Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья
Биологические особенности и сравнительная оценка продуктивности различных сортов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья. Влияние нормы высева и способов посева на продуктивность расторопши. Учет динамики накопления биомассы.
Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.05.2018 |
Размер файла | 312,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
На правах рукописи
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья
06.01.01 - общее земледелие, растениеводство
Николайченко Наталия Викторовна
Кинель 2014
Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» в период 2000-2012 гг.
Научный консультант - Худенко Мария Никифоровна,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ
Официальные оппоненты: Глуховцев Владимир Всеволодович,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН, ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия», профессор кафедры растениеводства и селекции
Кислов Анатолий Васильевич,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБНУ «Волжский научно-иследовательский институт гидротехники и мелиорации»,
зам. директора по научной работе
Шадских Владимир Александрович,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ «Волжский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации», зам. директора по научной работе
Ведущая организация: Государственное научное учреждение «НИИСХ Юго-Востока».
Защита состоится « 25 » февраля 2014 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.058.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 446442, Самарская область, г.о. Кинель, п.г.т. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 2, ауд. 1204.
e-mail: ssaa-samara@mail.ru
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».
Автореферат разослан « 23 » января 2014 г.
Ученый секретарь Марковская Галина Кусаиновна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
расторопша черноземный каштановый поволжье
Актуальность темы исследований. В мировой медицинской практике в настоящее время отмечается устойчивая тенденция увеличения использования лечебных и профилактических препаратов растительного происхождения. Производство экологически чистого фармацевтического сырья является стратегической задачей растениеводства Российской Федерации.
При лечении заболеваний пищеварения в мире активно используют гепатопротекторы - группу препаратов, избирательно влияющих на печень. В своих исследованиях Л.И. Дранник, Л.Г. Долганенко и О.И. Гризодуб (1993) пришли к выводу, что к лекарственным средствам данной группы относятся прежде всего те, которые созданы на основе расторопши пятнистой. Ее применяют для лечения острых и хронических гепатитов, цирроза и токсико-метаболических поражений печени и заболеваний желчных путей. И.П. Перевозченко (1989), F. Martinez (1993) считают ценным лекарственным растением расторопшу пятнистую - Silybummarianum (L.) Gaertn. Флаволигнаны расторопши способствуют успешному выводу токсинов из печени, выведению солей и шлаков. Улучшить обеспечение населения эффективными лекарственными средствами можно за счет растительного сырья. А.М. Задорожный (1988) отмечает, что природных зарослей расторопша у нас в стране не образует, поэтому необходимо расширять площади посева высокопродуктивных сортов.
Для степной зоны Поволжья эта культура новая, поэтому технология ее возделывания нуждается в изучении и корректировке с учетом почвенно-климатических условий региона.
В связи с этим исследования, направленные на расширение посевных площадей и совершенствование технологии возделывания с целью получения устойчивых урожаев высококачественных и экологически чистых семян расторопши пятнистой, являются актуальными.
Степень разработанности. Вопросам некоторых элементов технологии возделывания расторопши в лесостепной зоне Поволжья, в частности подборам наиболее продуктивных сортов, оптимальных норм высева и способов посева, перспективам применения орошения расторопши, посвящены работы К.С. Пименова (2000; 2002), А.Н. Кшникаткиной (1996, 1998, 2000) и В.С. Поспелова (2008). О положительном влиянии на продуктивность расторопши микроэлементов, стимуляторов роста свидетельствуют работы А.Н. Кшникаткиной (2005; 2007) и В.А. Гущиной (2003). В засушливой зоне Поволжья эти и другие приемы технологии возделывания расторопши пятнистой не изучены.
Цель исследований - формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой на основе изучения ее биологических особенностей и разработки адаптивной технологии возделывания в условиях черноземных и каштановых почв степной зоны Поволжья.
Задачи исследований.
1. Изучить закономерности роста, развития, особенности формирования элементов продуктивности элементов продуктивности расторопши пятнистой в зависимости от сортовых особенностей, приемов возделывания и почвенно-климатических условий.
2. Определить основные критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши пятнистой по сравнению с другими культурами этого же семейства.
3. Провести подбор сортов и дать сравнительный анализ их продуктивности, вывести новый засухоустойчивый и высокопродуктивный сорт с высоким содержанием биологически активных веществ - флаволигнанов, способствующих регенерации клеток печени.
4. Разработать оптимальные параметры приемов адаптивной технологии возделывания, обеспечивающей формирование высокопродуктивных агрофитоценозов расторопши пятнистой: нормы высева и способы посева, приемы основной и предпосевной обработки почвы, внесение гербицидов в баковых смесях с гуминовыми препаратами, дозы минеральных удобрений, применение микроэлементов и стимуляторов роста, подбор предшественников и различные режимы орошения.
5. Выявить способ повышения семенной продуктивности расторопши пятнистой, определить оптимальные сроки и способы уборки.
6. Дать экономическую, агроэнергетическую оценку элементов технологии возделывания расторопши пятнистой.
Научная новизна. Впервые в засушливой зоне Поволжья установлены особенности физиологических процессов, определяющие степень засухоустойчивости расторопши по сравнению с представителем того же семейства - татарником. Выявлены тесные взаимосвязи между основными показателями элементов продукционного процесса в зависимости от основных приемов возделывания расторопши пятнистой, позволяющие прогнозировать урожайность надземной биомассы и семян.
Проведен подбор и дана сравнительная оценка продуктивности возделываемых и новых сортов расторопши пятнистой (Панацея, Амулет) с учетом урожайности, химического состава и качества семян, содержания биологически активных веществ - флаволигнанов. Выведенный нами сорт расторопши пятнистой Амулет районирован в 2011 году по всем регионам РФ (Москва, 2011); авторское свидетельство № 55587 и патент № 6346, 2012 г.
Разработан способ повышения семенной продуктивности расторопши пятнистой в условиях засушливого климата (патент № 2457655, 2012 г.)
Впервые установлено влияние предшественников расторопши пятнистой, способов обработки почвы и посева на продуктивность культуры.
Выявлена высокая эффективность использования гуминовых препаратов в качестве антидотов при совместном внесении в баковых смесях с гербицидами в борьбе с сорной растительностью на посевах расторопши.
Определены дозы внесения минеральных удобрений в сочетании с микроудобрениями и стимуляторами роста; влияние орошения при пороге предполивной влажности 70 % НВ, позволяющего наиболее полно реализовать биологический потенциал расторопши пятнистой в степной зоне Поволжья.
Запатентован способ возделывания расторопши пятнистой на семена (патент № 2457667, 2012).
