Содержание к диссертации
Введение
Глава I Биологические особенности, хозяйственное значение и агротехнические приемы создания и уборки семенных травостоев овсяницы луговой (Festuca pratensis Huds.). Обзор литературы 7
1.1. Биологические и морфологические особенности; овсяницы луговой 7
1.2. Нормы высева и способы посева 11
1.3. Влияние азотных удобрений на семенную продуктивность овсяницы луговой 17
1.4. Динамика цветения 22
1.5. Динамика созревания семян и сроки их уборки 24
1.6. Послеуборочный период дозревания 28
Заключение 32
Глава II. Условия и методика проведения научно-исследовательских работ 34
2.1 .Условия проведения исследований 34
2.2. Методика проведения исследований- 47
Глава III. Особенности роста и развития овсяницы луговой сортов интенсивного использования 56
3:1. Фенологические наблюдения 56
3.2. Сравнительная: оценка сортов овсяницы луговой различного типа использования в семенной культуре 60
3.3. Изучение особенностей формирования семенных травостоев сортов овсяницы луговой интенсивного использования 72
3.4. Влияние норм и сроков внесения азотных удобрений на семенную продуктивность овсяницы луговой сортов Краснопоймская 92 и Кварта 85
Глава IV. Определение оптимальных сроков уборки семенных травостоев новых сортов овсяницы луговой 102
4.1. Биология цветения растений и созревания семян 102
4.2. Влияние сроков уборки семенных травостоев на урожайность семян и их качество 108
4.3. Продолжительность периода послеуборочного дозревания семян овсяницы луговой 117
Глава V. Экономическая эффективность и энергетическая оценка агротехнических приемов производства семян новых интенсивных сортов овсяницы луговой 123
5.1. Экономическая эффективность агротехнических приемов создания семенных агрофитоценозов 123
5.2. Экономическая эффективность разных доз и сроков внесения азотных удобрений 126
5.3. Экономическая оценка сроков уборки семян 128
5.4. Производственная проверка технологических приемов выращивания и уборки семян овсяницы луговой различных сортов 130
Выводы 135
Предложения производству 139
Список литературы 140
Приложение 155
- Нормы высева и способы посева
- Изучение особенностей формирования семенных травостоев сортов овсяницы луговой интенсивного использования
- Влияние сроков уборки семенных травостоев на урожайность семян и их качество
- Производственная проверка технологических приемов выращивания и уборки семян овсяницы луговой различных сортов
Введение к работе
Актуальность темы исследований. Многолетние злаковые травы имеют большое значение в луговом и полевом травосеянии. При правильном выборе сортов, видов и надлежащем уходе они обеспечивают получение дешевого, разнообразного и полноценного корма (зеленая трава, сено, силос, сенаж и др.).
В структуре семенных фондов многолетних злаковых трав овсяница луговая занимает около 14 % и представлена в основном сортами сенокосного типа. В настоящее время ГНУ ВИК Россельхозакадемии и его опытной сетью созданы и районированы сорта интенсивного типа использования, такие как Краснопоймская 92 пастбищно-сенокосного назначения и Кварта для создания пастбищных и газонных травостоев.
По сравнению с сортами овсяницы луговой сенокосного назначения новые сорта отличаются более интенсивным кущением и послеукосным отрастанием, способны давать большее количество укосов или циклов стравливания за вегетационный период, отличаясь при этом высокой экологической пластичностью. В настоящее время среднегодовое производство семян овсяницы луговой в стране в основном сортов сенокосного типа составляет 1,48 тыс. тонн, что соответствует не более 80 % от потребности. Дефицит семян обусловлен, в том числе, и недостаточной разработанностью технологий возделывания. В связи с отличительными биологическими особенностями развития и хозяйственно-полезными признаками новых сортов требуется разработка приемов агротехники их семеноводства.
Работа выполнена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2001-2005 гг. (задание 20.02) и на 2006-2010 гг. (задание 04.17.01.10), а также федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», проект №2009- 1.5-000-010-070.
Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в сравнительной оценке новых сортов овсяницы луговой различного типа использования на дерново-подзолистых почвах Центрального региона РФ, теоретическом обосновании оптимальных параметров структуры их семенных ценозов, при которых реализуются потенциальные возможности растений по семенной продуктивности, а также в разработке технологических приемов выращивания и уборки семенных травостоев этих сортов.
В связи с этим в задачу исследований входило:
провести сравнительную оценку новых сортов овсяницы луговой Краснопоймская 92 и Кварта по семенной продуктивности в сравнении с сортом сенокосного назначения ВИК 5; определить оптимальные параметры структуры семенных ценозов новых сортов интенсивного типа использования,
при которых наиболее полно реализуются потенциальные возможности культуры по семенной продуктивности; установить эффективные способы посева и нормы высева их семян, обеспечивающие достижение оптимальной структуры семенных травостоев; выявить оптимальный уровень азотного питания одновидовых семенных ценозов новых сортов овсяницы луговой; изучить динамику цветения растений и созревания семян, определить оптимальные сроки их уборки, установить продолжительность периода послеуборочного дозревания семенного материала новых сортов; дать экономическую и энергетическую оценку эффективности разрабатываемых приемов выращивания новых сортов овсяницы луговой.
