Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор 9
1.1.Биологические особенности подсолнечника 9
1.2.Продуктивность сортов и гибридов подсолнечника в различных почвенно-климатических условиях РФ
1.3. Изученность вопросов режима орошения подсолнечника в РФ
1.4. Эффективность применения регуляторов роста под подсолнечник
1.5.Агротехника возделывания подсолнечника tr class="lib r1" td
Глава 2. Программа, методика, объекты и условия проведения исследований
2.1.Программа и методика исследований 36
2.2.Почвенно-климатические условия хозяйства 38
2.3. Погодные условия в годы исследований 39
2.4.Характеристика сортов и гибрида tr class="lib r1" td
Глава 3. Результаты исследований 45
3.1.Фенологические наблюдения 45
3.2.Облиственность растений подсолнечника и их высота 51
3.3.Основные показатели ассимиляционного аппарата изучаемых сортов и гибрида подсолнечника
3.4.Влияние особенностей сортов и гибрида подсолнечника на величину корзинок
3.5. Продуктивность сортов и гибрида подсолнечника на луговокаштановых почвах
3.6.Структура урожая изучаемых сортов и гибрида подсолнечника
3.7.Водный режим подсолнечника в зависимости от разных режимов орошения и регуляторов роста
3.8.Влияние изучаемых агроприёмов на развитие ассимиляционного аппарата
3.9. Водопотребление подсолнечника в зависимости от применения режимов орошения и регуляторов роста
3.10.Продуктивность семян подсолнечника в зависимости от режимов орошения и регуляторов роста tr class="lib r1" td
Глава 4. Экономическая эффективность выращивания сортов и гибрида подсолнечника
Заключение 106
Рекомендации производству 109
Список литературы 1
- Эффективность применения регуляторов роста под подсолнечник
- Погодные условия в годы исследований
- Продуктивность сортов и гибрида подсолнечника на луговокаштановых почвах
- Водопотребление подсолнечника в зависимости от применения режимов орошения и регуляторов роста
Эффективность применения регуляторов роста под подсолнечник
Основными странами - производителями семян являются: Россия, Украина, государства ЕС, Китай, Аргентина и США. Бесспорными лидерами по производству и экспорту подсолнечного масла являются Россия, Украина и Аргентина [42].
Почвенно-климатические условия Северного Кавказа позволяют выращивать многие виды масличных культур: яровой и озимый рапсы, редьку масличную, горчицу сизую и белую, подсолнечник, лен масличный. Однако в связи с тем, что с технологической точки зрения переработка семян подсолнечника в настоящее время осуществляется значительно проще, чем, например, рапса, целесообразность возделывания подсолнечника в сравнении с другими масличными культурами не вызывает сомнений [45].
Ведущее место по валовому сбору и урожайности семян подсолнечника в этом регионе занимает Краснодарский край. В благоприятные годы во многих хозяйствах здесь не редки урожаи семян 25-39 ц/га [74].
Актуальной задачей на сегодняшний день является создание и внедрение в сельскохозяйственное производство высокопродуктивных сортов и гибридов подсолнечника и разработка технологии их выращивания. Как показала практика, в экстремальных погодных условиях, в зоне недостаточного увлажнения в хозяйствах необходимо выращивать не только среднеспелые сорта и гибриды, но и среднераннеспелые, и даже раннеспелые. К таким относятся созданные в Донской зональной опытной станции сорта Фермер, Призёр, Донской 151, Дон РА, Донской 354 [26].
В условиях Краснодарского края исследовали продуктивность трёх гибридов при разных агротехнологических условиях. В результате выявлено, что более оптимальной является густота стояния растений 50 тыс. шт./га, а уменьшение или увеличение густоты стояния растений от оптимальной характеризуется соответственно увеличением или сокращением продолжительности вегетационного периода [55, 56].
В то же время данные эксперимента по Воронежской области показали, что оптимальной является густота 50…55 тыс. шт./га, при которой урожай составил 3,0…3,2 т/га [96].
