Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

Выпуск 1(29) 2022г. 

 

Бабицкий Л. Ф., Соболевский И. В., Куклин В. А., Турин Е. Н.

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАЯТНИКОВОГО УДАРНОГО МЕХАНИЗМА РАБОЧИХ ОРГАНОВ СТЕРНЕВОГО КУЛЬТИВАТОРА

Babitsky L. F., Sobolevsky I. V., Kuklin V. A. Turin E. N.

JUSTIFICATION OF DESIGN PARAMETERS OF THE PENDULUM IMPACT MECHANISM OF STUBBLE CULTIVATOR WORKING TOOLS

 

Реферат. Борьбу с эрозией почв ведут во всех развитых странах мира, что требует значительных финансовых и трудовых ресурсов и комплексного научно-обоснованного подхода. Около 70 % земельных площадей России находятся в зоне рискованного земледелия. Для южных регионов России c недостаточным среднегодовым количеством осадков характерно использование минимальной технологии mini-till для возделывания зерновых культур. Использование активных рабочих органов, оказывающих периодическое ударное и виброударное воздействие на почву, может обеспечить снижение энергоемкости обработки на 20–30 %. Цель исследований – теоретически обосновать основные конструктивные параметры маятникового ударного механизма рабочих органов стерневого культиватора. При обосновании параметров применяли основные положения теоретической механики, теории колебаний и удара, земледельческой механики. Условия проведения испытаний: тип почвы – чернозем южный карбонатный среднесуглинистый, влажность почвы W = 15–19 %, твёрдость почвы р = 136–211 Н/см2, деформационный показатель ν = 1,66∙10-7–2,61∙10-7 м2/Н. Экспериментальные исследования проводили с применением методики планирования и проведения однофакторного эксперимента. При обработке полученных результатов использовались методы математической статистики. Для предложенной конструкции маятникового ударного механизма, применительно к рабочему органу стерневого культиватора, получены теоретические зависимости по определению рациональных значений длины рычага lрыч, массы ударника mуд. и высоты расположения оси крепления рычага ударника l0 на стойке рабочего органа. Экспериментальная проверка зависимости величины тягового сопротивления от массы ударника, выполненная в условиях почвенного канала Института «Агротехнологическая академия» ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского» в 2021–2022 г., подтвердила полученные теоретические результаты. При массе ударника 5,5 кг и рабочей скорости 9 км/ч наблюдали снижение энергоемкости на глубинах обработки 6–9 см на 13,3–13,7 %.

Ключевые слова: эрозия почвы, стерневой культиватор, маятниковый ударник, тяговое сопротивление.

 

Summary. Soil erosion control is carried out in all developed countries of the world and requires significant financial and labor resources, as well as comprehensive science-based approach. About 70 % of the land area in Russia are in the zone of risky farming. For the southern regions of Russia, which are characterized by insufficient average annual precipitation, the use of minimal (mini-till) technology for the grain crops cultivation is typical. The use of active working bodies providing periodic percussive and vibration impact on the soil can reduce energy intensity of cultivation by 20–30 %. The aim of the research was to theoretically substantiate the main design parameters of the pendulum impact mechanism of the stubble cultivator working tools. When substantiating the parameters, the main provisions of theoretical mechanics, the theory of vibrations and impact, and agricultural mechanics were used. Test conditions: soil type – chernozem southern calcareous medium loamy; soil moisture W = 15–19 %; soil hardness p = 136–211 N/cm2; deformation index ν = 1.66∙10-7–2.61∙10-7 m2/N. Experimental studies were carried out using the methodology of planning and conducting one-factor experiment. When processing the obtained results, methods of mathematical statistics were used. Theoretical dependencies for definition of rational values of the striker arm length (lрыч), striker mass mud (mуд) and height of the striker arm mounting axis location (l0) on the working device leg were obtained for the proposed design of the pendulum striker mechanism with reference to the working device of the stubble cultivator. Experimental verification of dependence of traction resistance value on the striker mass performed in the conditions of soil channel of the Institute “Agrotechnology Academy” – structural unit of the V. I. Vernadsky Crimean Federal University in 2021–2022 confirmed the obtained theoretical results. With the weight of the striker of 5.5 kg and working speed of 9 km/h, the reduction of power consumption at the depths of 6–9 cm by 13.3–13.7 % was observed.

Keywords: soil erosion, stubble cultivator, pendulum striker, traction resistance.

 


Гулянов Ю.А.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА ОЗИМОЙ РЖИ В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Gulyanov Yu. A.

CURRENT STATE AND PROSPECTS OF WINTER RYE PRODUCTION IN THE ORENBURG REGION

 

Реферат. Оценка современного состояния производства озимой ржи необходима для определения перспективных направлений обеспечения продовольственной безопасности без ущерба окружающей среде. Цель исследований – анализ многолетних тенденций в изменении валовых сборов озимой ржи и определение перспективных направлений стабилизации зернового производства. Исследования проводили в Оренбургской области с 2008 по 2019 гг. Выявление направленности и размеров изменений структурных элементов проводили по природно-сельскохозяйственным провинциям в соответствии с агроэкологической группировкой земель. При обработке цифрового материала использовали общепринятые методы статистического анализа. Выявлена высокая временная и пространственная вариабельность валовых сборов. В большей степени (r = 0,98) они зависят от урожаев в Заволжской степной провинции, детерминирующих до 96,0 % изменений общего урожая. С валовыми сборами в Заволжской сухостепной (r = 0,84) и Предуральской лесостепной (r = 0,75) провинциях связь также сильная, а в Казахстанских степной и сухостепной – слабая (r = 0,27–0,22). При устойчивом росте валовых сборов в Заволжских степной (на 26,8 тыс. т) и сухостепной (на 4,4 тыс. т) провинциях (2008–2019 гг.) их значительное сокращение в Предуральской лесостепной провинции (более чем на 46,0 тыс. т) привело к общему отрицательному балансу. Наибольшей средней урожайностью с посевной площади характеризовалась Предуральская лесостепная провинция (1,48 т/га). В других территориях урожайность меньше на 0,17–1,15 т/га, с устойчивым понижением в юго-восточном направлении. Современной особенностью выращивания озимой ржи в регионе является устойчивое уменьшение её посевных площадей (на 10411 га), в основном благодаря сокращению посевного клина в Предуральской лесостепной провинции (более 40,0 %). Основными предпосылками отрицательной динамики посевных площадей в условиях не самых жёстких климатических изменений выступают социально-экономические причины. Перспективным направлением стабилизации и увеличения валовых сборов озимой ржи в регионе может стать северо-западная ориентация посевных площадей с преимущественной концентрацией в Предуральской лесостепной и Заволжской степной провинциях при внедрении адаптивно-ландшафтных систем земледелия на устойчивых ненарушенных почвах.

Ключевые слова: Оренбургская область, природно-сельскохозяйственные провинции, Secale cereale L., озимая рожь, валовой сбор, климатические изменения, адаптивно-ландшафтные системы земледелия.

 

Summary. An assessment of the current state of winter rye production is necessary to determine promising areas for ensuring food security without damaging the environment. The purpose of the research is to analyze long-term trends in changes in the gross harvest of winter rye and identify promising areas for stabilizing grain production. The studies were carried out in the Orenburg region from 2008 to 2019. The direction and size of changes in structural elements were identified for natural-agricultural provinces according to the agroecological grouping of lands. Generally accepted methods of statistical analysis were used to process digital material. High temporal and spatial variability of gross harvests was revealed. To a greater extent (r = 0.98), they depend on harvests in the Trans-Volga steppe province, which determines up to 96.0 % of changes in the total harvest. The connection with gross harvests in the Trans-Volga dry-steppe (r = 0.84) and Cis-Ural forest-steppe (r = 0.75) provinces is also strong; in the Kazakhstan steppe and dry-steppe provinces, it is weak (r = 0.27–0.22). With a steady increase in gross harvests in the Trans-Volga steppe (by 26.8 thousand tons) and dry steppe (by 4.4 thousand tons) provinces (2008-2019), their significant reduction in the Cis-Ural forest-steppe province (by more than 46.0 thousand tons) led to an overall negative balance. The highest average yield from the sown area is typical for the Pre-Ural forest-steppe province (1.48 t/ha). In other territories, the yield is lower by 0.17–1.15 t/ha, with a steady decrease in the southeast direction. A distinctive modern feature of winter rye growing in the region is a steady decrease of sown areas (by 10,411 hectares), mainly due to a reduction in the sowing wedge in the Cis-Ural forest-steppe province (more than 40.0 %). The main prerequisites for the negative dynamics under not the most severe climatic changes are socio-economic reasons. A promising direction for stabilizing and increasing the gross harvests of winter rye in the region may be the northwestern orientation of sown areas with its predominant concentration in the Cis-Ural forest-steppe and Trans-Volga steppe provinces with the introduction of adaptive landscape farming systems on stable undisturbed soils.

Keywords: Orenburg region, natural and agricultural provinces, Secale cereale L., winter rye, gross harvest, climatic changes, adaptive landscape farming systems.

 


 Дудкина Т. А.

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СЕВООБОРОТОВ, ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ И ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ

Dudkina T. A.

