Содержание к диссертации
Введение
1. Преимущества использования бинарных посевов 8
1.1. Перспектива биологизации земледелия 8
1.2. Значение совместных посевов сельскохозяйственных культур 11
1.3. Посевы подсолнечника с другими культурами 12
1.4. Расширение площадей подсолнечника 14
1.5. Минеральное питание подсолнечника и его продуктивность 15
1.6. Значение бобовых в повышении плодородия почвы 22
1.7. Биологические и хозяйственные особенности трав, используемых в бинарных посевах 30
1.8. Подсолнечник как предшественник озимой пшеницы 38
2. Место, условия и методика проведения исследований 39
2.1. Характеристика почвы опытного поля 39
2.2. Погодные условия в годы проведения исследований 39
2.3. Объект исследований 45
2.4. Морфологические и биологические особенности бобовых трав, используемых в бинарных посевах с подсолнечником 46
2.5. Характеристика сортов (гибрида), подсолнечника, используемых в опытах 48
2.6. Схема опыта и методика исследований 50
2.7. Технология возделывания подсолнечника в одновидовых и бинарных посевах 52
3. Рост и развитие растений подсолнечника и бинарного компонента в зависимости от условий возделывания и технологии выращивания 54
3.1. Влияние элементов технологии выращивания на полевую всхожесть, выживаемость растений к уборке и густоту стояния растений 54
3.2. Запасы доступной влаги в почве в одновидовых и бинарных посевах подсолнечника 62
3.3. Рост и развитие растений подсолнечника в зависимости от технологии выращивания 64
3.3.1. Изменение высоты растений подсолнечника 65
3.3.2. Изменение длины и диаметра междоузлий стебля подсолнечника 66
3.3.3. Особенности формирования ассимиляционного аппарата растений подсолнечника 69
3.3.4. Продолжительность межфазных периодов развития растений подсолнечника 75
3.3.5. Рост и развитие растений бинарного компонента в посевах подсолнечника 82
3.4. Содержание элементов питания в растениях одновидовых и бинарных посевов 83
3.5. Засоренность одновидовых и бинарных посевов подсолнечника 87
4. Особенности формирования элементов продуктивности подсолнечника 91
4.1. Диаметр корзинок подсолнечника 91
4.2. Особенности опыления и озерненность корзинок подсолнечника 92
4.3. Масса 1000 семянок и лузжистость 98
4.4. Урожайность посевов 100
5. Биоэнергетическая и экономическая эффективность бинарных посевов подсолнечника 103
Влияние одновидовых и бинарных посевов подсолнечника с озимой викой на урожайность озимой пшеницы ПО
Основные выводы 116
Предложения производству 118
Список литературы 119
Приложения 137
- Перспектива биологизации земледелия
- Характеристика почвы опытного поля
- Влияние элементов технологии выращивания на полевую всхожесть, выживаемость растений к уборке и густоту стояния растений
- Диаметр корзинок подсолнечника
Введение к работе
Актуальность темы исследований. На современном этапе развития АПК все более актуальным становится вопрос биологизации земледелия.
Решение этого вопроса включает широкую систему мер, охватываемых единым общим направлением биологизации сельского хозяйства. Следует полнее использовать биологические методы, альтернативные индустриальным. Центральной проблемой биологизации сельского хозяйства остается сохранение плодородия почвы. Этому должна быть подчинена вся система земледелия и хозяйствования. Вместе с тем, не может быть резкого перехода от традиционного земледелия, базирующегося на химизации, к биологическому земледелию. Необходим переходный период, в процессе которого будут постепенно устраняться негативные формы химического прессинга на почву и растения, находиться щадящие варианты, позволяющие производить экологически чистую продукцию питания при высоких уровнях урожайности возделываемых сельскохозяйственных культур. Главное - освоение севооборотов, рациональной системы земледелия, да и ведения хозяйства в целом, которая учитывала бы как тенденции научно-технического прогресса, так и особенности каждой зоны, каждого сельскохозяйственного предприятия и даже каждого поля. Для сохранения и повышения плодородия почвы необходимо полностью использовать органические удобрения и сидеральное питание почвы за счет посевов соответствующих культур, не истощающих почвы, а обогащающих их (А. Кубанов, 2000).