Значительное место в увеличении урожайности и валовых сборов семян подсолнечника отводится сорту. Это один из важнейших факторов интенсификации сельскохозяйственного производства. До 60-х годов прошлого столетия в производстве в основном преобладали сорта местной селекции, которые отличались не только низкой урожайностью, но и не высоким содержанием масла в семенах (30…35%). Такие сорта сильно поражались болезнями, в том числе различными видами корзиночных гнилей и наиболее опасными вредителями. В отдельные годы, при массовом распространении болезней и вредителей, урожайность подсолнечника составляла только 2-3 ц/га.
Масличность семян лучших сортов и гибридов подсолнечника по данным Ж.К. Муратова [87] достигает, при соблюдении технологии возделывания, 48…52%, а некоторые селекционные номера имеют масличность около 60%.
С целью выявления наиболее перспективных для зоны сухих степей сортов и гибридов, а также совершенствования элементов технологии их возделывания, в 1994…1997 гг. в хозяйствах Волгоградской области испы-тывалось более 100 гибридов и сортов подсолнечника отечественной и зарубежной селекции. Полевыми исследованиями было установлено, что помимо густоты стояния растений, фактором, лимитирующим семенную продуктивность является влагообеспеченность [128].
В Волгоградской области, в 1996…1998 гг. изучались способы возделывания, густота стояния и устойчивость растений подсолнечника к болез 13 ням на фоне применения гербицидов [25, 135]. Наблюдения за 4 сортами и 6 гибридами велись на фоне трех норм высева: 40, 47 и 55 тыс. шт./га с планируемой густотой растений к уборке соответственно 30, 35 и 41 тыс. шт./га. Проведенные исследования показали, что в агроклиматических условиях су-хостепной зоны наиболее высокий урожай семян на уровне 2,3…3,3 т/га формируется при норме посева 47 тыс. шт./га, а лимитирующим фактором является влагообеспеченность почвы.
Аналогичные исследования проводились в этой же зоне в 2003…2009 годах на 4-х гибридах различных групп спелости по изучению влияния густоты стояния растений и схем посева. Было выявлено, что максимальная урожайность (2,1…2,2 т/га) обеспечивается для раннеспелых гибридов при густоте 40 тыс. шт./га, а для среднеранних гибридов при густоте 30 тыс. шт./га [79].
В ООО «Бурацкий», расположенного в восточной части Суровикинско-го района, с целью разработки приёмов основной обработки почвы для гибридов подсолнечника были проведены исследования. Наибольшую продуктивность, как показали данные исследований, обеспечили гибриды на варианте с глубокой обработкой почвы ППН-5, а меньшую - при поверхностной-БДТ-7. Наиболее высокоурожайным оказался сорт Альтаир [80].
Гибрид подсолнечника Кубанский 930, созданный во Всероссийском НИИ масличных культур относится к раннеспелым сортам. Продолжительность от посева до уборки в среднем составляет 115-120 дней. Высота растений 200…210 см. Масличность семянок 51…52%, содержание олеиновой кислоты в масле 75…81%. Средняя урожайность этого гибрида, по данным конкурсного сортоиспытания за 1995-1996 гг., составила 2,9 т/га, потенциальная – 4,1-4,2 т/га [76, 77].
В опытах Ф.И. Горбаченко [26], вегетационный период раннеспелых сортов ВНИИМК 888 и Березанский варьировал в пределах от 82 до 84 дней. Поэтому их можно выращивать также в северных и восточных районах стра 14
ны. Короткий вегетационный период позволяет также использовать их в по-укосных и пожнивных посевах, а при необходимости – для позднего пересева подсолнечника на Северном Кавказе, юге Украины, в Молдове и получать при этом 20…25 ц семян с 1 га.
Сочетание высокой продуктивности и скороспелости сортов и гибридов подсолнечника, как считает Лихачёв Н. [65] является фактором для условий Сибири. Поэтому современные технологии возделывания подсолнечника должны базироваться на использовании сортов и гибридов, адаптированных к климатическим особенностям региона [65].