INFLUENCE OF DIFFERENT CROP ROTATIONS, RATES OF MINERAL FERTILIZERS AND WEATHER CONDITIONS ON THE YIELD AND QUALITY OF WINTER WHEAT GRAIN IN THE CENTRAL CHERNOZEM REGION

 

Реферат. В современных системах земледелия важной задачей является достижение высокой продуктивности сельскохозяйственных культур. Цель исследований заключалась в изучении влияния севооборотов, доз минеральных удобрений, а также погодных условий на урожай и показатели качества зерна озимой пшеницы (Triticum aestivum L.) в Центральном Черноземье. Исследования проводили в ФГБНУ «Курский ФАНЦ», опыт заложен в трёхкратной повторности на посевах озимой пшеницы сорта Синтетик. Почва – чернозём типичный тяжелосуглинистый. ГТК составил: в 2018 г. – 0,90, 2019 г. – 0,63, 2020 г. – 0,95. Исследуемые факторы: севооборот (зернопаропропашной с чёрным паром и с сидеральным паром, плодосменный), дозы минеральных удобрений под озимую пшеницу: без удобрений, N60P60K60, N80P80K80, N100P100K100 кг д.в. на 1 га. Наибольшую урожайность зерна озимой пшеницы получили в 2020 г. в зернопаропропашном севообороте с сидеральным паром (7,00 т/га), а в 2018 и 2019 гг. – в севообороте с чёрным паром (соответственно 4,71 и 3,90 т/га). Увеличение дозы удобрений сопровождалось ростом урожайности на 3,1–41,0 %. Натура зерна в севооборотах с чёрным и сидеральным паром по сравнению с плодосменным на 5–7 г больше. Выращивание озимой пшеницы по сидеральному пару обеспечило более высокое содержание клейковины (на 3,1 и 4,7 %) и сырого протеина (на 1,1–1,7 %) в зерне, по сравнению с другими предшественниками. Названные показатели возрастали с увеличением удобренности. В плодосменном севообороте зерно отличалось наибольшей крахмалистостью (67,1 %). Меньше всего этот показатель был в варианте с сидеральным паром – 65,7 %. Таким образом, наилучшие показатели урожайности и качества зерна озимой пшеницы достигаются при благоприятных условиях увлажнения почвы в процессе выращивания этой культуры в зернопаропропашном севообороте с сидеральным паром, а при недостатке осадков – в зернопаропропашном севообороте с чёрным паром.

Ключевые слова: озимая пшеница (Triticum aestivum L.), севооборот, минеральные удобрения, метеоусловия, урожайность, качество зерна.

 

Summary. High crop productivity is an important task in modern farming systems. The aim of the research was to study the influence of crop rotations, rates of mineral fertilizers and weather conditions on the yield and quality of winter wheat grain in the Central Chernozem Region. The studies were carried out on the experimental fields of Federal State Budgetary Scientific Institution “Federal Agricultural Kursk Research Center”, triple replication. Crop – winter wheat variety “Sintetik”. Soil – typical heavy loamy chernozem. Selyaninov Hydrothermal Coefficient (HTC) in 2018 was 0.90; in 2019 – 0.63; in 2020 – 0.95. The following factors were studied: 1) crop rotation (grain-and-fallow row-crop rotation with black fallow and with green manured fallow, field crop rotation); 2) rates of mineral fertilizers (without fertilization, N60P60K60, N80P80K80, N100P100K100 kg of active ingredient per hectare). The highest yield of winter wheat grain was obtained in 2020 in grain-and-fallow row-crop rotation with green manured fallow (7.00 t/ha); in 2018 and 2019 – in the crop rotation with black fallow (4.71 and 3.90 t/ha, respectively). An increase in the applied fertilizer rate was accompanied by the 3.1-41.0 % yield increment. Hectolitre weight (or weight per unit volume) of winter wheat grain in crop rotations with black and green manured fallow was 5–7 g more compared to the field crop rotation. Growing winter wheat in the field of green manured fallow provided a higher content of gluten (by 3.1 and 4.7 %) and crude protein (by 1.1–1.7 %) in the grain compared to other preceding crops. Increased dosage of fertilizers led to the improvement of the aforementioned indicators. In the field crop rotation, the highest starch content (67.1 %) was noted. This indicator was the lowest in the variant with green manured fallow – 65.7 %. Thus, under favorable moistening conditions, the best indicators of winter wheat yield and grain quality were achieved when the crop was grown in the grain-and-fallow row-crop rotation with green manured fallow; in the context of lack of precipitation – grain-and-fallow row-crop rotation with black fallow.

Keywords: winter wheat (Triticum aestivum L.), crop rotation, mineral fertilizers, meteorological conditions, yield, grain quality.

 


Егорова Н. А., Ставцева И. В.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭМБРИОКУЛЬТУРЫ ДЛЯ ОТБОРА УСТОЙЧИВЫХ К ОСМОТИЧЕСКОМУ СТРЕССУ ФОРМ ШАЛФЕЯ МУСКАТНОГО IN VITRO

Yegorova N. A., Stavtzeva I. V.

THE USE OF EMBRYO CULTURE FOR THE SELECTION CLARY SAGE FORMS RESISTANTTO OSMOTIC STRESS IN VITRO

 

Реферат. Важнейшей задачей селекции растений является создание высокопродуктивных сортов, устойчивых к абиотическим стрессовым факторам среды, и в частности, к засухе. Это касается и одного из широко распространенных на юге России эфиромасличных растений – шалфея мускатного. Для решения многих проблем селекции в настоящее время активно используются биотехнологические методы. Одним из таких приемов является клеточная селекция in vitro, позволяющая проводить направленный отбор генотипов с заданными признаками. Цель работы – изучение особенностей действия осмотического стресса на развитие изолированных зародышей сортов и образцов шалфея мускатного для разработки клеточной технологии создания устойчивых к этому стрессовому фактору форм in vitro. В исследованиях использовали сорта и образцы шалфея (Salvia sclarea L.), различающиеся по полевой засухоустойчивости. Эксплантами служили зрелые зиготические зародыши, которые культивировали на питательных средах Мурасиге и Скуга (МС), дополненных осмотиками (NaCl, маннит, сорбит, сахароза) в различных концентрациях. В контроле зародыши культивировали на среде МС. Показано, что культивирование зародышей трех сортов (С-785, Ай-Тодор и Тайган) на средах с введением 0,9 % NaCl, 4,0–5,0 % маннита или сорбита и 7,0 % сахарозы позволило дифференцировать сорта по устойчивости к осмотическому стрессу. В следующем опыте проведен анализ развития изолированных зародышей 10 сортов и образцов шалфея (с коэффициентами засухоустойчивости от 22,5 до 73,5 %) на среде, дополненной сублетальной концентрацией маннита (4,5 %). При этом выявлено снижение по сравнению с контролем от 1,4 до 14,5 раз всех изученных параметров – частоты прорастания зародышей и образования проростков, длины побега и корня. Максимальные коэффициенты корреляции (0,76–0,79) установлены между полевой засухоустойчивостью генотипов и частотой развития проростков на среде с добавлением маннита. Проведенные исследования показали перспективность использования разработанной селективной системы для получения или оценки in vitro устойчивых к абиотическому стрессу форм шалфея.

Ключевые слова: Salvia sclarea L., селекция invitro, осмотический стресс, эмбриокультура.

 

Summary. The most important task of plant breeding is the creation of highly productive cultivars resistant to abiotic stress factors of the environment, in particular, to drought. This also applies to one of the essential oil plants widespread in the south of Russia – clary sage. To solve many breeding issues, biotechnological methods are currently being actively used. One of these methods is in vitro cell selection, which allows targeted selection of genotypes with desired traits. The purpose of the work was to study the features of the effect of osmotic stress on the development of isolated embryos of clary sage cultivars and samples to develop a cell technology for creating forms resistant to this stress factor in vitro. Cultivars and samples of sage (Salvia sclarea L.) differing in field drought resistance were used in the studies. Mature zygotic embryos were used as explants, which were cultivated on Murashige and Skoog (MS) culture media supplemented with osmotic agents (NaCl, mannitol, sorbitol, sucrose) at various concentrations. In the control, embryos were cultured on MS medium. It was shown that the cultivation of embryos of three cultivars (‘C-785’, ‘Ai-Todor’ and ‘Taigan’) on media with 0.9 % NaCl, 4.0–5.0 % mannitol or sorbitol and 7.0 % sucrose made it possible to differentiate cultivars by resistance to osmotic stress. In the following experiment, the development of isolated embryos of 10 cultivars and samples of sage (with coefficients of drought resistance from 22.5 to 73.5 %) was analyzed on a medium supplemented with a sublethal concentration of mannitol (4.5 %). Herewith, a decrease in comparison with the control from 1.4 to 14.5 times was revealed for all the studied parameters, such as the frequency of embryos germination and seedlings formation, the length of the shoot and root. It was established that the maximum correlation coefficients (0.76–0.79) were between the field drought resistance of genotypes and the frequency of seedling development on the medium with mannitol. The conducted studies showed that the developed selective system for obtaining or evaluating in vitro forms of sage resistant to abiotic stress is rather promising.

Keywords: Salvia sclarea L., in vitro selection, osmotic stress, embryo culture.

 


Косенко С. В.

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ КОРНЕВОЙ СИСТЕМЫ РАЗЛИЧНЫХ ПО СКОРОСПЕЛОСТИ СОРТОВ ОЗИМОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

Kosenko S. V.

