Содержание к диссертации
Введение
1. Современный уровень изученности вопросов адаптивных основ селекции, семеноводства и технологии возделывания кукурузы в приамурье, задачи научных исследований и методические подходы их решения 12
2. Условия и методика исследований 103
3. Подбор исходного селекционного материала на основе агроклиматических аналогов. разработка классификации гибридов и сортов кукурузы применительно к приамурью 109
4. Адаптивные основы селекции кукурузы 115
4.1. Методы создания новых сортов и гибридов кукурузы для условий приамурья, их краткая характеристика 115
5. Результаты испытания сортов и гибридов кукурузы в Приамурье 12 6
6. Адаптивные основы технологии возделывания кукурузы в приамурье 13 9
6.1. Агроклиматическое обоснование сроков сева, агротехники возделывания, сроков уборки кукурузы 139
6.2. Размещение кукурузы в севообороте 14 9
6.3. Гребне-грядовая технология возделывания кукурузы 155
7. Совместные посевы кукурузы с соей для производства сбалансированного по белку силоса и зернофуража 2 33
8. Система применения удобрений 237
9. Некоторые вопросы сортовой агротехники новых сортов и гибридов 2 41
10. Некоторые закономерности проявления болезней и вредителей и подбор устойчивых сортов, гибридов, линий кукурузы в Приамурье 2 44
11. Организация семеноводства новых сортов и гибридов кукурузы в приамурье 2 49
12. Экономическая оценка возделывания сортов и гибридов по гребне-грядовой технологии и производства семян кукурузы в условиях приамурья 2 52
Основные выводы 2 54
Практические рекомендации 2 56
Библиографический список использованной литературы
- Современный уровень изученности вопросов адаптивных основ селекции, семеноводства и технологии возделывания кукурузы в приамурье, задачи научных исследований и методические подходы их решения
- Подбор исходного селекционного материала на основе агроклиматических аналогов. разработка классификации гибридов и сортов кукурузы применительно к приамурью
- Методы создания новых сортов и гибридов кукурузы для условий приамурья, их краткая характеристика
- Адаптивные основы технологии возделывания кукурузы в приамурье
Современный уровень изученности вопросов адаптивных основ селекции, семеноводства и технологии возделывания кукурузы в приамурье, задачи научных исследований и методические подходы их решения
В настоящее время находит все большее применение качественно новая стратегия развития сельского хозяйства, в основу которой предлагается положить концепцию адаптивного использования природных, биологических, техногенных и трудовых ресурсов. В 1983 году было проведено Всесоюзное совещание академии наук СССР и МССР, где были подведены итоги и намечены задачи по дальнейшей работе. Характерной методологической особенностью этой стратегии является ориентация на естественнонаучную, экономическую и социальную обоснованность интенсификации сельского хозяйства в целом, более адаптивное и прежде всего, дифференцированное использование местных природных ресурсов и химико-техногенных факторов, широкое вовлечение в продукционньй и средообразукший процессы агроэкосистем "дарованных сил природы", обеспечение устойчивого роста продуктивности, ресурсо-энергоэкономичности и природоохранности сельскохозяйственного производства.
С 1990 года исследования по проекту "Стратегия адаптивной интенсификации АПК" проводятся в рамках Государственной научно-технической программы России "Перспективные процессы производства сельскохозяйственной гродукции" (1994г.). А.А.Жученко отмечает, что неблагоприятные почвенно-климатические и погодные условия на большей части земледельческой территории России (особенно недостаточная тепло или влагообеспеченность) делают практически нереальной возможность преодоления кризисной ситуации в сельском хозяйстве только за счет дальнейшего увеличения вложений невосполнимой энергии. Поэтому поиск путей бислогизации и экологизации интенсификационных процессов, позволяющих более эффективно использовать возобновляемые и невозобновляемые ресурсы, выдвигается в число первоочередных задач, важную роль при этом играет переход от сложившейся в стране практики "уравнительного" землепользования к более дифференцированному и полному использованию местных почвенно-климатических, погодных ресурсов, а также наиболее приспособленных к ним сельскохозяйственных культур, сортов и технологий. В стратегии адаптивной интенсификации сельского хозяйства одной из задач ставится выяснение возможностей "осеверения" сельского хозяйства России, повышение устойчивости культивируемых растений к абиотическим и биотическим стрессам за счет селекции. Обращается внимание на системы земледелия с высокой адаптивностью к местным (нередко крайне неблагоприятным) почвенно-климатическим и погодным условиям.