Одним из перспективных направлений развития процессов сохранения плодородия почвы и повышения урожайности сельскохозяйственных культур, при снижении химизации земледелия, является разработка и внедрение в производство технологии бинарных посевов. В комплексе с другими элементами биологизации земледелия освоение системы бинарных
посевов позволит использовать не только традиционные, но и потенциальные возможности применения сельскохозяйственных культур.
Реальным и экономически выгодным путем восстановления и увеличения производства сельскохозяйственной продукции может быть биологизация земледелия, включающая, среди прочих мер, введение в севооборот многолетних, и, прежде всего, бобовых трав. Биологический азот, накопленный в корнях и надземной массе бобовых, так же как и минеральный, повышает продуктивность последующих культур (А.П. Савин, 2003).
Особый интерес вызывает внедрение в производство бинарных посевов различных культур, в частности подсолнечника, с однолетними и многолетними бобовыми и крестоцветными травами.
Цель и задачи исследований. Целью выполняемой работы являлось изучение и анализ сравнительной эффективности применения бинарных посевов подсолнечника в почвенно-климатических условиях приазовской зоны Ростовской области.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
- разработать теоретические основы и технологию бинарных посевов
подсолнечника с однолетними и многолетними травами в приазовской зоне
Ростовской области;
- изучить реакцию подсолнечника на возделывание в бинарных
посевах в зависимости от сортовых особенностей;
определить влияние однолетних (озимая вика, вайда красильная) и многолетних (донник, люцерна, эспарцет) трав в бинарных посевах с подсолнечником на основные показатели плодородия почвы;
изучить особенности роста и развития растений подсолнечника в бинарных посевах;
определить урожайность подсолнечника и качество маслосемян в зависимости от технологии возделывания;
дать сравнительную оценку влияния бинарных посевов на фитосанитарное состояние посевов подсолнечника как предшественника для последующих культур;
дать экономическую и биоэнергетическую оценку изучаемым приемам посева.
Новизна темы исследований. Разработана новая технология возделывания подсолнечника в бинарных посевах с бобовыми травами и вайдой красильной. Изучены закономерности влияния бинарных компонентов на рост и развитие растений подсолнечника, формирование его элементов продуктивности. По результатам исследований разработан и запатентован способ создания бинарных посевов с озимой викой в звене севооборота «подсолнечник-озимая пшеница» (патент на изобретение № 2311012).
Апробация результатов исследований. Результаты исследований,
изложенные в работе, обсуждались сотрудниками кафедры растениеводства
и другими членами профессорско-преподавательского состава. Основные
положения диссертационной работы были обсуждены в 2005-2008 гг. в виде
докладов на межвузовских и внутривузовских конференциях (71-я
региональная научно-практическая конференция (Ставрополь, 2007);
научно-практическая конференция, посвященная 10-летию
агроэкологического и 100-летию агрономического образования на Дону, 2007). На основе результатов, полученных при исследовании, по теме диссертации написано и опубликовано 9 научных статей.
Производственная проверка и внедрение результатов исследований. Внедрение в производство результатов работы проводилось в хозяйствах Ростовской области (ООО «Агрофирма Садки», СПК «Лиманный», ООО «Хлебное», ООО НПП «Гибрид») на площади 654 гектара.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа написана на 136 страницах машинописного текста. Состав работы: введение, 5 глав,
основные выводы, предложения производству, список использованных при написании диссертационной работы литературных источников. В составе работы содержится 32 таблицы. Список литературных источников включает 153 наименования, в том числе 5 — иностранных авторов.
Доля личного участия в получении результатов исследований 70%. Исследования и анализ полученных результатов выполнялись самостоятельно или при непосредственном участии автора диссертации.
1. ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИНАРНЫХ ПОСЕВОВ
(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
Перспектива биологизации земледелия
На современном этапе развития сельскохозяйственной биологии вопрос о путях дальнейшего повышения эффективности производства - один из самых актуальных. Одним из прогрессивных решений данного вопроса является биологизация существующих приемов, методов и технологий возделывания сельскохозяйственных культур, учитывая критическую экологическую обстановку на планете, а в условиях России, кроме того, и значительные экономические трудности. Биологизация, решая такую важную проблему как воспроизводство плодородия почвы, прежде всего, направлена на устранение отрицательных явлений, связанных с использованием интенсивных факторов (С.Н. Петрова, Н.В. Парахин, 2000, С.С. Антонець, 2001). Заметное снижение плодородия почв, особенно в последние годы, и ухудшение общей экологической обстановки вызывают необходимость разработки новых природоохранных, почвозащитных, экологически более чистых технологий и приемов возделывания подсолнечника и других сельскохозяйственных культур (Д.Н. Белевцев, В.Ф. Макарова, 2005).
