ELEMENTS OF THE YIELD STRUCTURE AFFECTING THE PRODUCTIVITY OF GRAIN SORGHUM

Сорго — одна из древнейших сельскохозяйственных культур, высоко ценимая земледельцами. Сорго — пятая по значимости зерновая культура, обеспечивающая продовольствием и фуражом весь мир. Оно распространено во многих странах мира и является основным продуктом питания примерно для 500 миллионов человек в 30 странах Африки и Азии

Среди множества задач, которые предстоит решить в ближайшие годы, особое значение имеет наращивание объемов животноводства и укрепление кормовой базы для этой отрасли. В засушливых регионах Юга России необходимо расширить посевные площади под засухоустойчивое высокопродуктивное зерновое сорго. В зонах с недостаточным увлажнением оно должно стать ключевой культурой для повышения эффективности севооборотов

Основное препятствие для широкого распространения сорго — недостаток адаптированных к различным климатическим зонам сортов и гибридов, пригодных для промышленного производства семян

Сорго в целом обладает широким спектром генетической изменчивости. Адекватная изменчивость обеспечивает возможности для отбора с целью улучшения и возможной гибридизации

Генетические и геномные ресурсы не только обеспечивают основу для выявления и изучения генов, лежащих в основе изменчивости, но и служат новыми источниками генетического и фенотипического разнообразия в программах селекции растений

Коллекции зародышевой плазмы являются оригинальным материалом для программ селекции растений и улучшения урожая. Из-за их генетического разнообразия и возможного наличия определенных желательных генов коллекции зародышевой плазмы являются полезными объектами для селекционеров растений

Коллекционные образцы сорго демонстрируют значительную вариативность по цвету листьев, цвету средней жилки, форме метелки, количеству дней до цветения, площади листьев, площади флагового листа, высоте растений и урожайности зелёной массы и зерна, в то время как различия в количестве листьев и побегов на одно растение — менее значительны

При скрещивании удаленных в эколого-географическом отношении образцов в первом поколении гибридов проявляется гетерозис, а во втором наблюдается широкий размах изменчивости по всем изучаемым признакам, часто с трансгрессиями, особенно по признакам «длина и масса метелки», значительно превышая родительские значения

Целью данной работы являлось — изучить влияние некоторых элементов структуры урожая и других количественных признаков на продуктивность образцов сорго зернового коллекционного питомника.

Полевые опыты проводились в южной зоне Ростовской области на базе ФГБНУ «АНЦ «Донской». В качестве исследуемого материала использованы 40 сортообразцов сорго зернового коллекционного питомника. Исследования проводились в 2020–2024 гг.  Погодно-климатические условия в годы исследований были разнообразны, что позволило провести объективную оценку исходного материала сорго зернового. Гидро-термический коэффициент (ГТК) за период май–сентябрь в 2020 г. составил 0,68, в 2021 г. — 0,82, в 2022 г. — 0,52, в 2023 г. — 0,81, а в 2024 г. — 0,24. Посев  проводили селекционной сеялкой «Клен 4.2», учетная площадь делянки — 4,9 м², ширина междурядий — 70 см. Глубина заделки — 5–6 см. После посева почву прикатывали кольчатыми катками.

В процессе вегетации осуществляли наблюдения за растениями с регистрацией фаз вегетации, общего их состояния и развития.

Статистическую обработку данных исследования проводили с использованием компьютерной программы Statistica 13.3.1.

Одним из основных сдерживающих факторов широкого распространения сорго является его позднеспелость (уборка в осенние месяцы), а в связи с этим сложности, связанные с необходимостью в досушке зерна. В связи с этим важно сосредоточиться на селекции раннеспелых и сортов и гибридов сорго. Поэтому выделение источников раннеспелости, способных формировать стабильную по годам и высокую урожайность зерна, является одной из основных задач в селекции сорго.

Амплитуда варьирования образцов коллекции зернового сорго в среднем за 5 лет по длине вегетационного периода была от 89 до 107 дней. Наибольшая урожайность, более 550 г/м2, сформировалась у образцов с продолжительностью вегетационного периода — 106–108 дней (рис. 1).

Рисунок 1 - Зависимость урожайности от продолжительности вегетационного периода (2020–2024 гг.)

DOI:10.60797/JAE.2025.62.2.1

Однако следует также выделить группу образцов с продолжительностью периода вегетации «всходы — полная спелость» 96-100 дней и средним уровнем урожайности зерна 520–530 г/м2. Данные образцы относятся к раннеспелой группе созревания и формируют стабильно высокую урожайность зерна.  

Высота растений имеет большое значение, так как, во-первых, имеет прямую связь с устойчивостью к полеганию, во-вторых, для успешной уборки растений зернового сорго должны быть низкорослыми.

Если у кормовых гибридов высота растений в значительной степени обуславливает уровень урожайности зелёной массы, то у зерновых — высота растений более 150 см сильно усложняет механизированную уборку зерновой части урожая. Для гибридов сорго зернового направления оптимальной является высота 100–130 см.

Коллекция сорго была разнообразна по высоте растений — от 80 до 150 см. Распределение растений по этому признаку показало, что наибольшую урожайность формируют образцы с высотой растений 135–140 см (рис. 2).

Рисунок 2 - Зависимость урожайности от высоты растения (2020-2024 гг.)

DOI:10.60797/JAE.2025.62.2.2

В Ростовской области создаются благоприятные условия для формирования урожая с высокой массой 1000 зерен (Шепель, 1985). В наших исследованиях масса 1000 зерен варьировала от 16,6 до 36,3 г (рис. 3).

Рисунок 3 - Зависимость урожайности от массы 1000 зерен (2020-2024 гг.)

DOI:10.60797/JAE.2025.62.2.3

Наибольшая урожайность, 575 г/м2, сформировалась у образцов с массой 1000 зерен — 28–30 г.

Количество зерен на метелке сорго варьирует в зависимости от сорта и условий выращивания: от 1800–2200 у сортов до 3000–5600 у гибридов. Высокое количество зерен у гибридов — результат выраженного гетерозиса. Общая урожайность зерна у гибридов обусловлена увеличенным числом зерен в метелке по сравнению с родительскими формами. Количество семян, а не их масса, в значительной степени считается наиболее важным компонентом урожайности зернового сорго.

Распределение изученных образцов по числу зёрен на метёлке показало, что эта величина в среднем за 2020–2024 годы варьировала от 400 до 2400 (рис. 4).

Рисунок 4 - Зависимость урожайности от количества зерен в метелке (2020-2024 гг.)

DOI:10.60797/JAE.2025.62.2.4

За годы исследований была отмечена сильная, положительная корреляционная связь между урожайностью и количеством зерен в метелке.

Поэтому в среднем за 2020–2024 гг. наибольшая урожайность формировалась при максимальном количестве зерен в метелке 2200–2400 шт.

Таким образом, были выявлены оптимальные величины биологических и морфологических признаков сорго зернового, при которых формируется максимальная урожайность. Эти величины следует иметь в виду при селекционной работе на продуктивность.

1.  Проведен анализ элементов структуры урожая, установлены закономерности их влияния на продуктивность.

2. Наибольшая урожайность формируется при наличии оптимальных значений признаков: продолжительность вегетационного периода — 106–108 дней, высота растений — 135–140 см, количество зерен в метелке — 2200–2400 штук, масса 1000 зерен — 28–30 г. 

3. Полученные оптимальные величины можно использовать при формировании модели сорта.