортов, выносливых к стрессу, становится перспективным для удовлетворения потребности общества в продовольствии.

Выносливость к засухе – наиболее сложный признак для селекции. Сочетание тепла и осадков, сроков фенологических стадий растений и годовая интенсивность стресса (весеннего, летнего и осеннего) существенно варьируют. Это может сказываться на изменчивости генотипа растения. Кроме того, реакция на стресс растения довольно сложная, определяющаяся такими признаками как индивидуальная реакция на интенсивность и продолжительность уменьшения выпадения осадков и нарастания высоких температур.

В засушливой зоне возделываемый селекционный материал по засухоустойчивости в наибольшей степени проявлял себя по прямым признакам и продуктивности. Как показывает ряд исследований, в период проявления засухи генетико-физиологическая система растений озимой пшеницы находится в угнетающем состоянии (в части особенностей накопления и аттракции ассимилятов, скорости прохождения фаз онтогенеза и т.д.), что сказывается на уменьшении продуктивности растений [1,2,3,4].

Практикой выработаны разные генетико-селекционные методы и агротехнические приемы борьбы с засухой. Однако до настоящего времени не выделены, не локализованы и не секвенированы специфические гены продуктивности, видового иммунитета, засухоустойчивости растений. Селекция основывается на фенотипировании и долгосрочному отбору растений в условиях почти ежегодного проявления засушливых явлений, что способствует отбору стабильных генотипов с лучшей стрессоустойчивостью. А это очень экономически эффективно, т.к. достигается прогресс в урожае зерна.

А. Б. Дьяков, В. А. Драгавцев (Дьяков А. Б., Драгавцев В. А. Разнонаправленность количественного признака индивидуального организма под влиянием генетических и средовых причин в двумерных системах признаковых координат. В сб.: Алгоритмы эколого-генетической инвентаризации генофонда и методы конструирования сортов сельскохозяйственных растений по урожайности, устойчивости и качеству. Под ред. В. А. Драгавцева. СПб: ВИР, 1994. С. 22–47) отмечают, что урожайность посева формируется семью генетико-физиологическими системами, в т.ч. адаптивностью (общей адаптацией к конкретным условиям года) и генетической вариабельностью (продолжительностью фаз онтогенеза). В. А. Драгавцев и ряд ученых отмечают, что «… в результатирующее свойство засухоустойчивости вносят вклад множество компонентов физиологического и морфологического состояния растений» [6, с. 488]. К основным из них относятся: способность листа скручиваться при засухе, вертикальная ориентация листьев, сдвиг критической фазы онтогенеза под действием стрессора в определенное время, структура хлоропластов и т.д.

По данным Н. Л. Удольской (Удольская Н. Л. Засухоустойчивость сортов яровой пшеницы. Омск: Омгиз, 1936. 196 с.), степень засухоустойчивости сорта меняется в онтогенезе и зависит от сочетания факторов, которые обуславливают засуху. При этом засухоустойчивые сорта могут стать не засухоустойчивыми при изменении динамики распределения осадков.

Г. Т. Селянинов (Селянинов Г. Т. Требования пшеницы к климату. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции, т. 32, вып. 2. 1960. С. 183–198) отмечает, что влияние температуры на продолжительность вегетационного периода играет не меньшую роль, чем влияние сортовых различий. Поэтому В. А. Драгавцевым и рядом исследователей урожайность определяется не генами количественных признаков, а эмерджентностью системы «генотип-среда», при которой возникают новые «свойства высоких уровней организации (онтогенетические, популяционные, фитоценотические)» [6, с. 489]. По данных этих же авторов доля генетической изменчивости компонентов продуктивности, составляет 10-20 %, а экологической – 80-90 %. При этом происходит смена спектра и числа генов, определяющих компонентный признак продуктивности при проявлении lim-фактора внешней среды, и, как результат, торможение развития растений [9,10]. При этом фазы кущения и налива зерна являются одними из определяющих конечной продуктивности, т. к. воздействие засухи в этот период влияет на число зерен в колосе и на степень щуплости зерна. Именно разнообразие типов засух, их продолжительность и сила действия, а также степень отклика растений на засуху (чувствительность) в соответствующие фазы онтогенеза приводит к снижению количественных индексов [11].