Разработаны технические условия получения масла расторопши (ТУ-9141-001-00497-07), а также его композиций с подсолнечным (ТУ-914113010514645-05) и тыквенным маслом (ТУ-914118610514645-12).
Установлены технические условия получения шрота пищевого белково-углеводного расторопшевого (ТУ 9146-138-10514645-06) и кормовой добавки «Иммунорост», включающей в себя жмых расторопши (ТУ 9296-006-00493497-2013).
Теоретическая значимость. Разработана стратегия формирования высокопродуктивных агроценозов расторопши пятнистой на основе создания нового сорта, определены степень засухоустойчивости культуры и влияние на этот показатель разработанного комплекса агротехнических приемов возделывания. Установлены закономерности роста, развития и формирования элементов продукционного процесса расторопши в зависимости от предшественников, способов обработки почвы, способов и норм высева, режима минерального питания и орошения, способов и сроков уборки в условиях степной зоны Поволжья.
Практическая значимость. Разработанные научно обоснованные приемы технологии возделывания расторопши пятнистой обеспечили получение в степной зоне Поволжья экологически чистых с высокими качественными показателями семян 1,15 т/га на богаре и 1,52 т/га при орошении. Рекомендованные приемы технологии возделывания расторопши внедрены на площади более 600 га в ГПЗ «Еланский» Самойловского района, в К(Ф)Х «Чурляев» и К(Ф)Х «Нива-Xофф» Аткарского района, в К(Ф)Х «Гоферберг» Лысогорского района, в колхозе «Победа» Красноармейского района и в колхозе «Михайловское» Марксовского района Саратовской области. Прибавка урожайности семян по сравнению с ранее принятыми приемами технологии возделывания составила 0,20-0,35 т/га и обеспечила получение чистого дохода 17,32- 20,40 тыс. руб. с 1 га., при уровне рентабельности- 364- 580% ; на темно- каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья- 11,14- 12,31 тыс. руб. с 1 га и 319- 376% , соответственно. Предлагаемая технология возделывания расторопши пятнистой на семена позволяет значительно повысить конкурентоспособность культуры в современных условиях рыночных условиях. При реализации масла и жмыха из расторопши пятнистой повышается экономическая эффективность возделывания культуры в 1,8-2,5 раза по сравнению с реализацией семяненами.
Положения, выносимые на защиту:
· максимальные значения листовой поверхности (50,5-55,0 тыс.м2/га) и фотосинтетического потенциала (1850-2240 тыс.м2/гаЧсутки) в условиях степной зоны Поволжья формируются высокопродуктивными сортами Панацея и Амулет, обеспечивающими накопление сухой надземной массы до 3,8-4,5 т/га и сухой массы корней до 2,8-3,4 т/га; наиболее продуктивные в условиях различной влагообеспеченности на черноземных и каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья сорта расторопши Панацея и Амулет (выведенный нами), обеспечивают получение до 1,12-1,40 т/га семян с высоким содержанием (3,3-3,5 %) ценных в фармакологическом отношении веществ - флаволигнанов;
· основные критерии оценки степени засухоустойчивости растений у расторопши пятнистой на 12-15 % ниже по сравнению с другими культурами этого же семейства;
· оптимальный способ посева расторопши пятнистой - обычный рядовой (15 см) при норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га на черноземах и 400 тыс. всхожих семян на 1 га на каштановых почвах; лучшие приемы основной и предпосевной обработки почвы - вспашка на 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией, применение на семенных участках гербицидов в баковых смесях с гуминовыми препаратами;
· оптимальная доза минеральных удобрений - N80P80R60, применение микроудобрений и стимуляторов роста для обработки семян и посевов. Лучшие предшественники расторопши пятнистой в засушливые годы - пар, в среднезасушливые и влажные - паровая озимь;
· оптимальный срок уборки расторопши на семена - фаза восковой спелости, когда в центре раскрывающейся корзинки появляется бело-кремовый цвет и диаметр такого окрашивания корзинки не превышает 1,2-1,5 см.
Степень достоверности. Достоверность полученных результатов исследований подтверждается большим количеством наблюдений и учетов в лабораторных и полевых опытах, критериями статистической обработки экспериментальных данных методами дисперсионного и корреляционного анализов и положительными результатами апробации научных исследований при их внедрении в производство.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены и получили положительную оценку на международных симпозиумах: V, VI, VII «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Пущино, 2003; 2005; 2007), VII «Нетрадиционные и редкие растения, природные соединения и перспективы их использования» (Белгород, 2006); на международных научно-практических конференциях: IV «Интродукция нетрадиционных и редких сельскохозяйственных растений» (Ульяновск, 2002), «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2002), VIII «Интродукция нетрадиционных и редких растений» (Мичуринск, 2008); на Всероссийских научно-практических конференциях: «Флористические и геоботанические исследования в Европейской России» (Саратов, 2000), «Вавиловские чтения» (Саратов, 2000-2013), II «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва, 2003); на совещаниях и семинарах специалистов сельского хозяйства Саратовской области и степного Поволжья (2004-2012).
Публикации. По теме диссертации опубликована 51 печатная работа, в том числе 13 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, получены 3 патента на изобретения, авторское свидетельство, 3 ТУ и сертификата на масло расторопшевое и жмых.
Диссертация изложена на 332 страницах компьютерного текста, состоит из 8 глав, выводов и рекомендаций производству. Содержит 130 таблиц, 26 рисунков, 62 приложения и список литературы из 309 источников, из них 42 - иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Условия проведения, схемы опытов и методика исследований
Экспериментальные исследования выполняли по следующим основным направлениям:
1. Изучение влияния различных факторов на формирование агроценозов расторопши пятнистой проводили в 2000-2012 гг. на опытных полях Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова и ФГБНУ РосНИИСК «Россорго», в К(Ф)Х «Нива-Хофф» Аткарского района, ГПЗ «Еланский» Самойловского района, колхозе «Победа» Красноармейского района Саратовской области.
2. Разработку элементов адаптивной технологии возделывания расторопши пятнистой в богарных условиях осуществляли в 2004-2009 гг. в условиях К(Ф)Х «Нива-Хофф» Аткарского района и К(Ф)Х «Чурляев» Аткарского района Саратовской области.
3. Приемы технологии выращивания расторопши пятнистой в условиях орошения изучали в 2006-2010 гг. на опытном поле колхоза «Михайловское» Марксовского района и К(Ф)Х «Семья Жайлауловых» Энгельсского района Саратовской области
Климат региона характеризуется как континентальный и суровый. Среднегодовая сумма осадков - 250-480 мм. Вегетационные периоды расторопши пятнистой по обеспеченности влагой характеризовались как засушливые в 2004, 2007, 2009, 2010, 2011 гг.; cреднеобеспеченные влагой - в 2002, 2005, 2008, 2012 гг. и влажные - в 2000, 2001, 2003, 2006 гг.