Задача повышения продуктивности отрасли растениеводства на современном этапе возможна в условиях адаптивно-ландшафтных систем земледелия, предусматривающих строгое соблюдение принципов, обеспечивающих воспроизводство плодородия почвы, устойчивое ведение земледелия, сохранение агроландшафтов и экологической чистоты среды обитания человека (Ю.Д. Иванов, 2006).
Ландшафтный подход - ведущее звено в экологизации, в т.ч. и биологизации земледелия. Суть нового подхода в земледелии заключается в приближении функций агроэкосистем к функциям естественных экосистем, в использовании этого опыта, который накоплен Природой, умеющей создавать ландшафты с экологическим равновесием (Н.А. Зеленский, и др., 2005; Н.А. Зеленский и др., 2006; Е.П. Луганцев, 2007).
Важной отличительной особенностью стратегии адаптивной интенсификации растениеводства является то, что она ориентирует на расширение не только продукционной, но и средоулучшающей функции агроэкосистем и агроландшафтов. Поскольку величина и качество урожая в значительной степени зависят от факторов внешней среды, в том числе и «капризов» погоды, в адаптивной стратегии особое внимание уделяется всестороннему анализу и снижению степени риска на этапах агроэкологического районирования территории, подбора адаптивных сортов и технологий, формирования севооборотов, конструирования агроэкосистем и агроландшафтов. При этом первостепенная роль отводится новым высокоурожайным и одновременно экологически устойчивым сортам и гибридам, переходу к адаптивно-интегрированной системе защиты растений, конструированию агроэкосистем на основе сохранения и создания новых структур и механизмов биоценотической саморегуляции (А.А. Жученко, 2004).
Решение проблемы повышения продуктивности пахотных угодий определяется потенциальной продуктивностью культурных растений и их экологической устойчивостью или способностью формировать экологически целесообразный уровень продуктивности в стрессовых ситуациях. Низкая экологическая устойчивость культур является в большинстве случаев фактором, ограничивающим величину и качество урожая. Поэтому важнейшим направлением интенсификации продукционных процессов и повышения устойчивости величины урожаев культивируемых видов является системное использование биологических компонентов агроэкосистем, включая их средостабилизирующие и средообразующие функции. На современном этапе проблему биологизации сельскохозяйственного производства в системе стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства наиболее успешно развивает А.А. Жученко (1990). По определению Жученко, в ближайшей перспективе практическая реализация этой стратегии потребует более широкого использования качественно новых факторов биологической интенсификации, включающих дальнейшее повышение потенциальной продуктивности и экологической устойчивости видов, сортов и агроценозов, улучшения качественных показателей растительного сырья и продуктов, применения агробиологической мелиорации, конструирования агроэкосистем с положительным средообразующим потенциалом (А.С. Шпаков, 2004).
Основные пути воспроизводства плодородия почвы следующие: использование всех видов органических удобрений, а также сочетание их с минеральными; запашка сидератов, почвенно-кормовых остатков; посев в. севооборотах бобовых трав и травосмесей с преобладанием бобового компонента (И.А. Нагабедьян, В.И. Продан, 2003).
Наиболее оптимальное использование почвенно-климатических ресурсов достигается при рациональной организации территории с учетом природных и производственных факторов. Совершенствование структуры посевных площадей, усиление требований по защите почв от эрозионных процессов, снижение затрат на производство растениеводческой продукции ведут к изменению системы севооборотов (Е.П. Луганцев, 2007).
В России необходима новая стратегия развития систем земледелия и кормопроизводства, а в отдельных регионах только кормопроизводства, основанная на системе исторических обобщений и научных достижений последних десятилетий (А.С. Шпаков, 2004).
Характеристика почвы опытного поля
Почвы опытного участка представлены черноземами обыкновенными, теплыми, кратковременно промерзающими.
