Содержание к диссертации
Введение
1. Условия, материал и методика исследовании 8
1.1. Пес то проведения, почвенно-климатические. условия и агротехника . 8
1.2. Погодные условия в годы проведения исследований 10
1.3. Характеристика, сортов 13
1.4. Методика"-' 15
2. Влияние метода, отбора в семено водстве на. урожайные. и. посевные качества семян сои 21
2.1. Внутрисортовая изменчивость сортов сои. амурской селекции 27
2.2. Корреляции мепду изучаемыми признаками. в питомниках испытания потометв 33
2.3. Достоверность оценки материала в. питомниках испытания потомств 38
2.4. Сравнительное изучение методов отбора ЄІ
3. Влияние экологических условий на урожайные. И посевные качества семян сои ,85
4. Влияние некоторых приемов агротехники на. Урожайные и посевные качества семян сои 100
4.Г. Нормы посева семян 100
4.2. Влияние предшественников на урокай и посевные качества семян сои НО
4.3. Влияние минеральных удобрений на урожайные. и посевные качества семян сои 116
5. Экономическая эффективность приемов ускоренного размножения сортов сой 122
5.1. Экономическая эффективность методов отбора 122
5.2. Экономическая эффективность производства семян в различных экологических зонах Амурской области 125
5.3. Экономическая эффективность применения. разреженных посевов 128
Выводы Ізг
Рекомендации производству 133
Список литературы 134
Приложение 153
- Погодные условия в годы проведения исследований
- Достоверность оценки материала в. питомниках испытания потомств
- Влияние предшественников на урокай и посевные качества семян сои
- Экономическая эффективность производства семян в различных экологических зонах Амурской области
Введение к работе
Актуальность теш. Решениями ХХУІ съезда КПСС (1981) и постановлением Майского Пленума ЦК КПСС (1982) перед тружениками сельского хозяйства поставлена задача увеличить среднегодовой валовый сбор зерна в одиннадцатой пятилетке до 238-243 млн.т., а к 1990 г. довести его до одной тонны на человека в среднем по стране. Для успешного выполнения намеченной партией Продовольственной программы в растениеводстве необходимо наряду с повышением общей культуры земледелия значительно улучшить семеноводческую работу, обеспечив дальнейшую специализацию и концентрацию производства сортовых семян. Особенно важное значение приобретает семеноводство в зонах неустойчивых урожаев полевых культур1, где их урожайность и качество семян нередко лимитируется кратковременными воздействиями неблагоприятных факторов окружающей среды. На Дальнем Востоке к такой зоне относится Амурская область, ведущее место в полеводстве которой занимает соя. Однако, несмотря на широкое распространение и долголетний опыт возделывания, ее урожайность низка и нестабильна.. За двенадцать последних лет (I97I-I982 гг.) средняя урожайность сои в Амурской области составила 6.3 п/га с колебаниями от 2.1 в 1972 г., до 1 0.5 в 1975 г. Значительна разница и между зонами выращивания. В южной зоне она на 34-75$ выше, чем в центральной и северной. Одной из причин, сдерживающих рост производства сои, является слабое развитие семеноводства указанной культуры. Отсутствие научно-обоснованной системы его ведения сдерживает темпы внедрения новых, более урожайных сортов и растягивает сроки сортообновле-ния и сортосмены , что. значительно снижает эффективность селекционной работы1, которая в последние годы ведется очень плодотворно. Начиная с 1970 г. селекционерами Всероссийского НИИ сои было выведено и передано в государственное сортоиспытание 10 сортов сои, из которых пять районировано в Амурской области: Смена -в 1972 г., Янтарная - в 1975 г., ВНИИС I и ВНИИС 2 - в 1978 г., Аврора - в 1983 г. Находятся в государственном сортоиспытании три сорта селекции института: Восход, Спутник, Рассвет. Однако сортосмена в области происходит крайне медленно. В связи с этим наша работа посвящена поиску путей ее ускорения на основе изучения биологических особенностей сортов сои амурской селекции, определению рациональных схем и методов ведения первичного семеноводства и выращивания сои на семенных участках.
Изученность вопроса. Исследования по ведению первичного семеноводства сои в Амурской области проводятся впервые. Отдельные работы К.МЛерезовой (1966) и А.И.Громовой (1967) затрагивали лишь некоторые вопросы получения семян высокого качества на семенных участках и были проведены на сортах, которые уже сняты с производства. Применяемые схемы и методы ведения первичного семеноводства были скопированы с зерновых культур без учета биологических особенностей сои, местных почвенно-климатических условий и развития селекционной работы.