В местах проведения полевых опытов почвы были характерными для сухостепного Поволжья. Черноземная степь с обыкновенными и южными черноземами: содержание гумуса - 4,1-5,0 %, обеспеченность общим азотом - 10-19 мг/кг, доступным фосфором - 21-36 мг/кг и обменным калием - 160-180 мг/кг почвы. Сухая степь с темно-каштановыми почвами: содержание гумуса - 2,6-3,7 %, обеспеченность общим азотом - 10-15 мг/кг, доступным фосфором - 14-20 мг/кг и обменным калием - 185-265 мг/кг почвы.
Подробные характеристики схем полевых экспериментов приведены по ходу анализа результативной части исследований. Полевые пыты закладывали в 4-кратной повторности, систематическим методом. Учетная площадь делянок составляла 64-108 м2, а посевная - 168-200 м2. На опытных участках все агротехнические мероприятия выполняли в соответствии с рекомендациями ВИЛАР (2000) и НИИСХ Юго-Востока (1973). Организация и проведение полевых опытов и исследований осуществляли по общепринятым методическим руководствам: методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985), методическим разработкам П.Н. Константинова (1952), Н.З. Станкова (1964), А.А. Роде (1970), С.А. Воробьева (1955), Н.И. Саввинова, Н.А. Качинского, М.М. Кононовой (1969), М.П. Чуб (1986), М.Г. Тарановской (1965) и др.
Почвенные образцы отбирали согласно ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 28168-89, ГОСТ 17.4.4.02-84. Анализы водной вытяжки проводили по ГОСТ 26424-85, ГОСТ 26426-85, ГОСТ 26427-85, ГОСТ 26428-85. Гранулометрический состав и плотность сложения почвы определяли по ГОСТ 12536-79, влажность почвы - термостатно-весовым методом (ГОСТ 20915-75, ГОСТ 28268-89).
Структурные и качественные показатели маслосемян расторопши определяли по соответствующим нормативам: влажность семян (метод высушивания) - ГОСТ 12041-66, масса 1000 семян - ГОСТ 10842-76.
Биоэнергетическую эффективность применения различных агроприемов определяли по методике В.В. Коринца (1992) и ВАСХНИЛ (1993), статистическую обработку экспериментального материала выполняли методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (Доспехов Б.А., 1985; Глуховцев В.В., 2006, 2008).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Биологические особенности и сравнительная оценка продуктивности различных сортов расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья
Всхожесть семян. Наблюдается резкое отличие семян друг от друга по цвету и форме. Темно-коричневые семена имели лабораторную всхожесть на 6-8 % выше по сравнению с изогнутыми по форме и светло-серыми по цвету.
Наиболее ценные качества семена расторопши приобретают на второй год хранения, достигая лабораторной всхожести до 97 %, что на 8 % выше по сравнению с семенами первого года после уборки.
Закономерности роста и развития. В наших многолетних опытах (2000-2010) продолжительность вегетационного периода расторопши пятнистой колебалась от 86 до 104 дней. Установлена биологическая особенность расторопши - наличие удлиненных периодов от всходов до образования розетки (31-32 дня), от образования розетки до бутонизации (13-16 дней), а последующие периоды вегетации примерно равновеликие и непродолжительные (7-10 дней). Высота растений расторопши в острозасушливые годы составляла 77,5-86,1 см, а во влажные - 140,2-168,4 см.
Формирование ассимиляционного аппарата расторопши пятнистой и продуктивность его работы. В среднем за 2000-2009 гг. максимальных показателей листовая поверхность (42,6 тыс. м2/га) и фотосинтетический потенциал (1142 тыс. м2/га • дней) посевов расторопши достигали в фазе полного цветения. Аналогичная закономерность наблюдалась при формировании урожая зеленой массы, которая к фазе полного цветения достигала максимального показателя - 37,5 т/га, а накопление сухого вещества продолжало увеличиваться до фазы созревания - 4,42 т/га.
Масса корней и глубина их проникновения в почву увеличивались по мере развития растений и составляли к моменту созревания семян 3,5-4,9 т/га и 114-120 см соответственно. Особенность корневой системы расторопши проникать на большую глубину является важным показателем ее засухоустойчивости.
Критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши. Ксероморфность растений может быть оценена наибольшим числом устьиц на единицу площади листа (Ногтев В.П., 1950). В полевых опытах в 2000-2010 гг. установлено, что в острозасушливые годы (2004, 2007, 2009, 2010) у представителя того же семейства, что и расторопша, - татарника, было больше устьиц - от 34 до 44 шт./мм2, у расторопши - 30-40 шт./мм2.
Второй критерий засухоустойчивости - остаточный водный дефицит (Гусев И.А., 1982). Так, у татарника остаточный водный дефицита в фазу цветения составил 12,8 %, а у расторопши - 15,0 %.
Засухоустойчивость напрямую зависит от количества связанной воды и водоудерживающей способности растения. Содержание связанной воды в листьях расторопши повышается к моменту созревания семян до 52,8 %, что на 9-10 % меньше, чем у татарника. Водоудерживающая способность у татарника также на 10-12 % выше, чем у расторопши.
Важным критерием засухоустойчивости является предложенный Ю.В. Лобачевым (2000) коэффициент засухожароустойчивости (КЗЖУ). Сравнительный анализ рассчитанных нами КЗЖУ на протяжении 2000-2012 гг. по урожайности в различные по влагообеспеченности годы позволил установить, что наиболее высоким этот показатель был у татарника - 46,8 %, у подсолнечника ниже - 41,5 %, более низкий у расторопши - 36,0 % и самый низкий у пшеницы - 28,2 %. Это можно объяснить отсутствием опушенности на листьях расторопши, что не препятствует значительному испарению воды с ее крупных широких и сочных листьев. Кроме того, для расторопши в структуре надземной массы характерна высокая доля листьев в фазу цветения - до 50,5 %, что способствует повышению потери влаги и снижению засухоустойчивости. У татарника в фазу цветения доля листьев составила лишь 22,9 %, а у подсолнечника - 24,5 %. Таким образом, степень засухоустойчивости у расторопши ниже на 12-15 % по сравнению с татарником, следовательно, и жизнестойкость такого организма будет ниже, что отрицательно скажется на урожайности культуры.