По данным И.Н. Зенина [37] гибриды подсолнечника более отзывчивы на удобрения, чем сорта-популяции. Наибольшая прибавка урожайности гибрида Донской 151 получена при внесении N60Р60, при этом достоверной разницы от способа внесения (осенью под вспашку или при посеве локально-ленточным способом) не выявлено. Эффективность удобрений на гибридном подсолнечнике повышалась при севе с междурядьями 45 см.
По посевным качествам семена подсолнечника делятся на три класса. Семена 1 класса должны иметь чистоту не менее 99% и всхожесть не менее 95%, семена 2 класса – соответственно не менее 98 и 93% и 3 класса – не менее 97 и 90% [111].
Погодные условия в годы исследований
Погодные условия в июле месяце характеризовались тем, что наблюдалась высокая температура воздуха (25,60С, при норме 23,90С), при недостаточном количестве осадков- 24,7 мм. Крайне неблагоприятные условия для роста и развития растений подсолнечника сложились в августе, где показатель увлажнения составил ГТК - 0.
Анализируя погодные условия 2014 года можно отметить, что условия весеннего периода были благоприятными для роста и развития растений подсолнечника, а в летние месяцы, при высоких значениях температуры воздуха и незначительных осадках сложились экстремальные условия. Период вегетации 2015 года также характеризовался как очень засушливый (таблица 3). Показатель гидротермического коэффициента составил 0,4.
Анализ погодных условий по периодам вегетации растений подсолнечника показал следующее.В апреле и мае месяцах значения температуры воздуха превысили среднемноголетние данные соответственно на 1,5…1,80С, количество осадков составило- 25,7-43,6 мм (при нормах 30…32 мм). Показатели ГТК составили соответственно 0,8. В летние месяцы отмечены высокие температуры воздуха и незначительное количество осадков. Показатель гидротермического коэффициента варьировал в пределах от 0 до 0,4. Следовательно, весенний период незначительно отличался от многолетних данных, и был благоприятным для появления всходов и прохождения начальных этапов развития растений подсолнечника. В остальной период вегетации (в летние месяцы) погодные условия были неблагоприятными, в связи с чем выходом из ситуации является орошение.
Близким к средним многолетним характеристикам по итоговым показателям оказался 2016 год, однако помесячные данные сильно между собой отличались (таблица 4).
Апрель был более сухим и теплым, что позволило начать полевые работы и организовать посев семян подсолнечника. Погодные условия мая также практически не отличались от среднемноголетних показателей. Июнь был по всем погодным условиям близок к норме, а июль, напротив, был на 1,20С жарче, и осадков выпало в 2,7 раза выше нормы. Следовательно, климат в 2016 г. можно оценить как очень засушливый(ГТК- 0,6).
Таким образом, почвенно-климатические условия ООО МХП «Чаро-динское» благоприятны для возделывания и получения высоких и устойчи 43
вых урожаев всех сельскохозяйственных культур, включая и подсолнечник, при условии применения орошения.
Сорт подсолнечника Круиз - раннеспелый сорт подсолнечника специального назначения. Масло аналогично оливковому, отличается высоким содержанием олеиновой кислоты – до 70 %. Период вегетации 83-86 дней. Рекомендуется для Северо-Кавказского региона. Масличность семян до 49 %. Урожайность семян до 31 ц/га. Высота растения 191 см.
При переопылении не теряет высокоолеиновости семян. Устойчив к заразихе и подсолнечниковой моли, толерантен к фомопсису. Характеризуется повышенной отзывчивостью на высокий агрофон.
Гибрид Кубанский 930 - трехлинейный гибрид, раннеспелый. Продолжительность периода вегетации от всходов до физиологической спелости 84-86 дней. Высота растения 180-190 см. Стебель прямостоячий, опушен-ность слабая. Листья зеленые сердцевидной формы. Крупная корзинка, повернутая вниз. Потенциальная урожайность 3,6-3,8 т/га.
Сорт Мастер — среднеспелый. Растение высокое, высота 190-200 см. Продолжительность периода вегетации от восходов до физиологической спелости 92-94 дня. Стебель среднеопушенный в верхней части, прямостоячий. Листья темно-зеленые сердцевидные. Корзинка на стадии зрелости выпуклой формы, повернутая вниз, большого размера, Семянка среднего размера, черная, тонколузжистая (19-22%), панцирность 100%,продолговато - яйцевидной формы. Урожайность семян составляет 3,3-3,6 т/га, максимальная урожайность в производственный условиях - 4,05 т/га.
