Российская сельскохозяйственная наука, 2021, № 5

Растениеводство, защита и биотехнология растений

УДК 633.112.1:631.526.32:581.5 (571.15)

DOI: 10.31857/S2500262721050021

СВЯЗЬ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕРИОДА ВЕГЕТАЦИИ

С ОСНОВНЫМИ АГРОНОМИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

СОРТОВ ЯРОВОЙ ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ НА АЛТАЕ

М.А. Розова, кандидат сельскохозяйственных наук,

А.И. Зиборов, кандидат сельскохозяйственных наук, Е.Е. Егиазарян

Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий,

656910, Барнаул, Научный городок, 35

E-mail: mrosova@yandex.ru

Цель исследования - выявить критические периоды формирования продуктивности и параметров качества зерна на

видовом и сортовом уровне для обоснования селекционных программ и элементов технологии возделывания твердой

пшеницы. Исследования проводили в 2002-2020 гг. на 7 морфо-биологически различных сортах яровой твердой пше-

ницы. Опыты закладывали по чистому черному пару. Почва участка представлена черноземом выщелоченным сред-

немощным среднесуглинистым, малогумусным. Для оценки влияния среднесуточных температур по дням вегетации

на изучаемые признаки данные обработали методом скользящей средней за 10-дневные периоды, и среднесуточные

показатели отдельных лет синхронизировали относительно дня колошения. Сумма эффективных температур, не-

обходимая для онтогенеза твердой пшеницы составила для среднеранней группы сортов 1270…1639 ^оС, среднеспе-

лой - 1313…1695 ^оС и среднепозднего сорта - 1395…1781 ^оС. Корреляция продолжительности вегетации с суммой

температур определяется коэффициентом 0,60, с среднесуточной температурой - -0,49. Вклады факторов «год» и

«генотип» в варьирование изучаемых признаков достоверены и составляют по урожайности, соответственно, 84,8

% и 14,2 %, содержанию белка - 55,1 % и 42,5 %, клейковины — 39,8 % и 54,7 %. В наибольшей степени выражена

отрицательная достоверная зависимость урожайности от среднесуточных температур периода от колошения до

спелости, а именно на 2…5 день после колошения (r≤-0,53…-0,66) и с 22 по 32 день после колошения (r≤-0,46…-0,60).

Содержание белка и клейковины связано со среднесуточными температурами тех же периодов, что и урожайность,

но с противоположным знаком: коэффициент корреляции по белку соответственно 0,45 и 0,46…0,66; по клейковине

0,46…0,52 и 0,47…0,64. Сортовые особенности связи агрономических показателей с температурами слабо выражены

по урожайности и значительно по содержанию белка и клейковины.

RELATIONSHIPS OF TEMPERATURE PARAMETERS OF GROWING PERIOD

AND MAJOR AGRONOMICALLY VALUABLE TRAITS OF SPRING DURUM

WHEAT VARIETIES IN ALTAI

Rozova M.A., Ziborov A.I., Egiazaryan E.E.

Federal Altai Scientific Center of Agrobiotechnologies,

656910, Barnaul, Nauchnyi gorodok, 35

E-mail: mrosova@yandex.ru

Air temperature is among most prominent environmental factors when the formation of yield and quality of durum wheat is

considered. The aim of the research was to single out crucial period for the productivity and quality parameters on species and

variety levels for the justification of breeding programs and elements of cultivation technology of spring durum wheat. The research

was carried out in 2002 - 2020 with 7 durum wheat varieties differed in days to ripeness. Trials were sown after clean black

fallow. The soil was leached mid-deep, low-humus blacksoil. To evaluate the effect of air temperatures for each day of growing

season temperature data were treated with the procedure of moving means for 10-days periods and were synchronized on the day

of heading. The sum of effective temperatures (≥ 10 ^оС) necessary fot spring durum wheat to complete the development made up

1270-1639 ^оС for mid-early varieties, 1313-1695 ^оС for mid-ripening and 1395-1781 ^оС for mid-late varieties. Crop season duration

correlated with the sum of temperatures (r=0,60) and with day temperature (-0,49). Factors “years” and “genotype” had significant

effect on the traits studied. The impact of “years” to the variation of yield was 84,8 %, protein content 55,1 and gluten 39,8 %.

Respective impacts of “genotypes” was 14,2, 42,5 and 54,7 %. Mean day and night temperatures during heading-ripeness had

negative effect on the yield most of all on the 2nd-5th day after heading (r≤-0,53…-0,66) and later on 22 — 32nd day after heading

(r≤-0,46…-0,60). Protein and gluten content correlated with the temperatures of the same periods as yield did but opposite in sign:

r for protein content made up 0,45 и 0,46…0,66 respectively; for gluten 0,46…0,52 и 0,47…0,64. Varietal peculiarities in responses

to temperatures were weak pronounced for yield and expressed for protein and gluten content.