Для североприазовских мощных и среднемощных черноземов характерно равномерное и постепенное падение содержания гумуса вниз по профилю при его количестве в пахотном слое от 4,0 до 4,4%. В довольно строгом соответствии с количеством гумуса уменьшается содержание общего азота. Оно составляет около 5% от общего содержания гумуса в верхних горизонтах и увеличивается с глубиной до 7%. Сумма поглощенных оснований в пахотном горизонте колеблется от 33,0 до 39,0 мг-экв на 100 г почвы. Мощность горизонтов А+Б1+Б2 - 73 см, глубина карбонатной плесени - 56 см, массового скопления белоглазки - 93 см, содержание подвижного фосфора - 0,9 мг/100г почвы, обменного калия - 32,3 мг/100 г почвы.
Физические свойства североприазовских черноземов характеризуются высокой порозностью (до 53-58%) в верхней части профиля, водопроницаемостью (1,6-2,5 мм/мин), низкой плотностью сложения горизонта А (1,18г/см ). В горизонте В она увеличивается до 1,38-1,43 г/см .
Физические свойства почвы в условиях интенсивного использования (пашня) отличаются динамичностью. Механический состав почвы: частицы размером 0,05-0,01 мм - 31,5%, сумма частиц менее 0,01 мм - 63,1 мм (Е.В. Агафонов, 1995). 2004-2005 сельскохозяйственный год. В целом 2004-2005 сельскохозяйственный год по основным метеорологическим показателям оказался несколько неблагоприятным для развития яровых сельскохозяйственных культур по сравнению со среднемноголетними данными, а именно повышенной температурой воздуха, низким уровнем осадков и пониженной относительной влажностью воздуха (табл.1), при этом отклонения от среднемноголетних данных имели место по всем сезонам года.
Известно, что при начальных этапах развития подсолнечника на дружность всходов, рост и развитие растений большую роль играют осенне-зимние осадки, уровень которых влияет на содержание почвенной влаги в период сева подсолнечника. За осенне-зимний период 2004-2005 сельскохозяйственного года уровень осадков значительно отличался от среднемноголетних значений, особенно в осенние месяцы (меньше на 46,4 мм осенью и на 2,9 мм зимой), что неблагоприятно повлияло на водный режим почвы весной, а следовательно и развитие растений подсолнечника и бобового компонента. Температура воздуха в осенне-зимний период была незначительно выше среднемноголетних значений, а влажность воздуха в осенние и зимние месяцы была намного меньше нормы (на 53,5% осенью и 52,4 % зимой), однако это не повлияло на рост и развитие подсолнечника.
Весной температурный режим был несколько повышен (на 1,3 С), а сумма осадков была значительно ниже среднемноголетнего в апреле и мае (на 18 мм и 8,4 мм соответственно), что оказало негативное влияние на всхожесть семян и дружность всходов подсолнечника и бинарного компонента.
Температурный режим лета в 2005 году был на уровне среднемноголетнего. Сумма осадков в июне была на 6,5 мм больше нормы, а в июле и августе - меньше на 11,9 мм и 10,1 мм соответственно. Пониженный уровень осадков неблагоприятно повлиял на рост и развитие растений подсолнечника в фазы бутонизация-цветение-созревание, а пониженный уровень относительной влажности воздуха повлиял на опыляемость соцветий в фазу цветения, что косвенно повлияло на урожайность подсолнечника. Однако, пониженный температурный режим, уровень осадков и относительной влажности способствовали уменьшению пораженности растений болезнями и вредителями.
2005-2006 сельскохозяйственный год. 2005-2006 с.-х. год был более благоприятным для роста и развития яровых культур. В данном году основные метеорологические показатели от среднемноголетних в целом отличались незначительно (табл.2). В осенне-зимние месяцы 2005-2006 сельскохозяйственного года средняя температура воздуха и относительная влажность воздуха были практически на уровне среднемноголетних.
Влияние элементов технологии выращивания на полевую всхожесть, выживаемость растений к уборке и густоту стояния растений
Как показали наблюдения, на полевую всхожесть семян подсолнечника значительное влияние оказывают условия увлажнения почвы в период сева, а так же температурный режим. В более значительной мере условия среды прорастания влияют на полевую всхожесть и развитие всходов бобового компонента, так как, согласно физиологическим и биологическим особенностям бобовым травам для набухания и прорастания семян требуется значительное количество влаги (более 100% от массы).