Научная новизна исследований. Для условий Центрального региона РФ изучены биологические особенности и определены оптимальные параметры структуры семенных ценозов новых сортов овсяницы луговой интенсивного типа использования Краснопоймская 92 и Кварта, при которых наиболее полно реализуются потенциальные возможности культуры по семенной продуктивности. Установлены биологические особенности формирования их травостоев в семенных ценозах. Обосновано применение пониженных норм высева семян этих сортов при различных способах посева в связи с более высокой степенью кущения растений и использование рациональных доз и сроков внесения азотных удобрений, позволяющих сформировать посевы с высокой семенной продуктивностью. Изучены особенности цветения и созревания семян новых сортов овсяницы луговой. Установлены критерии инструментального метода определения уборочной спелости их семенных травостоев для обмолота семян в оптимальные сроки уборки прямым комбайнированием. Выявлены закономерности и сроки послеуборочного дозревания семян новых сортов с целью их последующей сертификации.
Практическая значимость работы. Разработаны основные технологические приемы выращивания и уборки семян новых сортов овсяницы луговой интенсивного типа использования Краснопоймская 92 и Кварта, включающие оптимальные нормы высева и способы посева, сроки и дозы внесения азотных удобрений, своевременную их уборку, применение которых позволяет снизить энергозатраты и получить в среднем до 407-495 кг/га кондиционных семян. Установлен период послеуборочного дозревания семян этих сортов с целью определения посевных качеств семенного материала при его сертификации. Результаты исследований могут быть использованы при подготовке рекомендаций по семеноводству овсяницы луговой сортов интенсивного типа использования, а также при совершенствовании ГОСТов на семена кормовых культур и в учебных процессах образовательных учреждений.
Реализация результатов исследований. Основные результаты исследований опубликованы в 9 работах. Разработанные приемы технологии выращивания семян овсяницы луговой новых сортов прошли производственную проверку в 2006-2007 гг. на опытном поле ГНУ ВИК Россельхозакадемии, а также внедрены в 2007-2008 гг. в ФГУП Московская селекционная станция и в ФГУП «ПНО Пойма» Россельхозакадемии, расположенных в Московской области.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены на заседаниях Ученого Совета ГНУ ВИК Россельхозакадемии (2004-2006 гг.), на международных научных конференциях в Костроме (2006 г.), в МГАУ-ТСХА (2006, 2007, 2008 гг.). Получен патент №4994 (2009) и авторское свидетельство №51282 (2009) на сорт овсяницы луговой Бинара.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 206 страницах, состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений производству, содержит 34 таблицы, 16 рисунков, 48 таблиц приложений. Список использованной литературы включает 170 наименований, в том числе 28 - на иностранных языках.
Нормы высева и способы посева
В настоящее время практикуются различные способы закладки семенных посевов овсяницы луговой. В Дании, например, широко применяется весенний посев овсяницы луговой под покров раннеспелых неполегающих сортов ячменя. Культуру высевают в чистом виде или в смеси с клевером луговым. В последнем случае травостой первого года жизни скашивают на корм или стравливают, затем клевер уничтожают гербицидами, а семена овсяницы получают, начиная с травостоев второго года жизни. В случае подпокровного посева покровную культуру высевают при ширине междурядий 20-22 см и норму высева ее семян снижают на 25 % от ранее принятой [Гроссман, 1975].
Ранее созданные сорта овсяницы луговой при формировании семенных травостоев рекомендовалось высевать из расчета 12-16 кг/га семян с заделкой их на глубину 1,5-2,0 см [Семеноводство многолетних трав, 1999].
В связи с широким ареалом возделывания овсяницы луговой в различных почвенно-климатических условиях на семенную продуктивность и ее стабильность по годам в большей мере оказывают влияние почвенно-климатические факторы. В северном регионе, а также в северных областях Волго-Вятского и Уральского регионов низкая обеспеченность термическими ресурсами не позволяет злаковым травам формировать высокие и стабильные урожаи семян. На юге (южная зона) и юго-востоке (восточная зона) в пределах ареалов возделывания овсяницы луговой варьирование урожайности семян достигает 27-33 %, что объясняется большим количеством дней с экстремальными для цветения и плодообразования температурами воздуха выше t+25C и частыми засухами. Наиболее благоприятные природно-климатические условия для выращивания семян овсяницы луговой складываются в Северо-Западном и Центральном регионах, южных областях Волго-Вятского и на севере Поволжского регионов, где по данным научных учреждений и государственного сортоиспытания, урожайность семян составляет 440-450 кг/га при минимальных их колебаниях (Cv = 10-11 %). Таким образом, зональные различия в урожайности семян овсяницы луговой и ее устойчивости по годам служат основанием для научно обоснованного агроэкологического размещения семенных посевов этой культуры, прежде всего с целью создания федеральных страховых фондов семян и для межзональных их поставок. Для товарного семеноводства овсяницы луговой наиболее соответствует агроэколо-гический потенциал ареала ее возделывания в пределах границы: Санкт-Петербург - Вологда - Вятка - Ижевск - Казань — Рязань - Орел - Брянск — Смоленск - Псков - Санкт-Петербург [Переправо, Золотарев, Шатский, 2002]. В этом ареале выращивания культуры на семена, в зависимости от почвенно-климатических условий, норма высева овсяницы луговой при обычном рядовом способе сева ранее рекомендовалась 15-18 кг/га, при широкорядном - 8-10 кг/га при 100 %-ной посевной годности [Люшинский, Прижуков, 1973; Андреев, 1981].
