Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий исторический очерк возделывания подсолнечника 8
2. Ботаническая характеристика подсолнечника 11
3. Биологические особенности подсолнечника 15
3.1. Отношение к температуре 15
3.2. Отношение к влаге 17
3.3. Отношение к почве 19
4. Сорта и гибриды подсолнечника. Их краткая характеристика 21
5. Условия и методика проведения исследований 28
5.1. Характеристика почвы и климата 28
5.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований 30
5.3. Методика проведения исследований 34
6. Результаты исследований 38
6.1. Популяционная селекция и семеноводство подсолнечника 38
6,1 1.. Методика и схема селекционного процесса 38
6.1.2. Результаты и перспективы селекции подсолнечника в Тамбовской области 41
6.1.2.1. История выведения сорта подсолнечника Чакинский 931 42
6.1.2.2. История выведения сорта подсолнечника Мария 47
6.1.3. Перспективные номера селекции Тамбовского НИИСХ 48
6.1.4. Семеноводство подсолнечника 54
6.2. Рост и развитие растений сортов и гибридов подсолнечника 56
6.3. Масса сухого вещества и содержание элементов питания в растениях 63
6.4. Продуктивность сортов и гибридов 80
6.4.1. Размер и продуктивность корзинок 80
6.4.2. Урожайность и масличность семянок 81
6.4.3. Качественные показатели урожая 87
6.5 Экономическая эффективность и биоэнергетическая оценка выращивания сортов и гибридов подсолнечника 91
Выводы 94
Предложения для производства 97
Список использованной литературы 98
Приложения 110
- Краткий исторический очерк возделывания подсолнечника
- Отношение к температуре
- Сорта и гибриды подсолнечника. Их краткая характеристика
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
Введение к работе
Подсолнечник является основной масличной культурой в России. Вырабатываемые из семян подсолнечника продукты по содержанию незаменимых для человека веществ практически не имеют себе равных среди продуктов, получаемых за счет других растительных ресурсов.
Основной ценной частью урожая подсолнечника являются семена. Современные районированные сорта и гибриды содержат до 54-55 % жира. Подсолнечное масло обладает высокими вкусовыми качествами и используется преимущественно для пищевых целей в кулинарии, для изготовления рыбных и овощных консервов, в хлебопекарной промышленности и для изготовления различных кондитерских изделий, является основным продуктом у нас в стране при производстве маргарина.
По питательности и усвояемости не уступает, а в ряде случаев и превосходит другие жиры.
Особая ценность подсолнечного масла как пищевого продукта обусловливается его жирнокислотным составом, и прежде всего высоким содержанием полиненасыщенной жирной линолевой кислоты, отличающейся значительной биологической активностью ( Борисоник З.Б.Дкалич И.Д. и др., 1981).
В подсолнечном масле в большем количестве, чем в животных жирах, содержится витамин Е ( токоферол ), который придает маслу антиокислительные свойства.
Подсолнечное масло содержит также ряд других важных для человека компонентов: фосфатидов и жирорастворимых витаминов - А, Д, К. Фосфатиды представляют большую питательную ценность для человеческого организма, особенно молодого (Васютин А.С.,1992).
В медицине масло применяется как мягчительное средство и в качестве основы для приготовления масляных растворов, мазей и других лекарств.
Низшие сорта масла используют в лакокрасочной и мыловаренной промышленности, а добываемую из него олеиновую кислоту - в шер степ ер срабатывающей промышленности. Подсолнечное масло находит применение также в
производстве стеарина, линолеума, электроарматуры, клеенки, водонепроницаемых тканей, ситцепечатании и других отраслях народного хозяйства.
Жмых и шрот получают в качестве побочных продуктов при переработке семян на масло, причем жмых — при прессовом способе получения масла, а шрот - при экстракционном способе.
Жмыхи и шрот являются ценным высокобелковым кормом для животных. По данным ВНИИМК (Н. Ф. Дублянская, 1975), в шроте из семян современных высокомасличных сортов подсолнечника содержится 32-35 % протеина. По другим литературным источникам (В. Г. Вольф, 1972) известно также, что шрот содержит около 1% жира (в жмыхах 5,5-7 %), около 20 % углеводов, 3-3,5 % фитина - биологически активного вещества, 13-14 % пектина, витамины группы В, кальций, фосфор и пр.