Продуктивность сортов расторопши пятнистой на черноземных почвах степного Поволжья. Максимальная урожайность семян отмечалась у сортов Панацея и Амулет - 0,90 и 1,04 т/га соответственно, что на 19,0 и 29,2 % выше по сравнению с сортом Самарянка и на 30,0 и 40,4 % выше, чем у сорта Дебют (таблица 1).
По содержанию масла существенных отличий между изучаемыми сортами расторопши не установлено, а содержание флаволигнанов наиболее высоким было у сортов Панацея и Амулет - 3,2 и 3,5 % соответственно, против 2,9 и 3,0 % у сортов Дебют и Самарянка.
Таблица 1 - Урожайность и качество семян различных сортов расторопши на черноземах степной зоны Поволжья
Сорт |
Урожайность семян, т/га |
Содержание (среднее за 2006-2009 гг.), % |
||||||
2006 г. |
2007 г. |
2008 г. |
2009 г. |
среднее |
растительного масла |
флаволиг-нанов |
||
Дебют |
0,62 |
0,45 |
0,75 |
0,58 |
0,60 |
28,0 |
2,9 |
|
Самарянка |
0,73 |
0,62 |
0,80 |
0,69 |
0,71 |
29,5 |
3,0 |
|
Панацея |
1,07 |
0,75 |
0,86 |
0,92 |
0,90 |
30,0 |
3,2 |
|
Амулет |
1,13 |
0,82 |
1,24 |
0,98 |
1,04 |
30,5 |
3,5 |
|
Fфакт |
338,74* |
43,99* |
211,09* |
68,29* |
53,94* |
21,0* |
128,09* |
|
НСР05 |
0,031 |
0,036 |
0,034 |
0,037 |
0,034 |
2,11 |
0,13 |
Более продуктивные сорта Панацея и Амулет имели большее количество побегов (4,3-4,5 шт.) и корзинок (4,0-4,2 шт.) на 1 растение по сравнению с сортами Дебют и Самарянка, сформировавших по 3,8 и 3,9 побегов и 3,3 и 3,7 корзинок соответственно. Корреляционный анализ позволил выявить высокую зависимость между количеством побегов и урожайностью семян расторопши пятнистой (r = 0,93), которая описывается уравнением прямой линейной регрессии у = 1,1533х + 1,6867. Применение смешанного посева расторопши с фацелией по сравнению с одновидовым посевом повышает семенную продуктивность расторопши пятинистой на 10-12 % (патент № 2457655, 2012 г.).
Фитометрические показатели. У сортов Панацея и Амулет растения отличались лучшим развитием: высота растений к моменту уборки составила 119-146 см, листовая поверхность в момент цветения - 27,14-28,85 тыс. м2/га, ФП - 1367-1461 тыс. м2/га • дней, а ЧПФ - 2,9-3,0 г/м2 , а у сортов Дебют и Самарянка эти показатели были ниже на 15-18 %.
Установлена тесная корреляционная связь площади листовой поверхности с урожайностью семян расторопши пятнистой (r = 0,84), которая описывается уравнением линейной зависимости у = 3,087х + 7,1499.
Продуктивность сортов расторопши пятнистой в условиях ограниченной влагообеспеченности на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья. В этой зоне продуктивность всех изучаемых сортов была на 15-20 % ниже по сравнению с хорошо обеспеченными влагой условиями черноземной степи Поволжья. Максимальная урожайность семян наиболее продуктивных сортов Панацея и Амулет в среднем за 2006-2009 гг. составила 0,72 и 0,80 т/га соответственно, что на 12,0-29,0 % превышает сорта Самарянка и Дебют (таблица 2). Следует отметить, что в засушливые годы разница по урожайности семян между сортами сглаживалась и не превышала 15-18 %, а во влажные годы увеличивалась до 28-35 %. По количеству флаволигнанов выделились сорта Панацея и Амулет - 3,0 и 3,1 % против 2,7 и 2,8 % соответственно у сортов Дебют и Самарянка. На содержание масла в семенах расторопши оказали влияние условия влагообеспеченности в период вегетации. Содержание масла во влажные годы было на 2,1-2,4 % выше по сравнению с засушливыми.
В условиях черноземной степи Поволжья районированный сорт Панацея обеспечивает получение 0,90 т/га семян с высоким содержанием масла (29,3 %) и флаволигнанов (3 %). На темно-каштановых почвах степной зоны Поволжья невысокую, но устойчивую продуктивность обеспечивает районированный сорт Дебют - 0,51 т/га.
Наиболее высокую продуктивность в различных микрозонах степной зоны Поволжья показал выведенный нами и рекомендованный к использованию сорт Амулет: на черноземных почвах - 1,04 т/га семян; на темно-каштановых почвах - 0,80 т/га семян, что на 8,1-29,0 % выше по сравнению с другими изучаемыми сортами. Также по содержанию масла и флаволигнанов он превосходит на 9,0-14,5 % сорта Дебют и Самарянку.
Таблица 2 - Урожайность семян и содержание масла у различных сортов расторопши на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья
Сорт |
Урожайность, т/га |
Содержание масла, % |
Содержание флаволигнанов, % (среднее за 4 года) |
|||||||||
2006 г. |
2007 г. |
2008 г. |
2009 г. |
среднее |
2006 г. |
2007 г. |
2008 г. |
2009 г. |
среднее |
|||
Дебют |
0,56 |
0,44 |
0,55 |
0,49 |
0,51 |
27,5 |
26,5 |
29,5 |
27,5 |
27,7 |
2,7 |
|
Самарянка |
0,62 |
0,46 |
0,74 |
0,58 |
0,60 |
27,7 |
26,6 |
31,4 |
28,0 |
28,6 |
2,8 |
|
Панацея |
0,85 |
0,52 |
0,82 |
0,69 |
0,72 |
29,1 |
28,0 |
31,0 |
29,1 |
29,3 |
3,0 |
|
Амулет |
0,92 |
0,58 |
0,92 |
0,78 |
0,80 |
29,4 |
28,0 |
32,1 |
29,7 |
29,8 |
3,1 |
|
Fфакт |
337,89* |
43,99* |
211,09* |
61,49* |
53,94* |
20,0* |
114,09* |
191,21* |
95,06* |
108,40* |
77,66* |
|
НСР05 |
0,037 |
0,030 |
0,035 |
0,027 |
0,031 |
1,90 |
1,73 |
1,79 |
1,69 |
1,81 |
0,09 |
Влияние нормы высева и способов посева на продуктивность расторопши пятнистой на черноземных и каштановых почвах Поволжья
Рост и развитие растений расторопши пятнистой. С увеличением нормы высева полевая всхожесть семян имеет тенденцию к понижению. Так, полевая всхожесть на варианте с шириной междурядий 15 см при норме высева 100 тыс. всхожих семян на 1 га достигла 82,4 %, а при норме высева 700 тыс. шт./га снизилась на 6,0 % и составила 76,4 %. Аналогичная закономерность наблюдалась и на других способах посева. Показатель сохранности растений был максимальным на обычном рядовом (15 см), рядовом с расширенными междурядьями (30 см) и широкорядном (60 см) способах посева с нормой высева семян 100 тыс. шт./га и составил 96,1; 96,2 и 95,1 % соответственно, что на 5-6 % выше по сравнению с более высокими нормами высева.