Исследователем применялся и другие подходы, в т.ч. предусматривающие отбор и моделирование растений in silico. Их применение дает основание для оценки производительности генотипов при нескольких вариантах развития засуха (весенних, летних, летне-осенних). Поэтому необходимо применять моделирование фенотипических признаков в системе «генотип-среда».

Известен способ программирования урожайности сельскохозяйственных культур. Сущность изобретения сводится к созданию способа, предусматривающего задание величины коэффициента водопотребления выращиваемой сельскохозяйственной культуры и теплоты испарения воды, измерение значения радиационного баланса и вычисление величины программируемого урожая (патент SU 1790341 А3, опубл. 1993.01.23). Уравнение, предложенное авторами, учитывает ограниченное количество воздействующие природных факторов и является не полным.

Известен способ оценки потенциальной продуктивности сельскохозяйственных растений, преимущественно коллекционных сортов яровых зерновых колосовых культур, при возделывании в условиях резко континентального климата (патент RU 2294091 С1, опубл. 2007.02.27).

В соответствии с указанным способом определяют оптимальные сроки, нормы высева и способы сева. Устанавливают: сумму среднесуточных температур от момента посева до прекращения вегетации, норму высева для формирования густоты стояния стебля. Вычисляют гидротермический коэффициент за период «посев-уборка». Определяют расчетом планируемую продуктивность. Недостатком данного способа служит тот факт, при котором не учитывается проявление негативных природных процессов в условиях резко континентального климата, таких как засуха и влияние предшественников на формирование влагонакопления.

Известен способ оценки засухоустойчивости растений пшеницы (патент RU 1687109 А1, опубл. 1991.10.30).  Целью изобретения является ускорение и снижение трудоемкости способа.  Недостатком данного способа является в качестве биологического индекса определяют продолжительность периода от появления всходов до первого бокового побега, а засухоустойчивость определяют по продолжительности данного периода.

Наиболее близким по технической сущности является способ оценки потенциальной продуктивности озимых зерновых колосовых культур (патент RU 2267909 С1, опубл. 2006.01.20).  Способ оценки продуктивности включает оптимизацию сроков, норм высева и способов посева, установление суммы среднесуточных температур в пределах 550-650°С за 45-60 суток от момента посева до прекращения вегетации. Затем вычисляют гидротермический коэффициент с учетом осадков за период с температурой выше +10°С и суммы положительных температур за тот же период. Посев ведут в десятидневный срок с температурным режимом почвы от +18°С до +12°С. Расчетом устанавливают планируемую продуктивность озимых зерновых культур, включающий коэффициент пропорциональности, учитывающий сортовые качества каждого семени в накоплении зерновой массы, норму высева; длительность посева; коэффициент пропорциональности, учитывающий влияние температурного режима на формирование корневой системы растений; фактическую сумму положительных температур от посева до прекращения вегетации; гидротермический коэффициент; запасы доступной влаги; коэффициент пропорциональности, учитывающий размещение растений на поверхности поля; ширину междурядий.

Заявленный способ прогнозирования продуктивности озимых зерновых культур предлагается для условий рискованного земледелия. Однако, в предложенной формуле отсутствуют стресс-факторы, определяющие проявление негативных условий при ведении земледелия.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к определению влияния погодно-климатических условий на индексы эколого-генетической вариабельности сортов озимой пшеницы, отражающаяся в продолжительности межфазных периодов развития растений, густоте растений и урожайности, возделываемых по технологии прямого посева в условиях засушливой зоны.

Задачей изобретения является модель описания выносливости культуры посредством определения продуктивности озимой пшеницы в системе «генотип-среда» в зависимости от предшественника и вида засухи.

Технический результат, достигается определением выносливости к засухе различных сортов озимой пшеницы, включающий:

расчет индекса влияния ГТК на продолжительность межфазных периодов развития растений озимой пшеницы (D) производится по формуле

где D – индекс влияния засухи на продолжительность межфазного периода; ГТК – гидротермический коэффициент; L – продолжительность межфазного периода, дни;

проведение двухфакторного дисперсионного анализа взаимосвязи этих индексов;

расчет индекса влияния ГТК на густоту растений озимой пшеницы (PD) производится по формуле

где PD – индекс влияния ГТК на густоту растений; ГТК – гидротермический коэффициент; p – густота растений, шт./м²,

проведение двухфакторного дисперсионного анализа взаимосвязи этих индексов;

расчет влияние индексов D, PD и вредоносность засушливых явлений на продуктивность озимой пшеницы (Y) по формуле (3)

Y = А - (D + PD + n) (3).