При высоком уровне агротехники как в отечественной практике семеноводства [Медведев, 1978], так и за рубежом отмечены тенденции к снижению нормы высева семян [Kulitzscher, 1966, Lampeter, 1966]. Помимо экономии семенного материала это дает возможность повысить продуктивность растений, поскольку при увеличении площади их питания полнее используются биологические особенности культуры, и возрастает интенсивность ее кущения [Каджюлис, 1977], особенно в условиях высокой культуры земледелия [Канецкий, Чаев, 1982]. Причем семенная продуктивность злаковых и бобовых трав при этом не снижается [Журавлев, Евсеев, 1975].
Рытова Н.Г. [1974] приходит к выводу, что при ранних сроках сева целесообразно при разреженном посеве устанавливать сниженную норму высева, так как растения успевают раскуститься и создать необходимую плотность.
Рекомендованные в прежние годы нормы высева приводят к образованию избыточного количества побегов, в том числе вегетативных, что негативно влияет на семенную продуктивность, вызывает загущение и полегание растений на ранних этапах их развития. Это позволяет научно обосновать целесообразность снижения норм высева многолетних трав на 30-50 % от ранее применяемых, что способствует повышению урожайности семян при одновременной экономии посевного материала, ускоренному размножению дефицитных, новых перспективных сортов [Научные и технологические аспекты... ,2002].
Овсяница луговая в год посева развивается медленно и дает незначительный урожай. Чтобы компенсировать недобор массы в первый год, ее высевают под покров однолетних культур. Посев проводят ранней весной, когда в почве имеются достаточные запасы влаги [Афанасьев, 1976; Рекомендации по производству семян ... , 2005].
Отрицательное влияние покровной культуры сказывается в основном в первый год пользования травостоями. В последующие годы урожаи семян на посевах, вышедших из-под покрова, и беспокровных посевах выравниваются. Чтобы уменьшить угнетающее действие покровной культуры ее рекомендуют высевать на 20-25 % меньше установленной нормы высева. Разреженный стеблестой покровной культуры меньше затеняет молодые растения. Покровные культуры должны отличаться устойчивостью против полегания, коротким вегетационным периодом, непродолжительностью цикла уборочных работ [Микитенко, Половой, 1976; Черняускас, Жемайтис, Пиворюнас, 1977; Медведев, 1978; Ильинский, Бабушкин, 1979].
Относительно способов посева при закладке семенных травостоев овсяницы луговой в литературе нет четкого определения степени влияния их на урожайность семян культуры. Исследователи высказываются в пользу различных способов сева. Семенные посевы овсяницы луговой рекомендуется закладывать как обычным рядовым, так и широкорядным способами [Андреев, 1981]. Широкорядные посевы дают эффект, если на них своевременно проводят борьбу с сорняками, рыхление междурядий [Roberts, 1971; Люшин-ский, Прижуков, 1973].
В большинстве исследований сделаны выводы о преимуществе широкорядного способа сева перед другими [Настенко, Микитенко, 1974; Семенов, Власова, 1971]. Также практикуется обычный рядовой разреженный посев на семена. На разреженных семенных посевах создаются более благоприятные условия для роста и развития растений - выше освещенность, более рациональное использование влаги и почвенного питания, расходуется меньше семян при посеве, выращенные семена более выполненные [Медведев, 1978; Семеноводство многолетних трав, 2006].
В исследованиях Киевской научно-исследовательской станции луговодства урожай овсяницы луговой в первый год пользования составил при широкорядном посеве 7,0 ц/га, при обычном рядовом - 5,5 ц/га [Микитенко, Половой, 1976]. Преимущество широкорядного способа сева с междурядьями 46 см по сравнению с черезрядным (23 см) и рядовым (11,5 см) выявлено в исследованиях Журавлева А.А. и Евсеева В.И. [1975], где урожай в сумме за 5 лет получен соответственно 3850 кг/га, 3380 кг/га и 3320 кг/га.
В опытах ЛитНИИЗа при посеве с междурядьями 60, 45, 30 и 15 см урожайность семян составила соответственно 7,4; 7,7; 8,3 и 7,7 ц/га, то есть лучший результат обеспечивал посев с междурядьями 30 см. [Черняускас, Жемайтис, Пиворюнас, 1977].
Ряд авторов рекомендуют высевать овсяницу луговую на семена при высоком уровне агротехники обычном рядовым способом [Половой, 1975; Лосев, 1976].
В исследованиях Родионова В.А., Щеглова Ю.С. и Антоновой Н.Г. [1974] самый высокий урожай в сумме за 3 года был получен при обычном рядовом беспокровном посеве - 20,15 ц/га.