Ключевые слова: яровая твердая пшеница (Triticum durum

Key words: spring durum wheat (Triticum durum Desf), variety,

Desf.), сорт, среднесуточная температура воздуха, сумма

day and night air temperatures, sum of effective temperatures,

эффективных температур, период вегетации, урожайность,

growing season, yield, protein and gluten content

содержание белка, клейковина

Температура внешней среды - один из важней-

ку и колошение-цветение [2, 3]. Высокие температуры

ших факторов жизни растений. Она более стабильно

вызывают снижение фотосинтетического потенциала

и тесно связана с важнейшими признаками твердой

из-за метаболических нарушений и окислительного

пшеницы, чем осадки [1, 2]. Выделяют два основных

повреждения хлоропластов, что приводит к ухудше-

критических периода для формирования урожайности

нию накопления биомассы, преждевременному ста-

твердой пшеницы: колошение-начало выхода в труб-

рению листьев и потерям урожая преимущественно

Российская сельскохозяйственная наука, 2021, № 5

из-за снижения озерненности и крупности зерна [4, 5].

определения попарных коэффициентов корреляции ох-

Температурный стресс уменьшает эффективность ис-

ватывал период 23 мая … 1 августа.

пользования воды растениями [5], но при слабой ин-

Условия Приобской лесостепи Алтайского края

тенсивности стресса она может не меняться или даже

характеризуются достаточно высокой суммой поло-

несколько увеличиваться [6]. Выраженное влияние вы-

жительных (2350…2500 ^оС) и эффективных темпера-

соких температур на качество зерна наблюдается на-

тур (2000…2200 ^оС) [9]. Безморозный период длится

чиная с его завязывания, что приводит к ограничению

110…120 дней. Среднесуточные температуры по дан-

накопления крахмала, формированию мелкого зерна и

ным Алтайского центра по гидрометеорологии и мони-

уменьшению выхода муки/крупки. Изменяется соот-

торингу окружающей среды с мая по август составляют

ношение амилозы и амилопектина, что отражается на

12,1, 17,7, 19,9 и 17,0 ^оС соответственно. Температура

эластичности теста. Температурный стресс в период

в течение суток сильно меняется: минимальная тем-

налива зерна способствует увеличению содержания

пература в мае в среднем равна 6,5 ^оС, максимальная

белка и клейковины, но ухудшает качество клейковины

- 20,1 ^оС, в июне - соответственно 11,6 и 24,3 ^оС, в

[6, 7] из-за изменения соотношения глютенины:глиади-

июле - 14,0 и 26,3 ^оС, в августе - 11,6 и 24,3 ^оС. В

ны и доли высокомолекулярных полимеров, поскольку

период вегетации около 43 % дней солнечных, 52 %

уменьшается количество ферментов, ответственных за

облачных, остальные 5 % с пониженной солнечной

образование дисульфидных связей [7].

инсоляцией. Средняя относительная влажность возду-

Для научного обоснования селекции сортов твердой

ха летних месяцев 62 %. Таким образом, летом в поле

пшеницы, адаптированных к условиям юга Западной

пшеница находится под воздействием жаркой и сухой

Сибири, необходимо знание комплекса экологических

погоды.

факторов, направлений и силы связи его компонентов

Метеоусловия вегетации яровых культур в 2002-

с урожайностью и параметрами качества зерна. В свя-

2020 гг. по данным Барнаульского пункта наблюдений

зи с этим возникла необходимость в продолжении и

Алтайского ЦГМС были чрезвычайно разнообразны-

расширении исследований, результаты которых были

ми: от крайне засушливого 2012 г. (урожайность в кон-

представлены ранее [2], с учетом привязки к конкрет-

курсном сортоиспытании составила 0,91 т/га) до край-

ным периодам вегетации и сортовой специфики.

не благоприятных 2009 (4,97 т/га) и 2018 гг. (5,90 т/га).

Цель исследований - выявить критические периоды

Результаты и обсуждение. Период вегетации яро-

формирования продуктивности и параметров качества

вых культур, приходящийся на юге Западной Сибири

зерна на видовом и сортовом уровне для обоснования

на май-август, проходит на фоне температурного ре-

селекционных программ и элементов технологии воз-

жима, характеризующегося быстрым набором сред-

делывания твердой пшеницы.

несуточных температур в мае. В конце первой декады

Методика. Материалом для постановки экспе-

воздух прогревается до температуры более 10 ^оС (рис. 1),

риментов послужили среднеранние сорта Алтайская

к появлению всходов она достигает 13…14 ^оС, а к нача-

нива, Салют Алтая, Памяти Янченко; среднеспелые

лу трубкования, в среднем в конце первой декады июня,

- Харьковская 46, Алтайка, Алтайский янтарь и сред-

составляет 17 ^оС и выше. В течение дальнейшего пе-

непоздний сорт Алейская. Исследования проводили в

риода вплоть до второй декады августа среднесуточ-

2002-2020 гг. по типу конкурсного сортоиспытания в

ная температура находится в интервале 18…21 ^оС, а

условиях Приобской лесостепи Алтайского края. По-

далее постепенно снижается. Такой фон обеспечивает

успешное возделывание в регионе твердой пшеницы

левые эксперименты закладывали по чистому черному

благодаря ее филогенетически обусловленной толе-

пару. Срок посева определяли по готовности почвы.