PECULIARITIES OF THE DEVELOPMENT OF THE ROOT SYSTEM OF WINTER SOFT WHEAT VARIETIES OF DIFFERENT RIPENESS GROUPS

 

Реферат. Среднее Поволжье является одним из крупных регионов Российской Федерации по производству зерна пшеницы. Однако неблагоприятные природные факторы, среди которых первое место занимает перезимовка, а затем и засуха, приводят к значительному варьированию урожайности озимой мягкой пшеницы. Осуществлять контроль за агроклиматической ситуацией можно набором соответствующих сортов, обладающих хорошо развитой корневой системой. Поэтому целью исследований является проведение анализа морфометрических параметров корневой системы у сортов озимой пшеницы для отбора исходного материала, перспективного при селекции на зимостойкость. Исследования проводили в 2015/16–2016/17 сельскохозяйственных годах в лесостепной зоне Пензенской области. Материалом для исследований служили 10 сортов озимой пшеницы (Тriticum aestivum L.) различающихся по группе спелости. Опыты закладывали в шестикратной повторности с площадью делянок 10 м2, расположение делянок рендомизированное. Норма высева – 5,5 млн всхожих семян/га. Вегетационные периоды 2015/16 и 2016/17 годов характеризовались благоприятными условиями, ГТК равен 1,10 и 1,18 соответственно. Установлено, что на долю влияния фактора «сорт» в общей изменчивости числа, длины зародышевых и узловых корней составил 54,1 %, 44,2 % и 87,0 %, 75,2 % соответственно, «год» – 12,0 %, 18,1 % и 11,9 %, 18,2 % соответственно. В годы исследований наиболее зимостойкими (в среднем 81–86 %) и высокоурожайными (в среднем 4,58–5,71 т/га) были среднеспелые сорта озимой пшеницы Фотинья, Клавдия 2, Безенчукская 380, Скипетр, Оренбургская 105, которые в сравнении с раннеспелыми сортами образовывали большое число зародышевых (в среднем 5,4–6,2 шт.) и узловых корней (в среднем 9,5–12,6 шт.). Отмечена положительная корреляционная связь зимостойкости и урожайности с основными параметрами корневой системы у сортов озимой пшеницы. Среднеспелые сорта целесообразно использовать в качестве исходного материала для включения в селекционные программы по повышению зимостойкости.

Ключевые слова: озимая пшеница (Тriticum aestivum L.), сорт, зимостойкость, урожайность, корневая система.

  

Summary. The Middle Volga region is one of the largest wheat grain producers in the Russian Federation. However, such unfavorable factors as overwintering and drought lead to a significant winter soft wheat yield variation. The agro-climatic situation can be controlled by a set of appropriate varieties with well-developed root system. In the light of the above, the aim of the research was to analyze the morphometric parameters of the winter wheat varieties root system for the selection of initial material promising in winter hardiness breeding. The studies were carried out in 2015/16–2016/17 agricultural years in the forest-steppe zone of the Penza region. Ten winter wheat (Triticum aestivum L.) varieties of different ripeness groups served as the material for the research. The experimental plot size was 10 m2, six replicates. Position of the plots – randomized. Seeding rate – 5.5 million viable seeds per ha. The growing season of 2015/16 and 2016/17 was characterized by favorable weather conditions; Selyaninov Hydrothermal Coefficient (HTC) during these years was 1.10 and 1.18, respectively. It was found that the share of influence of the factor “variety” in the total variability of the number, length of germinal and nodal roots was 54.1 %, 44.2 % and 87.0 %, 75.2 %, respectively; “year” – 12.0 %, 18.1 % and 11.9 %, 18.2 %, respectively. Over the years of research, the most winter-hardy (on average 81-86 %) and high-yielding (on average 4.58-5.71 t/ha) winter wheat varieties were mid-season “Fotinya”, “Klavdiya 2”, “Bezenchukskaya 380”, “Skipetr”, “Orenburgskaya 105”. Compared to early-ripening varieties, they formed a larger number of germinal (on average 5.4-6.2) and nodal (on average 9.5-12.6) roots. We noted a positive correlation between winter hardiness/productivity and main parameters of the root system of winter wheat varieties. Mid-season varieties should be used in breeding programs as initial material for improving winter hardiness.

Keywords: winter wheat (Triticum aestivum L.), variety, winter hardiness, yield, root system.

 


Круглова Н. Н., Сельдимирова О. А.

ЭМБРИОГЕНЕЗ INVIVOЗАСУХОУСТОЙЧИВЫХ РЕГЕНЕРАНТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ, ПОЛУЧЕННЫХ В ЭМБРИОКУЛЬТУРЕ IN VITRO

Kruglova N. N., Seldimirova O. A.

EMBRYOGENESIS IN VIVO OF DROUGHT-RESISTANT REGENERANTS OF SPRING SOFT WHEAT OBTAINED BY EMBRYO CULTURE IN VITRO

 

Реферат. Разработанная авторами модификация биотехнологического метода селективной эмбриокультуры in vitro автономных зародышей с введением в состав питательной среды 8 % маннита для моделирования условий засухи позволяет получать засухоустойчивые регенеранты яровой мягкой пшеницы. Важно проанализировать эмбриональные показатели засухоустойчивых регенерантов в полевых условиях in vivo. Цель работы состояла в изучении эмбриогенеза in vivo засухоустойчивых регенерантов яровой мягкой пшеницы гибрида Л42938 × Салават Юлаев, отобранных в селективной эмбриокультуре in vitro (опыт), в вегетационные сезоны 2020 г. (умеренно влажный год) и 2021 г. (засушливый год). Проведено сравнение с аналогичными показателями незасухоустойчивого гибрида яровой мягкой пшеницы Боевчанка × Ирень (контроль). Исследования проводили в Уфимском районе Республики Башкортостан. Использовали методы искусственного опыления, фенологических наблюдений и светооптического анализа. Установлено, что зародыши обоих гибридов в оба года исследований развивались согласно Graminad-типу эмбриогенеза, при этом последовательно проходили стадии зиготы (0,5 сут после опыления), двуклеточного (1,5 сут после опыления), четырехклеточного (2,5 сут после опыления), многоклеточного (4,0 сут после опыления) зародыша, стадию органогенеза (5,5–23,0 сут после опыления). Зрелые зародыши формировались к 25,0 сут после опыления и характеризовались типичным для злаков строением. В умеренно влажный 2020 г. зародыши и в опыте, и в контроле развивались без отклонений от нормы. Воздействие повышенной температуры воздуха в засушливый 2021 г. не оказало влияния на процесс эмбриогенеза и структуру развивающихся зародышей засухоустойчивых регенерантов (опыт), однако привело к остановке в развитии, аномалиям структуры и дегенерации 24,1 % зародышей на разных стадиях эмбриогенеза незасухоустойчивого гибрида (контроль). Сделан вывод о целесообразности использования засухоустойчивых регенерантов, полученных в селективной эмбриокультуре in vitro, в селекционных программах, направленных на ускоренное создание устойчивых к дефициту влаги районированных сортов яровой мягкой пшеницы.

Ключевые слова: Triticum aestivum L., эмбриогенез in vivo, селективная эмбриокультура in vitro, засухоустойчивость.

 

Summary. The modification of the biotechnological method of selective embryo culture in vitro of autonomous embryos developed by the authors with the introduction of 8% mannitol into the nutrient medium for modeling drought conditions makes it possible to obtain drought-resistant spring soft wheat regenerants. It is important to analyze the embryonic characteristics of drought-resistant regenerants in the field conditions in vivo. The aim of our work was to study the embryogenesis in vivo of drought-resistant regenerants of spring soft wheat hybrid L42938 × ‘Salavat Yulaev’, picked in selective embryo culture in vitro (experiment) during the growing seasons of 2020 (moderately humid year) and 2021 (dry year). Obtained data were compared with similar indicators of the non-drought-resistant hybrid of spring soft wheat ‘Boevchanka’ x ‘Iren’ (control). The study was conducted in the Ufa district, Republic of Bashkortostan. Methods of artificial pollination, phenological observations and light-optical analysis were used. During the years of research, embryos of both hybrids developed according to Graminad-type of embryogenesis and passed successively the stages of zygote (0.5 days after pollination), two-cellular (1.5 days after pollination), four-cellular (2.5 days after pollination), multicellular (4.0 days after pollination) embryo, as well as the stage of organogenesis (5.5–23.0 days after pollination). Mature embryos were formed by the 25th day after pollination; their structure was typical for cereals. In moderately humid 2020, embryos, both in the experiment and control, developed without deviations from the norm. Influence of elevated air temperature in dry 2021 did not affect the process of embryogenesis and the structure of developing embryos of drought-resistant regenerants (experiment). However, it led to a halt in development, structural anomalies and degeneration of 24.1 % of embryos at different stages of embryogenesis of the non-drought-resistant hybrid (control). All the mentioned above enable us to draw conclusions on the practicality of using drought-resistant regenerants obtained in selective embryo culture in vitro in breeding programs aimed at the accelerating creation of zoned spring soft wheat varieties resistant to moisture deficiency.

Keywords: Triticum aestivum L., embryogenesis in vivo, selective embryo culture in vitro, drought resistance.

 


Мамонтова Т. В., Айбазов А.-М. М., Селионова М. И.

СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ МЕТАБОЛИТОВ КРОВИ КАРАЧАЕВСКИХ КОЗ, РАЗВОДИМЫХ В РАЗНЫХ ЭКОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИХ РАЙОНАХ КАРАЧАЕВО-ЧЕРКЕССКОЙ РЕСПУБЛИКИ

Mamontova T. V., Aybazov A.-M. M., Selionova M. I.

SEASONAL CHANGES IN SOME BLOOD METABOLITES OF KARACHAY GOATS BRED IN DIFFERENT ECOLOGICAL AND GEOGRAPHICAL AREAS OF THE KARACHAY-CHERKESS REPUBLIC

 

Реферат. Аборигенные карачаевские козы – одна из древнейших популяций коз Северного Кавказа, выведенная с помощью народной селекции, сочетающая уникальный набор разнообразных характеристик, позволяющих иметь достаточно широкий и разнообразный по эколого-географическим показателям ареал распространения. Наиболее точным инструментом, который помогает специалистам следить за полноценностью кормления и содержания животных, их здоровьем, как на индивидуальном уровне, так и на уровне стада являются биохимические параметры крови. Цель исследований – определить некоторые биохимические показатели крови, характеризующие обмен веществ в организме животных под влиянием кормовых и других условий разных эколого-географических районов содержания карачаевских коз. Исследования проводили с марта по ноябрь 2020 г. на трех группах типичных карачаевских коз (n=75) в возрасте 2,5–5,0 лет со средней живой массой 44,56 ± 2,42 кг, разводимых в разных районах Карачаево-Черкессии (равнинный – 500–600 м над уровнем моря, предгорный – 900–1000 м н.у.м., высокогорный – 1600–2000 м н.у.м.,). Установлено, что биохимический состав крови карачаевских коз с предгорных и высокогорных пастбищ был наиболее приближен к физиологическим нормам, принятым для данного вида животных. Так концентрация общего белка у коз, выпасавшихся на альпийских пастбищах, была примерно одинаково высокой во все сезоны от 80,69 до 84,61 г/л, против одинаково низкого показателя у коз, содержавшихся на равнинных пастбищах (от 74,63 до 78,71 г/л). При этом достоверно высокое содержание общего белка во всех группах сопровождалось достоверно высоким повышением глобулиновых фракций при одновременном уменьшении концентрации альбуминов. Также выявлено, что на 99,9 % ареал обитания и соответственно разный видовой и качественный состав пастбищ, используемых карачаевскими козами, оказывает влияние на различные метаболиты крови этих животных.

