Содержание к диссертации
Введение
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. История культуры 8
1.2. Сроки посева 12
1.3. Способы посева 19
1.4. Удобрение гречихи 23
2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Почвенно-климатические условия Татарстана 32
2.2. Метеорологические условия в годы проведения опытов 37
2.3. Почвенный покров опытных участков 43
2.4. Схемы опытов и методы исследований 45
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. СРОКИ ПОСЕВА
3.1. Условия посевного периода, полевая всхожесть и развитие растений 50
3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов 55
3.3. Урожайность и структура урожая. Качество зерна 58
3.4. Энергетическая оценка 63
4. СПОСОБЫ ПОСЕВА
4.1. Полевая всхожесть и развитие растений 64
4.2. Прирост массы и накопление хлорофилла 66
4.3. Урожайность, структура урожая 66
4.4. Качество зерна 71
4.5. Питательный режим почвы 71
4.6. Энергетическая оценка 75
5. НОРМЫ УДОБРЕНИЙ
5.1. Полевая всхожесть, число всходов и сохранность растений 76
5.2. Развитие листовой поверхности и содержание хлорофилла 77
5.3. Прирост массы и морфоструктурные показатели растений 79
5.4. Нектаропродуктивность растений 82
5.5. Урожайность, структура и качество урожая 82
5.6. Химический состав зерна и соломы, динамика содержания NPK в почве 85
5.7. Энергетическая оценка 93
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 94
ЛИТЕРАТУРА 96
ПРИЛОЖЕНИЯ 114
- История культуры
- Почвенно-климатические условия Татарстана
- Условия посевного периода, полевая всхожесть и развитие растений
- Полевая всхожесть и развитие растений
- Развитие листовой поверхности и содержание хлорофилла
Введение к работе
Благодаря высокой питательности и диетическим качествам (богатство незаменимыми аминокислотами, витаминами группы В, РР, Е, органическими кислотами, соединениями железа, меди, кальция, фосфора) и большому содержанию легкорастворимых белков, гречневая крупа издавна пользуется популярностью как среди сельского, так и городского населения, часто попадая в число дефицитных продуктов в торговой сети.
Гречишное растение представляет также большую ценность как медонос-первоисточник особо почитаемого народом гречишного меда. Издавна темный, душистый мед гречихи используется как лекарственное средство при малокровии, туберкулезе и других легочных заболеваниях, а также при нарушениях обмена веществ.
Отходы от переработки зерна этой культуры - хороший корм для скота. Обычно скармливают животным щуплое зерно и мякину, от чего улучшается качество мяса.
В Индии гречиха используется как овощное растение, из ее листьев, имеющих приятный специфический вкус, готовят различные салаты. В Непале зерна этого растения подсушивают и грызут как семечки. В Китае, Корее и Японии из гречневой муки делают вермишель, для чего зерна размалывают вместе с оболочкой, затем все это просеивают и добавляют в нее немного извести (J. Barber, N. Baker, 1985).
Поэтому, несмотря на невысокие и неустойчивые урожаи, посевам гречихи всегда отводилась какая-то часть пашни во всех зонах, где природные условия позволяют добиться хотя бы минимальных сборов.
Несколько повысить урожайность и особенно значительно увеличить выход крупы с высокими товарными качествами позволило создание крупноплодных сортов диплоидной гречихи, началом которому послужило выведение Н.Н. Петелиной в 1965 году нового сорта Краснострелецкая. В последствии этот сорт был выделен систематиками Всесоюзного института растениеводства в отдельный сортотип под одноименным названием.
Н.Н. Петелиной с сотрудниками на сегодня создано 11 сортов данного сортотипа (находящихся в реестре и допущенных к посеву), десять из которых с участием Ф.З.Кадыровой. Соавтором семи крупноплодных сортов является автор этой диссертационной работы (Приложение 1).
До коллективизации сельского хозяйства гречиха в Татарстане занимала свыше 4 % пашни, в 1925-1929 годы - 178 тыс.га. Урожайность зерна тогда составляла 310 кг/га (А.А.Зиганшин, Г.Н.Лавинский, 1960). В последующие годы в связи с введением многопольных севооборотов и отведением больших площадей под кормовые культуры, посевы гречихи были значительно сокращены.