Наиболее благоприятные условия для набухания, прорастания семян и развития проростков сложились в 2005 году. В условиях, сложившихся в данном году, на седьмые сутки после посева подсолнечника образовалось более 50% проростков подсолнечника, более 60% проростков вики озимой и около 15-20%) проростков донника и люцерны в бинарных посевах от количества всхожих семян. В целом, в 2005 году полевая всхожесть семян подсолнечника и бинарных компонентов незначительно отличалась от средней величины для приазовской зоны Ростовской области (90% от лабораторной всхожести).
В 2006 году полевая всхожесть семян по вариантам опыта отличалась незначительно, а по отношению к всхожести по годам исследований была на уровне 2005 года. 2007 год сложился наиболее неблагоприятно для прорастания семян. Повышенные среднесуточные температуры воздуха и пониженная влажность в период сева привели к медленному росту и развитию проростков подсолнечника. Особенно неблагоприятные условия весеннего периода 2007 года сказались на прорастании семян и развитии проростков бобовых компонентов бинарных посевов подсолнечника. Полевая всхожесть семян подсолнечника в 2007 году по отношению к предыдущим годам исследований была ниже на 0,5%, вики озимой, вайды красильной и многолетних бобовых (люцерны и донника) на 5, 10 и 15% соответственно. Значительному снижению полевой всхожести бобовых компонентов способствовала жесткая конкуренция растений за почвенную влагу.
Учеными установлено, что при выращивании совместных посевов, семена компонентов способны оказывать аллелопатическое влияние, изменяя особенности роста и развития проростков. В опытах Г.В. Мокрикова (2003), значительное влияние в бинарных посевах вика озимая оказывала на озимую пшеницу, снижая ее энергию прорастания (на 4%), лабораторную всхожесть (на 6%) и процент гибели проростков (на 5%).
Следовательно, при возделывании подсолнечника в бинарных посевах, необходимо учитывать аллелопатическое воздействие бинарного компонента на полевую всхожесть семян и развитие проростков подсолнечника. Значительных различий по полевой всхожести между сортами и гибридом нами не установлено. Таблица 5 - Полевая всхожесть подсолнечника (среднее за 2005-2007 гг.) Агроценоз Число всходов, шт./м Полевая всхожесть, % Партнер 4,86 81 Партнер+вика 4,74 79 Казачий 4,86 81 Казачий+вика 4,74 79 Казачий+донник 4,80 80 Донской 60 4,86 81 Донской 60+донник 4,80 80 Донской 60+вайда 4,80 80 Донской 60+люцерна 4,80 80 Глубина заделки семян подсолнечника в почву при посеве составляет 5 - 6 см. При посеве же бинарного компонента глубина заделки составляет 2 — 3 см. Таким образом, между семенами подсолнечника и семенами трав создается разделяющий почвенный слой, тем не менее, на ранних стадиях развития прослеживается некоторое воздействие выделяемых проростками трав химических веществ, обладающих аллелопатическими свойствами на рост и развитие проростков подсолнечника.
При наблюдении было установлено, что при последующем росте и развитии растений подсолнечника и бинарного компонента происходит формирование ценоза, при котором постепенно образуется тесная взаимосвязь между растениями.
В результате тесного взаимодействия растений в бинарном ценозе в процессе их роста и развития происходит их взаимное влияние, приводящее к различным последствиям. При этом влияние компонентов бинарного посева может быть как положительным, так и отрицательным.
При росте и развитии растений подсолнечника в смешанных ценозах с однолетними и многолетними травами происходит изменение свойств почвенной среды, приводящее к изменениям в формировании густоты стояния и степени сохранности растений к уборке. Однако, аллелопатическое действие бинарного компонента на рост и развитие подсолнечника носит неоднозначный характер.
О характере взаимоотношений видов растений в смешанных ценозах можно судить по густоте стояния и сохранности отдельных компонентов. Подсчет взошедших растений в опытах В.Б. Троц и Г.Г. Яковлева (2002) не выявил достоверного проявления межвидовой конкуренции и ингибирующего действия молодых проростков смешанных посевов. Полевая всхожесть семян в смешанных вариантах была близка к контрольным значениям. В течение вегетации происходила неизбежная гибель растений на всех контрольных делянках. Однако в многокомпонентных посевах, наряду с естественными причинами, изреживание травостоя ускорялось более острыми стрессами в межвидовой борьбе за свет, влагу, питательные вещества и другие факторы жизни (В.Б. Троц, Г.Г. Яковлев, 2002).