Цель и задачи исследований. Цель нашей работы - поиск путей ускоренного внедрения новых высокоурожайных сортов сои и на этой основе увеличения ее валовых сборов в Амурской области.
Для этого нами были поставлены следующие задачи:
1. Определить на основе изучения внутрисортовой изменчивости сортов сои амурской селекции рациональные методы ведения первичного семеноводства.
2. Определить наиболее благоприятные зоны для выращивания сои на семена.
3. Выявить приемы агротехники, улучшающие урожайные свойства и посевные качества семян сои.
Объектом исследований служили сорта сои амурской селекции Амурская 310, Смена, ВНИИС I и ВНИИС 2.
Впервые на сое проведено сравнительное изучение методов первичного семеноводства. Исходя из внутрисотовой изменчивости районированных сортов сои в условиях юга Амурской области , определены минимальные размеры выборок, воспроизводящие тип сорта при массовом и индивидуальном.отборах с одногодичной и двухгодичной оценкой линий по потомству. Отработана методика оценки и браковки материала Е первичных питомниках и доказана целесообразность сокращения схемы семеноводства путем перевода его на массовый отбор. Определены наиболее благоприятные районы выращивания сои на семена и.приемы агротехники, увеличивающие коэффициент размножения семян.
На основании проведенных исследований определены и рекомендованы методы проведения ускоренной сортосмены сои в Амурской области. Применение массового отбора и посевы Е более благоприятных условиях южной зоны Амурской области, а также сокращение норм посега на начальных этапах размножения могут увеличить площади внедрения новых сортов в.несколько раз, что даст дополнительный доход до 1,5 млн. рублей.
Апробация работы. Результаты проЕеденных исследований были доложены и получили одобрение на научных конференциях в Благовещенском СХИ ъ. 1974-1978 гг., зональном совещании в г. Хабаровске в 1976 г., на заседаниях кафедры растениеводства и Ученого совета агрономического факультета Благовещенского СХИ и лабораторий селекции, семеноводства, биологических исследований и Ученого совета Всероссийского НИИ сои. По результатам исследований опубликовано б печатных работ.
Реализация результатов. Материалы диссертации нашли отражение в подготовленных Всероссийским НИИ сои сборниках методических рекомендаций: "Производство семян сельскохозяйственных культур в Амурской области" (Новосибирск, 1982); "Зональная система земледелия Амурской области" (Благовещенск, 1982).
Погодные условия в годы проведения исследований
Метеорологические условия в годы проведения исследований отличались большим разнообразием (приложение I и 2).
Равномерное выпадение осадков и высокая температура воздуха в мае-июне 1971 г. создали благоприятные условия для роста и развития растений. Прохладная середина лета замедлила интенсивность развития1, но, несмотря на это;, соя успела созреть до первых осенних заморозков.
Сильным переувлажнением и слабым напряжением тепла характеризовался 1972 г. За май-сентябрь этого года осадков выпало на 198.8 мм больше, чем по средним многолетним данным. Превышение нормы составило -в июне - 99 2-мм, в июле - 53.8 мм и в августе - 24.9 мм. Повышенная влажность почвы и воздуха в сочетании с недостатком тепла (сумма активных температур в 1972 году была ниже среднемноголетних на 354) привели к затягиванию вегетационного периода у сои и значительному снижению урожая. Среднесуточные температуры воздуха в июле и августе были на несколько градусов ниже, чем в среднем за годы испытаний и только позднее наступление заморозков (первые существенные заморозки отмечены в конце октября) позволило сое созреть. Однако период вегетации у сои затянулся в зависимости от сортовой принадлежности, на 4-18 дней.
1973 г отличался высокими температурами воздуха и незначительным количеством осадков в течение вегетационного периода. За период с мая по сентябрь осадков выпало на 107 мм меньше, чем по средним многолетним данным. Особенно острый дефицит влаги наблюдался в августе. Это привело к сильному опадению завязей и бобов , ухудшило налив семян и снизило урожай сои за счет уменьшения количества бобов и семян на растении: и снижении крупности семян. Высокие температуры воздуха ускорили развитие сои и поэтому период вегетации уменьшился на 6-8 дней.
По условиям вегетационного периода 1974 г. походил на 1973 г., но отличался более засушливым периодом в июле и августе в фазу "бутонизация-цветение" сои. Высокие температуры и дефицит влаги в эти фазы привели к сильному опадению бутонов, завязей и цветов, что привело к снижению уровня за счет уменьшения количества бобов и семян в бобе.