рантности к пониженным температурам в начале роста

Почва опытного участка чернозем выщелоченный,

и развития и требовательности к теплу в период созре-

среднемощный, среднесуглинистый, малогумусный.

вания [10, 11].

Посев выполняли преимущественно в первой декаде

Твердая пшеница теплолюбивая культура. Север-

мая сеялкой ССФК-7, сплошную уборку делянок -

ная граница ее выращивания проходит по изолинии

комбайном Сампо 130 и Винтерштайгер Классик. Нор-

1600…1700 ^оС, скороспелой мягкой - 1200…1250 ^оС

ма высева 5 млн всхожих зерен на 1 га.

[12]. В Западной Сибири в целом за вегетационный пе-

Статистическую обработку данных осуществляли

риод для среднеранних сортов необходима сумма поло-

методами дисперсионного и корреляционного анализа

жительных температур 1460…1535 ^оС, для среднеспе-

по Б. А. Доспехову [8].

лых - 1519…1566 ^оС, для среднепоздних - 1582…1633

Для построения корреляционных кривых, отража-

^оС [13].

ющих связь среднесуточных температур с урожайно-

стью, содержанием белка и клейковины, температуры

обсчитывали с использованием метода скользящей

средней за 10-дневные периоды, что позволило умень-

шить вклад случайных значений и выявить динамику

связей. Для этого температурные значения периода ве-

гетации синхронизировали по дате колошения и опре-

деляли максимально возможный период развития твер-

дой пшеницы общий для всех лет (продолжительность

всего вегетационного периода, его вегетативной и гене-

ративной фаз, начало и окончание вегетации менялись

год от года). А так как эффект температуры зависит

от фазы развития растения, мы синхронизировали ве-

личину этого показателя по вегетационным периодам

разных лет, взяв за точку отсчета начало колошения.

Рис. 1. Среднесуточные температуры вегетационного

Из-за больших различий по датам начала, окончания

периода яровой твердой пшеницы

и продолжительности вегетации отрезок времени для

(среднее за 2002-2020 гг.).

Российская сельскохозяйственная наука, 2021, № 5

Табл. 1. Сумма эффективных температур периода вегетации сортов твердой пшеницы (2002-2020 гг.)

Сорт

Дней до созре-

Сумма эффективных температур периода, ^оС

вания

всходы - полная спелость

всходы - колошение

колошение -

спелость

средняя

минимальная

максимальная

Среднеранние

Алтайская нива

1481

1263

1628

675

806

Салют Алтая

1460

1246

1644

663

797

Памяти Янченко

1516

1300

1644

709

806

В среднем

1486

1270

1639

682

803

Среднеспелые

Харьковская 46

1510

1319

1679

694

816

Алтайка

1597

1319

1726

777

820

Алтайский янтарь

1543

1300

1681

750

793

В среднем

1550

1313

1695

740

810

Среднепоздние

Алейская

1618

1395

1781

778

840

В условиях наших исследований для завершения

меньшей продолжительностью эксперимента в Омске

вегетации твердой пшеницы в среднем за 19 лет тре-

(7 лет). Кроме того, в этой работе приводятся данные

бовалось от 1460 до 1618 ^оС эффективных температур

по положительным температурам, а в нашем исследо-

в зависимости от скороспелости сорта (табл. 1). Для

вании - по эффективным, хотя различия между ними

типичных среднеранних сортов Алтайская нива и Са-

в Приобской лесостепи Алтайского края небольшие

лют Алтая эта сумма составила 1481 и 1460 ^оС соответ-

- в среднем за 2002-2020 гг. - 27 ^оС, по годам - от 0

ственно, среднеспелых сортов Алтайка и Алтайский

до 74 ^оС.