В I кг подсолнечникового шрота содержится 1,02 кормовой единицы и 0,363 г переваримого протеина (Кормовые нормы и таблицы, 1959). По содержанию белка подсолнечниковый шрот является одним из самых богатых, лишь немного уступая арахисовому жмыху и соевому шроту (Подсолнечник, 1975).
Лузга подсолнечника используется в гидролизной промышленности. Промежуточными продуктами переработки лузги являются гексозный и пентозный сахара. Из гексозного сахара вырабатывают этиловый спирт и кормовые дрожжи, а из пентозного - фурфурол, который используется для приготовления пластмасс, искусственного волокна, небьющегося стекла и других ценных химических продуктов.
Зеленая масса используется на корм крупному рогатому скоту. Получаемый из нее силос по питательности и содержанию каротина не уступает силосу из листьев и стеблей кукурузы, превосходя последний по наличию таких важных для организма животных минеральных веществ, как кальций и фосфор.
Подсолнечник является хорошим медоносом и широко используется для медосбора в районах распространения культуры. При этом получается обоюдная польза: пчелы доопыляют растения, повышая урожай, а пчеловодство, в свою очередь, имеет высококачественный, долго сохраняющийся мед.
Тамбовская область расположена на северной границе возделывания подсолнечника в Европейской части России. Он здесь является единственной масличной культурой,
В 2001 году площадь его посева составляла 145 тысяч гектар. Почвенно-климатические условия области вполне пригодны для получения высоких урожаев порядка 25-28 ц/га. Однако, сравнительно малое количество безморозных дней ( 135), раннее наступление осенних холодов, часто сопровождаемых затяжными дождями, не дают возможности выращивать не только среднеспелые t сорта, но и, в отдельные годы, раннеспелые, так как они не всегда достигают хозяйственной спелости, определяемой уборочной влажностью 10-12 %.
Обобщенный опыт хозяйств, возделывающих подсолнечник, показывает, что из-за отсутствия научно-обоснованных рекомендаций по выбору наиболее продуктивных сортов и гибридов, приспособленных к почвенно-климатическим условиям Тамбовской области, на полях зачастую высевается неисследованный материал, что значительно снижает урожайность.
В последнее время идет полемика о преимуществах и недостатках сортов и гибридов. Дело в том, что для нашей зоны пока не создано скороспелых гибридов, которые, при всей сложности выращивания их маточных семян, давали бы существенную прибавку по урожаю по сравнению с лучшими районированными сортами. Общеизвестно, что потенциальная урожайность гибридов подсолнечника выше урожайности сортов. Однако на практике это не всегда проявляется.
В 2001 году средняя урожайность подсолнечника в Тамбовской области была 6,4 ц/га.
В связи с выше изложенным, была проведена настоящая работа, основной целью которой являлось изучение особенностей формирования урожая семянок различных по скороспелости сортов и гибридов подсолнечника.
В задачу исследований входило изучение следующих вопросов:
1) дать сравнительную морфологическую характеристику различных по скороспелости сортов и гибридов подсолнечника;
изучение особенностей роста и развития сортов и гибридов с различной длиной вегетационного периода;
определение степени однородности сортов и гибридов;
установление взаимосвязи морфофизиологических признаков с семенной продуктивностью;
выявление потребности растений подсолнечника с разной длиной вегетации в элементах минерального питания;
определение химического состава семян сортов и гибридов;
экономическая оценка возделывания изучаемых сортов и гибридов;
8) создание и внедрение в производство новых высокопродуктивных
сортов, устойчивых к наиболее опасным патогенам.
(
Краткий исторический очерк возделывания подсолнечника
Исследователи, занимающиеся подсолнечником, издавна и до наших дней единодушны во мнении о том, что всё разнообразие дикорастущих видов рода Helianthus сосредоточено в Новом Свете. Ареал распространения прародителя нашего культурного подсолнечника, дикорастущего однолетнего Helianthus animus L располагается большей частью в южных и юго-западных штатах Северной Америки и северных районах Мексики, охватывая территорию от 52 до 30 северной широты.
По свидетельству П.М.Жуковского (1950), в остатках древних стоянок индейцев были найдены глиняные сосуды, заполненные семянками подсолнечника, давность которых определена в 2-3 тыс. лет. Древние индейцы употребляли семена в пищу и смазывали подсолнечным маслом волосы.