В 2000 году в Татарстане посевная площадь гречихи состовляет 54,0 тыс.га. В предыдущем году урожайность была 8,1 ц/га. Вся посевная площадь в республике занята крупноплодными сортами селекции ТатНИИСХ. В СССР в 1992 году гречиха высевалась на площади 2,6 млн.га, урожайность с 1 га составляла 7,3 ц, по России соответственно 1,7 и 7,9 (Г.Т.Лавриненко, 1993).
Тем не менее потенциальные возможности новых сортов гречихи используются еще не полностью. Это в первую очередь связано с тем, что производственниками пока не осознаны такие особенности новых сортов как относительно большая, чем у прежних сортов холодостойкость, связанная с отбором начальных элитных растений с ультраранних посевов или очень поздних, но сохранившихся после осенних заморозков. А способность растений новых сортов образовывать мощные плодоносные ветви с большим количеством укрупненных цветков, мощной листовой поверхностью и корневой системой при разреженном стеблестое, делает предпочтительным пониженные нормы высева.
Появление земельных массивов с повышенным плодородием в связи с внедрением КАХОП, где вносились повышенные дозы навоза и минеральных удобрений и других систем использования удобрений, которые часто располагаются в местах, пригодных для размещения посевов гречихи, требует, кроме того, уточнения доз и приемов внесения удобрений под данную культуру.
В связи со сказанным, параллельно с селекционным процессом, мы закладывали агротехнические опыты для экспериментальной проверки сроков, способов и норм посева, а также методов подсчета норм удобрений под урожаи различного уровня.
Опыты вели в течение четырех лет (1992-1995) на серой лесной почве, на полях ОПХ «Центральное». Высевали сорт Кама, который во время развертывания опытов показывал среди крупноплодных сортов гречихи селекции ТатНИИСХ наивысшую урожайность, превышая стандарты на 2,4-6,2 ц с 1 га. Производственная проверка результатов проводилась в колхозе "Урожай", в совхозе "Асеевский" и в колхозе "Уразман" Азнакаевского района.
На защиту выносятся положения:
Чтобы иметь возможность воспользоваться преимуществами крупноплодных сортов (более высокая потенциальная продуктивность, больший выход крупы лучшего качества), необходимо подкорректировать сроки посева с учетом методов их получения с отбором на холодостойкость, а также создавать на участке запас элементов питания на повышенную урожайность (15-20 ц с 1 га).
Календарные сроки сева следует увязывать с состоянием погоды в конкретный год, начиная сев после окончания сева ранних яровых, если стоит ясная, теплая, антициклоническая погода.
3. На окультуренных почвах при соблюдении приемов их обработки и правильном выборе норм высева, способы посева не имеют существенного значения.
4. В связи с высокой чувствительностью растений к колебаниям температуры, влажности почвы и воздуха, а также ранним старением корневой системы, под гречиху не следует вносить высокие дозы NPK под необычно высокие урожаи, а ограничиваться отведением окультуренных защищенных участков, внося удобрения под урожайность 15-20 ц/га зерна.
5. Ранние посевы, дозы удобрений, рассчитанные на урожайность 15-20 ц/га, значительно повышают урожай и являются экологически и энергетически высокоэффективными.
Выражаю искреннюю благодарность научному руководителю проф. А.А. Зиганшину и руководителю селек. центра ТатНИИСХ кандидату сельскохозяйственных наук Ф.З. Кадыровой за помощь в проведении исследований, а доктору сельскохозяйственных наук проф. В.П. Владимирову за помощь в оформлении диссертации.
История культуры
Многочисленные данные свидетельствуют, что родиной гречихи являются горные районы северной Индии, где она произрастала в поймах рек (А.С. Кротов, 1963; А.С. Кротов и др., 1975; Ohnishi Ohmi, 1990).
Успехи селекции, а также используемые агротехнические приемы выращивания гречихи являются результатом труда многих поколений ученых различных регионов страны. Исследования по гречихе в России берут свое начало с конца XIX века. Ученые с самого начала были озадачены низким уровнем и неустойчивостью урожаев культуры, что все связывают с особыми взаимоотношениями ее с климатом. В первых же публикациях делаются попытки разобраться в этом явлении: найти причины и наметить пути повышения урожайности и ее устойчивости.