Ключевые слова: карачаевские козы, эколого-географический район, общий белок, глюкоза, холестерин, видовой состав пастбищ.  

 

Summary. Aboriginal Karachay goats are one of the oldest goat populations of the North Caucasus bred with the help of folk breeding. This animal species, cultivated for centuries, today combines a unique set of diverse characteristics that allow it to have a wide and diverse range of distribution in terms of ecological and geographical indicators. The most accurate tool to help specialists monitor the usefulness of feeding and keeping animals, their health both at the individual and herd level is the biochemical parameters of blood. In this regard, the aim of the study was to determine some biochemical parameters of blood that characterize the metabolism in the body of animals under the influence of feed and other conditions of different ecological and geographical areas where Karachay goats are kept. The studies were conducted from March to November 2020 on three groups of typical Karachay goats (n = 75) aged 2.5–5 years with an average live weight of 44.56 ± 2.42 kg, bred in different areas of the Karachay-Cherkess Republic (plain – 500-600 m above sea level, foothill – 900-1000 m above sea level, highland – 1600-2000 m above sea level). The biochemical composition of the blood of Karachay goats from foothill and high-altitude pastures was the closest to the physiological norms adopted for this type of animal. Thus, the total protein concentration in the blood of goats grazing on alpine pastures was approximately equally high in all seasons (from 80.69 to 84.61 g/l) compared to low indicator in goats kept in flat pastures (from 74.63 to 78.71 g/l). At the same time, significantly high content of total protein in all groups was accompanied by a significantly high increase in globulin fractions with a simultaneous decrease in the concentration of albumin. It was also revealed that the habitat and the species and qualitative composition of pastures used by Karachay goats affect various blood metabolites of these animals at the level of 99.9 %.

Keywords: Karachay goats, ecological and geographical area, total protein, glucose, cholesterol, species composition of pastures.

 


Невкрытая Н. В., Аметова Э. Д., Новиков И. А., Грунина Е. Н., Коротких И. Н., Аникина А. Ю.

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ИСПЫТАНИЕ ДВУХ СОРТОВ МЕЛИССЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ

Nevkrytaya N. V., Ametova E. D., Novikov I. A., Grunina E. N., Korotkikh I. N., Anikina A. Yu.

COMPARATIVE ECOLOGICAL STUDIES OF TWO MELISSA OFFICINALIS L. VARIETIES

 

Реферат. Сорта растений выводят в конкретных почвенно-климатических условиях. Для уточнения характера проявления показателей их продуктивности в других регионах требуется проведение экологических испытаний. Цель исследований–экологическое испытание сортов мелиссы лекарственной для установления регионов, условия которых благоприятны для их возделывания. Сравнительное экологическое испытание сортов мелиссы Крымчанка (селекции ФГБУН «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма») и Лада (селекции ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений») проведено в трех регионах: Предгорье Крыма, Подмосковье и Западное Предкавказье (Краснодарский край) в 2017–2019 гг. в соответствии с методическими рекомендациями для эфиромасличных растений. Анализ компонентного состава эфирного масла выполнен на газовом хроматографе Кристалл 5000.2. Показаны существенные различия сортов по продуктивности в зависимости от особенностей генотипа, соотношения режима температуры и влажности в период вегетации растений. Установлено, что сорт Крымчанка достоверно превосходит сорт Лада по содержанию эфирного масла в воздушно-сухом сырье – в 1,4–2,4 раза в зависимости от структуры сырья и региона его получения. Показано, что наиболее благоприятными для выращивания мелиссы являются условия Предгорья Крыма, а наименее – Подмосковья. Так, средний урожай сырья сорта Крымчанка в Подмосковье вдвое ниже, чем в Крыму (в среднем 104,2 и 50,5 кг/га соответственно); сбор эфирного масла ниже в 2,6 раза (4,2 и 1,6 кг/га). Кроме того, в Подмосковье возможно частичное или полное  вымерзание растений (до 50–95 %). Соотношение основных компонентов эфирного масла (цитраль, кариофиллен, кариофилленоксид и гермакрен D) существенно зависит от гидротермических условий региона возделывания, вида сырья и сортовых особенностей растений.

Ключевые слова: мелисса лекарственная (Melissa officinalis L.), экологическое испытание, продуктивность, компонентный состав эфирного масла.

 

Summary. Plant varieties are bred in specific soil and climatic conditions. To obtain a more comprehensive picture of the productivity indicators manifestation nature in different regions, environmental testing is required. The aim of the research was to conduct the ecological trial of two varieties of Melissa officinalis L. to establish regions with favourable conditions for their cultivation.Comparative ecological trial of M. officinalis varieties ‘Krymchanka’ (breeder and owner – Research Institute of Agriculture of Crimea) and ‘Lada’ (breeder and owner – All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants (VILAR)) was carried out in three regions: Crimean foothills, Moscow region and Western Ciscaucasia (Krasnodar Territory) in 2017–2019 according to the guidelines for the essential oil crops breeding. For the essential oil component composition analysis, gas chromatograph Crystal 5000.2 was used. Significant differences in productivity depending on the characteristics of the genotype, ratio of temperature and humidity regimes during the growing season of plants are shown. In the course of the research, we identified that variety ‘Krymchanka’ significantly exceeded variety Lada in terms of the essential oil content in air-dry raw material –  by 1.4–2.4 times depending on the structure of the raw material and the region of its production. The data obtained as a result of the experiment suggest that the most favourable conditions for Melissa officinalis growing are in the Crimean foothills; the least favourable ones – in the Moscow region. Thus, the average yield of raw materials of ‘Krymchanka’ in the Moscow region was twice lower than in the Crimea (on average, 104.2 and 50.5 kg/ha, respectively); collection of essential oil – 2.6 times lower (4.2 and 1.6 kg/ha). Furthermore, partial or total plants freezing (up to 50–95 %) is possible in the Moscow region. The ratio of the main components of the essential oil (citral, caryophyllene, caryophyllene oxide and germacrene D) significantly depended on the hydrothermal conditions of the region of cultivation, type of raw materials and varietal characteristics of plants.

Keywords: Melissa officinalis L., ecological trial, productivity, essential oil component composition.

 


Николаев П. Н., Юсова О. А., Сафонова И. В., Аниськов Н. И.

АДАПТИВНОСТЬ НОВОГО СОРТА ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ОМСКИЙ 102 В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Nikolaev P. N., Yusova O. A., Safonova I. V., Aniskov N. I.

ADAPTABILITY OF A NEW SPRING BARLEY VARIETY ‘OMSKIY 102’ UNDER CONDITIONS OF WESTERN SIBERIA

 

Реферат. Высокая изменчивость климатических условий Западной Сибири обуславливает необходимость создания и распространения нового поколения сортов ярового ячменя, обладающих высокой и стабильной продуктивностью. Цель исследований – оценка адаптивности нового перспективного сорта ярового ячменя (Hordeum sativum Jess.) Омский 102. Эксперименты выполняли в 2016–2020 гг. на опытных полях Омского АНЦ (южная лесостепь, г. Омск). Сорта оценивали по сумме рангов показателей адаптивности: индексу стабильности (ИС), гомеостатичности (Hom), селекционной ценности сорта (Sc) по методике Хангильдина В. В., показателю относительной стабильности (St²), критерию стабильности (А) по Н. А. Соболеву, фактору стабильности (S.F.),  генотипическому эффекту (Ɛi) по D. Lewis,  показателю интенсивности (И) по Р. А. Удачину. Предмет исследования – новый перспективный сорт Омский 102, переданный на Государственное сортоиспытание в 2020 г. Сравнение вели со стандартным сортом (St.) Омский 95 и последним переданным сортом Омский 101. Сорт Омский 102 отличается повышенной урожайностью (5,64 т/га, + 0,8 т/га к St.), массой 1000 зерен (55,9 г, +11,0 г к St.), содержанием крахмала (55,7 %, +1,0 % к St.). Отмечен повышенный сбор белка (655,9 кг/га, + 98,9 кг/га к St.), сырого жира (98,1 кг/га, +7,06 кг/га к St.) и крахмала (3,0 т/га, +0,35 т/га к St.). Согласно ранговой оценке, рассчитанной по параметрам адаптивности, сорт Омский 102 является адаптивным для условий Западной Сибири (сумма рангов составила 11) благодаря превышению стандарта по следующим параметрам: индекс стабильности (ИС = 26,2), гомеостатичность (Hom = 8,91) и селекционная ценность сорта (Sc = 17,82) по Хангильдину; стабильности признака (St² = 0,96) и критерий стабильность признака (А = 5,53) по Соболеву; фактор стабильности (S.F. = 1,78) и генотипический эффект (Ɛi = 0,30) по Lewis. Сорт проходит государственное сортоиспытание по Уральскому (9), Западно-Сибирскому (10), Восточно-Сибирскому (11) регионам.