Минимальная продолжительность вегетационного периода отмечалась при норме высева 700 тыс. шт./га - 92 дня, а максимальная - при норме высева 100 тыс. шт./га - 105 дней.
Особенности формирования ассимиляционной поверхности и продуктивность ее работы. Проведенный нами регрессионный и корреляционный анализ показал большую зависимость листовой поверхности от нормы высева, которая характеризуется высоким коэффициентом корреляции (r = 0,84). При этом уравнение регрессии имеет вид y = 3,25x +30.
При рядовом способе посева с увеличением нормы высева семян от 100 до 500 тыс. шт./га происходило повышение ФП от 1001,8 до 1574,0 тыс. м2 • га/дней, а дальнейшее повышение нормы высева семян до 700 тыс. шт./га приводило к снижению его на 29,4 %.
Динамика формирования урожая зеленой и сухой биомассы. При увеличении нормы высева от 100 до 700 тыс. шт./га на рядовом посеве увеличивалось накопление зеленой массы к фазе плодообразования от 30,51 до 35,2 т/га. Максимальное содержание сухого вещества отмечалось к фазе созревания на варианте рядового посева и норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1 га - 4,51 т/га.
Учет динамики накопления биомассы в течение вегетации дает возможность уже в фазу цветения установить закономерности формирования урожая надземной биомассы расторопши пятнистой и прогнозировать ее урожайность в конкретных почвенно-климатических условиях (рисунок 1). Так, при выращивании расторопши рядовым способом урожайность зеленой массы была максимальной - 350 ц/га и описывалась следующими показателями модели продуктивности: y = 3,8157x2,1174, коэффициент корреляции r = 0,91; на рядовом посеве с расширенными междурядьями (30 см) продуктивность была ниже (280 ц/га): y = 0,5265x2,750, r = 0,88; на широкорядном посеве (60 см) урожайность была самой низкой (200 ц/га): y = 0,8258x2,290, r = 0,86.
Рисунок 1 - Динамика формирования надземной массы расторопши при выращивании обычным рядовым способом (15 см), среднее за 2000-2003 гг.
Изучение особенностей развития корневой системы расторопши пятнистой показало, что независимо от густоты стояния растений 80 % корней расположено в слое 0-40 см. На разреженных посевах (100 тыс. шт./га) корневая система проникает в более глубинные слои почвы - 70-100 см, тем самым улучшается снабжение растений влагой (таблица 3).
Таблица 3 - Влияние нормы высева и способов посева на формирование корневой системы расторопши на черноземных почвах степного Поволжья, среднее за 2000-2003 гг.
Слой почвы, см |
Обычный рядовой способ посева (15 см) при густоте стояния растений |
Широкорядный посев (60 см) при густоте стояния растений 100 тыс./га |
|||||
500 тыс./га |
100 тыс./га |
т/га |
% |
||||
т/га |
% |
т/га |
% |
||||
0-10 |
0,700 |
26,8 |
0,600 |
25,0 |
0,665 |
27,5 |
|
10-20 |
0,505 |
20,1 |
0,405 |
17,3 |
0,420 |
22,2 |
|
20-30 |
0,360 |
13,9 |
0,350 |
14,3 |
0,275 |
12,6 |
|
30-40 |
0,300 |
11,6 |
0,275 |
11,4 |
0,200 |
9,1 |
|
40-50 |
0,250 |
9,6 |
0,250 |
10,2 |
0,180 |
8,2 |
|
50-60 |
0,228 |
8,7 |
0,180 |
8,4 |
0,126 |
5,7 |
|
60-70 |
0,145 |
5,6 |
0,110 |
4,6 |
0,110 |
4,5 |
|
70-80 |
0,072 |
2,0 |
0,100 |
4,2 |
0,090 |
4,1 |
|
80-90 |
0,043 |
1,6 |
0,060 |
2,5 |
0,069 |
3,1 |
|
90-100 |
0,027 |
1,0 |
0,050 |
2,1 |
0,045 |
2,0 |
|
0-50 |
2,115 |
80,6 |
1,880 |
79,0 |
1,740 |
79,9 |
|
50-100 |
0,515 |
19,4 |
0,500 |
21,0 |
0,440 |
20,1 |
|
70-100 |
0,142 |
4,2 |
0,210 |
8,8 |
0,204 |
9,2 |
|
0-100 |
2,630 |
100,0 |
2,380 |
100 |
2,180 |
100,0 |
На рядовом посеве с повышением нормы высева семян до 500 тыс./га отмечалась максимальная масса корней в слое 0-100 см - 2,630 т/га, она была выше на 0,250 т/га, или на 12 %, чем при норме высева 100 тыс. всхожих семян/га. На рядовом посеве с нормой высева 100 тыс. всхожих семян/га по сравнению с той же нормой на широкорядном посеве (60 см) корневая система в слое 0-100 см была мощнее на 0,20 т/га, или на 9 %.
Урожайность и качество семян расторопши пятнистой. На рядовом посеве при увеличении нормы высева от 100 тыс. до 700 тыс. всхожих семян на 1 га происходило резкое снижение массы одного растения - с 434,6 до 65,6 г; количества корзинок с одного растения - с 4,2 до 1,6 шт.; массы семян с 1 растения - с 8,7 до 1,0 г; количества семян в 1 корзинке - с 166 до 119 шт., а также массы 1000 семян - с 26,1 до 20,7 г, или на 32,2 %.
Проведенный корреляционный анализ позволил установить тесную связь между элементами продукционного процесса и урожаем семян расторопши пятнистой. Между количеством корзинок на 1 растение и урожайностью семян установлена прямая зависимость - коэффициент корреляции r = 0,83.
При норме высева 500 тыс. всхожих семян на 1га и обычном рядовом способе посева получена максимальная урожайность семян расторопши - 1,21 т/га, что в 1,9 раза выше по сравнению с нормой высева 100 тыс. шт./га (таблица 4).