И.А. Пульман в 1899 году помещает в «Метеорологическом вестнике» статью о влиянии метеорологических факторов на урожайность гречихи, а в «Вестнике сельского хозяйства» за 1904 год публикует статью «Влияние влажности почвы в различные периоды на развитие гречихи». Его выводы - не потерявшие значения по сей день, сводятся к следующим положениям:
- гречиха в начале своего роста и в конце вегетации не должна попадать под заморозки ниже - 2,5С;
- период ее цветения и налива зерна не должен совпадать с периодом, когда температура воздуха поднимается выше + 25-30С;
- в период цветения и плодоношения гречиха должна быть хорошо обеспечена влагой;
- солнечная с переменной облачностью, тихая, а еще лучше слегка парящая погода во время массового цветения гречихи благоприятствует хорошему выделению нектара, опылению, а, следовательно и формированию плодов. - урожай должен быть сформирован до наступления первых осенних заморозков.
В 1962 году Д.Н. Прянишников в «Вестнике сельского хозяйства» опубликовал статью «О неустойчивости урожаев гречихи».
Этот же вопрос затронут Н.И.Вавиловым (1922). Он пишет: «Ни одно другое растение полевой культуры не претерпело столь резкого падения в конце 19 столетия, как гречиха. Посевные площади сократились в 18 раз. Одной из специфических особенностей урожаев геречихи в большей степени, чем для других культур является их неустойчивость. Если средний урожай для гречихи по Саратовской губерни принять за 100, то колебания будут от 4 до 224.
В.Н. Степанов (1948), экспериментально исследовавший требования сельскохозяйственных культур к температуре, по сорту гречихи Богатырь получил данные: самая низкая температура, при которой могут прорасти семена +3-4С, лучшая температура прорастания семян +25С, сумма температур необходимых для прорастания семян - 100С, самая низкая температура появления всходов -6-7С, заморозки на уровне растений, которые выдерживаются ими в течение 5-6 часов - в период всходов 1-2, в период цветения 1, в период молочной спелости 1-2С.
«Хорошие урожаи зерна, не зависимо от времени и качества почвы, получишь тогда, когда во время «цветение-завязь», особенно в период последней, выпадало достаточное количество осадков» пишет И.А.Пульман (1904).
Почвенно-климатические условия Татарстана
Территория Татарстана расположена на востоке центральной части Русской равнины по среднему течению реки Волга и нижнему реки Кама, между 475Г и 5418 восточной долготы, и 5358 и 5639 северной широты. Протяженность с севера на юг 270 км, с запада на восток 466 км. Общая плошадь республики составляет 67,8 тыс. кв. км.
Агроклиматические условия формируются под воздействием этого географического положения территории, атмосферных движений и характера местности (Агроклиматические ресурсы Татарской АССР, 1974).
Рельеф республики неоднороден, представляет сильно расчлененную реками и оврагами равнину. Высота над уровнем моря 170 м, хотя около 25% территории расположена на высотах от 30 до 388 м.
Климат умеренно-континентальный с теплым летом и умеренно холодной зимой. Континентальность климата усиливается к востоку. По данным П.Т. Смолякова (1947) погода в Татарии на 30 % (около 105 дней в году) обязана типично-континентальным влияниям. Особенно сильно это влияние выражено весной и летом (45 %), то есть в период вегетации растений и слабее осенью (10 %).
Реки Волга, Кама и крупное водохранилище «Куйбышевское море» оказывают на климат смягчающее влияние. Это несколько увеличивает продолжительность безморозного периода и повышает относительную влажность воздуха.
Татарстан довольно богат солнечными днями. Годовое число часов солнечного сияния в Казани, по данным П.Т. Смолякова, равно 1943, тогда как в Москве оно составляет 1574, в Киеве -1703, т.е. на 10-17 % меньше. Наиболее солнечны весна и лето, с апреля по август солнечное сияние не менее 55 % от возможного. Годовая сумма поглощенного солнечного тепла на каждый кв. см около 70 ккал. За период вегетации на каждый гектар приходится около 3 млрд. ккал (1 ккал. равна 4,1868 кДж) фотосинтетической активной радиации солнца (ФАР), из которых 1,5-2,0 млрд. ккал приходится на период вегетации гречихи. В мае поступает - 0,66, в июне - 0,71, в июле - 0,69, за август - 0,56, за сентябрь - 0,33 млрд. ккал.