янтарь - 1570 и 1543 ^оС, а для среднепозднего сорта

В условиях опыта в среднем за годы изучения

Алейская - 1618 ^оС. Сорта Памяти Янченко и Харьков-

всходы появлялись 16…17 мая с разбросом значе-

ская 46 по накопленной сумме эффективных темпера-

ний в интервале 8.05…25.05, колошение наступало

тур занимали промежуточное положение между сред-

29 июня (24.06…8.07), а полная спелость - 9 августа

неранними и среднеспелыми - соответственно 1516 и

(27.07…23.08). Период посев-всходы составлял 7…16

1510 ^оС. Сумма температур значительно менялась по

дней и в среднем был равен 11,5 дням. Такая его про-

годам - в среднем по сортам от 1306 до 1675 ^оС при

должительность, даже с учетом более длительного на-

общем варьировании в интервале 1246…1781 ^оС. Эта

бухания зерна твердой пшеницы, по сравнению с мяг-

величина положительно и достоверно связана с про-

кой, достаточно убедительно свидетельствует о слабом

должительностью периода вегетации твердой пшени-

прогреве почвы к посеву. В среднем за первую декаду

цы в отдельные годы (r=0,60, по сортам 0,56…0,68). За

мая 5 дней характеризовались температурами ниже 10

2002-2020 гг. в среднем по сортам продолжительность

^оС (по годам от 2 до 9 дней), еще 4 таких дня (от 0 до

периода всходы-полная спелость составила 85 дней с

11) отмечали после появления всходов. Путем корреля-

варьированием по годам от 74 до 98 дней.

ционного анализа установлена средняя отрицательная

Рассматривая вопросы потребности твердой пше-

достоверная связь между продолжительностью про-

ницы в сумме эффективных температур или соответ-

растания и среднесуточными температурами мая (r=-

ствия условий зоны для ее возделывания, целесоо-

0,68), а также со сроком посева (-0,61).

бразно ориентироваться на величины от средней за

Длительность вегетации зависела от суммы поло-

многолетний период до максимальной, так как крайние

жительных и среднесуточной температуры. При этом

минимальные значения наблюдаются редко и выходят

корреляция с суммой температур была положитель-

за рамки нормального распределения. У сортов Памя-

ной, а со среднесуточной - отрицательной. Чем боль-

ти Янченко, Алтайка, Алтайский янтарь и Алейская

ше дней развивались растения, тем выше была сумма

минимальная за годы исследований сумма эффектив-

температур и чем выше среднесуточная температура,

ных температур отстояла от ближайшего последую-

тем быстрее развивались растения и сильнее сокра-

щего на 85…110 ^оС, что намного больше, чем между

щалась продолжительность вегетации. Длительность

всеми другими парами значений. Поэтому для возде-

вегетационного периода имеет связь с суммой темпе-

лывания среднеранних сортов референтными можно

ратур, описываемую коэффициентом корелляции 0,60,

считать суммы 1486…1639 ^оС, для среднеспелых -

и со среднесуточной температурой (r=-0,49). При этом

1550…1695 ^оС, для среднепоздних - 1618…1781 ^оС.

на общую протяженность вегетации больший эффект

Отмеченные суммы эффективных температур отли-

оказывает протяженность периода колошение - полная

чаются от данных по Омску [13] как по минимальному,

спелость (r=0,80), тогда как связь с длительностью пе-

так и максимальному значению. Это можно объяснить

риода до колошения характеризуется значительно бо-

Российская сельскохозяйственная наука, 2021, № 5

Табл. 2. Корреляция продолжительности

диапазоне и в среднем по набору сортов варьировала

вегетационного периода твердой пшеницы

от 0,91 до 5,45 т/га (табл. 3). Самую низкую величину

с температурными показателями

этого показателя наблюдали только однажды - в 2012 г.

Второе после него значение 2,19 т/га дает начало рас-

Коррелирующие признаки

Коэффициент

пределению урожайности, близкой по частоте к стати-

корреляции

стически нормальному.

Основную роль в дисперсии урожайности играли

Продолжительность

сумма температур периода

0,60*

условия лет исследований - доля вклада равна 84,8 %.

вегетационного

вегетации

периода

Вклад сорта в изменчивость признака также был досто-

среднесуточная температура

-0,49*

верным и оценивался в 14,2 %. Наименее урожайными

периода вегетации

были самые старые сорта - Харьковская 46 и Алтайка

(см. табл. 3), которые вместе с сортом Салют Алтая ха-

Продолжительность

среднесуточная температура

-0,66*

рактеризовались самыми высокими коэффициентами

периода всходы-

периода всходы-колошение

колошение

вариации (CV= 29,8…31,2 %). Среди изучаемого набо-

сумма температур всходы-

0,01

ра по уровню и стабильности урожайности наиболее

колошение

предпочтительно выглядел сорт Памяти Янченко. При

самой высокой средней урожайности (3,75 т/га) у него

Продолжительность

среднесуточная температура

-0,92*

был наименьший коэффициент вариации - 26,6 %.

периода колошение-

спелость

Коэффициенты корреляции урожайности и темпе-

ратурных переменных варьировали от слабых до сред-

сумма температур колоше-

0,90*

них: с суммой температур за вегетацию - 0,36, со сред-

ние - спелость

ней температурой за вегетационный период - -0,22, с

Продолжительность

продолжительность периода

0,32

суммой температур периода всходы-колошение - 0,35,

вегетационного

всходы - колошение

с суммой температур периода колошение-спелость -

периода

0,22, со среднесуточной температурой первой поло-

продолжительность периода

0,80*

вины вегетации - 0,12. Статистически значимая связь

колошение - спелость

отмечена только со среднесуточной температурой пе-

Продолжительность

продолжительность периода

-0,31

риода колошение-спелость - -0,49. Это объясняется

периода всходы-

колошение - спелость

тем, что корреляции с температурными параметрами

колошение

столь продолжительных периодов нивелируют пере-

менчивые эффекты температуры на растения в ходе

*достоверно при уровне значимости 0,05.