Таблица 4 - Влияние способов посева и норм высева на урожайность семян расторопши пятнистой на опытном поле ФГБНУ РосНИИСК «Россорго» в условиях черноземных почв степного Поволжья
Ширина междурядий |
Норма высева, тыс. всхожих семян/1 га |
Урожайность семян, т/га |
Содержание (среднее за 2000-2003 гг.), % |
||||||
2000 г. |
2001 г. |
2002 г. |
2003 г. |
среднее |
белка |
растительного масла |
|||
15 см |
100 |
0,78 |
0,61 |
0,57 |
0,55 |
0,62 |
22,8 |
30,8 |
|
300 |
1,27 |
0,97 |
0,85 |
0,84 |
0,98 |
22,0 |
30,1 |
||
500 |
1,50 |
1,26 |
1,08 |
0,99 |
1,21 |
22,0 |
30,0 |
||
700 |
1,12 |
0,80 |
0,71 |
0,76 |
0,84 |
22,1 |
29,8 |
||
30 см |
100 |
1,11 |
0,94 |
0,81 |
0,74 |
0,90 |
21,8 |
30,6 |
|
200 |
1,00 |
0,82 |
0,73 |
0,70 |
0,81 |
21,6 |
30,0 |
||
300 |
0,76 |
0,71 |
0,60 |
0,61 |
0,67 |
21,4 |
29,4 |
||
60 см |
100 |
0,65 |
0,60 |
0,53 |
0,51 |
0,57 |
21,9 |
30,6 |
|
200 |
0,28 |
0,27 |
0,40 |
0,34 |
0,32 |
21,7 |
30,0 |
||
Fфакт |
2879,2* |
1553,8* |
805,01* |
1026,7* |
186,46* |
143,12* |
456,7* |
||
НСР05 по фактору А |
0,018 |
0,016 |
0,017 |
0,015 |
0.048 |
0,54 |
0,90 |
||
Fфакт |
103,75* |
141,47* |
108,65* |
37,903* |
8,465* |
166,45* |
564,2* |
||
НСР05 по фактору В |
0,018 |
0,016 |
0,017 |
0,015 |
0.048 |
0,66 |
0,96 |
||
Fфакт |
834,22* |
778,49* |
318,61* |
468,57* |
41,466* |
189,88* |
634,6* |
||
НСР05 по фактору АВ |
0,031 |
0,028 |
0,030 |
0,027 |
0.084 |
0,70 |
1,08 |
На рядовом способе посева с расширенными междурядьями (30 см) максимальная урожайность получена при норме высева 100 тыс. всхожих семян на га - 0,90 т/га, что в 1,5 раза выше по сравнению с широкорядным посевом (60 см) при одной и той же норме высева. Между урожайностью семян и густотой стояния растений установлена тесная корреляционная связь r = 0,84 (рисунок 2).
На содержание белка и масла нормы высева и способы посева не оказали заметного влияния.
Рисунок 2 - Зависимость урожайности семян расторопши от густоты стояния растений, среднее за 2000-2003 гг.
Способы и нормы посева оказали влияние на дружность созревания семян расторопши пятнистой. Так, на варианте обычного рядового посева с нормой высева 700 тыс. всхожих семян/га фаза начала созревания семян наступила на 17 дней раньше.
Засоренность посевов. Посевы расторопши пятнистой подвержены сильной засоренности, поскольку ее растения отличаются медленными темпами роста в начале вегетации. Наиболее низкое количество сорняков установлено на обычном рядовом посеве с максимальной густотой стояния 700 тыс. шт./га и составило 11,5 шт./ м2 массой 214 г/м2, что соответственно на 63 и 85 % меньше по сравнению с количеством сорняков при рядовом посеве с расширенными междурядьями (30 см) и широкорядном (60 см) способе посева с нормой высева 100 тыс. всхожих семян/га.
Продуктивность расторопши пятнистой при разных способах посева и нормах высева на темно-каштановых почвах изучалось на опытном поле колхоза «Михайловское» Марксовского района, расположенного в Саратовском Заволжье в условиях ограниченной влагообеспеченности. Оптимальным оказался обычный рядовой посев с нормой высева 400 тыс. всхожих семян/га (таблица 5).
Взаимодействие такой нормы высева и способа посева обеспечило получение максимальной урожайности семян - 0,90 т/га, что было выше на 0,14 т/га (15,6 %) по сравнению с рядовым посевом с расширенными междурядьями (30 см) и нормой высева 200 тыс. всхожих семян/га.
Урожайность семян расторопши пятнистой на темно-каштановых почвах сухой степи Поволжья по сравнению с черноземами степной зоны Поволжья была ниже на 15-20 %, а в острозасушливые годы эта разница достигала 25-30 %.
Таблица 5 - Влияние нормы высева и способов посева на урожайность и качество семян расторопши пятнистой на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья
Способ посева (фактор А) |
Норма высева, тыс. всхожих семян/ га (фактор В) |
Урожайность семян, т/га |
Содержание (среднее за 2000-2003 гг.), % |
||||||
2000 г. |
2001 г. |
2002 г. |
2003 г. |
среднее |
белка |
жира |
|||
Обычный рядовой, 15 см |
100 |
0,71 |
0,54 |
0,42 |
0,64 |
0,58 |
23,1 |
28,1 |
|
200 |
0,90 |
0,76 |
0,60 |
0,78 |
0,76 |
23,0 |
28,1 |
||
300 |
0,93 |
0,80 |
0,60 |
0,87 |
0,80 |
22,9 |
27,8 |
||
400 |
1,06 |
0,80 |
0,75 |
1,01 |
0,90 |
22,7 |
27,6 |
||
500 |
0,85 |
0,90 |
0,64 |
1,00 |
0,84 |
22,5 |
27,5 |
||
Рядовой с расширенными междурядьями, 30 см |
100 |
0,72 |
0,80 |
0,60 |
1,08 |
0,80 |
23,0 |
28,0 |
|
200 |
1,04 |
0,68 |
0,70 |
0,64 |
0,76 |
22,8 |
27,8 |
||
300 |
0,71 |
0,75 |
0,64 |
0,71 |
0,70 |
22,6 |
27,6 |
||
Широкорядный, 60 см |
100 |
0,62 |
0,58 |
0,42 |
0,65 |
0,56 |
23,0 |
28,1 |
|
200 |
0,52 |
0,40 |
0,30 |
0,45 |
0,41 |
22,8 |
27,8 |
||
Fфакт |
805,01* |
155,8* |
287,2* |
102,7* |
69,46* |
456,12* |
345,12* |
||
НСР05 по фактору А |
0,02 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0.2 |
0,7 |
0,8 |
||
Fфакт |
108,65* |
141,4* |
103,7* |
37,91* |
8,465* |
16,78* |
76,22* |
||
НСР05 по фактору В |
0,12 |
0,16 |
0,2 |
0,1 |
0.2 |
0,8 |
0,9 |
||
факт |
318,61* |
778,4* |
834,2* |
468,6* |
41,46* |
367,12* |
322,55* |
||
НСР05 по фактору АВ |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0,03 |
0.08 |
0,9 |
1,1 |
Влияние основной и предпосевной подготовки почвы на продуктивность расторопши пятнистой
Полнота всходов и сохранность растений расторопши пятнистой. В условиях сухостепного Поволжья, особенно в заволжских районах, где в наибольшем дефиците оказывается влага, на скорость высыхания верхнего слоя почвы оказывали заметное влияние глубина основной и предпосевной обработок. Если по вспашке на 18-20 см за 5 дней после посева влажность верхнего слоя почвы снизилась на 17,9 %, то по вспашке на 25-27 см - всего на 16,4 %. Максимальные показатели полевой всхожести (84,1 %) и сохранности растений (90,0 %) расторопши пятнистой в наших опытах наблюдались на вариантах со вспашкой на 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и одной культивацией.