В Нечерноземной зоне в основном практикуются два способа посева многолетних злаковых трав на семена: обычный рядовой (15 см), черезряд-ный (30 см) и реже широкорядный (60-70 см) [Семеноводство многолетних трав, 1999].
Исследования по биологии побегообразования многолетних трав при различных способах и сроках посева позволили установить большое значение регулирования площади питания и размещения растений при создании семенных травостоев. Наблюдения показали, что способы посева не имеют существенного значения в семеноводстве злаковых трав по сравнению с уровнем азотного питания и должны рассматриваться в тесной связи с биологическими особенностями культур. В настоящее время при ограниченных ресурсах предпочтение должно отдаваться рядовым и черезрядным посевам [Михайличенко, 1995; Научные и технологические аспекты, 2002].
Исследования ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса не подтвердили прежние рекомендации и практику в отношении преимущества широкорядных способов посева семенных травостоев овсяницы луговой. Так, например, при посеве овсяницы луговой под покров с шириной междурядий 15, 30, 60 см урожайность семян составила соответственно 3,82; 3,92; 3,87 ц/га. А при посеве беспокровно с шириной междурядий 15, 30, 60 см урожайность составила соответственно 4,09; 4,16; 4,09 ц/га [Михайличенко, 1995].
Изучение особенностей формирования семенных травостоев сортов овсяницы луговой интенсивного использования
Одним из эффективных приемов повышения урожайности семян овсяницы луговой является формирование травостоев с оптимальной густотой стояния растений путем подбора соответствующих норм высева и способов посева семян. В настоящее время в семеноводстве этой культуры норма высева семян составляет 14-16 кг/га, что при соблюдении технологии выращивания обеспечивает формирование травостоев с плотностью свыше 300 рас-тений на 1 м в годы их создания. Такие посевы в последующем, благодаря высокой способности овсяницы луговой к кущению, образуют загущенный семенной ценоз, который сильно полегает, что не позволяет реализовать потенциальные возможности растений по семенной продуктивности [Михайличенко, 1995; Возделывание многолетних трав ... , 2008].
Основным направлением при создании семенных посевов овсяницы луговой, особенно новых, интенсивных сортов, должен быть принцип формирования слабополегающих и разреженных ценозов с оптимальным количеством растений на единице площади. Обусловлено это тем, что эти сорта, обладая высокой степенью кущения и побегообразования, склонны к загущению семенных травостоев вегетативными органами самовозобновления, являющимися отрицательным фактором развития их генеративных органов, которые определяют эффективность семеноводства культуры [Михайличенко, 1995].
Для установления рациональных норм высева и способов посева семян овсяницы луговой сортов Краснопоймская 92 пастбищно-сенокосного типа и Кварта пастбищно-газонного использования, нами изучались четыре различных градаций норм высева от 4 до 16 кг/га при ширине междурядий 15 см (рядовой) и 30 см (черезрядный).
Проведенными исследованиями выявлена прямая зависимость полноты всходов (по появившимся развитым росткам) от нормы высева семян при различной ширине междурядий (коэффициент корреляции составил г = 0,94).
Анализ полученных результатов исследований свидетельствует, что наибольшее количество всходов на 1 м" на посевах сорта Краснопоймская 92 было получено при высоких нормах высева семян на различных способах посева. Так, максимальное их число в среднем по двум закладкам опыта соста-вило 401-422 шт./м" при норме высева 16 кг/га всхожих семян, а наименьшее 126-127 шт./м" при высеве в полевых условиях 4 кг/га (табл. 3.6, рис. 7, прил. 14).
В то же время сорт Кварта имел более высокие показатели, соответственно 448-451 шт./м2 и 132-138 шт./м2 (табл. 3.7, рис. 8, прил. 15). При этом ширина междурядий (15 и 30 см) практически не оказала существенного влияния на этот показатель, то есть отмечается прямая зависимость густоты всходов от норм высева семян.
Полнота всходов в наших исследованиях была различной, и в зависимости от варианта опыта составляла от 55 до 68 % по сорту Краснопоймская 92 и 59-73 % для сорта Кварта. С уменьшением нормы высева семян овсяницы луговой она повышалась. Так, если при норме высева семян 16 кг/га полнота всходов сорта Краснопоймская 92 в зависимости от способа посева составила 55-57 %, тогда как сорт Кварта при этом имел этот показатель на уровне 59 %. Следовательно, с уменьшением нормы высева до 4 кг/га семян полнота их всхожести увеличилась соответственно до 67-68 % и 73-69 % (табл. 3.6, рис. 7, прил. 14; табл. 3.7, рис. 8, прил. 15). Выявлено, что 8 и 4 кг/га семян при обычном рядовом (15 см) и черезрядном (30 см) способах посева позволили сформировать слабополегающий, равномерно разреженный травостой.
Данные по побегообразованию овсяницы луговой при разных способах посева свидетельствуют о необходимости более свободного размещения растений в рядках. Это позволяет максимально использовать потенциальные возможности растений по кущению и избежать неблагоприятного влияния раннего полегания на развитие растений, что так же отрицательно сказывается на процессах цветения и плодообразования.