Кроме использования в пищу, индейцы обнаружили возможность применения подсолнечника на лечебные и другие цели, в том числе отдавали ему дань в религиозных церемониях, использовали подсолнечник от укуса гремучей змеи (PuttE.D., 1978).
На европейскую землю подсолнечник был завезён испанскими завоевателями в 1510 году, когда первые семена высеяли в Мадридском ботаническом саду. Своё научное название — Хелиантус аннус (гелиос-солнце; антус-цветок; аннуус-однолетний) он получил от ботаников Лобелиуса и Карла Линнея. Распространению подсолнечника в Европе способствовали ботаники и особенно медики, поощрявшие интерес к этому растению в поисках новых лекарственных источников. Из Испании подсолнечник проник в Италию и Францию, а к концу XVI в. его выращивали в Англии, Бельгии, Голландии, Швейцарии, Германии.
Первоначально подсолнечник использовался в декоративных и медицинских целях. Известно использование семян подсолнечника для изготовления кофе в Германии в XVIII в. и муки в Португалии. Родиной культурного подсолнечника является Россия, куда он попал в середине XVIII в. Первые документальные сведения о подсолнечнике в России относятся к 1793 году, когда был составлен «список всех растений и семян Ботанического сада» Петербурга М.М.Тереховским - преподавателем ботаники.
Известно предположение, что подсолнечник завезли в Россию немецкие колонисты, которые на основании манифестов Екатерины II основали колониальные поселения между Волгой и Доном.
В 1829 г. крестьянин слободы Алексеевка Бирюченского уезда Воронежской губернии Д.И.Бокарев с помощью сконструированного им ручного отжимного станка впервые получил масло из подсолнечных семян. Через четыре года в этой же слободе появилась уже первая маслобойка на конном приводе, а в 1865 г. - первый паровой маслобойный завод (Л. А. Золотаревъ, 1911; Е.И.Шувалов, 1990).
Развитие маслобойного дела обусловило спрос на семена подсолнечника, что привело к быстрому росту площадей, занятых этой культурой. Расширение посевов подсолнечника для получения семян началось с Воронежской и Саратовской губерний и прилегающих к ним.
Народная селекция подсолнечника началась с отбора, проводимого отдельными хозяйствами, и распространилась на целые селения и даже районы (В.К.Морозов, 1947).
В результате были получены местные крестьянские сорта: Зелёнки, Американки, Чернянки, Жучки, Маслёнки и др., - послужившие исходным материалом для дальнейшей селекции масличного подсолнечника.
Первые масличные сорта подсолнечника имели сравнительно мелкие семянки, по форме различающиеся на два основных типа: удлиненные и сжатые с боков - типа зеленки, и укороченные и сжатые - типа пузанка (А. Л. Яковлев, 1902).
Широкая народная селекция, тесное переплетение её с семеноводством, а также богатый опыт, накопленный по другим культурам, способствовали быстрому формированию подсолнечника как ведущей масличной культуры в нашей стране.
Первые планомерные работы по изучению и научной селекции подсолнечника были начаты в России тремя опытными учреждениями: в 1910 г. Харьковской опытной станцией (ныне Украинский научно-исследовательский институт растениеводства, генетики и селекции), в 1912 г. опытно-селекционным полем «Круглик» (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур) и в 1913 г. Саратовской опытной станцией (ныне Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока).
Благодаря выдающимся работам академиков Пустовойта В. С, Жданова Л, А., селекционеров Щербины В. И., Прохорова К. И. и других, которые создали высокомасличные сорта, стали расширяться посевы подсолнечника как масличной культуры в мировом производстве. В начале XX века подсолнечник в промышленных масштабах высевался только в России и занимал площадь около 2 млн. га (Вронских М. Д., Ревенко Е. И., 1980).
В 1865 году в «Земледельческой газете» И. Мальцев сообщает, что подсолнечник пришел в Тамбовскую губернию из Воронежа, т. к. Борисоглебский уезд (тогда Тамбовской губернии) граничит с Воронежской губернией, то в нем впервые и начали возделывать его (с 1856 г.). Об опыте возделывания подсолнечника в Моршанском уезде Тамбовской губернии сообщал в 1871 году в журнале «Русское сельское хозяйство» А. Е. Филипченко «Н. Иванов и др., 1969».