Ключевые слова: ячмень (Hordeum sativum Jess.), сорт, урожайность, качество зерна, адаптивность.

 

Summary. The creation and distribution of a new generation of spring barley varieties with high and stable productivity are vital because of the significant variability in climatic conditions in Western Siberia. The aim of the current research was to assess the adaptability of a new promising spring barley variety (Hordeum sativum J.) ‘Omskiy 102’. The experiments were carried out on the experimental fields of the FSBSI “Omsk Agrarian Scientific Center” (southern forest-steppe, the city of Omsk) in 2016–2020. Varieties were evaluated by the sum of the ranks of several adaptability parameters: stability index (SI), homeostaticity (Hom), breeding value (Sc) by the method of V.V. Khangildin; relative stability index (St²), stability criterion (A) according to N. A. Sobolev; stability factor (S.F.) and genotypic effect (Ɛi) determined according to D. Lewis; intensity indicator (I) calculated according to R.A. Udachin methodology. The subject of the research was a new promising variety ‘Omskiy 102’; in 2020, it was passed for State variety testing. The abovementioned variety was compared with ‘Omskiy 95’ – standard (St.) and ‘Omskiy 101’ – the last one submitted for State variety testing. ‘Omskiy 102’ is characterized by higher yield (5.64 t/ha; +0.8 t/ha to St.), 1000 grain weight (55 .9 g; +11.0 g to St.), starch content (55.7%; +1.0% to St.). We also noticed an increased collection of protein (655.9 kg/ha; +98.9 kg/ha to St.), crude fat (98.1 kg/ha; +7.06 kg/ha to St.), starch (3.0 t/ha; +0.35 t/ha to St.). According to the ranking (calculated based on the adaptability parameters), variety ‘Omskiy 102’ is adaptive in the context of Western Siberia conditions (the sum of the ranks – 11). It exceeded the standard in the following parameters: stability index (SI=26.2), homeostaticity (Hom=8.91) and breeding value (Sc=17.82) according to V. V. Khangildin; relative stability index (St²=0.96) and stability criterion (A=5.53) according to N. A. Sobolev; stability factor (S.F.=1.78) and genotypic effect (Ɛi=0.30) determined according to D. Lewis. Currently, this variety is tested in the State variety trial to be cultivated in the Ural (9), West Siberian (10), East Siberian (11) regions.

Keywords: barley (Hordeum sativum Jess.), variety, yield, grain quality, adaptability.

 


Новиков Э. В., Алтухова И. Н., Королёва Е. Н., Безбабченко А. В.

ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОНВЕКТИВНОЙ И ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНОПЛИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПЕНЬКИ ОДНОТИПНОЙ НЕОРИЕНТИРОВАННОЙ

Novikov E. V., Altukhova I. N., Koroleva E. N., Bezbabchenko A. V.

JUSTIFICATION OF PARAMETERS AND OPERATING MODES OF CONVECTIVE AND INFRARED DRYING OF TECHNICAL HEMP FOR THE PRODUCTION OF UNDIFFERENTIATED NON-ORIENTED HEMP FIBER

 

Реферат. Применяемые сушильные машины для лубяных культур устарели морально и физически. В данной работе представлены результаты исследования перспективного процесса сушки спутанной массы ломаных стеблей технической конопли, основанные на принципе продольной продувки слоя тресты, для разработки инновационной энергосберегающей сушильной машины. Цель работы – научное обоснование параметров и режимов процесса сушки коноплесырья при различных режимах, а именно при разных температурах и скоростях воздуха, а также при разных сочетаниях включения электрокалориферов и инфракрасных электронагревателей. Определено, что при конвективной и конвективно-инфракрасной сушке время процесса при температуре воздуха 65 °С не превышает 3,1 минуты при влажности от 30 % до 14 % и не более 2,3 минуты при влажности от 25 % до 14 %, а при температуре воздуха 80 °С – 2,7 минут и 2,5 минут соответственно. Расход агента сушки в интервале 2800–3100 м3/ч при его скорости в камере 5,3–5,8 м/с не оказывает существенного влияния на время конвективной сушки рассматриваемого коноплесырья, а снижение расхода и скорости воздуха до 2200–2500 м3/ч и до 4,8 м/с приводит к существенному повышению времени процесса. Построены необходимые графики и регрессионные зависимости. На основании результатов исследований можно сделать следующие выводы: наиболее оптимальными являются режимы, при которых температура агента сушки не менее 65–80 °С, расход воздуха, подаваемого и циркулирующего в сушильной камере, не менее 3100 м3/ч (не более 5000 м3/ч), средняя скорость не менее 6 м/с (но не более 9–10 м/с). Температура агента сушки не менее 85 °С рекомендуется при высокой начальной влажности тресты 25–30 %, температура 65 °С – при влажности тресты 25 %.

Ключевые слова: конопля техническая, агент сушки, время сушки, расход и скорость воздуха, параметры и режимы работы, конвективная и конвективно-инфракрасная сушка.

 

Summary. Machines, which are used today for drying bast crops, are both morally and physically obsolete. This paper presents the results of a study of a promising process of drying the tangled mass of broken stems of technical hemp based on the principle of longitudinal purging of hemp straw layer to develop an innovative energy-saving drying machine. The aim of the work is the scientific substantiation of the parameters and modes of hemp raw materials drying process under different conditions, namely at different temperatures and air speeds, as well as at various combinations of switching electric air heaters and infrared electric heaters on. The research conducted specified that the time of convective/convective-infrared drying at an air temperature of 65 °C did not exceed 3.1 (raw material moisture content – from 30 % to 14 %) or 2.3 minutes (raw material moisture content – from 25 % to 14 %); at 80 °C – 2.7 and 2.5 minutes, respectively. The consumption of the drying agent in the range of 2,800–3,100 m3/h at 5.3–5.8 m/s in the chamber does not significantly affect the time of convective drying of the studied hemp materials. A decrease in the flow rate and air velocity up to 2,200–2,500 m3/h and 4.8 m/s significantly lengthens the drying process time. The necessary graphs and regression dependencies are constructed. Based on the research results, the following modes are optimal: temperature of the drying agent is not less than 65–80 °C; air flow rate supplied and circulating in the drying chamber is not less than 3,100 m3/h (not more than 5,000 m3/h); average speed is not less than 6 m/s (but not more than 9–10 m/s). When initial hemp straw moisture content is high (25–30 %), we recommend keeping the temperature of the drying agent at the level of 85 °C; when hemp straw moisture content is 25 % – at the level of 65 °C.

Keywords: technical hemp, drying agent, drying time, air flow and velocity, parameters and operating modes, convective and convective-infrared drying.

 


Пархоменко Г. Г., Божко И. В., Камбулов С. И., Пахомов В. И.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДЛЯ ПОСЛОЙНОЙ БЕЗОТВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ

Parkhomenko G. G., Bozhko I. V., Kambulov S. I., Pakhomov V. I.

QUALITATIVE INDICATORS OF WORKING BODIES FOR LAYER-BY-LAYER NON-MOLDBOARD TILLAGE

 

Реферат. Инновационные рабочие органы предназначены для послойной безотвальной обработки почвы в зонах недостаточного и неустойчивого увлажнения на полях, подверженных совместному воздействию водной и ветровой эрозии. Они содержат единую криволинейную стойку типа paraplow с глубокорыхлителем в виде долота и в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемой среды и засорённости поля оснащаются плоскорезным или криволинейным рыхлителем, а также полимерным материалом (сверхвысокомолекулярным полиэтиленом низкой плотности). Цель исследований – определение качественных показателей технологического процесса послойной безотвальной обработки почвы инновационными рабочими органами и их соответствие агротехническим требованиям. Исследования проведены в отделе механизации растениеводства Аграрного научного центра «Донской» в 2019–2021 гг. Сравнительную оценку качественных показателей выполняли для трёх вариантов подсистемы системы «рабочий орган для послойной безотвальной обработки почвы» (плоскорез, полимерный плоскорез, криволинейный рыхлитель). Отдельной задачей было определение качественных показателей подсистемы для глубокой обработки почвы (долото с рыхлителями). При мелкой (глубокой) обработке почвы стандартное отклонение глубины ±1,4–1,6 см (±3,5 см) не превышает допускаемого ±2,0 см (±3,5 см). При мелкой обработке почвы преобладают комки размером до 25 мм (84,6–95,0 %) при требуемой величине этого показателя не менее 80 %. При глубокой обработке почвы преобладают комки размером менее 50 мм (69,6 %) при требуемом значении не менее 50 %. При мелкой обработке почвы высота гребней и глубина борозд составила 2,9–3,6 см, что не превышает нормативное значение 4 см; при глубокой – 4,3 см при допускаемом значении 5 см. Обеспечивается сохранение стерни при мелкой (глубокой) обработке почвы на 89–107 % (74 %) при допускаемом не менее 70 % (60 %). Инновационные рабочие органы приводят к снижению количества частиц (размером менее 1 мм) в верхнем слое почвы (0–5 см) на 8,4–9,6 %.

Ключевые слова: почва, послойное рыхление, неустойчивое увлажнение, рабочий орган, агротехнические требования, качественные показатели.