онтогенеза.

При использовании для решения этой проблемы

лее низким коэффициентом (r=0,32). Среднесуточные

метода скользящих средних за 10-дневные периоды

температуры достоверно коррелируют с продолжи-

(см. рис. 1) cвязь среднесуточных температур с уро-

тельностью как вегетативного (r=-0,66), так и генера-

жайностью твердой пшеницы была достаточно близ-

тивного (r=-0,92) периода развития твердой пшеницы.

кой по сортам - все они положительно реагировали на

Сумма температур достоверно положительно тесно

повышение температуры в начале вегетации. При этом

связана только с продолжительностью периода от ко-

у более раннеспелых сортов Салют Алтая и Алтайская

лошения до созревания (r=0,90). Количество дней от

нива, а также Харьковской 46 корреляция была не су-

всходов до колошения не зависит от суммы темпера-

щественной. Самый продолжительный период поло-

тур, так как в мае при невысокие их величинах разви-

жительного воздействия температур отмечен у наибо-

тие пшеницы замедляется, а в июне при климатиче-

лее позднего сорта Алейская - 6 дней при r=0,49...0,59

ской норме ускоряется (табл. 2).

(p=0,05). У других сортов он составлял 2…3 дня и

За 2002-2020 гг. урожайность как отдельных ге-

приходился на последнюю декаду мая. Коэффициент

нотипов, так и средняя по опыту менялась в широком

корреляции менял знак с положительного на отрица-

тельный при переходе температур на более высокие

Табл. 3. Урожайность сортов яровой

значения в конце первой декады июня. Их повышение

твердой пшеницы (2002-2020 гг.)

во время колошения, цветения, начала образования и

формирования зерна негативно влияло на размеры уро-

Сорт

Средняя

Минимальная

Максимальная

CV, %

жая. У всех сортов кроме Алейской указанный пери-

Алтайская

3,44

0,91

5,33

28,7

од продолжался 6…7 дней, а корреляция температур с

нива

урожайностью была достоверной (r=-0,46…-0,75). По

времени наступления этих периодов сорта несколь-

Салют Алтая

3,50

0,84

5,36

29,8

ко различались, причем у более ранних он начинался

Памяти

3,75

1,10

5,65

26,6

позже (1 июля), а у среднеспелых и среднепоздних -

Янченко

27…28 июня. Механизм воздействия температуры на

Харьковская

3,13

0,77

5,13

31,2

урожайность понятен и связан со снижением количе-

ства фертильных цветков то есть озернённости колоса,

а также массы 1000 зерен [2].

Алтайка

3,23

0,67

5,35

29,9

Следующий период чувствительности к темпера-

Алтайский

3,73

0,91

5,66

28,2

турам у Алейской начинается через 17 дней, у других

янтарь

сортов - через 15 дней. Он наиболее длительный, охва-

Алейская

3,67

1,17

5,66

28,2

тывает от 9 до 15 дней и характеризуется достоверны-

В среднем

3,50

0,91

5,16

27,9

ми коэффициентами корреляции -0,46…-0,65. К этому

времени твердая пшеница достигает фазы молочной

НСР₀₅

0,18

спелости, а среднесуточные температуры приближа-

Российская сельскохозяйственная наука, 2021, № 5

ются к 19…20 ^оС и, согласно полученным данным,

Табл. 4. Содержание белка в зерне и клейковины

растения достаточно четко реагируют на повышение

в муке сортов твердой пшеницы (2002-2020 гг.), %

температуры вследствие сдерживания процессов реу-

тилизации запасных веществ и их оттока в колос [5].

Сорт

Содержание белка

Содержание клейко-

вины

Среднесуточные температуры за изучаемый период

min

max

min

max

времени даже в наиболее жаркие месяцы (июль, реже

июнь) находились на уровне от 17 до 21 ^оС, хотя в от-

Алтайская нива

15,0

13,5

18,2

7,3

31,7

27,2

37,8

8,5

дельные годы достигали 25…28 ^оС, а максимальная

дневная температура - 35…38 ^оС. При этом отчетливо

Салют Алтая

15,6

13,7

18,4

8,9

34,2

29,5

41,4

9,6

проявлялось их негативное влияние с фазы выхода в

трубку и далее. Это расходится с данными Farooq et al.