Результаты исследований по изучению возможности снижения норм высева семян по сравнению с ранее рекомендованными подтвердили, что в условиях высокой культуры земледелия с успехом можно использовать более низкие нормы высева семян различных сортов овсяницы луговой интенсивного типа использования (табл. 3.6, 3.7).
Так, количество генеративных побегов в семенном травостое овсяницы луговой изучаемых сортов возрастало по мере уменьшения норм высева семян как при рядовом, так и черезрядном способах посева. При этом их долевое участие в травостое овсяницы луговой сорта Краснопоймская 92 при норме высева семян 16 кг/га составило 22-24 %, а при снижении ее с 12 до 4 кг/га количество генеративных побегов возрастало до 32-36 % (табл. 3.6), а в травостое сорта Кварта увеличилось соответственно с 27-31 % до 33-35 % (табл. 3.7). При ширине междурядий 30 см наблюдалась тенденция к увеличению процентного содержания генеративных побегов от общего их числа при всех нормах высева обоих сортов. Количество генеративных побегов на семенных посевах овсяницы луговой сорта Краснопоймская 92 в среднем за три года использования травостоя по двум закладкам опыта было наибольшим и составило при рядовом способе посева с нормой высева семян 8 кг/га 605 шт./м" и черезрядном посеве с той же нормой высева 568 шт./м" (табл. 3.6).
В семенном травостое сорта Кварта число генеративных побегов было наибольшим при рядовом посеве с нормой высева семян 8-12 кг/га, т.е. 609-610 шт./м", а при черезрядном способе и норме 8 кг/га семян их количество составило 590 шт./м" (табл. 3.7).
Исследования показали, что способы посева имеют меньшее значение в семеноводстве овсяницы луговой интенсивного типа использования по сравнению с нормами высева их семян. Так, в среднем по всем вариантам изучаемых норм высева семян при различных способах посева число генеративных побегов сорта Краснопоймская 92 составило при обычном рядовом по-севе (15 см) 489 шт./м" и 471 шт./м" при черезрядном (30 см). В то же время для отличающегося более интенсивным типом кущения и образовательной способностью генеративных органов семенные посевы сорта Кварта имели на единице площади соответственно 589 и 552 шт./м репродуктивных органов (табл. 3.6, 3.7, прил. 16, 17).
При анализе структуры семенного травостоя изучаемых сортов выявлена прямая корреляционная линейная зависимость от норм высева семян таких показателей как длина соцветия (г = -0,98), масса семян со 100 соцветий (г = -0,98), масса 1000 семян (г = -0,98). Следовательно, при увеличении норм высева семян с 4 до 16 кг/га эта взаимосвязь носит отрицательный характер. В то же время при снижении нормы высева семян при создании семенных посевов в 4 раза (с 16 кг/га до 4 кг/га) наблюдалось существенное увеличение длины соцветий на 10,5-11,6 %, то есть с 14,1 см до 15,5 см по сорту Краснопоймская 92, и с 14,5 см до 16,1 см на травостоях сорта Кварта (табл. 3.8). При этом масса семян со 100 соцветий у различных сортов повышалась на 19,0-36,0 %. Наиболее существенное увеличение этого показателя отмечалось в семенном травостое овсяницы луговой сорта Кварта первого года пользования (табл. 3.8, прил. 17).
Результаты наших исследований по изучению возможности снижения норм высева семян по сравнению с ранее рекомендованными подтвердили положение, что в условиях высокой культуры земледелия успешно можно использовать более низкие нормы высева.
Снижение высеваемого качественного посевного материала овсяницы луговой до 8 кг/га (в 2 раза по сравнению с ранее рекомендованной нормой) как при рядовом, так и черезрядном способе посева способствовало улучшению структуры семенных травостоев обоих сортов овсяницы луговой. При этом создаются более благоприятные условия для кущения растений и образования генеративных побегов, развития метелок, т.е. репродуктивных органов и их обсемененности. При последующем уменьшении норм высева семян при закладке семенных посевов сортов интенсивного использования до 4 кг/га всхожих семян количество развитых генеративных побегов заметно снижается. Однако при этом обсемененность соцветий резко повышается. Так, в среднем количество семян в одной метелке сорта Краснопоймская 92 увеличивается с 56 до 68 штук, а по сорту Кварта с 58 до 72 штук (табл. 3.8). Поэтому максимальная продуктивность овсяницы луговой изучаемых сортов получена на травостоях, созданных нормами высева семян 8 и 4 кг/га: при рядовом способе посева сорта Краснопоймская 92 - 421-426 кг/га, при черезрядном - 424-431 кг/га (табл. 3.9, прил. 16, 17, рис. 9), на посевах сорта Кварта - 429-435 кг/га и 436-446 кг/га (табл. 3.9), что соответственно на 20-19 % и 33-16 % выше, чем сбор семян с посевов, заложенных с применяемой в настоящее время нормой высева семян 16 кг/га. При этом снижение себестоимости 1 кг производимых семян составило с 50,9 руб. до 49,3-44,2 руб. и увеличение уровня рентабельности их производства с 18 % до 22-36 %.