  

Summary. Innovative working bodies are designed for layer-by-layer non-moldboard tillage in areas with insufficient and unstable moisture in fields exposed to the combined effect of water and wind erosion. These working bodies contain a single curved rack of the paraplow type with a subsoiler or flat lifter in the form of a chisel and are equipped, depending on the physical and mechanical properties of the treated medium and field weediness, with a flat-cut or curvilinear ripper, as well as polymer material (ultra-high molecular weight polyethylene of low density). The purpose of the study is to determine the qualitative indicators of the technological process of layer-by-layer non-moldboard tillage by innovative working bodies and their compliance with agrotechnical requirements. The research was carried out in the department of mechanization of crop production of the SSE Agricultural Research Center “Donskoy” in 2019–2021. A comparative assessment of quality indicators was carried out for three variants of the subsystem of the system “working body for layer-by-layer non-moldboard tillage” (flat cutter, polymer flat cutter, curved ripper). A separate task was to determine the quality indicators of the subsystem for deep tillage (chisel with rippers). The standard deviation of the depth of ±1.4–1.6 cm (±3.5 cm) does not exceed the allowable ± 2.0 cm (±3.5 cm) for shallow (deep) tillage. Soil clods of up to 25 mm in size (84.6–95.0 %) prevail when soil is cultivated at a shallow depth; the required value is at least 80%. During deep tillage, lumps of less than 50 mm (69.6 %) in size prevail; the required value – at least 50 %. The height of the ridges and the depth of the furrows in the process of shallow tillage were 2.9–3.6 cm, which does not exceed the standard (4 cm); during deep tillage – 4.3 cm; permissible value – 5 cm. Preservation of stubble is ensured during shallow (deep) tillage by 89–107 % (74 %) with an acceptable value of at least 70 % (60 %). Innovative working bodies lead to a reduction in the number of particles smaller than 1 mm in the topsoil (0-5 cm) by 8.4–9.6 %.

Keywords: soil, layer-by-layer loosening, unstable moisture, working body, agrotechnical requirements, qualitative indicators.

 


Реут А. А., Бекшенева Л. Ф.

ТОКСИКАНТЫ I КЛАССА ОПАСНОСТИ В ДЕКОРАТИВНЫХ ТРАВЯНИСТЫХ МНОГОЛЕТНИКАХ

Reut A. A., Beksheneva L. F.

TOXICANTS OF HAZARD CLASS 1 IN ORNAMENTALHERBACEOUS PERENNIALS

 

Реферат. Техногенная эмиссия тяжелых металлов (ТМ) приводит к их накоплению и миграции в системе «почва-растение». Среди компонентов озеленения, подвергающихся воздействию токсикантов, значительное место занимают травянистые многолетники. Цель исследований−изучение аккумуляции и распределения элементов I класса опасности в растениях рода Iris L. Исследования проводили в 2020–2021 гг. на базе Южно-Уральского ботанического сада-института. Объекты исследований: почва участка и органы растений (Iris orientalis, I. pseudacorus, I. sibirica, I. spuria subsp. сarthaliniae). Элементный состав определяли атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией. Распределение поллютантов оценивали с использованием коэффициента биологического поглощения (КБП), суммарной кумуляции в вегетативных и генеративных, а также подземных и надземных органах. Содержание подвижных форм ТМ и металлоидов в почве не превышает ПДК и составляет в среднем: Cd – 0,03, As – 0,59, Pb – 0,48 мг/кг. Распределение кадмия по органам зависит от вида: возможна как базипетальная (I. orientalis – 0,05 мг/кг), так и акропетальная аккумуляция элемента (I. spuria subsp. carthaliniae – 0,05 мг/кг). Накопление в надземных органах превышает кумуляцию в корнях от 1,4 до 7,5 раз. Величины КБП для кадмия разнятся – от 0,27 до 1,56. Показано, что корни I. orientalis, I. pseudacorus, I. spuria subsp. carthaliniae выполняют барьерную функцию и аккумулируют мышьяк в количествах, превышающих ПДК (0,67–0,85 мг/кг). Корневая система I. sibirica не препятствует поступлению токсиканта, сосредоточенному в генеративных органах в концентрации, превышающей ПДК (0,61–0,78 мг/кг). Определено, что КБП мышьяка в листьях всех видов менее 1. Поглощение свинца не зависит от видов, что подтверждают близкие суммарные показатели элемента, а также схожее распределение по органам и стабильно высокий КБП. Выявлена преимущественно надземная концентрация поллютанта (3,4–5,1). Результат регрессионного анализа показал, что содержание подвижной формы свинца в почве не влияет на его аккумуляцию в листьях.

Ключевые слова: тяжелые металлы, металлоиды, свинец, кадмий, мышьяк, Iris L., ПДК, коэффициент биологического поглощения, коэффициент транслокации.

 

Summary. Technogenic emission of heavy metals (HM) leads to their accumulation and migration in the “soil−plant” system. Herbaceous perennials dominate among the landscaping components exposed to toxicants. The purpose of the research was to study the accumulation and distribution of elements of hazard class 1 in plants of the genus Iris L. The research was carried out in 2020–2021 in the South-Ural Botanical Garden-Institute. Objects of study: soil of the site and plant organs (Iris orientalis, I. pseudacorus, I. sibirica, I. spuria subsp. carthaliniae). The elemental composition was determined by the atomic absorption method with electrothermal atomization. The distribution of pollutants was evaluated using the biological absorption coefficient (BAC), total cumulation in vegetative and generative, as well as underground and aboveground organs. The content of mobile forms of HM and metalloids in the soil did not exceed the MPC and averaged: Cd – 0.03, As – 0.59, Pb – 0.48 mg/kg. Cadmium distribution in organs depended on the species: both basipetal (I. orientalis – 0.05 mg/kg) and acropetal accumulation of the element (I. spuria subsp. carthaliniae – 0.05 mg/kg) are possible. Accumulation in aboveground organs exceeded cumulation in roots from 1.4 to 7.5 times. BAC values for cadmium differed from 0.27 to 1.56. It was shown that I. orientalis, I. pseudacorus, I. spuria subsp. carthaliniae roots performed a barrier function and accumulated arsenic in amounts exceeding the MPC (0.67–0.85 mg/kg). The root system of I. sibirica did not prevent the entry of the toxicant concentrated in the generative organs at a concentration exceeding the MPC (0.61–0.78 mg/kg). The BAC of arsenic in the leaves of all species was <1. Lead uptake was species-independent. Close total elemental values, similar organ distribution and consistently high MPC confirmed that. A predominantly aboveground pollutant concentration was revealed (3.4−5.1). The result of the regression analysis showed the content of the mobile form of lead in soil did not affect its accumulation in leaves.

Keywords: heavy metals, metalloids, lead, cadmium, arsenic, Iris L., MPC, biological absorption coefficient, translocation coefficient.

 


Суслов А. А., Свириденко Д. Г., Васильева Н. А., Ефимова Е. С., Якубовская А. И.

ДЕЙСТВИЕ «ГУМИТОНА» И МИКРОБНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ФЕРМЕНТАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ ПРИКОРНЕВОЙ ЗОНЫ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Suslov A. A., Sviridenko D. G., Vasilyeva N. A., Efimova E. S., Yakubovskaya A. I.

EFFECT OF “GUMITON” AND MICROBIAL PREPARATIONS ON THE ENZYMATIC ACTIVITY IN THE RHIZOSPHERE OF SPRING BARLEY

 

Реферат. Современные технологии выращивания сельскохозяйственных культур предполагают внесение питательных веществ путем обработки вегетирующих растений и посевного материала органоминеральными комплексами. Наличие в их составе гуминовых соединений влияет на протекание ферментативных реакций в почве. Фактором, усиливающим почвенные микробиологические процессы трансформации питательных веществ, являются микробные препараты, которыми обрабатывают семена. Цель исследований – оценить влияние нового органоминерального комплекса и микробных препаратов на активность почвенных ферментов в прикорневой зоне растений ярового ячменя в период начального роста. Эксперимент проводили в 2019–2020 гг. в условиях вегетационного опыта лаборатории Агрохимических исследований и технологий ведения растениеводства Всероссийского научно-исследовательского института радиологии и агроэкологии. Планирование эксперимента, выполнение лабораторных исследований ферментативной активности почвы проводили по общепринятым методикам. Изучали следующие варианты: 1) дерново-подзолистая почва без растений; 2) контроль (обработка семян водой); 3) органоминеральный комплекс «Гумитон»; 4) КМП (комплекс микробных препаратов); 5) комплексная обработка: органоминеральный комплекс «Гумитон» + КМП. Посевной материал ярового ячменя обрабатывали «Гумитоном» и комплексом микробных препаратов (КМП). Показана активизация ферментативной активности почвы при использовании органоминерального комплекса «Гумитон». Предпосевная обработка семян «Гумитоном» и «Гумитоном» в сочетании с КМП стимулировала активность фермента уреазы на 12,9 % (2,4 мг NH4+ / г / 24 ч) в среднем за два года, по сравнению с контролем. Выявлено увеличение активности дегирогеназы на 7,8 мг ТТХ / г/24 часа в варианте с органоминеральным комплексом и на 4,1 мг ТТХ / г/24 часа при совместном применении «Гумитон» + КМП. Применение гуматного препарата увеличило активность инвертазы в среднем за годы исследований на 2,6 мг С6Н12О6 / г / 24 ч (7,8 %).

Ключевые слова: «Гумитон», комплекс микробных препаратов, яровой ячмень (Hordeum vulgare L.), ферментативная активность, дерново-подзолистая почва.

 

 Summary. Modern crop growing technologies, among others techniques, include the nutrients balanced amount application treating plants and seeds with organomineral complexes. Humic compounds in their composition affect enzymatic reactions in the soil. Microbial preparations used to treat seeds are the factor that enhances soil microbiological processes of nutrient transformation. The aim of the research was to assess the effect of new organomineral complex and microbial preparations on the activity of soil enzymes in the Hordeum vulgare L. rhizosphere during the initial growth. The experiment was conducted in 2019–2020 under conditions of the vegetative experiment at the Laboratory of Agrochemical Research and Crop Technology of the All-Russian Research Institute of Radiology and Agroecology. Experiment planning and laboratory studies of the enzymatic activity of soil were carried out according to conventional methods. We studied the following options: 1) sod-podzolic soil without plants; 2) control (treatment of seeds with water); 3) organomineral complex “Gumiton”; 4) CMP (complex of microbial preparations); 5) complex treatment: organomineral complex “Gumiton” + CMP. Seed material of spring barley was treated with “Gumiton” and a complex of microbial preparations. The activation of the enzymatic activity of soil when using the organomineral complex “Gumiton” was shown. On average, for two years of research, presowing seed treatment with “Gumiton” alone and in combination with CMP stimulated urease activity by 12.9 % (2.4 mg NH4/g/24 h) compared to control. An increase in the dehydrogenase activity by 7.8 and 4.1 mg ТТХ /g/24 h in the variant with the organomineral complex and “Gumiton” + CMP, respectively, was revealed. On average, over the years of studies, humate preparation increased invertase activity by 2.6 mg С6H12O6/g/24 hours (7.8%).