Памяти Янченко

15,0

14,0

16,8

6,9

31,4

26,0

36,3

7,6

[7] по влиянию температур в период после цветения,

Харьковская 46

15,4

13,3

17,9

7,9

34,7

25,9

39,7

10,4

согласно которым к оптимальной во время цветения

отнесена температура 23,0±1,2 ^оС, максимальной -

Алтайка

14,9

12,0

17,9

8,7

33,2

26,8

37,2

8,6

32,0±1,7 ^оС и минимальной - 9,7±0,4; для налива зерна

- соответственно 21,3±1,3, 34,3±2,7 и 9,6±0,8 ^оС. Сле-

Алтайский

14,3

12,4

17,3

8,9

32,0

26,1

39,0

10,9

янтарь

довательно, температуры Приобской лесостепи Алтай-

Алейская

14,0

12,3

16,2

8,3

30,2

24,5

35,4

9,7

ского края должны быть благоприятны для пшеницы.

Возможно, установленное негативное воздействие

В среднем

14,9

13,3

17,3

7,3

32,5

27,8

36,2

7,0

связано с большой разницей между дневными и ноч-

ными температурами (при ясной погоде до 15 ^оС) и их

НСР₀₅

0,4

1,4

значительной изменчивостью. Так, в 2012 г. в 25 из 74

дней вегетации дневные температуры достигали 30 ^оС

и выше, что привело к сильному сокращению периода

и Памяти Янченко. У более поздних сортов величина

вегетации, формированию слабой биомассы посевов и

этого показателя ниже. Признак связан обратной зави-

урожайности зерна на уровне 0,91 т/га. Возможно, что

симостью с продолжительностью периода вегетации

в условиях короткого вегетационного периода яровой

(r=-0,47). При этом корреляция с длительностью пери-

пшеницы в Сибири уровень стрессовых температур

ода всходы-колошение оценивается коэффициентом,

ниже, чем при более длительной вегетации.

равным -0,08, колошение-спелость - -0,42. С урожайно-

Результаты анализа средней по набору сортов ре-

стью связь содержания белка достоверная и отрицатель-

акции на среднесуточную температуру по зерновой

ная - -0,63. Обратный характер связи этих признаков

продуктивности свидетельствуют, что она оказывает

просматривается и через симметрично противополож-

статистически значимое негативное влияние (r≤-0,46)

ные кривые корреляций со среднесуточными темпера-

в первые 5 дней после колошения, охватывающие цве-

турами (см. рис.2).

тение и начало завязывания зерна, а также с 22 по 32

Сумма температур, как в целом за период вегета-

день после колошения, то есть при наступлении молоч-

ции, так и за вегетативную и генеративную фазы ока-

ной спелости (рис. 2).

зывала слабое влияние на содержание белка - коэффи-

Величина важнейшего показателя качества зерна

циенты корреляции составляли соответственно -0,27,

твердой пшеницы - содержание белка в зерне, в усло-

-0,15 и -0,26. Белковость была достоверно связана со

виях Приобской лесостепи Алтайского края достигала

среднесуточной температурой воздуха только в период

14,9 % с варьированием по годам от 13,3 до 17,3 %, а по

колошение-полная спелость (r=0,56), для всего перио-

сортам за годы изучения - от 14,0 до 15,6 % (табл. 4).

да вегетации коэффициент корреляции был равен 0,25,

Согласно результатам дисперсионного анализа годы и

периода всходы-колошение - -0,07. Температура наи-

генотипы вносили достоверный вклад в изменчивость

более важна для формирования белка в период цвете-

содержания белка - соответственно 55,1 % и 42,5 %.

ния, образования завязи и на 16 день после колошения

Высокий вклад генотипов в изменчивость показате-

(15 июля), когда заканчивается формирование зерна и

лей качества отмечают и другие исследователи [1, 14].

начинаются процессы созревания. Так как мы исполь-

Среди сортов с наибольшим содержанием белка выде-

зовали десятидневные скользящие средние, то значе-

ляются Салют Алтая, Харьковская 46, Алтайская нива

ние 15 июля соответствует среднему за период с 13 по

22 июля. Важность температуры для накопления белка

в период колошения и цветения можно объяснить ее

негативным воздействием на массу 1000 зерен [2, 7],

снижение которой сопровождается увеличением доли

белка. Отмеченные корреляционные связи согласуют-

ся с данными по накоплению белка в зерне после ко-

лошения [15].

Коэффициенты корреляции, установленные по

результатам анализа связи содержания белка в зерне

твердой пшеницы со среднесуточными температу-

рами с привязкой к фазе колошения, отличаются от

рассчитанных ранее на календарной основе [2]. При

этом подходе отмечено значение температуры в нача-

ле цветения, которое было нивелировано при расчёте

на «календарной» основе. Тем не менее, и в этом ис-

Рис. 2. Корреляционная связь среднесуточных

следовании не удалось избежать всех погрешностей,

температур с урожайностью, содержанием белка

вызванных разницей сроков посева, всходов, продол-

и клейковины твердой пшеницы.

жительности вегетационного периода и завершения

Российская сельскохозяйственная наука, 2021, № 5

вегетации. Однако они снизились, относительно про-

стого календарного подхода.