В отличие от техногенно-интенсивной системы производства растениеводческой продукции адаптивно-интенсивная система имеет другие приоритеты по факторам интенсификации: по землепользованию - многопрофильное, агроэкологическое, дифференцированное; по сортам генетический полиморфизм, экологическая устойчивость.
Учет местных почвенно-климатических условий в районировании сельскохозяйственного производства России отражен в трудах И.М.Комова (1788), А.А.Измаильского (1937), А.И.Стебута (1882), В.В.Докучаева (1900).
Районирование территорий является одним из главных элементов адаптивной стратегии сельского хозяйства. Как отмечает А.А.Жученко (1994) одной из важнейших особенностей агроэкологического районирования территории является оценка специфики интегративного эффекта действия всех факторов внешней среды на каждый из культивируемых видов растений. Это связано с основным законом земледелия, особенно в части незаменимости, равнозначности и совокупности действия всех факторов жизни растений, а также особенностей адаптивных реакций каждого вида и даже сорта на такое совокупное действие.
В агрометеорологической науке накоплено большое количество примеров составления прогнозов районирования сельскохозяйственных культур. А.И.Воейковым в 1884 году впервые был сделан прогноз о возможности возделывания чая и бамбука в западной Грузии, хлопчатника в Средней Азии и кукурузы на зерно в центральной черноземной полосе включительно до Тулы. П.И.Колосков (1932, 1933) дал обосно 14 вание для районирования сои, льна и других культур на Дальнем Востоке. А.Ф.Фортунатовым (1900), К.А.Тимирязевым (1897), В.В.Докучаевым (1900) отмечалось, что оценка климата для целей сельского хозяйства должна проводиться с учетом требований сельскохозяйственных культур. А.А.Жученко (1988, 1990, 1994) отмечает, что метод агроэкологического районирования территории, разработанный российскими учеными в конце 19 - начале 2 0 веков, "растение-почва-климат" использован в Англии Э.Расселлом, в Италии Д.Ацци, в США К.Ф.Марбутом. Специфику адаптивных реакций культивируемых растений, особенно в северных и умеренных зонах земледелия, следует рассматривать в качестве основного критерия при агроэкологическом районировании, тогда как показатели всех остальных факторов (почвы, климата и др.) могут использоваться лишь как вспомогательные.
Н.И.Вавилов (194 0) придавал большое значение правильному районированию видов и сортов культурных растений.
При агроэкологическом районировании необходимо учитывать природную среду не только для культивируемых видов растений, но и вредные для них виды фауны и флоры. Известен исторический пример, когда не удалось внедрить культуру хлопчатника в Коста-Рике, где были для него идеальные почвенно-климатические условия, но при этом наблюдалось массовое поражение посевов хлопчатника вредителями (Р.Рифлекс, 1979).
Если выделение агроэкологически однотипных территориальных единиц на макро и мезоуровнях базируется на сопоставлении фоновых оценок природно-ресурсного потенциала, то при микроуровне имеется большой резерв исправления среды технологиями возделывания, за счет способов посева, обработки почвы, мелиорации.
Подбор исходного селекционного материала на основе агроклиматических аналогов. разработка классификации гибридов и сортов кукурузы применительно к приамурью
Сорт является основой технологии, но прежде чем приступить к селекции кукурузы в новом регионе кукурузосеяния, необходимо разработать научную теорию подбора исходного материала, так как произвольный завоз и испытание приводят к большим затратам труда, средств и времени. В основу подбора исходного материала необходимо брать требования кукурузы к тепловым ресурсам.
Основные земледельческие районы Приамурья относятся к наиболее теплому, влажному агроклиматическому району, где сумма положительных температур выше 10С более 2400С, гидротермический коэффициент 1,6-2,0.
Центральные районы Приамурья относятся к теплому избыточно влажному агроклиматическому району с суммой положительных температур выше 10С 2200-2400С и ГТК 2,0. Более северные - относятся к умеренно теплому влажному агроклиматическому району, где сумма положительных температур 2000-2200С и ГТК 1,6-2,0.
Наиболее точную характеристику теплообеспеченности кукурузы дают показатели эффективных температур выше 10С.
В Приамурье суммы эффективных температур в наиболее теплом агроклиматическом районе в пределах 900-1030 С, в теплом - 800-900С, в умеренно-теплом - 600-800С.