Самым теплым месяцем со средней месячной температурой воздуха 18-20С является июнь, самым холодным - январь 12,8-14,6С ниже нуля. С апреля по октябрь среднемесячные температуры положительные, пять месяцев в году -с ноября по март - отрицательные. Осенние заморозки обычно начинаются в первой декаде сентября, а весенние заканчиваются в конце мая. Безморозный период длится от 111 до 146 дней.
Многолетняя норма осадков по станции Казань-опорная составляет 466 мм. Месяцем наибольших осадков является июль - 50-бОмм. Число дней с осадками в году 150-160.
Помимо летних осадков, значительным ресурсом влаги являются запасы продуктивной влаги почвы. В начале вегетации ее запасы в метровом слое на зяби составляет на серых лесньк почвах 150-180 мм, на выщелоченных черноземах 140-160 мм, на обыкновенных и карбонатных черноземах 120-140 мм.
Одним из важных агроклиматических показателей является относительная влажность воздуха, особенно в дневное время, когда она оказывается наименьшей. В мае влажность колеблется от 57 до 62%, в июне от 48 до 54%. В засушливые годы в те же месяцы она понижается до 28-36%, а во влажные возрастает до 60-70%.
Условия посевного периода, полевая всхожесть и развитие растений
Поскольку сорта гречихи ТатНИИСХ, наряду с их основным достоинством - крупноплодностью - создавались методами, повышающими (на взгляд селекционеров) холодостойкость растений, в серии агротехнических опытов важное внимание уделяли срокам посева, полагая, что эти сорта должны быть пригодны для более ранних, чем обычно, посевов, обеспечивающих лучшее использование накопившейся за осенне-зимнее время влаги и солнечной радиации в период ее наибольшего поступления.
Как указывалось выше, при описании схем опытов, крупноплодную гречиху сорта Кама высевали в три срока. Первый условно назван «ранним», второй - «средним», третий - «поздним». Погодные условия, при которых производились эти посевы, показаны в таблице 10.
Полевая всхожесть и развитие растений
В таблице 20 приведены результаты подсчета полевой всхожести высеянных семян, числа всходов и сохранности растений к уборке.
Полевая всхожесть семян в среднем за 4 года составляла 76-88 %, т.е. можно считать удовлетворительной. В подавляющем большинстве случаев большая всхожесть наблюдалась на широкорядных посевах (по средним данным за 4 года на 4-9 %). Положительно повлияли на всхожесть семян также внесенные удобрения: на сплошном посеве она увеличилась на 2-4, на широкорядном - на 7-8 %. Эти показатели предопределили число всходов растений на 1 га.
Но до уборки на широкорядных посевах с относительно густым расположением в рядках сохранилось меньшее число растений (на 2-5 %), что в совокупности с худшими показателями структуры урожая снивелировало лучшие данные по полевой всхожести и привело к снижению урожайности широкорядных посевов уровня сплошных.
Развитие листовой поверхности и содержание хлорофилла
В таблице 29 приведены результаты подсчета всходов с вычислением процента полевой всхожести и сохранности растений к уборке.
На контроле всходы дали 74 % семян (148 растений) и из них 92 % сохранились к уборке. Удобренные варианты повышали полевую всхожесть на 3-7 % и увеличивали число сохранившихся до уборки растений на 2-4 %. Между методами расчета норм удобрений четкой разницы не проявилось.
В наших опытах величина листовой поверхности находилась в прямой зависимости от уровня внесенных удобрений. В фазу массового цветения при расчете норм удобрений балансовым методом по мере повышения фона питания ее величина увеличилась на 2,9-6,5, а при расчете по нормативному методу на 2,7-6,9 тыс. м на 1 га.
В фазу созревания величина листовой поверхности значительно снизилась и на контроле без удобрений она составила 17,8 тыс. м на 1 га. Мощность листовой поверхности на удобренных фонах по сравнению с контролем сохранилась и в эту фазу (табл. 30).
По мере повышения фона питания во все годы исследований содержание хлорофилла в листьях растений гречихи увеличивалось.
В фазу массового цветения в зависимости от уровня запланированной урожайности при расчете балансовым методом содержание хлорофилла было на уровне 0,99-1,27, а при расчете по нормативному методу - 1,00-1,28 мг/кг. Затем по мере старения растений эти показатели значительно снижались (табл. 31).