При возделывании подсолнечника в бинарных посевах необходимо учитывать принцип межвидовой конкуренции, при котором бинарный компонент оказывает воздействие на рост и развитие подсолнечника.
Так, по сообщению В.Б. Троц и Г.Г. Яковлева (2002), сохранность подсолнечника в одновидовых посевах к моменту уборки составила в среднем 78,8%, в смешанных посевах 70,0%.
В двувидовых ценозах наблюдается также влияние подсолнечника на рост и развитие растений бинарного компонента, в частности на густоту стояния, а следовательно, на уровень продуктивности компонентов. Особенно данный факт необходимо учитывать при использовании в бинарных посевах в качестве бобового компонента вики озимой.
В опытах В.Н. Золотарева и СВ. Серегина (2006) анализ структуры семенного травостоя показал, что более благоприятные условия для формирования урожая создавались в разреженных травостоях. Так, при густоте 20-42 растения на 1 м , создаваемой нормами 0,25-0,5 млн. шт./га, на растениях завязывалось наибольшее количество бобов - 46-34 штук с 4,2— 3,5 семян в каждом. При дальнейшем загущении посевов в интервале норм высевают от 1 до 1,5 млн. шт./га отмечалась тенденция к выравниванию количества бобов, то есть на уровне 28-26 штук на одно растение. Однако при этом число семян в бобе снижалось с 3 до 2,5 штук, или на 17%. При высеве 2 млн. шт./га вследствие загущения и высокой полегаемости посевов отмечалось ухудшение параметров структуры: бобов - менее 20 штук на растение, семян в бобе - только 1,8 штук.
В связи с особой архитектоникой строения растений вики озимой и непрекращающимся ростом в течение всей вегетации эта культура полегает в одновидовых посевах, что требует разработки принципов научного конструирования семенных двувидовых агрофитоценозов с оптимальными параметрами и соотношением компонентов на основе изучения биологических особенностей развития вики озимой в зависимости от почвенно-климатических условий и видов опорных культур.
Диаметр корзинок подсолнечника
Одним из элементов, определяющих величину урожая подсолнечника, является диаметр корзинки. Величина диаметра корзинки подсолнечника заложена генетически и поэтому в большей степени зависит от сортовых особенностей. Однако необходимо учитывать, что эта величина в большей или меньшей степени поддается корректировке в зависимости от гидротермических условий выращивания подсолнечника и применяемой технологии выращивания.
По нашим наблюдениям в отношении значения диаметра корзинок подсолнечника по годам исследований наблюдалась существенная разница. Было установлено, что в зависимости от того, каким гидротермическим условиям были подвержены посевы, диаметр корзинки менялся в той или иной степени. Так, в 2005 и 2006 годах, удовлетворительных в отношении условий выращивания, диаметры корзинок подсолнечника были существенно больше, чем в 2007 г. - более жестком по агроклиматическим условиям. По годам исследований изменением диаметра корзинок на агроклиматические условия наиболее существенно реагировал сорт Казачий, наименее существенно - сорт Донской 60.
Как показали наши наблюдения, разница в значениях диаметра корзинок подсолнечника присутствовала не только по годам исследований, но также и по вариантам опыта (табл. 20). Так, в среднем за три года исследований в бинарных посевах с викой озимой диаметр корзинок был больше по сравнению с диаметром корзинок в одновидовых посевах на 2,4 см у гибрида Партнер Fi и на 1,3 см у сорта Казачий. В вариантах бинарных посевов с донником диаметр корзинки подсолнечника был больше на 0,1 см у сорта Казачий и на 0,7 см у сорта Донской 60.
Вопросами биологии цветения подсолнечника занимался ряд селекционеров (Пустовойт, Жданов, Арнольдова, Плотников и др.). Однако в данной области исследований остается много вопросов. В отношении способа опыления у подсолнечника имеются различные указания. Одни авторы считают подсолнечник типичным перекрестноопылителем и самостерильным; по мнению других, у подсолнечника, наряду с перекрестным опылением, имеет место самоопыление и самофертильность (И.А. Минкевич, В.Е. Борковский, 1952).
В строении цветков и биологии их развития ярко проявляется приспособленность подсолнечника к перекрестному опылению.