Keywords: “Gumiton”, complex of microbial preparations, spring barley (Hordeum vulgare L.), enzymatic activity, sod-podzolic soil.

 


Турина Е. Л., Ефименко С. Г., Турин Е. Н.

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО МАСЛА РЫЖИКА ЯРОВОГО В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СРОКОВ СЕВА И НОРМ ВЫСЕВА В КРЫМУ

Turina E. L., Efimenko S. G., Turin Е. N.

SPRING CAMELINA SATIVA YIELD AND OIL QUALITY UNDER CONDITIONS OF THE CRIMEAN PENINSULA DEPENDING ON PLANTING DATE AND SEEDING RATE

 

Реферат. Camelina sativa вызывает интерес во всем мире благодаря экологической пластичности и широкому спектру применений масла. Цель исследований – определение оптимальных параметров элементов технологии возделывания рыжика ярового в условиях Центральной степи Крыма на примере сорта Юбиляр. Исследования проводили в 2019–2021 гг. на опытном поле отделения полевых культур НИИСХ Крыма, согласно методике опытного дела Б. А. Доспехова. Схема опыта включала следующие варианты: срок сева (фактор А) – при первой возможности выхода в поле; вторая декада марта; третья декада марта; нормы высева (фактор В): 5, 6, 7, 8, 9 млн всхожих семян на гектар. Посев рыжика ярового первого срока сева (при первой возможности выхода в поле) в 2019 г. был проведен четвертого февраля, в 2020 г. – второго марта, в 2021 г. – шестого марта. Установлено, что вегетационный период рыжика ярового в условиях Центральной степи Крыма в среднем составляет 97–100 дней. Наибольшая полевая всхожесть семян отмечена при раннем сроке сева и в зависимости от нормы высева она варьировала от 62,7 до 66,3 %. При посеве рыжика в первой декаде апреля полевая всхожесть снижалась – 42,8–44,9 %. Наибольшая урожайность семян культуры при посеве в первый срок получена с нормами высева 7–8 млн шт./га – 4,3–4,4 ц/га. В неблагоприятные по погодным условиям годы (воздушная и почвенная засуха) при посеве рыжика в первой декаде апреля растения могут не образовывать в стручках семена. Масличность семян зависела от срока сева – наибольшего значения она достигала при посеве в первый срок и, в зависимости от условий года, составила 33,55–41,94 %. Композиция жирных кислот масла рыжика ярового позволяет использовать его в производстве продуктов питания, косметики и нутрицевтиков.

Ключевые слова: рыжик яровой (Camelina sativa), урожайность, масличность, жирнокислотный состав, токоферолы.

 

Summary. Interest in Camelina sativa is continuing to grow across the world due to its environmental plasticity and wide range of oil uses. The aim of the research was to determine the optimal parameters of spring camelina cultivation in the Central Steppe of Crimea on the example of the variety ‘Yubilyar’. The studies were carried out in 2019–2021 on the experimental field of the Field Crops Department of the FSBSI “Research Institute of Agriculture of Crimea” according to B.A. Dospekhov “Methods of field research”. The experimental design included the following options: Factor A – planting dates: as early as possible (as soon as soil can be tilled); second decade of March; third decade of March; Factor B – seeding rate: 5.0; 6.0; 7.0; 8.0; 9.0 million seeds per hectare. The earliest planting date for spring camelina (as early as needed to optimize yield) in 2019 was February 4th; in 2020 – March 2nd; in 2021 – March 6th. In the course of this research, we found that spring camelina crop growing season length varied from 97 to 100 days under conditions of the central steppe of the Crimea. The highest seed germination rate in the field conditions (62.7 to 66.3% depending on the seeding rate) was observed at the early planting date. Sowing camelina in the first decade of April (the latest planting date) led to field germination decrement; it amounted to only 42.8–44.9%. The highest seed yield of C. sativa (4.3– 4.4 cwt/ha) was obtained when the crop was sown as early as possible at seeding rate of 7–8 million seeds per hectare. It should be noted that under unfavourable weather conditions (air and soil drought), and if camelina is sown in the first decade of April, plants even may not form seeds in the pods. The camelina seed oil content depends on the planting date. It would reach its highest value (33.55–41.94%) if the crop was sown as early as possible and weather conditions were optimal. According to its fatty acid composition, spring camelina oil is very promising and can be, undoubtedly, used in food, cosmetics and nutraceuticals production.

Keywords: spring camelina (Camelina sativa), yieldoil content, fatty acid composition, tocopherols.

 


Филина Я. А., Дунаева Е. А., Рассказова А. С., Смагин А. В., Джапарова А. М.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОУДЕРЖИВАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЧЕРНОЗЁМОВ ЮЖНЫХ И АГРОЧЕРНОЗЁМОВ СЕГРЕГАЦИОННЫХ КРЫМА МЕТОДОМ РАВНОВЕСНОГО ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ

Filina Ya. A., Dunaieva Ie. A., Rasskazova A. S., Smagin A. V., Dzhaparova A. M.

DETERMINATION OF THE WATER RETENTION CAPACITY OF CHERNOZEMS SOUTHERN AND AGROCHERNOZEMS SEGREGATED IN THE CRIMEA BY THE METHOD OF EQUILIBRIUM CENTRIFUGATION

 

Реферат. Актуальность оценки водного режима почв обусловлена возрастающим интересом к вопросу рационального использования почв. Широкое распространение в различных областях почвоведения и смежных дисциплинах получила основная гидрофизическая характеристика. С ее помощью можно прогнозировать водный режим почв и влагообеспеченность растений. Изменения основной гидрофизической характеристики (ОГХ) позволяют количественно охарактеризовать эффективность мелиорации. Гипотезой исследований было утверждение, что полученные почвенно-гидрологические константы при использовании метода равновесного центрифугирования можно применять для целей сельского хозяйства при пересчёте запасов влаги в почвенных горизонтах и моделировании продукционного процесса роста сельскохозяйственных культур для корректировки исходных данных почвенной гидрологической группы. Цель работы – определить водно-физические свойства южных чернозёмных и сегрегационных агрочернозёмных почв в лабораторных условиях с использованием метода равновесного центрифугирования. Отбор проб осуществляли на полях Клепининского сельского поселения Красногвардейского района Республики Крым (центральный степной район Крыма). Объект исследования – чернозёмы южные мицелярно-карбонатные и мицелярно-высококарбонатные и агрочерноземы сегрегационные маломощные тяжелосуглинистые на лёссовидных суглинках. В работе использовали  метод равновесного центрифугирования с последующим определением почвенно-гидрологических констант. Аппроксимацию экспериментальных данных проводили с использованием функции ван Генухтена (программа RETC). В результате проведенных исследований впервые получены параметры кривой водоудерживающей способности и уточнены значения почвенно-гидрологических констант чернозёмов южных и агрочернозёмов сегрегационных маломощных тяжелосуглинистых на лёссовидных суглинках. Результаты исследований могут быть использованы для корректировки информации о почвенных влагозапасах, при разработке режимов орошения для чернозёмных и агрочернозёмных почв Крыма, а также при агрогидрологическом моделировании потенциальной урожайности.

Ключевые слова: водный режим, основная гидрофизическая характеристика, влажность, давление влаги, вертикальный перенос влаги, чернозёмы южные, агрочернозёмы сегрегационные.

 

Summary. The necessity of soil water regime assessment is based on the increased interest in the issue of sustainable land use. The main hydrophysical characteristic has become widely spread in various fields of soil science and related disciplines. With its help, it is possible to predict the water regime of soils and the moisture supply of plants. Changes in the main hydrophysical characteristic (water retention curve – WRC) make it possible to quantitatively characterize the efficiency of land reclamation. The research hypothesis was the assertion that the obtained soil-hydrological constants using the method of equilibrium centrifugation can be used for agricultural purposes when recalculating soil moisture reserves in soil horizons and modeling the production process of crop growth to correct the initial data of the soil hydrological group. The purpose of the work is to determine the water-physical properties of chernozems southern and agrochernozems segregated in laboratory conditions using the equilibrium centrifugation method. Sampling was carried out in the fields of the Klepininsky rural settlement of the Krasnogvardeisky district of the Republic of Crimea (central steppe region of Crimea). Chernozems southern mycelial-calcareous and mycelial-highly calcareous, as well as agrochernozems segregated thin heavy loam formed on loess-like loams, were the object of study. Equilibrium centrifugation followed by the determination of soil-hydrological constants was the main research method. The experimental data were approximated using the van Genuchten function (RETC program). As a result of the research, the parameters of the water retention capacity curve were obtained for the first time; the values of the soil-hydrological constants of chernozems southern and agrochernozems segregated thin heavy loam formed on loess-like loams were refined. The research results can be used to correct information on soil moisture reserves, to develop irrigation regimes for chernozems and agrochernozems in the Crimea, as well as for agrohydrological modeling of potential yields.

Keywords: water regime, water retention curve, humidity, moisture pressure, vertical moisture transfer, chernozems southern, agrochernozems segregated.

 


Чайковская Л. А., Баранская М. И., Клименко Н. Н., Овсиенко О. Л.