В Тамбовском НИИСХ работа по выведению новых сортов подсолнечника была начата в 1956 году.
«Несмотря на свое американское происхождение, - указывает Е. М. Плачек (1925), - подсолнечник, пожалуй, единственная культура, которая настолько акклиматизировалась в России, что ее можно свободно считать чисто русской культурой».
За исторически короткий срок, исчисляемый пятью столетиями с момента открытия и немногим более чем полутора сотней лет с тех пор, как он был введен в культуру в качестве масличного растения, подсолнечник распространился по всему земному шару.
Отношение к температуре
Экологически культурный подсолнечник является типичным растением степной зоны - он светолюбив, хорошо переносит засуху, суховеи, высокую температуру воздуха и почвы.
Подсолнечник - теплолюбивое растение. Физиологически оптимальная для роста растений подсолнечника температура — 25-35 С, в этих температурных пределах наблюдается наибольшая интенсивность фотосинтеза.
Отношение растений подсолнечника к температуре существенно меняется в зависимости от фазы онтогенетического развития. Семена подсолнечника, промороженные в течение 2 суток при температуре —4С сохраняли всхожесть на 100%, при температуре -7С на 73-98%, а при температуре -10 на 37-70%. С другой стороны высшим пределом тепловой обработки семян, после которой наблюдается резкое снижение всхожести, является температура +53.
Семена подсолнечника прорастают и дают нормальные всходы при довольно низких температурах. Минимальная температура, при которой начинается прорастание, +2, однако температура почвы ниже +5 практически неэффективна. При +5 продолжительность периода посев - всходы составляет 27-28 дней, при 8 — 21-23 дня. Для появления дружных всходов подсолнечника требуется не менее 10-11 дней со среднесуточной температурой почвы 12-14, при этом оптимальная сумма эффективных температур (считая от +5) составляет 110С, если подсчет вести со следующего дня после посева. Верхний предел температуры, после которого при дальнейшем ее повышении скорость появления всходов не увеличивается, равен 20-22. Всходы подсолнечника (до возраста примерно 16-20 дней) способны переносить кратковременные заморозки до-6С (Ю. С. Мельник, 1972; П. Г. Семихненко, 1975).
Растения подсолнечника хорошо приспособлены к условиям степного континентального климата с его большими перепадами температур, если верхний предел температуры воздуха для вегетирующих растений равен приблизительно 48 (при этом прекращается фотосинтез), то нижний предел эффективных температур для периода всходы — бутонизация составляет 10-12 , к цветению он повышается до 15-16, а затем вновь снижается до 10-14 . Нижний предел температур, при которых возможно прорастание пыльцы — 5-10 , верхний — примерно около 40; оптимальная температура - 20-30. В период от цветения до созревания наиболее благоприятная среднесуточная температура воздуха составляет 22-26С (А. М. и Д. М. Гродзинские, 1964).
При одинаковых условиях увлажнения и роста наибольший урожай семян подсолнечник формирует в годы, когда налив и созревание семян проходят в условиях прохладной погоды — при температуре 18-22 . Если в период формирования и налива семян устанавливается высокая температура (25-26 С) и низкая относительная влажность воздуха, ухудшается налив семян и резко снижается урожай (П. Г. Семихненко, 1968).
Подсолнечник - культура холодостойкая. Наклюнувшиеся семена переносят кратковременные понижения температуры до -10 С, а молодые всходы -до -6 С (А. Я. Максимова, 1944).
По мере повышения температуры сокращается продолжительность всех межфазных периодов (А. И. Руденко, 1950; Canvin, 1965). По мере продвижения с юга на север длительность вегетационного периода у подсолнечника возрастает на 1-2 дня на каждый градус северной широты (Robinson и др., 1967; З.А.Мищенко, 1969).
Теплообеспеченность является одним из важнейших показателей возможного формирования урожая маслосемян подсолнечника, который относится к растениям умеренного климата. Его возделывают в районах, где сумма биоклиматических температур составляет от 1900 до 2500 С и более (W. М. Kaiser, 1987). Потребность его в тепле, в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида, неодинакова.