Сорт Умник - раннеспелый сорт подсолнечника масличного типа. Продолжительность вегетационного периода 82-86 суток, высота растений 175-195 см. Отзывчив на внесение минеральных удобрений. Хороший предшественник в севообороте.
Содержание белка в ядре 16-18 %, лузжистость семянок 21-23 %,масличность абсолютно сухих семянок 52-54 %. Сорт обладает высокой толерантностью к ложной мучнистой росе, заразихе, подсолнечной моли, фомопсису, ржавчине, сухой гнили и вертициллёзу. Урожайность семянок до 3,2 – 3,8 т/га.
Сорт Бузулук - очень раннеспелый создан в Всероссийском научно-исследовательском институте масличных культур имени В.С. Пустовойта под руководством д.с.-х.н. С.Г. Бородина.
Вегетационный период: всходы — биологическая спелость 80-85 дней, уборочная 95-97 дней. Высота растений 170-180 см, наклон корзинки средний. Густота стояния к уборке — 40 45-50 тыс. раст./гектар, при пересеве — до 35 тыс. раст./гектар. Масличность семянок 52-54%, масса 1000 семян 5565г.
Сорт интенсивного типа, высокотехнологичен, не поражается заразихой, расами мучнистой росы и подсолнечной молью. Сорт обладает высокой продуктивностью, скороспелостью, выровненностью по высоте растений и прохождению фенологических фаз, мощной корневой системой и прочным стеблем, сорт обладает улучшенными дизайно-эстетическими признаками. Сорт не требует десикации, засухоустойчивый, полевая толерантность к фомопсису и гнилям, пригоден для пересевов до второй декады июня. Урожайность в конкурсном сортоиспытании за 2004-2008 годы составила 33,2 центнеров с гектара, потенциальная 30-35 центнеров с гектара.
Продуктивность сортов и гибрида подсолнечника на луговокаштановых почвах
При возделывании подсолнечника принципиальное значение имеет возделывание сортов (гибридные популяции) и гибридов.
В Государственном реестре по Северо-Кавказскому региону, включая Ставропольский край, допущено к использованию 266 сортов и гибридов подсолнечника. Инспектура Госсортсети по Ставропольскому краю рекомендует 30 из допущенных, в том числе 17 отечественной селекции. А в Республике Дагестан районированы всего лишь сорт подсолнечника ВНИИМК 8883 и гибрид Почин [71]. Поэтому нас интересовал вопрос об особенностях развития перспективных сортов и гибрида подсолнечника
По сравнению с гибридными популяциями, гибриды отличаются более равномерным созреванием и более высокой продуктивностью Все элементы технологии при возделывании гибридов должны четко соблюдаться. Запаздывание с уборкой особенно опасно для сохранения урожая [67].
Согласно данным Горбаченко Ф.И. и др. [26], создание и внедрение в сельскохозяйственное производство высокопродуктивных сортов и гибридов подсолнечника и разработка технологии их выращивания является актуальной задачей на сегодняшний день. В зоне недостаточного увлажнения, в экстремальных погодных условиях в хозяйствах необходимо выращивать не только среднеспелые сорта и гибриды, но и среднераннеспелые, и даже раннеспелые. К таким относятся созданные в Донской опытной станции сорта Фермер, Призёр, Донской 151, Дон РА, Донской 354.
В различных микрозонах Саратовской области изучали большой набор гибридов и сортов подсолнечника. Продуктивность их варьировала в пределах 1,0-3,0 т/га [91].
Сорт или гибрид подсолнечника является важнейшим элементом технологии возделывания. Поэтому посев следует проводить только рекомендованными к возделыванию сортами и гибридами интенсивного типа. Именно они при прочих равных условиях способны на 35-50% и более повышать валовые сборы семян. Каждый элемент технологии возделывания в зависимости от конкретных условий оказывает определенное влияние на величину и качество урожая. С хозяйственной точки зрения важна и низкорослость скороспелых сортов и гибридов. Она позволяет убирать без применения дорогостоящих специальных жаток [131, 132].