Наиболее высокая урожайность семян изучаемых сортов овсяницы луговой получена в первый год пользования травостоем при норме высева 12 кг/га и 8 кг/га семян овсяницы луговой Краснопоймская 92 - как при рядовом (458-464 кг/га), так и при черезрядном способах посева (450-460 кг/га). При низкой норме высева семян 4 кг/га в 1-ый год жизни сформировалось меньшее количество побегов летне-осеннего кущения и, как следствие этого, в следующем году насчитывалось меньше плодоносящих стеблей (408-409 шт./м2), что привело к заметному снижению урожайности семян до 380-387 кг/га (таб. 3.9). Однако во второй и особенно в третий год пользования посевы, заложенные с нормой высева семян 4-8 кг/га не исчерпавшие свой потенциал по семенной продуктивности в первый год их использования, дали более высокую урожайность семян (на 26-55 %), чем загущенные травостои (рис. 9).
В посевах с высокой нормой высева, начиная со 2-го года пользования, отмечено нарастание вегетативной массы, что приводило к полеганию травостоя и к формированию меньшего количества генеративных побегов. В результате урожайность семян снизилась на 46-51 % по сравнению с 1-ым годом пользования. Аналогичная закономерность наблюдалась и на сорте Кварта.
В среднем же за три года исследований урожайность семян овсяницы луговой сортов Краснопоймская 92 и Кварта как в 1-ый год, так во 2-ой и 3-ий годы пользования при различных нормах и способах посева различалась незначительно и составила соответственно 426-431 кг/га и 429-446 кг/га (табл. 3.9).
Влияние сроков уборки семенных травостоев на урожайность семян и их качество
Уборка семенных травостоев злаковых трав - одно из узких мест технологии производства семян этих культур, так как содержит элементы риска, связанного с правильным определением срока уборки, погодными условиями и легкой осыпаемостью семян большинства видов. Потери при уборке злаковых трав могут достигать 50 % выращенного урожая семян [Кулешов, Бех-тин, 1975; Михайличенко, 1995; Возделывание многолетних трав ... , 2008].
Уборку, как правило, необходимо начинать в сроки, определяемые спелостью семян. Преждевременное ее проведение снижает урожайность семян из-за их неполного созревания, которые отличаются щуплостью в связи с недостаточным накоплением питательных веществ. При этом всхожесть семян значительно снижается, так как они еще не полностью созрели. Однако при задержке с уборкой семенных травостоев возможны большие потери семян от естественного осыпания [Адоян, 1984; Рекомендации по производству семян ... , 2005].
В технологии производства семян овсяницы луговой уборка является одной из ответственейших операций. Семеноводство новых сортов с повышенной интенсивностью накопления вегетативной массы и побегообразованием, по сравнению с сортами овсяницы луговой сенокосного назначения, является более сложным, в частности, в проведении уборочных работ по сбору семян. Как и по другим видам многолетних злаковых трав, уборка этой культуры сопряжена с риском недобора урожая от естественного осыпания и технологических потерь из-за несвоевременности или неправильного выбора способа ее проведения и настройки комбайна.
В связи с этим представляется актуальным установление сроков уборки семян овсяницы луговой новых интенсивных сортов, при которых сбор семян высокого качества будет максимальным с минимальными потерями от естественного их осыпания.
Поэтому в 2004-2006 гг. были проведены исследования по определению сроков уборки семян овсяницы луговой новых сортов Краснопоймская 92 и Кварта. В качестве критерия уборочной спелости семян этой культуры нами изучалось изменение влажности семян в соцветиях, сумма эффективных температур (выше t +5С) и количество дней от начала цветения до уборки. Следует отметить, что раньше исследования по определению уборочной спелости семенных травостоев овсяницы луговой Краснопоймская 92 и Кварта не проводились, а она является основным этапом в технологии производства семян этой культуры. Поэтому ставилась задача найти объективные методы определения уборочной спелости этих сортов, обеспечивающих сбор с единицы площади максимального количества выращенных семян с высокими посевными качествами.
Наблюдения за ходом созревания семян овсяницы луговой начинались на 17-20 день от начала цветения. Изучение динамики созревания семян новых сортов этой культуры в 2004-2006 гг. показало, что цветение травостоя сорта Кварта отмечено на 2-3 дня раньше, чем семенных посевов сорта Краснопоймская 92. Наступление фазы молочной спелости семян (их влажность в соцветиях в пределах 45-50 %) на растениях сорта Кварта наблюдалось в 2004 году 17 июля, в 2005 году - 28 июня и приходилось на 3 июля в 2006 году. В то же время на семенном травостое сорта Краснопоймская 92, в зависимости от погодных условий, складывающихся в годы наблюдений, даты наступления фазы созревания приходились соответственно на 19 июля, 30 июня и 5 июля. При этом следует отметить, что полная спелость семян у изучаемых сортов наступила практически одновременно.