По мере приближения к северной границе возделывания масличного подсолнечника урожаи семян снижаются, хотя влагообеспеченность посевов возрастает (В. А. Смирнова, 1969). Причиной этого являются: недостаток тепла за вегетационный период, что вынуждает, в частности, заменять среднеспелые сорта скороспелыми; избыток влаги в отдельные годы вегетации, особенно во время созревания семян, а также снижение плодородия почвы. Следовательно, для нашей зоны особенно актуальной проблемой является создание высокоурожайных скороспелых сортов и гибридов. Исследователи M.Plesnicar, Z.Sakac, D.Pankovic, Т. Cupina (1995) установили, что сорта и гибриды подсолнечника разных групп спелости предъявляют различные требования к теплу. Чем более позднеспелый сорт, тем больше ему требуется тепла. А ученые A. Z. Fredeen, J, A. Gamon, С. В. Field (1995) измерили потребность в тепле сортов и гибридов подсолнечника по периодам их развития. Скороспелые сорта и гибриды затрачивали на период от всходов до цветения - 1150 (сумма температур выше 10 С), от цветения до созревания - 700 С; раннеспелые — 1250 и 750 С и среднеспелые — 1350 и 800 С соответственно.
Для полного развития растений за время от прорастания до полного вызревания современные районированные в Центрально-черноземной зоне сорта требуют сумму эффективных температур +2600, +2700 С, среднеспелая группа сортов подсолнечника при этом успевает закончить вегетацию за 110-125 дней (В. Г. Андрюхов, Н. Н. Иванов, 1978),
Подсолнечник предъявляет высокие требования к теплообеспеченности местообитания. В районах, где средняя температура самого жаркого месяца (июля) ниже 18,7С, возделывание подсолнечника на семена невозможно. Севернее 56 с. ш. масличный подсолнечник на семена не возделывают. Северная граница возделывания подсолнечника на семена проходит через Ковель, Овруч, Чернигов, Рязань, Чебоксары, Уфу, огибая с юга Урал, далее идет через Магнитогорск, Челябинск, Курган, Шадринск, Омск, Новосибирск (В. А. Смирнова, 1969), Подсолнечник - культура засухоустойчивая, что обусловлено в основном наличием хорошо развитой корневой системы, главный стержневой корень которой способен использовать недоступные для большинства других однолетних растений запасы влаги в почве на глубине до 3 м и более. Но строение надземных органов у подсолнечника типично для мезофитов, листья испаряют много воды, в связи с чем у него сравнительно высокий транспирационный коэффициент, равный, по данным разных авторов, от 400 до 700.
Хотя потребность подсолнечника во влаге максимальна до фазы цветения, а наибольшее снижение урожая наблюдается при завядании растений в периоды цветения и формирования семян (А. И,Руденко,1938; И. Л. Минкевич и В. Е.Борковский, 1955), решающую роль в создании урожая подсолнечника играют осадки осенне-зимнего периода и первой половины вегетации (Ю. С. Мельник, 1963).
Количество осадков за период посев - цветение в значительной степени предопределяет структуру будущего урожая и его величину. Между величиной урожая и осадками за период посев - полное цветение существует прямая связь с коэффициентом корреляции 0,79 (Н. Иванов, 3. Сильченок, Н. Ролдугин, И. Никитин, 1969).
Если осадки первых двух недель после цветения, когда происходит рост семени, повышают урожаи, то осадки в течение последующего периода — налива семян - чаще всего снижают урожай семянок (Ю. С. Мельник, 1963).
Высокие урожаи подсолнечника возможны при условии оптимальной обеспеченности растений влагой в течение всего вегетационного периода. У подсолнечника отмечают несколько критических периодов, в течение которых он чувствителен к недостатку влаги. Первый такой период приурочен к фазе появления 1-3-й пары настоящих листьев, когда на конусе нарастания закладывается весь будущий листовой аппарат растения. Недостаток влаги в фазу формирования соцветия на конусе нарастания приводит к уменьшению количества закладываемых цветков в корзинке, что, в конечном счете, отражается на величине будущего урожая.
Сорта и гибриды подсолнечника. Их краткая характеристика
В 1912 году были получены первые сорта подсолнечника — Саратовский 169 и Зеленка 368 , семена которых содержали более 30 % масла. В начале 20 века в Америке возделывапись сорта нашей отечественной селекции: Русский мамонт, Русский гигант и Русский великан (селекция и семеноводство масличных культур, 1972).