где Y – продуктивность озимой пшеницы, ц/га;

А – потенциальная урожайность озимой пшеницы, т/га;

PD – индексов влияния ГТК на густоту растений, т/га;

D – индексов влияния ГТК на продолжительность межфазного периода, т/га;

n – индексов вредоносности засухи, т/га.

Чертежи и иные материалы

На фиг. 1 – Влияние ГТК на продолжительность межфазных периодов развития различных сортов озимой пшеницы, дней (среднее за период).

На фиг. 2 – Двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи продолжительности межфазного периода развития растений различных сортов и ГТК (среднее за период).

На фиг. 3 – Влияние ГТК на густоту растений озимой пшеницы, шт./м²(среднее за период).

На фиг. 4 – Двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи засухи на густоту растений различных сортов и ГТК (среднее за период).

На фиг. 5 – Влияние ГТК на урожайность сортов озимой пшеницы, т/га.

На фиг. 6 – Индекс влияния ГТК на продолжительность межфазного периода развития растений озимой пшеницы (D) (среднее за период).

На фиг. 7 – Индекс влияния ГТК на густоту растений озимой пшеницы (PD) (среднее за период).

Осуществление изобретения

Предложенный способ осуществляют следующим способом.

1. Определение влияния ГТК на продолжительность межфазных периодов развития различных сортов озимой пшеницы.

Для определения влияние фиксируется дата фаз всходов, весеннего и осеннего кущения, выхода в трубку, колошения растений по всем возделываемым предшественникам. Определяется длительность вегетационного периода различных сортов озимой пшеницы по предшественникам.

На основе использования данных сайта РП5 (https://rp5.ru/) рассчитывается гидротермический коэффициент (ГТК) по общепризнанной методике Т.Г. Селянинова (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D1%83%D0%B2%D0%BB%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%A1%D0%B5%D0%BB%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B0).

Производится расчет среднего линейного отклонения вегетационного периода растений различных сортов (амплитуда значения индексов) и коэффициента вариации (осцилляции), который дает представление об однородности протекания явления (в разрезе фаз развития сортов) в зависимости от предшественника.

Пример. Всходы по всем предшественникам появились во второй декаде октября, к концу третьей – началось кущение. В этот период ГТК составлял 0,99 (среднемесячная температура – 10,1 °С). Весеннее кущение растений осуществлялось при ГТК равном 0,92 (10,1 °С), а выход в трубку и колошение – 1,02 (16,1 °С) (фиг. 1).

Длительность вегетационного периода сортов озимой пшеницы по подсолнечнику составляла 74-85 дней. Развитие всех сортов шло однородно за исключением фаз весеннего кущения и колошения (коэффициент вариации – 0,43 и 0,94 соответственно) по подсолнечнику. Продолжительность периода онтогенеза сорта Баграт по фазам роста была наименьшая и составляла 74 дня. По нуту длительность вегетационного периода сортов – 69-80 дней. Период развития сорта Баграт составлял 69 дней и был наименьшим. По бобовому предшественнику наблюдалась значительная вариабельность индексов по фазам развития растений всех изучаемых сортов (всходы – 0,54; кущение осеннее – 0,54; кущение весеннее – 0,94; выход в трубку – 0,45; колошение – 2,14). Коэффициент вариации – отклик сортов на ГТК – однородный.

Наибольший размах (амплитуда) значения периода развития растений приходится на фазы всходы (среднее линейное отклонение по подсолнечнику и нуту – 1,56) и выхода в трубку (1,11 и 1,33 соответственно). Среднее линейное отклонение по всем сортам и предшественникам одинаково и составляет 3,78.

2. Проводится двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи продолжительности межфазного периода развития растений различных сортов и ГТК.