В годы наблюдений темпы снижения влажности семян овсяницы луговой новых сортов сильно зависели от условий вегетационного периода. Так, у сорта Кварта в период созревания, при снижении влажности семян до 40 %, темп потери влаги составил 2,4-2,6 % в день, затем в последующий период созревания до достижения полной спелости темп снижения влажности увеличивался и составил 3,3-3,4 % потери влаги в день. Аналогичная закономерность наблюдалась и для сорта Краснопоймская 92.
Исследованиями установлено, что при задержке с уборкой овсяницы луговой возможны значительные потери семян от естественного осыпания, которое начинается при снижении влажности до 40-35 %. На первых этапах молочно-восковой спелости семян (влажность в пределах 35-30 %), их потери от естественного осыпания у обоих сортов овсяницы луговой составляли всего лишь 30,5-37,1 кг/га или 5,4-6,9 % от их биологической урожайности. По мере дальнейшего созревания семян, в фазу восковой спелости их осыпаемость достигала 13,8-18,1 %. При достижении полной спелости потери семян от естественного осыпания на семенных травостоях овсяницы луговой сорта Краснопоймская 92 достигали 196,1 кг/га, а на посевах сорта Кварта — 204,2 кг/га, или 35,1-37,8 % от количества имеющегося на этот период урожая семян в изучаемых травостоях (табл. 4.3, рис. 13, прил. 37-39). Это свидетельствует о том, что оба сорта среднеустойчивы к осыпанию семян на первых этапах созревания. То есть при полном созревании семян их естественная осыпаемость резко усиливается, что обусловлено биологическими особенностями развития различных видов многолетних трав, включая овсяницу луговую, которые не достаточно отселектированы по этому признаку.
Тем не менее, исследованиями установлено, что новые интенсивные сорта культуры достаточно устойчивы к осыпанию семян в созданных семенных агрофитоценозах. При этом существенное значение имеют метеорологические факторы во время созревания семян и в предуборочный период, то есть сила ветра, резкое изменение температуры воздуха, количество атмосферных осадков и их обилие в период созревания семян.
Наблюдения показали, что в первую очередь осыпаются более мелкие семена с верхней части соцветия. Осыпавшиеся семена были менее полновесными, чем семена основной массы урожая (табл. 4.3). Аналогичная закономерность отмечена и для других видов злаковых трав [Переправо, 1978; Михайличенко, Рябова, 1985; Михайличенко, 1995].
При этом установлено, что первыми осыпаются невыполненные семена с меньшей массой 1000 штук. По всхожести осыпавшиеся семена практически не уступали семенам, оставшимся в соцветии. Масса оставшихся в соцветиях семян в начале осыпания была на 16-18 % выше осыпавшихся.
В фазу полной спелости (влажность в метелках 22,7-23,1 %) масса 1000 семян, оставшихся в соцветии, превышала массу осыпавшихся на 9-11 %, так как на последних этапах созревания начинает доминировать процесс осыпания более полновесных семян (табл. 4.4, рис. 14, прил. 40-42).
Таким образом, влажность семян в соцветиях на момент ее определения является основным показателем уборочной спелости семенных травостоев новых сортов овсяницы луговой. Изучение сроков уборки показало, что обмолот семян сорта Краснопоймская 92 целесообразней проводить при снижении их влажности в соцветиях с 40 до 30 %, то есть на 26-29 сутки от начала цветения, когда их урожайность достигала максимального значения и составила 475-495 кг/га. Максимальная урожайность семян на травостоях сорта Кварта составила 482-494 кг/га, сформировалась на 27-29 сутки от начала цветения, когда их влажность находилась в пределах снижения от 40 до 30 % (табл. 4.3, рис. 13, прил. 37-39).
Производственная проверка технологических приемов выращивания и уборки семян овсяницы луговой различных сортов
Производственная проверка разработанных приемов выращивания семян новых сортов овсяницы луговой Краснопоймская 92 и Кварта в сравнении с существующей технологией семеноводства стандартного сорта ВИК 5 проводилась в 2006-2007 гг. на опытном поле ГНУ ВИК Россельхозакадемии в Мытищинском районе Московской области на семенных посевах площадью по 1 га каждого сорта (табл. 5.7).
Экономическая оценка результатов исследований осуществлялась на основе фактических данных, а также типовых расценок и норм выработки в Центральном регионе Российской Федерации.
Разработанная технология семеноводства новых сортов включала подпокровный посев семян овсяницы луговой рядовым способом пониженной нормой их высева 8 кг/га, весеннее внесение N60 в фазу кущения растений, уборку семенных травостоев прямым комбайнированием при влажности семян в соцветиях в пределах 35-30 %.
Базовой технологией служили приемы выращивания семян овсяницы луговой стандартного сорта ВРІК 5 в Нечерноземной зоне России, то есть посев под покров вико-овсяной смеси (аналогичные для изучаемых сортов), рядовым способом с нормой высева семян 16 кг/га, двухкратное внесение N9o (N45 осенью и N45 весной), прямой способ уборки семян. В производственных условиях подтвердились выводы, сделанные на основе наших исследований, проведенных в полевых опытах. По сравнению с базовым вариантом в разработанной технологии получено снижение себестоимости 1 кг семян овсяницы луговой сорта Краснопоймская 92 на 4,2 руб., или на 9 %, по сорту Кварта соответственно на 5,4 руб., или на 11 %. При этом также было отмечено повышение уровня рентабельности производства семян с 20,6 % на травостое сорта ВИК 5 до 31,6 % на посевах сорта Краснопоймская 92 и до 35,1 % при выращивании семенного материала сорта Кварта (табл. 5.7).