Современные высокопродуктивные сорта и гибриды подсолнечника (Березанский, ВНИИМК 8883, г. Сигнал и другие), созданные в нашей стране, дают с единицы площади высокие сборы ценного пищевого масла и белка. Значительный вклад в создание высокопродуктивных, иммунных к заразихе и подсолнечниковой моли сортов и гибридов, внесли ученые Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур им. В.С. Пустовойта, а также его Донского филиала ВНИИМК. Эти сорта и гибриды высеваются в регионе Северного Кавказа на площади более 1,5 млн. га [51].
В 2010-2012 гг. в республике Адыгея были проведены исследования, направленные на поиск биологических возможностей и адаптации гибридов подсолнечника в разных экологических условиях. Установлено, что в равнинной зоне необходимо выращивать гибрид Альтаир (урожайность -1,47 т/га, масличность- 30,4%), в предгорной зоне гибрид Барс (урожайность -2,90 т/га, масличность- 48,1 %), в горной зоне гибрид Беркут (урожайность -2,43 т/га, масличность- 48,5 % [73].
По данным Д.С. Васильева [20, 21], только современные интенсивные сорта и гибриды способны с наибольшей отдачей использовать биоклиматический потенциал и создаваемые условия. Однако сортосмена их в России идет медленно. Из 25 предложенных производству в 1998 году сортов-популяций подсолнечника 14 созданы более 10 лет назад, но именно они занимают 32% посевных площадей под этой культурой. Медленно внедряются в производство гибриды. Под них отводится каждый пятый гектар посевов.
Большинство гибридов подсолнечника экологически пластичны, имеют высокую масличность семян, обладают устойчивостью к ложной мучнистой росе и заразихе, высокой урожайностью и другими ценными хозяйственно-биологическими признаками. Масло гибрида Кубанский 341 по качеству приближается к оливковому, в нем содержится более 70% олеиновой кислоты [29].
В исследованиях Ф.М. Горбаченко [26] раннеспелые, высокоурожайные и высокомасличные сорта подсолнечника ВНИИМК 8883 и Березанский созревали за 82-84 дня. Они могут возделываться в северных и восточных районах страны. Короткий вегетационный период позволяет также использовать их в поукосных и пожнивных посевах, а при необходимости – для позднего пересева подсолнечника на Северном Кавказе, юге Украины, в Молдове и получать при этом 20-25 ц семян с 1 га. По данным К.М. Васютина [24] достоинством скороспелых сортов и гибридов являются не только высокая продуктивность семян, но и то, что они рано созревают, обеспечивая возможность уборки в конце первой декады августа. Это позволяет получать сухие семена, практически не поражаемые корзиночными гнилями.
В наших исследованиях, более высокую продуктивность обеспечил среднеспелый сорт Мастер. Так, в среднем за годы проведения исследований, его урожайность составила 1,84 т/га. Это на 12,9 % выше данных по стандарту (Круиз), на 21,0 % выше гибрида Кубанский 930, на 7,0 % больше сорта Умник и на 34,3 % выше сорта Бузулук (таблица 14). Минимальный показатель (1,53 т/га) отмечен у сорта Бузулук. Достаточно неплохие результаты показал сорт Умник- 1,72 т/га. Стандарт (Круиз) и гибрид Кубанский 930 занимают промежуточное положение.
Водопотребление подсолнечника в зависимости от применения режимов орошения и регуляторов роста
Изучение режима орошения подсолнечника в засушливой черноземной степи Поволжья в 2005…2007 гг. позволило установить, что в критический период развития подсолнечника (от образования корзинки до цветения) в активном корнеобитаемом слое почвы 0,6 м необходимо поддерживать почвенную влажность в пределах от 55 до 100% НВ. Наибольшая урожайность подсолнечника 2,2 т/га в среднем за 3 года достигнута при поддержании влажности расчетного слоя не ниже 80% НВ в течении всей вегетации [8].