С помощью критерия Фишера оценивается качество регрессионной модели. Проведение двухфакторного дисперсионного анализа за исследуемый период по предшественникам рассчитывается при 0,95 % значимости для выяснения значения F теоретического и F критического. Если значения F теоретического > F критического, то признается статистическая не значимость модели, надежность уравнения регрессии. Определение р-значения (или значения вероятности), как статистической величины, выраженной числом от 0 до 1, используется для проверки гипотезы.

Пример. Так, значения F теоретического больше F критического по сортам, ГТК, взаимодействию и составили: по подсолнечнику – 325,0163>2,472927; 113,212>2,042986; 615,1685>1,572028; по нуту – 425,9417>2,472927; 179,8125>2,042986; 856,6198>1,572028; индексф р-значение отразили значимость коэффициента регрессии (по подсолнечнику - 1,38E-52; 1,39E-43; 2,05E-92; по нуту - 1,45E-57; 6,45E-52; 7,5E-99) и наличие обусловленного взаимодействия рассматриваемых факторов посредством изменения продолжительности межфазных периодов в развитии растений различных сортов как реакция (отклик) на изменение ГТК (фиг. 2).

3. Определение влияния ГТК на густоту растений озимой пшеницы. Индекс определяется по фазам развития растений: всходы, кущение (осеннее и весеннее), выход в трубку, колошение.

Под густотой всходов понимается – количество растений в фазе полных всходов на 1 м² или на 1 м посева. Густота всходов определяется не только нормой высева, но и полевой всхожестью семян. Существенное влияние на полноту и скорость появления всходов оказывает агроклиматический допосевной период. Поэтому применение гидротермического индекса позволяет определить не только продолжительность самой фазы всходов, но и полноту всходов. Затем производятся расчеты среднего линейного отклонения индекса густоты растений и коэффициента вариации по сортам и предшественникам.

Пример. Среднее линейное отклонение снижения густоты растений всех сортов при среднегодовом ГТК равном 0,85 по фазам развития и предшественникам было практически однородно (по подсолнечнику – 3,33 %и по нуту – 1,78 %) (фиг. 3). Коэффициент вариации также показал сходство (по подсолнечнику – 1,35 и по нуту – 3,00). По сортам озимой пшеницы снижение составило от 5 до 8 % по всем предшественникам. Наименьшее у сорта Баграт по подсолнечнику (12 %), сорта Зустрич по нуту (5 %).

4. Проведение двухфакторного дисперсионного анализа взаимосвязи индексов густоты растений различных сортов и ГТК.

Проводится двухфакторный дисперсионный анализ за рассматриваемый период по предшественникам при 0,95 % значимости. Такой подход позволяет выявить наличие разницы между генетико-физиологической системой растений по соответствующим предшественникам, которая в дальнейшем отразится на выносливости к засухе различных сортов озимой пшеницы и на их продуктивности.

Пример. Двухфакторный дисперсионный анализ показал: значения F теоретического больше F критического по ГТК и взаимодействию по подсолнечнику – 108,5906>2,042986; 283,0195>1,572028 (за исключением сортов – 0,76004<2,472927); по нуту – 106,8163>2,042986; 280,8313>1,572028 (за исключением сортов – 0,421568<2,472927); индексы р-значение отразили значимость коэффициента регрессии (по подсолнечнику – 7,54E-43; 2,22E-77; по нуту – 1,47E-42; 3,14E-77), за исключением сортов (по подсолнечнику – 0,554002, по нуту – 0,792696) и наличие взаимодействия факторов, т.е. влияние засухи на изменение густоты растений озимой пшеницы различных сортов, как реакцию на изменение ГТК (фиг. 4).

5. Определение влияния ГТК на урожайность сортов озимой пшеницы посредством расчета индексов среднего линейного отклонения и коэффициента вариации.

Под урожайностью понимается – определение по оприходованному или чистому (после обработки) весу выращенной продукции в расчете на 1 га посевной, весенней продуктивной или фактически убранной площади (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%B0%D0%B9). Берутся фактические данные по урожаю и сопоставляются с данными ГТК. Определяется среднее линейное отклонение урожайности различных сортов и коэффициент осцилляции.