В результате применения разработанной технологии производства семян овсяницы луговой новых сортов при незначительном снижении производственных затрат (240-60 руб/га по сравнению с базовой технологией) на 1 га семенных посевов за счет уменьшения норм высева семян при закладке семенных травостоев, сокращения доз внесения азотных удобрений и их однократном применении по сравнению с двукратным существенно возрастает рентабельность семеноводства (в 1,5-1,7 раза) при снижении себестоимости на 9-11 %. (табл. 5.7). Это обусловлено увеличением сбора семян на 1 га новых сортов овсяницы луговой интенсивного типа использования по сравнению со стандартным, сенокосным их аналогом на 8-12 %. Однако при этом возрастали затраты на послеуборочную обработку семенного вороха в связи с увеличением его сбора и окончательной очисткой дополнительного выращенного урожая семян. Следует отметить, что (при закупочной цене 1 кг товарных семян - 60 руб. складывающейся в настоящее время) экономический эффект при выращивании семян сорта Краснопоймская 92 составил 5300 руб./га, а при производстве семян сорта Кварта 5960 руб./га. При сравнительной оценке базовой технологии новых сортов овсяницы луговой превышение годового экономического эффекта составило у сорта Краснопоймская 92 -1800 руб/га, по сорту Кварта - 2460 руб/га.
В настоящее время большое значение имеет проведение не только экономической, но также и энергетической оценки технологических приемов. Это связано с острой проблемой дефицита в сельском хозяйстве материально-технических средств - удобрений, ядохимикатов, топливных ресурсов, износа техники и оборудования, нехватки трудовых ресурсов и денежных средств. При этом производство сельскохозяйственной продукции должно осуществляться при максимальной экономии материальных и финансовых ресурсов. Все это ставит задачу необходимости выявления ресурсосберегающих технологических приемов производства семян, с конечной целью энергетической оценки разработанных технологий семеноводства в целом.
Снижение энергозатрат в семеноводстве - задача довольно сложная. Связана она с улучшением организации производства, использованием энергосберегающих технологий и технических средств, интегрированной системы защиты растений, совершенствованием технологических приемов возделывания многолетних трав [Переправо, Мершевая, 1994].
Разработанная технология возделывания овсяницы луговой новых сортов на семена предусматривает ресурсосбережение и повышение эффективности производства.
В приведенных исследованиях энергетическая оценка разработанной технологии производства семян овсяницы луговой новых сортов Красно-поймская 92 и Кварта показала, что использование ресурсосберегающих приемов позволяет снизить затраты совокупной энергии как на единицу площади - соответственно до 19964-20162 МДж/га, что на 7-6 % ниже, чем в базовой технологии семеноводства стандартного сорта ВИК 5, так и на 1 кг производимых семян - с 60,0 МДж до 54,1-52,7 МДж, или на 10-12 % по сравнению с базовым вариантом (табл. 5.7).
В связи с тем, что разработанная технология обеспечивает получение с 1 га 368-382 кг/га семян новых сортов против 342 кг/га стандартного сорта в базовой, на стадиях уборки и обработки семян увеличивается объем работы, что приводит к росту энергетических затрат, в основном на ГСМ и электроэнергию, используемых на уборку, сушку и послеуборочную обработку дополнительного урожая семян. При этом заметно снижаются энергозатраты на технологические приемы создания семенных травостоев новых сортов за счет снижения норм высева семян в 2 раза, уменьшения дозы вносимых азотных удобрений в 1,5 раза, сокращения в 2 раза кратности их применения.
В тоже время анализ структуры затрат совокупной энергии показал, что доля энергетических затрат на производство семян новых сортов овсяницы луговой в расчете на 1 га уменьшились всего лишь на 2-3 % по сравнению с базовой технологией. Однако в целом за счет роста выхода основной продукции с семенного травостоя, совершенствования технологии производства и применения прогрессивных приемов возделывания достигается сокращение энергозатрат в семеноводстве овсяницы луговой в расчете на единицу производимой продукции, т.е. на 1 кг высококачественных семян новых интенсивных сортов овсяницы луговой Краснопоймская 92 и Кварта на 10-12 % соответственно по сравнению с сортом ВИК 5, возделываемого по общепринятой технологии.
Таким образом, установлено, что наиболее экономически целесообразным является ведение семеноводства новых, интенсивных сортов овсяницы луговой различного хозяйственного применения: Краснопоймская- 92 паст-бищно-сенокосного использования и Кварта пастбищно-газонного назначения. Об этом свидетельствуют и результаты оценки энергетических затрат на технологические процессы выращивания и уборки их семян. В тоже время нет необходимости исключать использование в системе воспроизводства семян типично сенокосного сорта ВИК 5 (St), так как при совершенствовании технологии его семеноводства имеются возможности по снижению себестоимости семян и повышения уровня рентабельности их производства.