Некоторые исследователи рекомендуют от всходов до цветения поддерживать влажность почвы не ниже 60-70 % НВ, а от цветения до начала созревания - 75-80 % НВ.
По мнению французских ученых, в период от образования корзинки до полного формирования семянок с продолжительностью 40 дней, подсолнечник наиболее чувствителен к дефициту влаги.
Аналогичного мнения придерживается также В.К. Морозов [86], который в ходе проведённых исследований установил, что наиболее оптимальные условия для роста и развития растений подсолнечника складываются при режиме орошения, предусматривающий проведение поливов при предполив-ном пороге 70 % НВ в межфазный период от всходов до образования корзинки и 80 % НВ – в остальной период.
В длительном стационарном опыте с 1948 года изучали влияние систем удобрений и орошения на продуктивность следующих сортов и гибридов подсолнечника: ВНИИМК 8883, Флагман, Передовик, Родник, Мастер, СПК.
Режим орошения предусматривал проведение вегетационных поливов при предполивном пороге увлажнения 75-80%НВ. При этом, значения оросительных норм, в зависимости от обеспеченности вегетационного периода колебались в пределах от 550 до 1300 м3/га, а показатели суммарного водо-потребления -от 1805 до 2258 м3/га[64].
Оптимальные условия для роста и развития растений подсолнечника, согласно данным В.К. Морозова [86], создаются при режиме орошения, предусматривающий проведение поливов при влажности почвы 70% НВ в период от всходов до образования корзинки и 80% НВ в период от образования корзинки до созревания.
Ученые Дагестанского НИИСХ рекомендуют в орошаемых условиях высевать подсолнечник, возделываемый по индустриальной технологии, по люцерне, озимой пшенице или кукурузе на силос. При этом, в течение вегетационного периода целесообразно проведение 3-х поливов дождевальными установками с нормой 500…600 м3/га в фазе 4…5 листьев, перед цветением и в период плодообразования и налива зерна[116].
В равнинной зоне Дагестана, научно-обоснованной системой ведения АПК Дагестана в конце 20 века был рекомендован режим орошения подсолнечника, предусматривающий проведение влагозарядкового полива нормами 1000…1200 м3/га и1800…2000 м3/га, в зависимости от УГВ, и вегетационные поливы при предполивном пороге 70…75% НВ [117].
В более поздних рекомендациях учёные ФГНУ Дагестанский НИИСХ, при выращивании подсолнечника рекомендуют режим орошения, предусматривающий влагозарядковый полив нормой 1500…1600 м3/га и 1- 2 вегетационных поливов нормой 1000…1200 м3/га- при поливе по бороздам и 3- 4 полива нормой 600…700 м3/га, при поливе дождеванием. Такой режим орошения позволяет поддерживать в метровом слое влажность почвы не ниже 70% НВ до цветения и 80% НВ от цветения до созревания [71].
В опытах В.А. Кулыгина и др.[54] установлено, что по сравнению с богарными условиями, интенсивное орошение способствовало повышению продуктивности подсолнечника в 2,0 раза. Показатели урожайности при во-досберегающем режиме орошения снизились на 15,6-37,4 %. Данные наших исследований показали, что различия в водном режиме почвы на вариантах опыта создавались варьированием поливной нормы (таблицы 19-21). Количество поливов, оросительная норма и водопотребление подсолнечника зависели в основном от заданной предполивной влажности почвы и погодных условий года.
В 2014 году, влагозарядковый полив, проведённый осенью, выпавшие осадки ранней весной, а также осенне-зимние запасы влаги в почве позволили поддержать влажность почвы на достаточно высоком уровне (рисунок 19, таблица 17). Первый вегетационный полив в опыте в 2014 году потребовался по вариантам опыта 15.06; 17.06 и 14.06. Фактические поливные нормы при этом составили: на первом варианте (контроль,1,0 m) 950 м3/га, втором (снижение поливных норм на 20 %, 0,8m)- 750м3/га, третьем варианте (снижение поливных норм на 40 %, 0,6m) - 550 м3/га.