Фотосинтетическая деятельность растений расторопши в зависимости от способов основной и предпосевной обработок почвы. На глубокой вспашке растениями была сформирована наибольшая листовая поверхность - 45,2-49,1 тыс. м2/га; фотосинтетический потенциал - 2024-2300 тыс. м2/га•дней; количество связанной в урожае энергии - 10,0 млн ккалл/га; КПД ФАР - 1,32 % и урожайность сухой биомассы - 1,96-2,38 т/га, что выше на 8-10 % по сравнению с обычной вспашкой и на 10-15 % - с плоскорезной обработкой и обработкой стойками СибИМЭ. Наивысший показатель накопления зеленой биомассы отмечался по вспашке на 25-27 см в сочетании с боронованием и одной культивацей - 28,61 т/га, что на 15 % выше по сравнению с посевом после боронования и двух культиваций и на 9 % выше по сравнению с одним только боронованием.
Особенности водопотребления расторопши пятнистой. Роль почвенных влагозапасов в сухие годы значительно возрастала и составляла до 52-56 % от общего водопотребления, а во влажные годы - до 25-30 %. Наиболее высокое суммарное водопотребление было во влажные 2006 и 2008 гг. - от 200,4 до 237,0 мм/га, а в сухие 2007 и 2009 гг. было ниже и изменялось от 98,0 до 156,1 мм/га. При этом установлено, что с увеличением глубины основной обработки почвы суммарное водопотребление посевов расторопши постепенно увеличивалось. Разница в запасах почвенной влаги по глубокой и обычной вспашке составляла 23-29 м3/га, или 12-15 % в пользу глубокой вспашки. В то же время различные способы предпосевной обработки не оказали заметного влияния на запасы почвенной влаги.
Максимальным суммарное водопотребление было по вспашке на глубину 25-27 см и в зависимости от приемов предпосевной обработки почвы колебалось от 172,5 до 181,8 мм/га, а минимальным было по вспашке на глубину 18-20 см - 152,1-159,3 мм/га, или на 13 % ниже. При сочетании способов основной и предпосевной обработок почвы самый низкий коэффициент водопотребления отмечался по вспашке на глубину 25-27 см в сочетании с боронованием и предпосевной культивацией - 185,2 мм, что на 33-46 мм ниже по сравнению с другими способами предпосевной обработки почвы.
Повышение водно-физических свойств и плодородия почвы в результате действия глубины, способов обработки и культуры расторопши. Содержание водопрочных агрегатов, общая скважность и водопроницаемость почвы были выше на 10-12 % по вспашке на 25-27 см по сравнению со вспашкой на глубину 18-20 см, а плотность почвы, наоборот, по вспашке на глубину 25-27 см была на 11-13 % ниже по сравнению со вспашкой на глубину 18-20 см. Другие способы основной обработки почвы по этим показателям занимали промежуточное положение.
Поступление пожнивно-корневых остатков и баланс гумуса в посевах расторопши пятнистой. Вспашка на 25-27 см обеспечивала максимальное накопление корневой массы в метровом слое- 4,7 т/га. Примерно такие же показатели достигнуты на плоскорезной обработке - 4,0 т/га и обработке стойками СибИМЭ - 4,2 т/га, что на 12-16 % ниже по сравнению со вспашкой на 18-20 см. В среднем за 4 года по вспашке на глубину 25-27 см накапливалось 6,2 т/га пожнивно-корневых остатков, а по вспашке на глубину 18-20 см - 5,5 т/га, или на 11,3 % меньше. Такие колебания в накоплении пожнивно-корневых остатков по различным способам основной обработки почвы не могли не сказаться на динамике гумуса в пахотном слое. При вспашке на глубину 25-27 см образовалось 1,41 т/га гумуса, что на 15 % больше, чем на варианте со вспашкой на глубину 18-20 см.
Влияние способов обработки почвы на засоренность посевов расторопши и ее продуктивность. Минимальная засоренность посевов расторопши в фазу розетки наблюдалась по вспашке на глубину 25-27 см с последующим предпосевным боронованием и одной культивацией - 14,6 шт./м2 с вегетативной массой сорняков 361,8 г/м2, что на 40 % меньше по сравнению с их количеством по плоскорезной обработке и обработке стойками СибИМЭ.
Количество сорняков при сочетании боронования и культивации было на 4,7 шт./м2, или на 30 % ниже по сравнению только с одним предпосевным боронованием. Такая закономерность влияния предпосевной обработки почвы на засоренность посевов расторопши проявляется на фоне всех способов основной обработки почвы.
В системе борьбы с сорной растительностью в наших опытах изучалась эффективность использования гуминовых препаратов в качестве антидотов при совместном внесении в баковых смесях с гербицидами. Внесение смеси гербицидов фюзилад + багира по всходам расторопши в фазе 2-3 пары настоящих листьев снижало количество сорняков до 10,6 шт./м2, а применение смеси этих гербицидов на фоне почвенного внесения гербицида трефлан - до 6,6 шт./м2. Применение гуминовых препаратов в баковых смесях с гербицидами не снижало засоренность, но снимало стрессовое состояние растений распоропши и способствовало повышению их жизнестойкости и увеличению урожайности до 0,75-0,81 т/га, или на 11-13 % по сравнению с применением одних только гербицидов.