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ НА АДАПТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ МОЛОДЫХ РАСТЕНИЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ СТРЕССОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

Chaikovskaya L. A., Baranskaya M. I., Klimenko N. N., Ovsienko O. L.

EVALUATION OF THE EFFECT OF BIOLOGICAL PREPARATIONS ON THE ADAPTIVE POTENTIAL OF YOUNG WINTER WHEAT PLANTS UNDER THE STRESSFUL IMPACT OF HEAVY METALS

 

Реферат. Приведены результаты влияния микробных препаратов на компоненты неферментативной антиоксидантной системы защиты озимой пшеницы Triticum aestivum L. при загрязнении почвы (чернозем южный) тяжелыми металлами (ТМ). Цель исследований – изучение влияния комплексных микробных препаратов (КМП) на формирование адаптивного потенциала озимой пшеницы на ранних этапах развития растений при загрязнении почвы ТМ (Pb, Cu, Cr) в условиях вегетационных опытов. Для предпосевной инокуляции семян использовали комплекс микробных препаратов, включающий: «Диазофит», препарат на основе Lelliottia nimipressuralis CCM 32-3, «Биополицид». Определены физиолого-биохимические параметры растений: функционирование компонентов антиоксидантных неферментативных систем (аскорбиновая кислота и глутатион) как показателя их адаптивности к ТМ. Установлено, что загрязнение почвы ТМ приводило к увеличению содержания аскорбиновой кислоты и глутатиона в листьях по сравнению с контролем на 10–82 % и в 1,4–3,0 раза соответственно в зависимости от уровня ПДК ТМ в почве. Предпосевная инокуляция семян способствует снижению содержания аскорбиновой кислоты и глутатиона в листьях пшеницы по сравнению с неинокулированными растениями: на 6–29 % и 14–30 % соответственно, а также повышает продуктивность растений на 9–38 % против контроля. Установлено наличие прямой, сильной корреляционной зависимости между содержанием аскорбиновой кислоты и глутатиона в листьях пшеницы, достоверной как у инокулированных растений (r = 0,93–0,97), так и у растений без инокуляции (r = 0,86–0,96). Выявлена прямая, сильная и достоверная корреляционная связь между уровнем загрязнения почвы ТМ и содержанием аскорбиновой кислоты и глутатиона в листьях пшеницы: r = 0,92–0,94 (без инокуляции) и r = 0,88–0,93 (с инокуляцией). Корреляционный анализ показал наличие обратной, сильной достоверной связи между продуктивностью молодых растений пшеницы и уровнем загрязнения почвы ТМ (r = −0,98 и −0,99), а также отрицательной связи между содержанием компонентов антиоксидантных неферментативных систем и продуктивностью (r = −0,98 и −0,99).

Ключевые слова: микробные препараты, озимая пшеница, тяжелые металлы, аскорбиновая кислота, глутатион, продуктивность.

 

Summary. The results of the influence of microbial preparations on the components of the non-enzymatic antioxidant protection system of winter wheat (Triticum aestivum L.) when soil (chernozem southern) was contaminated with heavy metals (HM) are presented. The aim of our research was to study the influence of complex microbial preparations (CMP) on the formation of adaptive potential of winter wheat at the early stages of plant development when the soil was contaminated with HM (Pb, Cu, Cr) in pot (vegetation) experiments. For pre-sowing seed inoculation, we used CMP that contains 1) “Diazophyte”; 2) preparation based on Lelliottia nimipressuralis CCM 32-3; 3) “Biopolycid”. The physiological and biochemical parameters of plants were determined, namely functioning of antioxidant non-enzymatic systems components (ascorbic acid and glutathione) as an indicator of their adaptability to HM. Compared to control, soil contamination with HM led to an increase in the ascorbic acid and glutathione content in the T. aestivum leaves by 10–82 % and 1.4-3.0 times, respectively, depending on the level of maximum permissible concentrations (MPC) of HM in the soil. Pre-sowing seed inoculation reduced the content of ascorbic acid and glutathione in wheat leaves compared to non-inoculated plants: by 6–29 % and 14–30 %, respectively; moreover, plant productivity also increased (by 9–38% compared to control). A direct, strong correlation between the content of ascorbic acid and glutathione in wheat leaves was established; it was reliable both in variants with inoculated (r = 0.93–0.97) and non-inoculated (r = 0.86–0.96) plants. Direct, strong and reliable correlation between the level of soil contamination with HM and the content of ascorbic acid and glutathione in wheat leaves was founded: r = 0.92–0.94 (without inoculation), r = 0.88–0.93 (with inoculation). Correlation analysis demonstrated the presence of inverse, strong reliable relationship between the productivity of young wheat plants and the level of soil contamination with HM (r= ‒0.98 and ‒0.99), as well as negative relationship between the content of components of antioxidant non-enzymatic systems and productivity (r = ‒0.98 and ‒0.99).

Keywords: microbial preparations, winter wheat, heavy metals, ascorbic acid, glutathione, productivity.

 


Шляхтина Е. А.

АДАПТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ СОРТОВ ОЗИМОЙ РЖИ В УСЛОВИЯХ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Shlyakhtina E. A.

ADAPTIVE POTENTIAL OF WINTER RYE VARIETIES UNDER CONDITIONS OF KIROV REGION

 

Реферат. Важной задачей в селекции озимой ржи является создание сортов со стабильно высокой урожайностью в различных условиях произрастания. Цель исследований – провести оценку экологической адаптивности семи сортов озимой ржи селекции ФГБНУ «ФАНЦ Северо-Востока» (Рушник, Флора, Графиня, Кипрез, Ниоба, Батист, Сармат), выращенных в широком диапазоне метеоусловий. Исследования проведены в 2011–2020 гг. на опытных полях Фалёнской селекционной станции – филиала ФАНЦ Северо-Востока (Кировская область). В среднем за годы  исследований наиболее высокую урожайность сформировал перспективный сорт Батист (5,26 т/га). Зависимость формирования урожайности озимой ржи от влияния факторов условий среды составила 62,2 %, также отмечен высокий вклад взаимодействия факторов «генотип – среда» – 24,2 %. Выделены сорта интенсивного типа: Рушник (bi= 1,17), Графиня (bi= 1,11), Ниоба (bi=1,43), отзывчивые на изменения условий среды. У сортов Флора и Батист выявлена слабая реакция на изменение условий среды (bi= 0,73; 0,80 соответственно) и стабильно высокая урожайность (4,91 и 5,26 т/га соответственно). Высокая общая адаптивная способность отмечена у сорта Батист (ОАСi = 0,40). Анализ показателей экологической адаптивности позволил выделить сорта с оптимальным сочетанием продуктивности и адаптивности: Флора (САСi= 0,78; Sgi = 16 %;Кgi= 0,65), Батист (САСi= 0,83; Sgi= 16 %;Кgi= 0,74). По параметру «селекционная ценность» генотипа выделены сорта: Батист (СЦГi= 3,39), Флора (СЦГi= 3,15), Кипрез (СЦГi= 3,06). Установлена достоверно высокая корреляция между показателями адаптивности: САСiи Sgi (r = 0,97), САСiи Кgi(r = 1,00), Sgiи Кgi(r = 0,97), СЦГiи САСi (r = –0,94**), СЦГiи Sgi(r = –0,99), СЦГi и Кgi(r = –0,95). Согласно комплексной оценке наиболее адаптивным признан сорт Батист.

Ключевые слова: Secale cerealе L., сорт, урожайность, адаптивная способность, стабильность, селекционная ценность.

 

Summary.  The main task of winter rye breeders is to create stable high-yielding varieties adaptive to different soil-and-climatic conditions. The purpose of the research was to evaluate the ecological adaptability of seven winter rye varieties created in the Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky (‘Rushnik’, ‘Flora’, ‘Grafinya’, ‘Kiprez’, ‘Nioba’, ‘Batist’, ‘Sarmat’). Weather conditions during the years of research varied greatly. The studies were carried out in 2011–2020 on the experimental fields of the Falenskaya Breeding Station – Branch of “Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky” (Kirov region). On average, over the years of research, promising variety ‘Batist’ was the most high-yielding (5.26 t/ha). The dependence of winter rye yield formation on the influence of environmental factors was 62.2 %. A high contribution of “genotype-environment” interaction was also noted; it amounted to 24.2 %. Varieties of intensive type responsive to changes in environmental conditions were identified: ‘Rushnik’ (bi = 1.17), ‘Grafinya’ (bi = 1.11), ‘Nioba’ (bi = 1.43). Varieties ‘Flora’ and ‘Batist’ showed a weak reaction to changes in environmental conditions (bi = 0.73; 0.80, respectively), as well as both stable and high yields (4.91 t/ha and 5.26 t/ha, respectively). High general adaptive capacity (GAC) was typical for variety ‘Batist’ (0.40). The analysis of indicators of ecological adaptability allowed us to identify varieties with optimal combination of productivity and adaptability: ‘Flora’ (specific adaptive capacity (SACi)= 0.78; Sgi = 16 %; Kgi = 0.65), ‘Batist’ (SACi = 0.83; Sgi = 16 %; Kgi = 0.74). According to the “breeding value” of genotype (BVG), the following varieties were distinguished: ‘Batist’ (BVGi = 3.39), ‘Flora’ (BVGi = 3.15), ‘Kiprez’ (BVGi = 3.06). A significantly high correlation between the indicators of adaptability was established and CACi and Sgi (r = 0.97), SACi and Kgi (r = 1.00), Sgi and Kgi (r = 0.97), BVGi and SACi (r = –0.94), BVGi and Sgi (r = –0.99), BVGi and Kgi (r = –0.95). According to a comprehensive assessment, the most adaptive variety is ‘Batist’.

Keywords: Secale cereale L., variety, yield, adaptive capacity, stability, breeding value.