За последние годы опытами ряда исследователей доказана большая роль пчел как опылителей в повышении урожайности подсолнечника (В.К. Морозов, 1953). Прямые наблюдения и опыты показали, что насекомые, посещая цветы подсолнечника, осуществляют их перекрестное опыление (СИ. Малышев, 1963).
В.К. Морозов (1959) считает, что пустозерность, разбросанная по всей корзинке, в основном определяется биологией оплодотворения. Главенствующую роль здесь играют избирательность при оплодотворении, насыщенность опылителями и ряд других причин, в том числе недостаток влаги, что сказывается на нектарносте цветков (В.К. Морозов, 1959).
Имеются отдельные указания в литературе, главным образом, работников пчеловодства, выводы которых в отношении пустозерности у подсолнечника сводятся к тому, что причиной пустозерности, по их наблюдениям, является недоопыление цветущих корзинок в силу недостаточности посещения их пчелами (И.А. Минкевич и др., 1940). В опытах В.К. Пельменева (1983) прибавка урожая подсолнечника от опыления пчелами составила: в 1974 г. - 0,30 т/га (19,6 %) и в 1975 г. -0,19 т/га (25,33 %). По утверждению А.Ф. Козловцева (1983), медоносные пчелы в условиях Волгоградской области, являясь основными опылителями подсолнечника, повышают его урожайность на 0,20-0,37 т/га, или на 12,66 -33,63%.
Исследованиями А.В. Мельник (2002) установлено, что количество нормальных семян является сортовым (генетическим) признаком, степень реализации которого зависит от условий выращивания. По мнению А.В. Мельник (2002), причины пустозерности условно можно разделить на две группы: абиотические и биологические. К первым следует отнести влияние водного и температурного режимов, ко вторым - недостаточность опыления, которая обусловлена целым рядом факторов: отсутствием опылителей, гибелью пыльцы, способностью к идиогамии. В свою очередь, значительное варьирование этого признака по годам и в пределах популяций растений подсолнечника свидетельствует о больших потенциальных резервах культуры и возможностях регулирования продуктивности и формирования пустозерности.
Использование эффекта гетерозиса у перекрестноопыляющихся сельскохозяйственных культур осуществляется методом межлинейной гибридизации, позволяющей выделить продуктивные гибридные комбинации, являющиеся результатом скрещивания ранее созданных в процессе имбридинга самоопыленных линий. Из-за плохого завязывания семян в процессе имбридинга у большинства перекрестноопыляющихся культур возникают проблемы при получении самоопыленных потомств. Являясь типичной перекрестноопыляющейся энтомофильной культурой, подсолнечник обладает рядом надежных приспособительных механизмов, препятствующих самооплодотворению (В.В. Земцов и др., 2002).
Согласно результатам исследований Л.Г. Шаповаловой (2003), пчелопосещаемость линий, гибридов и сортов подсолнечника зависит от нектаропродуктивности цветков, а завязываемость семян - от пчелопосещаемости.
Согласно утверждению ученых А.П. Алексеева, А.И. Лукашева, Д.Н. Белевцева, Н.И. Калинина, особенно часто наблюдается пустозерность в центральной части корзинки. Строго соблюдая разработанные наукой и практикой приемы агротехники, включая искусственное дополнительное опыление и пчелоопыление, можно в значительной мере повысить завязываемость семян и выполненность корзинки, а следовательно, и урожай подсолнечника.
Но надо заметить, что роль насекомых-опылителей в повышении урожая многих ценных для человека культур остается еще далеко не выясненной, как не выяснены и условия надлежащего использования этих нужных для нас полезных насекомых (СИ. Малышев, 1963).
По нашим наблюдениям в бинарных посевах подсолнечника существенно повышается посещаемость соцветий подсолнечника дикими насекомыми-опылителями (табл. 21). В бинарных посевах с викой озимой повышенная посещаемость насекомыми-опылителями была наиболее заметной. Нами было установлено, что вика озимая в посевах зацветала несколько раньше подсолнечника (в зависимости от сорта (гибрида) подсолнечника на 10-14 дней). Вика, являясь перекрестноопыляемым растением, привлекала на бинарные посевы насекомых-опылителей, тем самым повышая их концентрацию ко времени цветения подсолнечника, а следовательно и посещаемость соцветий.