Мировую славу получили сорта масличного подсолнечника, созданные советскими селекционерами, среди которых на первом месте стоят имена академиков В. С. Пустовойта и Л. А. Жданова. Большой вклад в селекцию сортов-популяций внесли селекционеры В. И. Щербина и К. И. Прохоров.
В. С. Пустовойтом были созданы высокомасличные сорта, обладающие иммунитетом к заразихе. Благодаря разработке высокоэффективной методики улучшающего семеноводства подсолнечника, основанной на ежегодном обогащении сорта биотипами с высокой комбинационной способностью, в конце тридцатых годов масличность сортов В. С. Пустовойта превысила 40 %.
Повышение масличности и сбора масла произошло главным образом за счет снижения доли лузги в массе семянок (с 40-45 % до 18-22 %).
Масличность подсолнечника прямопропорциональна масличности ядер семянок и обратнопропорциональна лузжистости. На первых этапах селекции, когда еще не были разработаны массовые методы определения масличности семянок, содержание лузги имело решающее значение в селекционном процессе. Повышение этого уровня сопряжено с уменьшением масличности семянок, снижение — с ухудшением их технологических свойств и часто связано с появлением прерывистого фитомеланового слоя, что приводит к повышению пора-жённости семянок подсолнечной молью (А. Г. Григорьева, 1990, 1991; Научные основы специализированного промышленного производства семян зерновых, масличных культур и трав, 1982).
До середины 60-х годов СССР доминировал в мире как по размерам посевных площадей подсолнечника, так и по валовым сборам маслосемян и производству подсолнечного масла. В этот период Советский союз безраздельно обладал самыми высокомасличными сортами подсолнечника, которые вывели это растение на одно из первых мест среди других масличных культур по сбору масла с единицы площади посева. Эти сорта были использованы в качестве исходного селекционного материала зарубежными учеными.
В связи с постоянно возрастающим спросом на растительное масло, дефицитом посевных площадей, возникла необходимость в интенсификации производства подсолнечника. Одним из наиболее действенных приемов увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур является селекция на гетерозис.
Межлинейные гибриды, обладающие высокой потенциальной продуктивностью, исключительной выравненностью по высоте растений, наклону корзинки, срокам цветения и созревания, - качественно новый этап в селекции и семеноводстве подсолнечника. В условиях интенсивного земледелия при соблюдении всех элементов индустриальной технологии возделывания, они способны внести существенный вклад в повышение валового сбора семян этой культуры (В. М. Пенчуков, С. Г. Бородин, А. Д. Бочковой, 1989).
На первых этапах гетерозисной селекции гибриды воспроизводились свободным переопылением родительских компонентов на пространственно изолированных участках. Однако семена, получаемые с материнских растений, представляли собой смесь семян гибридных и материнского типа, то есть кроссбридинг был недостаточно полным. Было установлено также, что величина кроссбридинга в значительной степени зависела от погодных условий. Такие семена являлись причиной пестроты гибридного подсолнечника, что в конечном итоге оказывало отрицательное влияние на его продуктивность. С открытием ЦМС (цитоплазматическая мужская стерильность) в 1968 году в селекции подсолнечника представилась возможность получать стопроцентный кроссбридинг (Л. К. Воскобойник, Н. И. Бочкарев, В. А.Литвиненко, 1980).
Академиком В. С. Пустовойтом еще в 20-е годы прошлого столетия были получены межлинейные гибриды, превышающие по урожаю семян лучшие сорта на 21-41 %. Но поскольку у подсолнечника в то время не было выявлено мужской стерильности, использование его гибридов не нашло практического применения (Л. К. Воскобойник, 1978),
Первые простые гибриды подсолнечника Ромсун 52 и Ромсун 53 были созданы и районированы в 1971 году в Румынии (А. Ковор, А. В. Врынчану, 1978).
В США в 1974 году были получены первые гибриды, применение которых в технологии производства подсолнечника позволило повысить сбор семян на 20-25 %. В 1977 году началось массовое использование гибридов подсолнечника при существующих технологиях возделывания этой культуры, что увеличило производство маслосемян в 7 раз, а урожайность почти на 30 % (В. Н. Нечи-поренко, 1981),
В начале более половины площадей гибридного подсолнечника в нашей стране занимали зарубежные гибриды Солдор 220 и Санбред 254.