Пример. В 2019 году при среднегодовом ГТК равном 0,85 урожайность озимой пшеницы сорта Зустрич составила 4,08 т/га, сорта Багира – 3,77 т/га и сорта Баграт – 4,36 т/га (фиг. 5). В 2020 году в среднем произошло снижение урожайности по подсолнечнику на 1,06 т/га, по нуту – на 1,17 т/га по отношению к 2019 году. В 2021 году снижение урожайности по подсолнечнику составило на 0,72 т/га, по нуту – на 0,82 т/га по отношению к 2019 году. Наименьшее у сорта Баграт по подсолнечнику и нуту (средняя урожайность составила 3,72 т/га и 4,12 т/га соответственно). Среднее линейное отклонение урожайности различных сортов по подсолнечнику составляет 0,20. По нуту – 0,20-0,36. Отмечается однородность индекса коэффициента осцилляции по всем предшественникам (по подсолнечнику – 2,88 и нуту – 2,60). Следовательно, бобовый предшественник позволяет «раскрыть отзывчивость» генетической вариабельности сортов на влияние окружающей среды.

6. Определение индекса влияния ГТК на продолжительность межфазного периода развития растений озимой пшеницы (D) производится для оценки степени эффекта воздействия фактора на продуктивность культуры.

Влияние засухи на продолжительность межфазных периодов развития растений озимой пшеницы отмечается в засушливой зоне преимущественно в фазы весеннего кущения и колошения. Близость индексов D по разным фазам развития растений говорит об однородности протекающих фенотипических процессов. Выводятся оптимальные индексы D по фазам развития растений для засушливой зоны.

В фазу колошения (в «критический период» для развития растений) проявляются засушливые явления (большая сухость воздуха) и отмечается «захват» растений, приводящий к щуплости зерна. Поэтому для защиты чувствительной фазы онтогенеза растений на этом этапе предлагается «фазовая» агротехнология.

Определение индекса влияния ГТК на продолжительность межфазных периодов развития растений озимой пшеницы (D) производится по формуле

где D – индекс влияния ГТК на продолжительность межфазного периода; ГТК – гидротермический коэффициент; L – продолжительность межфазного периода, дни.

Пример. В фазы всходы, осеннее кущение по подсолнечнику и нуту индексы D одинаковый и составляет 0,05 (фиг. 6). Дифференцировка отклонений от средних линейных значений индекса D наблюдается в фазы весеннего кущения и колошения, что говорит о влиянии аридности на изменение процесса онтогенеза растений.

7. Определение индекса влияния ГТК на густоту растений озимой пшеницы (PD) производится для оценки степени эффекта воздействия фактора. Индекс определяется по годам исследования. Выделяется период стресса, когда сорта становятся менее засухоустойчивыми, а значит и менее продуктивными по всем предшественникам.

Определение индекса влияния ГТК на густоту растений озимой пшеницы (PD) производится по формуле

где PD – индекса влияния ГТК на густоту растений; ГТК – гидротермический коэффициент; p – густота растений, шт./м².

Пример. В 2019, 2020 и 2021 годах индекс PD разнился (фиг. 7). Наибольшая дифференцировка индексов пришлась на 2020 год (0,003-0,0009), наименьшая – на 2019 год (0,002 во всех фазах онтогенеза). В конце мая 2020 года произошел захват растений, вызванный засухой на фоне уменьшения выпадения осадков и сокращения влагообеспеченности почвы.

В тоже время среднее линейное отклонение индекса PD в 2019-2021 гг. составляет нуль, а индекса D – колеблются от 0,005 до 0,01. Следовательно, степень значимости PD по сравнению с D будет менее ощутима и соответствовать менее 50 %.

8. Построение модели взаимосвязи индексов PD, D и вредоносности засушливых явлений с продуктивностью озимой пшеницы по различным предшественникам. Рассматривается проявление генетико-физиологической системы озимой пшеницы дифференцировано по отношению к исследуемому временному периоду под стрессовым воздействием lim-фактора в системе «генотип-среда» в отношении урожайности. Так, на весенне-летний отрезок вегетации приходится основной прирост общей биомассы с формированием главных элементов структуры урожая и критические периоды по влагообеспеченности. Неблагоприятные условия в этом случае сильнее сказывались на величине урожая. Чем позднее наступала весна, тем меньше времени оставалось до летне-осенних засух, вероятность которых составляет почти 90 %, и тем ниже была продуктивность посевов.