По теплообеспеченности основные южные земледельческие районы Приамурья могут быть приравнены к некоторым центральным черноземным областям (Воронежская, Курская, Белгородская), центральным и северным областям Украины (Харьков, Днепропетровск, Винница, Ивано-Франковск), северу Молдовы (Бельцы), южным областям Белоруссии.
В отдельные годы на юге Приамурья сумма эффективных температур может быть приравнена к северо-западным районам Ростовской области, предгорным районам Краснодарского и Ставропольского краев, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии. Центральные районы Приамурья по эффективным температурам могут быть приравнены к Рязани, Смоленску, Калининграду. Однако все сходные по тепловым ресурсам регионы существенно отличаются по условиям увлажнения. Приамурье по условиям увлажнения относится к влажной и избыточно-влажной зоне (ГТК 1,6-2,0), а климатические аналоги, за исключением предгорных районов Краснодарского края (район Туапсе-Сочи), относятся к слабо засушливой и засушливой зонам, и в большинстве случаев требуется орошение кукурузы (табл.2).
На основании вышеизложенного материала завоз семян кукурузы в Приамурье возможен с центральных черноземных областей Российской Федерации, центральных и северных областей Украины, севера Молдовы, - тех гибридов, которые надежно там вызревают на зерно. Также возможен завоз самых скороспелых гибридов, возделываемых в Ростовской области, в предгорных районах Краснодарского и Ставропольского краев, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии. Но при этом необходимо учитывать, что завозимые из регионов слабо засушливых зон гибриды кукурузы попадают в зону избыточного летнего увлажнения и в сильной степени могут поражаться северным гельминтоспориозом и другими болезнями.
Для подбора сортов, гибридов и линий необходимы общепризнанные параметры определения скороспелости, что весьма важно для получения силоса с высоким кормовым достоинством и расширения площадей зерновой кукурузы в новых районах кукурузосеяния с ограниченным периодом вегетации. К сожалению, нет единой классификации сортов и гибридов кукурузы по скороспелости, что приводит к лишним производственным затратам и недополучению необходимого качества силосной массы и зерна.
Как показала практика завоза семенного материала кукурузы в Приамурье ряд характеристик сортов и гибридов не идентичны для различных регионов, отличающих по климатическим особенностям.
Основной общепринятый показатель - длина вегетационного периода может не совпадать, характеризуемые как скороспелые сорта и гибриды (для условий Краснодара, Японии, Китая, США.) в Приамурье оказывались среднеспелыми или позднеспелыми.
Методы создания новых сортов и гибридов кукурузы для условий приамурья, их краткая характеристика
Высокоурожайный, пластичный, устойчивый к болезням и вредителям, технологичный в возделывании с местным семеноводством сорт или гибрид кукурузы является важнейшей базой для получения зерна и силоса высокого качества.
Одним из важных этапов адаптивной селекции кукурузы является, прежде всего, использование местного селекционного материала, особенно это необходимо в новом регионе кукурузосеяния - Приамурье с ограниченными тепловыми ресурсами, особенностями муссонного климата, где очень мал набор исходных родительских форм и не изучен в местных условиях генофонд кукурузы, накопленный в регионах традиционного кукурузосеяния.
В большинстве случаев местные сорта представляют собой популяцию с множеством форм по хозяйственно-биологическим признакам, с низкой урожайностью общей массы и зерна. При создании сортов и гибридов в Приамурье, прежде всего, важен поиск исходного селекционного материала, вызревающего на семена и в той или иной степени приспособленного к местным условиям, то есть, прежде всего, обладающий устойчивостью к северному гельминтоспориозу, корневым и стеблевым гнилям, головне, кукурузному мотыльку, устойчивого к полеганию во время муссонных дождей и при сильном ветре.
СОРТ БИРСУ. При селекции сорта Бирсу исходным материалом служили местные кремнистые сорта. В большинстве случаев местные сорта представляют собой популяцию с множеством форм по хозяйственно-биологическим признакам.
Это наглядно видно на примере местного сорта кукурузы, взятого у жителя на железнодорожной станции Архара Амурской области И.И.Степуры, который выращивал его на изолированном огороде более 10 лет (табл.б).
Единственными общими признаками были кремнистая консистенция зерна и белый цвет стержня початка. Поэтому прежде, чем использовать местные сорта, необходимо производить отбор наиболее урожайных форм, устойчивых к болезням, к полеганию, с хорошими початками и высоким прикреплением их на стебле.