Первые отечественные гибриды Союз и Рассвет были районированы в 1980-81 годах (М. А. Федин, А. Г. Григорьева, 1982), хотя сообщения о создании отечественных гибридов на основе ЦМС появились в середине 60-х годов (А. И. Гундаев, 1966).
Итогом уделения недостаточного внимания наших ученых к гибридам стала утрата приоритета страны в селекции подсолнечника. Это отставание отмечается и сейчас (Г. А, Романенко, 2002).
Любой сорт подсолнечника является гибридной популяцией, относительно выровненной по длине вегетационного периода, высоте растений, окраске семян. Однако биотипы, входящие в состав сорта, наследственно различаются в той или иной мере между собой по таким важным признакам как масличность, урожай семянок, устойчивость к болезням и вредителям, а также по другим признакам (В. С. Пустовойт, 1963).
Сложный состав биотиков каждого сорта-популяции подсолнечника обуславливает их пластичность, способность в самых различных условиях давать хорошие урожаи (Г. В. Пустовойт, Т. Г. Плытникова, И, А. Губин, 1973).
Генетическая однородность посевов гибридов, обусловливая их технологические преимущества, является одновременно причиной меньшей их экологической приспособляемости и вследствие этого большей зависимости от неблагоприятных условий произрастания. Генотипическая гетерогенность сортов обеспечивает более устойчивые по годам и зонам урожаи за счет несовпадения норм реакций растений с разными генотипами, поэтому популяция в целом обладает большей широтой возможных приспособлений к варьирующим факторам внешней среды, чем отдельные особи, ее составляющие (А. Б. Дьяков, 1985).
Один из резервов, позволяющих увеличить сборы маслосемян подсолнечника в условиях интенсивного земледелия, - широкое внедрение в производство гибридов, приспособленных к местным условиям зоны возделывания. Использование этого фактора дает возможность увеличить урожайность подсолнечника на 5-6 ц/га.
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Тамбовская область расположена на восточной окраине Черноземного центра Европейской части России. Земельная территория области представляет собой плоскую равнину со средней высотой над уровнем моря около 150 метров, расположенной в пределах лесостепной части Окско-Донской низменности.
По данным Г. М. Тумина (1915), К. К. Мусикова (1964) и ряда других исследователей на территории области преобладают в основном почвы черноземного типа, которые имеют комплексный характер залегания: наряду с мощным черноземом распространены также слабо выщелоченные и выщелоченные.
Основные массивы мощного чернозема находятся в южной части области и составляют около 24.4 %. Они приурочены, как правило, к равнинному рельефу. Гумусовый горизонт у них проникает в глубь до 100-120 сантиметров и содержит 7-9 % гумуса. Почвы мощного чернозема имеют нейтральную или елабовыщелоченную реакцию и обладают высокой нитрифицирующей способностью.
Слабовыщелоченный чернозем залегает в основном в центральной части области на ее водораздельных плато и на пологих склонах водоразделов и занимает 29.6 % всей площади. Как и мощный чернозем он имеет глубокий гумусовый горизонт с содержанием гумуса от 6 до 9 %.
Выщелоченный чернозем преобладает в северной части области, а в понижениях встречается также в центральных и южных районах. Почвы этого типа составляют около 28 % всей территории. Они значительно беднее гумусом и питательными веществами и обладают худшими физическими свойствами. Содержание гумуса в них колеблется от 5 до 7 %. Реакция почвенного раствора выщелоченного чернозема кисловатая, рН 4,0-5,5.
В прилесной части области распространены серые лесные оподзоленные почвы, песчаные и супесчаные по механическому составу. Площадь под ними составляет около 4 %. Тамбовский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, на опытном поле которого проводились наши исследования, расположен в южной степной части области в зоне типичных мощных черноземов.
Земельный массив опытной станции находится на водоразделе рек Цны и Савалы и представляет собой самое возвышенное плато в южной части области — 191.3 метра над уровнем моря.
Почвенный покров опытного поля представлен типичным черноземом, который характеризуется, по Г. Е. Мордовскому (1929) и И. А. Денисову (1961), следующими морфологическими признаками: горизонт А темно-серого цвета, глинистого механического состава, имеет мощность 45-60 см., структура зерни-сто-комковато-пылеватая; горизонт В, мощностью в 35-45 см., зернисто-комковатая структура. Горизонт В1 постепенно переходит в горизонт В2 или ВС - переходный к материнской породе (материнская порода — лесовидные глины или суглинки желто-бурой окраски).