Основным фактором стресса растений озимой пшеницы являются засухи. Наиболее вредоносные из них – летне-осенние, чем они продолжительнее, тем ниже продуктивность. Проявление аномальных засушливых явлений является главным риском в получении стабильных урожаев сельскохозяйственной культуры. Поэтому строиться модель взаимосвязи между продуктивностью озимой пшеницы и индексов PD, D в зависимости от периода проявления засухи (весенняя, летняя и осенняя) на фоне предшественника.

Определение влияния индексов PD, D и вредоносности засушливых явлений на продукционную способность растений озимой пшеницы (Y) производится по формуле (3)

Y = А - (D + PD + n) (3),

где Y – продуктивность озимой пшеницы, т/га;

А – потенциальная урожайность озимой пшеницы, т/га;

PD – индекс влияния ГТК на густоту растений, т/га;

D – индекс влияния ГТК на продолжительность межфазного периода, т/га;

n – индекс вредоносности засухи, т/га.

Потенциальная урожайность сорта (А) берется на сайте Госсорткомиссии (https://gossortrf.ru/gosreestr/).

Вредоносность засухи (n) опреляется из расчета, что весенние или летние засухи уменьшают урожайность сорта в засушливой зоне в среднем на 7,1 % (или 0,6 т/га) по нуту и 9,8 % (или 0,9 т/га) по подсолнечнику, летне-осенние – на 26,6 % (или 2,3 т/га) и 30,3 % (или 2,7 т/га) соответственно.

Веса индексов PD и D выбирают с учетом влияния различий на продукционную способность сельскохозяйственной культуры. С учетом выявленных особенностей развития культуры за 2019-2021 гг. предпочтительно брать веса D равные , а PD равные . В зависимости от динамики погодно-климатических условий веса могут изменяться.

Индексы переводятся в метрические показатели по формулам (4) и (5)

где А – потенциальная урожайность озимой пшеницы, т/га;

Аср. – средняя урожайность озимой пшеницы по засушливой зоне, т/га;

n – индекс влияния вредоносности засухи на урожайность, т/га.

Пример конкретного выполнения способа:

Оценивают выносливость озимой пшеницы к засушливым условиям сухостепной зоны Ставропольского края (ГТК=0,7-0,9) через определение ее потенциальной продуктивности на примере сортов Зустрич, Баграт и Багира, высеваемых по технологии прямого посева по двум предшественникам – подсолнечнику и нуту. По данным метеостанции среднегодовое количество осадков зоны составляет 350-450 мм, сумма активных температур – 3200-3500°С.

В период с 2019 по 2021 гг. срок посева приходился на конец сентября (18.09 – 25.09). Норма высева семян составляла 5,0⋅10⁶ штук/га. Запас продуктивной влаги на темно-каштановых карбонатных почвах в слое 0-100 см по подсолнечнику составлял 55,1-58 мм, по нуту – 63-67,2 мм.

В сентябре перед посевом вносили аммиачную селитру (100 кг/га). В мае осуществляли прикорневую (некорневую) подкормку аммиачной селитрой (100 кг/га) с использованием МТЗ 1221+Amazone. В апреле внесли КАС (100 кг/га) с использованием МТЗ 80 + ОП 2000.

Гербицидная обработка проводилась в апреле препаратом Балерина (норма 0,4 кг/га). Первая фунгицидная обработка (Альто Супер, норма 0,5 л/га) производилась в начале мая, вторая – обработка (Колосаль Про, норма 0,4 л/га) – конец мая – начало июля.

В фазе всходы – в начале октября при появлении на поверхности почвы шильца (или первого настоящего листа) – в 3-х проворностях осматривали 25 растений, типичных по своему физиологическому состоянию. Производили расчет межфазного периода (L) и определение гидротермического коэффициента (фазового ГТК) (фиг. 1). Определяли среднее отклонение и коэффициент вариации по предшественникам. Затем производили двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи этих индексов для определения уровня достоверности (фиг. 2). Производился расчет густоты стеблестоя растений (р) на площадках размером 50×50 см (фиг. 3). Определяли среднее отклонение и коэффициент вариации по предшественникам. Затем производили двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи этих индексов (фиг. 4).