Селекция сорта Бирсу начата в 197 6 году. Сорт получен методом многократного массового и индивидуального отбора скороспелых, устойчивых к северному гельминтоспориозу
гибридных форм местной кремнистой кукурузы при опылении широким набором сортов, гибридов, самоопыленных линий и коллекционных образцов.{[(Местная кремнистая х Глория Янецкого) х ВИР 44] х Шиндельмайзер] } х F7 и другие.
Основные задачи, поставленные при выведении сорта, были создать сорт, надежно и ежегодно вызревающий на зерно в южных районах Приамурья, пригодный для производства зернофуража и качественного силоса с содержанием сухого вещества 24-30%.
Преимущества сорта Бирсу по сравнению с лучшими районированными гибридами в том, что он более скороспелый, надежно вызревает, более устойчивый к северному гельминтоспориозу по сравнению с гибридами Днепровский 247МВ, Буковинский ЗТВ, Молдавский 215СВ, предназначен для получения зернофуражного зерна и качественного раннего силоса (табл.7).
На первом этапе производственного семеноводства в Приамурье наиболее приемлемым является сорт. В настоящее время хозяйства приступили к семеноводству новых гибридов -раннеспелого гибрида 7Алюрс 3, среднеспелых Росс 197/АМВ, НИКУ 1/ гибридных популяций Российская 1, НИКУ 2, но производственники пока неохотно идут на семеноводство, что связано со сложностью посева и возделывания родительских форм, обрыванием метелок на материнских формах и, самое главное то, что уборочная влажность початков очень высокая (26-32%), что создает трудности хранения убранных початков и дополнительные затраты на сушку, по сравнению с семеноводством раннеспелого сорта Бирсу.
Сорт Бирсу внесен в Государственный реестр по Дальневосточному региону с 1994 года. Этот сорт высевается в Амурской, Еврейской автономной областях, в Хабаровском крае и северных районах Приморского края. Семеноводство Бирсу организовано в Хабаровском крае и Еврейской автономной области. Главные достоинства этого сорта - скороспелость и его надежное вызревание в любые годы в южных земледельческих районах Приамурья.
АЛЮРС 3 - СОРТОЛИНЕЙНЫЙ ГИБРИД, селекционный номер 91 1 х 78-1 (А-3). Метод выведения - гибридизация. Материнская форма простой гибрид "Дружба" (линия F7 х F2) . Отцовская форма - сорт Бирсу. Год начала селекционной работы - 1983. Годы малого станционного испытания - 1988-1990. Годы конкурсного станционного испытания 1991-1996. Фенотипические признаки: Число листьев на главном стебле - 14-15 Антациановая окраска листьев отсутствует или очень слабая. Форма початка промежуточная. Окраска чешуи початка отсутствует.
Тип зерна кремнистый, окраска зерна оранжевая. Высота прикрепления початка средняя. Время появления нитей на 1-2 дня позднее, чем у сорта Бирсу и на 5 дней раньше, чем у Молдавского 215МВ. Зерно у гибрида Алюрс-3 однородной оранжевой окраски и кремнистой консистенции
Основные задачи, поставленные при выведении гибрида -создать раннеспелый гибрид, вызревающий на зерно в южных земледельческих районах Хабаровского края, Еврейской автономной и Амурской областях, пригодный для зернофуража и качественного силоса, с содержанием сухого вещества 24-30% (табл.8).
Адаптивные основы технологии возделывания кукурузы в Приамурье
В условиях Приамурья при ограниченных тепловых ресурсах надежно достигают полной спелости семян в наиболее теплых агроклиматических районах среднеранние, а в особо благоприятные годы - среднеспелые сорта и гибриды кукурузы.
В теплых агроклиматических районах могут вызревать скороспелые, а в годы с высокими температурными ресурсами - раннеспелые сорта и гибриды. Такими сортами и гибридами в Хабаровском крае и Еврейской автономной области являются Бирсу, Алюрс 3, Росс 197АМВ, Российская 1, в Амурской области - Первомайский, Бирсу, Алюрс 3, в Приморском крае - Приморская 635 (Славянка), Росс 197АМВ, Российская 1.
В южных, наиболее теплых районах Приамурья перспективными могут быть новые гибриды Алюрс 8, НИКУ 1, НИКУ 2, Гуран 1, Гуран 2 и другие.