Наиболее благоприятный для развития сои был 1975 г. Высокое напряжение тепла (сумма активных температур - +2471) при равномерном выпадении осадков, которых было несколько больше, чем в среднем по многолетним данным, создало все условия для получения высокого урожая. Неравномерное распределение осадков и раннее наступление осенних заморозков было основной особенностью 1976 г. Весна характеризовалась неустойчивостью температурного режима Срезкой сменой теплых и холодных периодов, сильными колебаниями ночных и дневных температур). Летние месяцы были прохладными с медленным накоплением тепла и осадками в пределах нормы, но очень неравномерно выпавшими по месяцам. Осенью преобладала умеренно теплая погода с незначительным количеством осадков в сентябре.
Вегетационный период 1977 г. характеризовался повышенной суммой активных температур и недостаточным количеством осадков. Несмотря на большее количество тепла, резкое понижение температуры в конце вегетационного периода привело к морозобойное ти части семян и.снижению урожая.
В 1978 г. медленное накопление тепла в период "цветение-бобообразование" угнетающе действовало на рост и развитие растений. Особенно плохо развитие происходило на бурых лесных глее-вых почвах центральной зоны, где выпало на 103 мм больше осадков, чем по средним многолетним данным.
Сильная почвенная и воздушная засуха в мае-начале июня с некоторым переувлажнением и снижением температуры во второй половине лета были характерны для вегетационного периода 1979 г. Эти резкие колебания погоды снизили урожай и ухудшили его качество.
В 1980 г. температурные условия благоприятствовали получению высокого урожая сои. Однако во второй половине лета практически не было дождей и недостаток почвенной влаги привел к снижению урожая.
Следовательно, наиболее благоприятным за годы исследований для развития растений сои и формирования высококачественных семян был 1975 г., а неблагоприятным - 1972 г. Резкие колебания погодных условий препятствуют получению стабильных урожаев сои и предъявляют высокие требования к адаптивному потенциалу возделываемых сортов.
Достоверность оценки материала в. питомниках испытания потомств
В процессе семеноводства недостаточно знать, сколько растений и по каким признакам необходимо отбирать. Важно знать, как отбирать. При детальном рассмотрении наиболее сложным оказывается вопрос , какие растения или линии в выборке считать лучшими, а какие худшими, особенно когда речь идет о количественных признаках. Из существующих в настоящее время методов оценки материала питомников испытания потомств наиболее распространены: I) оценка и отбор определенного количества линий, ранжированных в порядке возрастания количественного признака; 2) оценка по величине стандартного отклонения, когда вся выборка делится на шесть классов отбора, из которых отбираются наиболее типичные (Г.В. Гуляев, В.Н. Князев, 1969); 3) оценка в сравнении с контролем, когда отбираются линии, которые на % превышают значение ближайшего контрольного рядка.
Приводим сравнение указанных методик оценки растений сои в условиях юга Амурской области.
Высота растений. Проведение отбора в 1972 г. по вариантам плюс отбора 75!,50,25# дало достоверные отличия от средней арифметической на 0.99 уровне вероятности, как у сорта Амурская 310, так и у сорта Смена (табл. 2.8). При пересеве на следующий год отличия от средней арифметической по всем вариантам в плюс и минус направлениях были несущественные, за исключением 2% минус отбора у сорта Смена.
В этом варианте отклонение от средней арифметической всех линий в 1.9 см достоверно различалось при 0.95 уровне вероятности.
Однако при пересеве в 1974 г. среднее значение признака линий у этой группы было такое же, как всей популяции. Это свидетельствует о том, что одногодичный отбор по высоте растений у сортов сои в процентном исчислении не дает достаточной веро ятности выделить группы лучших или худших биотипов , что подтверждается и одногодичным отбором (1973). Как и в 1972 г,, в год отбора (IS73) все отобранные группы имели достоверные отличия от средней популяции1, но на следующий 1974 г. существенной разницы между группами получено не было.
Двухгодичная оценка материала по этому признаку (1972-1973) при отборе в процентах также не дала положительных результатов. Максимальная разница была получена между средними вариантов пляс и минус 25% отбора. Она составила при пересеве в 1974 г. у сорта Амурская 310 - 1.6 и у Смены - 1,4 см. Однако у сорта Смена плюс варианты отклонились в негативную сторону.