Делали расчет индекса влияния ГТК на продолжительность межфазного периода развития. Определяли индекс влияния ГТК на густоту растений озимой пшеницы (PD) (фиг. 7). Производили двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи выше указанных индексов. Фиксировали количество осенних засух (n) (фиг. 6, 7).

В фазу осеннего кущения – в конце октября – начале ноября при появлении 3-х боковых побегов – осматривали 25 растений. Производили расчеты: L (всходы-осеннее кущение), р, ГТК, D и PD, средних отклонений и коэффициенты вариации по предшественникам, а также двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи индексов. Фиксировали количество осенних засух (n).

В фазу выхода в трубку – в середине апреля при разрастании самого нижнего междоузлия стебля – осматривали 25 растений. Производили расчеты: L (всходы-осеннее кущение), р, ГТК, D и PD, средних отклонений и коэффициенты вариации по предшественникам, а также двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи индексов. Фиксировали количество весенних засух (n).

В фазу колошения – в третьей декаде мая при появлении соцветий колоса из пазух верхнего листа – осматривали 25 растений. Производили расчеты: L (всходы-осеннее кущение), р, ГТК, D и PD, средних отклонений и коэффициенты вариации (осцилляции) по предшественникам, а также двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи индексов. Фиксировали количество летних засух (n).

Рассчитывали продуктивность озимой пшеницы (Y) с учетом влияния индексов D, PD и вредоносности засушливых явлений (n).

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ определения продуктивности сортов озимой пшеницы к засухе, включающий посев озимой пшеницы по двум предшественникам – подсолнечнику и нуту, и определение среднегодового количества осадков зоны и суммы активных температур. Также в сентябре перед посевом вносят аммиачную селитру, в мае осуществляют прикорневую подкормку аммиачной селитрой, в апреле вносят КАС. Гербицидную обработку проводят в апреле препаратом Балерина и первую фунгицидную обработку препаратом Альто Супер в начале мая, вторая – препаратом Колосаль Про в конце мая – начале июля. Рассчитывают продуктивность озимой пшеницы, используя полученные данные. Изобретение позволяет повысить точность оценки продуктивности сортов мягкой озимой пшеницы к засухе в условиях изменяющегося климата. 7 табл.

Способ определения продуктивности сортов озимой пшеницы к засухе, включающий посев озимой пшеницы по двум предшественникам – подсолнечнику и нуту с нормой высева семян 5,0⋅10⁶ штук/га, при этом определяется среднегодовое количество осадков зоны и сумма активных температур, также в сентябре перед посевом вносят аммиачную селитру, в мае осуществляют прикорневую подкормку аммиачной селитрой 100 кг/га с использованием МТЗ 1221+Amazone, в апреле вносят КАС 100 кг/га с использованием МТЗ 80 + ОП 2000, при этом гербицидную обработку проводят в апреле препаратом Балерина 0,4 кг/га и первую фунгицидную обработку препаратом Альто Супер в норме 0,5 л/га в начале мая, вторая – препаратом Колосаль Про с нормой 0,4 л/га в конце мая – начале июля, также определяют индекс влияния ГТК на продолжительность межфазных периодов развития растений озимой пшеницы (D) по формуле

где D – индекс влияния ГТК на продолжительность межфазного периода; ГТК – гидротермический коэффициент; L – продолжительность межфазного периода, дни,

проведение двухфакторного дисперсионного анализа взаимосвязи этих показателей;

определение индекса влияния ГТК на густоту растений озимой пшеницы (PD) по формуле

где PD – индекс влияния ГТК на густоту растений, ГТК – гидротермический коэффициент, p – густота растений, шт./м²,

проводится двухфакторный дисперсионный анализ взаимосвязи этих показателей;

определяется модель влияния показателей D, PD и n, вредоносности засушливых явлений, на продуктивность озимой пшеницы (Y) по формуле (3)

Y = А - (D + PD + n) (3).

где Y – продуктивность озимой пшеницы, т/га,

А – потенциальная урожайность озимой пшеницы, т/га,

PD – показатель влияния ГТК на густоту растений, т/га,

D – показатель влияния ГТК на продолжительность межфазного периода, т/га,

n – показатель вредоносности засухи, т/га.