Семена кукурузы высокого качества можно получить при уборке в фазе полной спелости, что гарантирует высокую энергию прорастания и полевую всхожесть. При этом повышается устойчивость семян к механическим повреждениям при уборке, обработке и сушке початков, понижается восприимчивость к повреждениям повышенными температурами при сушке, ускоряется процесс сушки.
Биологическим минимумом для кукурузы является температура +10С, и поэтому рост и развитие ее зависит от эффективных температур выше 10С.
Согласно средним многолетним данным, период со среднесуточной температурой +10 С на юге Зейско Бурейской равнины Амурской области наступает 15 мая и заканчивается 25 сентября. Здесь самая благоприятная климатическая обстановка в области по тепловым ресурсам.
В центральной части Зейско - Бурейской равнины устойчивый биологический минимум с температурой +10 С наступает 15-20 мая и продолжается до 15-25 сентября, большую часть лет здесь могут вызревать скороспелые и раннеспелые сорта и гибриды.
В восточной части Зейско - Бурейской равнины, центральной и южной части Амуро - Зейского плато период с температурой +10С наступает 20-25 мая и заканчивается 10 -15 сентября; здесь могут вызревать только ультраскороспелые сорта кукурузы.
В южных районах Еврейской автономной области и Хабаровского края период с температурой выше +10 С наступает 10 мая и заканчивается 30 сентября. На этот период приходится более 24 00 суммы положительных температур, что обеспечивает созревание раннеспелых и среднеранних сортов и гибридов кукурузы.
На территории Средне-Амурской равнины период с устойчивой температурой +10С начинается 10-15 мая и заканчивается 25 - 30 сентября, что обеспечивает получение полной спелости початков скороспелой группы сортов и гибридов кукурузы.
В Приморском крае в первом агроклиматическом подрайоне, включающем Раздольно-Приханкайскую равнину, часть территории Хасанского района, долины рек Уссури, Арсеньевки, Сунгача, Бикина устойчивая температура +10 С наступет 5-10 мая и длится до 30 сентября - 4 октября. На этот период приходится сумма положительных температур 24 00 - 2600С, что позволяет возделывать кукурузу среднеранней, среднеспелой, а в благоприятные годы - среднепоздней группы до полной хозяйственной спелости.
Во втором агроклиматическом районе, куда входят долинная часть рек западных и юго-западных предгорий Сихотэ-Алиня, северо-восточные склоны Шуфанского плато, восточные предгорья хребтов Черного, Западного Синего и Пограничного, период с температурой +10С длится с 15 - 22 мая до 30 сентября - 10 октября, и на этот период приходится сумма температур порядка 2200 - 2400 градусов, что позволяет возделывать на зерно и семена раннеспелые и среднеранние сорта и гибриды кукурузы.
Биологические особенности кукурузы таковы, что оптимальные условия для роста и развития складываются при среднесуточной температуре выше +15 С, а в отдельные периоды роста, такие, как формирование генеративных органов, требуемый оптимум повышается до +19 -23С.
Период с температурой 15 С на юге Зейско-Бурейской равнины наступает 5 июня и продолжается до 30 августа с продолжительностью 85 дней, в центральной части Зейско-Бурейской равнины этот период имеет продолжительность 75-85 дней - начинается 5-10 июня и продолжается до 25-30 августа.
В Еврейской автономной области и Хабаровском крае период с температурой 15С наступает на юге Средне-Амурской равнины 5 мая и заканчивается 10 сентября с продолжительностью до 100 дней.
В центральной части Северо-УАмурской равнины этот период длится 90 - 100 дней с 5 - 10 июня до 5 - 10 сентября.
В Приморском крае, несмотря на то, что там более длительный безморозный период и в общей сложности поступает за летний период большая сумма положительных температур, сумма эффективных температур выше 10 - 15С почти такая же, как на юге Средне-Амурской равнины Еврейской автономной области и Хабаровского края.
В Раздольно-Приханкайской части территории Приморского края период с температурой выше 15С наступает 2-8 июня и заканчивается 10-13 сентября с продолжительностью 93 - 102 дня.
В Хасанском районе, долинах рек Уссури, Арсеньевки, Сунгача, Бикина этот период начинается 14 -18 июня и заканчивается 19 - 22 сентября с продолжительностью 92-99 дней.