Отбор по высоте растений в сравнении с контролем, как и процентная браковка, недостаточно достоверен. Группа линий, отобранных указанным методом, существенно не отличалась от средней всей выборки уже в первый год пересева (табл. 2.9). Следует отметить1, что широкий размах вариабильности признака, как средней линий1, так и в контрольных рядках, сильно затрудняет отбор. Количество линии, отобранных этим методом, составило всего 13-3(Ж от общего числа изучаемых линий.
Анализ средних по стандартному отклонению показал, что у сортов практически одинаковая реакция на отбор (табл. 2.9). В год отбора разность средних классов отбора существенна.
Количество линий по классам отбора распределялось так:х+Ь - 60-6 х ± «5 _ 25-3 , остальные в классе 5c±3S ,
За пределы указанных классов вышли лишь по одной линии при двухгодичной оценке у каждого сорта.
Влияние предшественников на урокай и посевные качества семян сои
В комплексе, агротехнических,мероприятий ванное место.занимают севообороты. Как отмечают С.А. Воробьев (1976) и В.П. Нарциссов (1976), они способствуют улучшению водно-физических и физико-химических свойств почвы, активизации микробиологических процессов, снижению потерь урожая от сорняков, вредителей и болезней. Как правило, лучшие предшественники не только увеличивают урожай, но и улучшают урожайные свойства семян. Об этой возможности благоприятного воздействия на семена пшеницы писали А.Я. Гасаненко,.А.А. Журавель (1974), Я.И. Иванов (1974), А.П. Довбах (1975) На Дальнем Востоке исследованиями.А.Г. Во-ложенина (1965),.А.К. Куклина и А.А. Лабеко (1966), Н.М.- Степ-кина (1975), В.П. Суржукова (1976), Ф.Д. Чухно. (1978) установлены лучшие предшественники для сои, определено оптимальное насыщение соей севооборотов.
Исследования этих авторов показали, что при. бессменном . посеве сои в 2-4 увеличивается засоренность, в 1.5-3 пораженное ть растений болезнями и на 10-15$ корневыми гнилями, что в конечном итоге снижает урожай по сравнению с возделыванием в севообороте.
Однако сведений о влиянии предшественников на посевные и урожайные качества семян сои к настоящему времени получено недостаточно. В связи с этим нами в 1974-1976 гг. проведены исследования по влиянию предшественников на посевные качества семян сои и их последействие1, передаваемое через семенной материал, на урожай и качество семян в потомстве. Из всего многообразия предшественников, испытываемых в различных схемах полевых севооборотов нами были выбраны наиболее благоприятный для выращивания сои - клеверно-сидеральный.пар, наиболее распространенный в производственных условиях Амурской области, яровая пшеница и наименее урожайный - бессменный посев сои.
При выращивании в полевых опытах стационарного севооборота во Всероссийском НИИ сои эти предшественники в 1973-1975 гг. по данным Н.М. Степкина (1977), оказали заметное влияние на урожайность сои.
Данные таблицы 4.7 показывают, что бессменное возделывание сои снижает урожай, на. 2-6 ц/га по сравнению с размещением этой культуры в севообороте. Бессменное выращивание сои отражается и на посевных качествах семян (табл. 4.8). Так, энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян в этом варианте на 5-6j ниже1, чем в севообороте после клевера и пшеницы. При возделывании после пшеницы и клевера.получены семена с практически одинаковыми посевными качествами.
Следует отметить, что эти отклонения под влиянием предшественников неоднозначны. В. неблагоприятные, годы они усиливаются, в благоприятные исчезают. Так, в 1974 г. , наиболее неблагоприятном за годы проведения этих опытов, колебания между вариантами по энергии прорастания были II, по всхожести - 6%. В 1973 г/, который по метеорологическим условиям был несколько лучше 1974 г., колебания между вариантаїли составили несколько меньшую величину, соответственно 7 и %. В 1975 г. колебания между вариантами по посевным качествам не наблюдалось. Такім образом, в благоприятных условиях выращивания, несмотря на разницу в урожае, посевные качества семян могут быть достаточно высокими.
Предшественники оказывают влияние на урожай и в последействии. Семена, полученные после бессменного посева сои, снизили урожай в. сравнении с размещением после яровой пшеницы на 13.6$ (табл. 4.9).
Значительная разница между этими вариантами была получена в наиболее благоприятном по метеоусловиям 1975 году, она составила 3.8 ц/га (16.6. Наименьшая в 1976 г. - 0.8 ц/га. (5.6 ). От посева семян, полученных после клеверно-сидерального пара.в среднем за 3 года, урожай сои был на 8.9 выше, чем от.семян, полученных при бессменном посеве, данные таблицы 4.7 показывают, что урожай сои в прямом действии более значительное эффективное влияние оказывает клеверно-сидеральныи пар, чем пшеница, однако уже в 1-й год последействия, передаваемое через семена, существенной разности между этими вариантами не выявлено.