Содержание гумуса в пахотном слое 7,41 %. Сумма поглощенных оснований 39,0 мг/экв. на 100 г почвы.
Реакция почвенного раствора (рН) - 6.4. Запасы питательных веществ в почве: азота - 0.36 /о, фосфора - 0.21 %, калия - 2.33 %. Объемная масса составляет 1.11 г/м. Климатические условия области довольно обстоятельно даются в работах Н. Н, Галахова (1952) , А. Н. Следникова (1955), А также в «Агроклиматическом справочнике по Тамбовской области» (1959).
Климат Тамбовской области умеренно континентальный, полузасушливый, с жарким летом и холодной зимой. Среднегодовая температура воздуха +4,5 с колебаниями от +3 до +7 . Абсолютный минимум доходит до 44 ниже нуля, максимум — до +40 . Среднегодовая температура воздуха самого холодного месяца — января — колеблется от —10,5 до —11,5 С, а самого теплого месяца — июля - от +19 до +20,7 С.
Годовое количество осадков в области характеризуется неустойчивостью. Оно достигает 600 мм во влажные годы и снижается до 250 мм в засушливые.
Распределение осадков по территории области крайне неравномерно. Наибольшее количество их выпадает на севере области, а по мере продвижения на юг и юго-восток сумма осадков уменьшается.
Из всего количества осадков 70-75 % выпадает за теплый период года. Нередки случаи засухи и суховеев. По Н. И. Галахову вероятность их в мае достигает 70 %, в июне - 50 %, июле — 60 %.
Юг области характеризуется наибольшей повторяемостью дней с засушливой погодой и суховеями. Преобладающие ветра в области юго-восточные.
Окончание отрицательных среднесуточных температур наблюдается в конце марта - начале апреля, а положительных - около 5 ноября. Средняя продолжительность безморозного периода 120-135 дней, а в отдельные годы сокращается до 100 дней. Весной самый последний заморозок наблюдался 23 мая (Н. Д. Коновалов, 2000).
Продолжительность периода с температурой воздуха выше нуля составляет в среднем по области 210-215 дней.
Период вегетации подсолнечника ограничивается датами устойчивого перехода среднесуточных температур воздуха через +10 . Общая сумма эффективных температур (выше 10) за вегетационный период составляет 2300-2600 .
В отличие от других отраслей народного хозяйства эффективность сельскохозяйственного производства, особенно растениеводства, напрямую зависит от природно-агрометеорологических условий. Солнечный свет и приносимое им тепло, осадки и их накопление - факторы жизнедеятельности растений, которые мало поддаются регулированию со стороны работников сельского хозяйства (А. А. Зиганшин, 1974). Следовательно, интенсивность использования земельных ресурсов в первую очередь зависит от природных агрометеорологических условий конкретной зоны и без учета количества выпавших осадков, света и тепла (сумма эффективных температур воздуха) невозможно прогнозировать урожайность сельскохозяйственных культур.
В настоящей работе характеристика основных элементов погоды в годы исследований (2000-2002 г.г.) приводится по данным метеостанции Тамбовского НИИСХ.
В таблице 1 приведены метеорологические условия за вегетацию подсолнечника в годы проведения опытов и средние многолетние данные.
В2000 году наблюдался избыток влаги, ее выпало 164,7 %к среднемного-летним данным. Большая часть осадков (205,4 мм) выпала до цветения. Большое количество осадков во время цветения привело к затруднению перекрестного опыления и урожай оказался ниже ожидаемого.
2001 год по своим метеорологическим показателям был на уровне средне-многолетних данных. Среднесуточная температура воздуха была выше средне-многолетней на 1,7 С. Сложившиеся условия были благоприятны для произрастания подсолнечника,
2002 год можно охарактеризовать как не вполне благоприятный для подсолнечника с заметным недостатком влаги. За весь период вегетации выпало 119,8 мм, что составило только 65,5 % к средним многолетним данным. А в период «цветение-физиологическое созревание» осадков выпало 6,8 мм — 13,1 % к среднемноголетним. Это, наряду с повышенной температурой воздуха, отрицательно сказалось на наливе семян.