Сортовые реакции на среднесуточные температуры

по содержанию белка имеют определенную параллель-

ность и специфичность. Так, согласно максимальному

значению коэффициента корреляции наиболее вы-

раженная реакция у среднеранних сортов Алтайская

нива, Салют Алтая и Памяти Янченко наступает поз-

же, и она слабее, чем у сортов других групп. Алтайская

нива и Салют Алтая максимально реагируют на тем-

пературы во время колошения и последующих 4…5

дней. Первые два дня важны и для сорта Алтайка. Для

других сортов значимость этой фазы не подкреплена

статистически. Второй период существенного влия-

ния температур у среднеранних сортов наступает на 24

день после колошения, у среднеспелых примерно - на

15 день, у среднепозднего сорта Алейская - на 13 день.

Наиболее высокие достоверные коэффициенты кор-

реляции между содержанием белка и среднесуточной

температурой отмечены у сортов Алтайка (0,52…0,74)

Рис. 4. Корреляционные связи содержания клейковины

сортов твердой пшеницы с среднесуточными

и Алтайский янтарь (0,54…0,70). Сорт Памяти Янчен-

температурами генеративной фазы развития.

ко, который достаточно стабильно формирует зерно с

высоким содержанием белка, демонстрирует опреде-

среднесуточными температурами аналогично таковым

ленную толерантность к температурам, так как коэф-

для белка, но они меньше по величине (рис. 4). В целом

фициенты корреляции у него ниже, а значимый период

экспрессия признака «содержание клейковины» и его

охватывает только 5 дней (рис. 3).

детерминированность более сложна, что отражается

Содержание клейковины в муке твердой пшеницы

в повышенной специфичности корреляционных кри-

за годы исследования варьировало в пределах 27,8 …

вых отдельных сортов. Среднеранние сорта Алтайская

36,2 % и в среднем по опыту составляло 32,5 % (см.

нива, Салют Алтая и Памяти Янченко имеют большее

табл.4). Результаты дисперсионного анализа показа-

сходство по динамике корреляционных связей. А у со-

ли достоверность вкладов факторов «сорт» (54,7 %)

ртов Салют Алтая и Алтайка коэффициенты корреля-

и «год» (39,8 %). Меньше всего клейковины отмечено

ции ниже уровня достоверности. У сортов Алтайская

в зерне сорта Алейская - 30,2 % (по годам от 24,2 до

нива, Памяти Янченко и Харьковская 46 коэффициен-

34,8 %), больше всего у сортов Харьковская 46 - 34,7 %

ты корреляции выше 0,46 получены для температур на

(25,9…39,7 %) и Салют Алтая - 34,2 % (29,5…41,4 %).

30-й и последующие дни после колошения. При этом

Содержание клейковины понижалось от среднеранних

Алтайская нива восприимчива к температурам на 3…5

к среднепоздним сортам и имело достоверную отри-

день. Сорта с невысоким содержанием клейковины

цательную корреляцию с продолжительностью вегета-

Алтайский янтарь и Алейская имеют продолжитель-

ции в ряду лет - r=-0,56. Связь с суммой температур за

ные периоды, когда температура влияет на содержание

вегетационный период была отрицательной и равной

клейковины - 15 и 10 дней. У сорта Алтайский янтарь

-0,27, за период всходы-колошение - -0,02, колоше-

это 15…18 и 28…35 день после колошения, у Алей-

ние-спелость - -0,40. Корреляции со средними темпе-

ской - 12…21 день (см. рис. 4).

ратурами соответствующих периодов, наоборот, были

Таким образом, сумма эффективных температур пе-

положительными - соответственно 0,37; 0,12 и 0,41.

риода вегетации твердой пшеницы на Алтае в 2002-2020

Направление корреляций содержания клейковины со

гг. составила для среднеранней группы сортов 1486 ^оС с

варьированием по годам 1270 … 1639 ^оС; для средне-

спелой - соответственно 1550 ^оС и 1313 … 1695 ^оС и для

позднеспелого сорта - 1618 ^оС и 1395 … 1781 ^оС.

Температурные показатели оказывали влияние на

продолжительность фаз развития твердой пшеницы. В

период посева и в начале появления всходов твердая

пшеница испытывает нехватку температур, что приво-

дит к позднему появлению всходов. Коэффициент кор-

реляции продолжительности прорастания со среднесу-

точными температурами мая был равен -0,68, со сроком

посева - -0,61. Корреляция длительности вегетации с

суммой температур средняя положительная (r=0,60, по

сортам 0,56...0,68), со среднесуточной температурой

- отрицательная (-0,49). Среднесуточные температу-

ры имеют достоверную связь с продолжительностью

как вегетативного (-0,66), так и генеративного периода

развития твердой пшеницы (-0,92). Сумма температур

тесно достоверно положительно коррелирует только

с продолжительностью периода колошение-спелость

Рис. 3. Корреляция содержания белка сортов твердой

(0,90).