На второй год последействия, семена, полученные после разных предшественников, дали практически одинаковый урожай по всем вариантам. Колебания в урожае в среднем за 2 года составили 0.4 ц/га или 1.9#.
Анализ структуры урожая показывает, что разница в урожае сои в 1-й год последействия была получена в основном за счет более высокой продуктивности растений (табл. 4.10). При практически одинаковой густоте стояния растений перед уборкой у растений из семян от бессменного посева показатели структуры урожая были ниже, чем у растений от семян, полученных после пшеницы по числу бобов - на 1.2, по числу семян - на 3.7 шт., по массе семян - на 0.28 г.
Экономическая эффективность производства семян в различных экологических зонах Амурской области
Довольно четкое разграничение соесеящих районов Амурской области на 3 агроэкологические зоны подтверждается различиями уровня урожайности в каждой из зон (табл. 5.3). Наиболее высокий урожай сои за последние годы был получен в южной зоне - на 3.1 ц выше, чем в.центральной, на 3.8 ц выше, чем в северной. Вместе с тем, семена, выращенные в указанной зоне, по своим урожайным качествам в семенном потомстве не уступают или превосходят на 10-18$ семена из более, северных районов. Исходя из этого, следует считать южную зону наиболее благоприятной для ведения семеноводства сои.
Если допустить, что затраты труда и средств во всех зонах, с применением всего комплекса агротехнических мероприятий, по всей области равными можно определить экономическую эффективность производства семян в каждой из зон, как при настоящем его состоянии, та к и при завозе семян из южной зоны С табл. 5,4). Ведение семеноводства в южной зоне и ввоз семян сои в другие обеспечит дополнительный валовой сбор зерна. 11,0 тысяч тонн. Стоимость семян, завезенных из южной зоны, уменьшится в северной на 13 67, в центральной на.7.86 рублей. В целом эффективность зонального семеноводства составит 1359.3 тыс. рублей за год. Однако указанная эффективность привозных семян не будет ежегодной. Поэтому вторым очень важным условием в пользу зонального принципа организации семеноводства является быстрое внедрение новых сортов, за. счет более высокого коэффициента размножения семян в южной зоне. Выход кондиционных семян в этой зоне в.1.5 - 2.1 раза выше, чем в центральной и северной. Поэтому специализация южной зоны в семеноводческую ускорит внедрение новых сортов в 1.5-2 раза и тем самым даст возможность получить дополнительную продукцию от внедрения нового.. более урожайного сорта на 2-3 года быстрее.
В настоящее время в Амурской области сортосмена сои проходит медленно. На внедрение в производство нового сорта уходит 7-12 лет. Например , сорт.Смена, районированный в 1972 г. , в год районирования занимал площадь 8300 га. За десять лет площадь под ним увеличилась до 130 тыс. га, вместо рекомендованных 200 тыс. га. В настоящее время сорт заменяется более урожайными сортами ВНИИС I и ВНИИС 2, так и не достигнув максимального распространения.
В связи с этим мы предлагаем на начальных этапах внедрения сорта применять разреженные посевы. В своих расчетах мы сравнили одно5, двух- и трехгодичный посев с нормой высева в, 200 тыс. всхожих семян на га с обычным и загущенным посевом.
В качестве исходных данных расчета взяты экспериментальные данные, приравненные к производственным через коэффициент соответствия.
Коэффициент соответствия для наших исследований составил 2.2 (К = 2.2). Приняв в качестве основного условия коэффициент превышения нового сорта над базовым К = ІД, нами получены следующие ожидаемые.экономические эффекты от ускоренного внедрения сортов сои (табл. 5.5).
При ускоренном размножении в течение одного года площадь посева под сортом увеличивается за пятилетие по сравнению с общепринятыми нормами посева в 2.5-4.5 раза, а дополнительный валовой сбор семян в 2.5-3 раза. При ускоренном размно 129 кении в течение.2 лет площадь внедрения возрастает в 7-12 раз. Ускоренное размножение в течение 3 лет дает увеличение сбора зерна и площади в 15-18 раз. Однако прдаенение ускоренного размножения вызывает снижение дополнительного дохода на единицу площади. Увеличение площадей в первые годы может быть вначале невыгодным из-за снижения урожайности. Однако эти затраты в течение последующих лет многократно окупаются.