пшеницы с среднесуточными температурами

Вклад температур в дисперсию урожайности, со-

генеративной фазы.

держания белка и клейковины составлял соответствен-

Российская сельскохозяйственная наука, 2021, № 5

но 84,8, 55,1 и 39,8 %; генотипов - 14,2, 42,5 и 54,7

in wheat. A review // Agron. Sustain. Dev. 2017. Vol.

%. Корреляция урожайности с суммой температур и

37. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/

средней температурой как в целом за вегетацию, так и

s13593-017-0443-9 (дата обращения: 10.02.2021).

отдельно за вегетативный и генеративный этапы разви-

6. Effect of natural factors and management practices

тия невысокая - от -0,22 до 0,36, за исключением вза-

on agricultural water use efficiency under drought: A

имосвязи со среднесуточными температурами периода

meta-analysis of global drylands / L. Yu, X. Zhao, X.

колошение-полная спелость (r=-0,49). Статистически

Gao, et al. // Journal of hydrology. 2021. Vol. 594. No.

доказанное негативное влияние температуры оказы-

3. Art.№ 125977. URL: https://research-repository.

вают во время колошения, цветения и начала завязы-

uwa.edu.au/en (дата обращения 15.03.2021). doi:

вания зерна, а также в течение 10 дней после насту-

10.1016/j/jhydrol.2021.125977.

пления молочной спелости. Сортовые особенности по

7. Реализация генетического потенциала сортов

корреляционным связям выражены слабо.

мягкой пшеницы под влиянием условий внешней

Взаимосвязь содержания белка и клейковины со

среды: современные возможности улучшения ка-

среднесуточными температурами, начиная с фазы ко-

чества зерна и хлебопекарной промышленности

лошения и далее, прямо противоположна таковой для

(обзор) / Е. К. Хлесткина, Е. В. Журавлева, Т. А.

урожайности. На величины этих показателей положи-

Пшеничникова и др. // Сельскохозяйственная био-

тельное влияние оказывают температуры во время цве-

логия. 2017. Т. 52. № 3. С. 501-514. doi: 10.15389/

тения (2…4 день после колошения) и в период молоч-

agrobiology.2017.3.501rus.

ной спелости (17…33 день). Корреляционные кривые

8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агро-

отдельных сортов обладают специфичностью.

промиздат, 1985. 351 с.

9. Агроклиматические ресурсы Алтайского края /

Литература.

отв. редактор М. И. Черников. Л.: Гидрометеоиз-

1. Heat and drought stress on durum wheat: responces of

дат, 1971. 155 с.

genotypes, yield and quality parameters / Y.-F. Li, Y.

10. Пальмова Е. Ф. Введение в экологию пшеницы. М.,

Wu., N. Fernandez-Espinisa, et al. // Journal of cereal

Л.: ОГИЗ. СЕЛЬХОЗГИЗ, 1935. 75 с.

science. 2013. Vol. 57. P. 398-404.

11. Савицкая В. А., Синицын С. С., Широков А. А. Твер-

2. Розова М. А., Янченко В. И., Мельник В. М. Эколо-

дая пшеница в Сибири. М.: Колос, 1980. 184 с.

гическая пластичность яровой твердой пшеницы

12. Яровая пшеница / А. И. Бараев, Н. М. Бакаев, М. Л.

в условиях Алтая: монография. Барнаул: Азбука,

Веденеева и др. М.: Колос, 1978. 429 с.

2010. 151 с.

13. Евдокимов М. Г., Юсов В. С. Яровая твердая пше-

3. Евдокимов М. Г., Юсов В.С. Зависимость урожай-

ница в Сибирском Прииртышье. Омск: «Сфера»,

ности яровой твердой пшеницы и ее компонентов

2008. 160 с.

от метеофакторовв условиях лесостепной зоны

14. Environmental modification of wheat grain protein

Западной Сибири // Доклады РАСХН. 2005. №1. С.

accumulation and associated processing quality: a

10-13.

case study of China / L. Kong, J. Si, B. Zhang, et al. //

4. Heat stress in wheat during reproductive and grain-

Australian J. Crop Sci. 2013. Vol. 7. No. 2. P. 73-181.

filling phases / M. Farooq, H. Bramley, J. A. Palta,

15. Головоченко А. П., Киселева М. Ю. Роль абиотиче-

et al. // Crit. Rev. PlantSci., 2011. Vol. 30. https://

ских факторов в формировании белка яровой пше-

www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/07352689.2

ницы в Средневолжском регионе // Сб. научн. тр.

011.615687 (дата обращения:

15.02.2021). doi:

«Актуальные вопросы агрономической науки в XXI

10.1080/07352689.2011.615687.

веке». Самара: Самарская государственная сель-

5. Akter N., Islam M. R. Heat stress effect and management

скохозяйственная академия, 2004. С. 430-435.

Поступила в редакцию 15.03.2021

После доработки 19.05.2021

Принята к публикации 25.07.2021