Урожайность и качество семян расторопши в зависимости от способов обработки почвы. На урожайность расторопши значительное влияние оказали погодные условия. Так, в засушливые 2007 и 2009 гг. она составила по вариантам опыта 0,44-0,80 т/га, что на 0,28-0,35 т/га (28-55 %) ниже по сравнению с более благоприятными 2006 и 2008 гг. Так, в среднем за годы исследований максимальная урожайность семян (0,96 т/га) расторопши достигнута по вспашке на глубину 25-27 см, а также по глубокой плоскорезной обработке и обработке стойками СибИМЭ на такую же глубину, где были получены примерно одинаковые урожаи - 0,80 и 0,85 т/га соответственно. Наименьшая урожайность семян расторопши (0,67 т/га) получена по вспашке на 18-20 см, что на 19,4-43,2 % ниже по сравнению с другими способами основной обработки почвы (таблица 6).
Лучшие показатели структуры урожая семян были получены по вариантам с обработкой почвы на глубину 25-27 см. Количество побегов на 1 растение, в том числе продуктивных, и высота растений к моменту уборки были на 12-16 % выше на вариантах с обработкой почвы на 25-27 см по сравнению с обычной вспашкой. Между высотой растений, количеством продуктивных побегов на 1 растение и урожайностью семян установлена тесная корреляционная связь: r = 0,79 (рисунок 3).
Рисунок 3 - Влияние числа продуктивных стеблей на урожайность расторопши, среднее за 2006-2009 гг.
По другим способам обработки почвы между этими показателями установлена аналогичная тесная корреляционная связь (r = 0,76-0,80). При взаимодействии основных и предпосевных обработок почвы наилучшие результаты достигнуты по вспашке на глубину 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией - 0,96 т/га , что на 12-15 % выше по сравнению с другими предпосевными обработками. Такое влияние предпосевной обработки на урожность семян наблюдалось и по остальным способам основной обработки почвы.
Влияние режима минерального питания, предшественников и способов обработки почвы на урожайность и качество семян различных сортов расторопши пятнистой
Продуктивность расторопши пятнистой в зависимости от режима минерального питания
Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность растений расторопши пятнистой зависят от уровня минерального питания.
Таблица 6 - Влияние различных способов обработки почвы на величину и структуру урожая расторопши
Способ основной обработки почвы (фактор А) |
Способ предпосевной обработки почвы (фактор В) |
Урожайность семян, т/га |
Количество корзинок на 1 растение |
Масса семян |
Масса 1000 семян, г |
||||||
2006 г. |
2007 г. |
2008 г. |
2009 г. |
среднее (2006- |
|||||||
всего, шт. |
созревших, % |
||||||||||
Вспашка на глубину 18-20 см |
Боронование |
0,81 |
0,45 |
0,82 |
0,36 |
0,61 |
3,8 |
87 |
2,3 |
27,1 |
|
Культивация |
0,81 |
0,46 |
0,86 |
0,48 |
0,65 |
3,9 |
86 |
2,4 |
28,2 |
||
Боронование + + культивация |
0,86 |
0,49 |
0,86 |
0,47 |
0,67 |
4,0 |
86 |
2,5 |
28,3 |
||
Боронование + + 2 культивации |
0,79 |
0,38 |
0,80 |
0,43 |
0,60 |
4,9 |
88 |
2,4 |
27,0 |
||
Вспашка на глубину 25-27 см |
Боронование |
0,92 |
0,52 |
0,98 |
0,55 |
0,74 |
4,5 |
85 |
3,0 |
28,1 |
|
Культивация |
1,08 |
0,58 |
1,03 |
0,59 |
0,82 |
4,7 |
85 |
3,1 |
28,3 |
||
Боронование + + культивация |
1,24 |
0,69 |
1,28 |
0,64 |
0,96 |
4,7 |
85 |
3,1 |
29,1 |
||
Боронование + + 2 культивации |
1,05 |
0,42 |
1,10 |
0,63 |
0,80 |
4,6 |
88 |
3,0 |
27,2 |
||
Плоскорезная обработка почвы на 25-27 см |
Боронование |
0,92 |
0,46 |
0,91 |
0,51 |
0,70 |
3,8 |
85 |
2,8 |
26,4 |
|
Культивация |
0,94 |
0,53 |
1,01 |
0,56 |
0,76 |
3,9 |
85 |
2,9 |
27,1 |
||
Боронование + + культивация |
0,95 |
0,58 |
1,20 |
0,49 |
0,80 |
4,0 |
86 |
2,6 |
27,2 |
||
Боронование + + 2 культивации |
0,89 |
0,56 |
1,05 |
0,55 |
0,76 |
4,0 |
87 |
2,6 |
26,1 |
||
Обработка стойками СибИМЭ на 25-27 см |
Боронование |
0,84 |
0,53 |
0,84 |
0,49 |
0,67 |
4,0 |
86 |
2,8 |
27,1 |
|
Культивация |
0,94 |
0,51 |
1,04 |
0,49 |
0,74 |
4,2 |
86 |
2,9 |
27,4 |
||
Боронование + культивация |
1,04 |
0,55 |
1,24 |
0,59 |
0,85 |
4,2 |
85 |
2,8 |
28,1 |
||
Боронование + + 2 культивации |
0,80 |
0,47 |
1,25 |
0,55 |
0,76 |
4,1 |
86 |
2,7 |
27,3 |
||
Fфакт |
447,8* |
44,39* |
513,6* |
171,4* |
106,51* |
||||||
НСР05 по фактору А |
0,014 |
0,021 |
0,016 |
0,014 |
0,02 |
||||||
Fфакт |
155,22 |
58,97* |
364,8* |
34,17* |
63,922* |
||||||
НСР05 по фактору В |
0,014 |
0,021 |
0,016 |
0,014 |
0,02 |
||||||
Fфакт |
38,75* |
9,748* |
22,21* |
10,84* |
4,521* |
||||||
НСР05 по фактору АВ |
0,027 |
0,043 |
0,032 |
0,028 |
0,04 |
Повышение режима минерального питания способствовало увеличению площади листьев от 40,0 до 53,2 тыс. м2/га и фотосинтетического потенциала - от 1690 до 1961 тыс. м2•/гаЧсутки.
На контроле абсолютно сухая масса корней составляла 2,90 т/га, при внесении удобрений в дозе N60P60K60 увеличивалась до 3,71 т/га, а при N80P80K60 - до 3,86 т/га.
Урожайность и качество семян расторопши пятнистой также зависят от уровня минерального питания. Влияние удобрений на урожайность расторопши находилось в прямой зависимости от погодных условий. Наибольшая прибавка урожая семян расторопши по отношению к контролю отмечалась во влажном 2006 г.: при внесении N40P40K40 составила 0,24 т/га, N80P40K40 - 0,52 т/га (таблица 7). В засушливом 2005 г. влияние удобрений снизилось, прибавка урожая семян расторопши от умереных доз удобрений составила 0,11-0,22 и только от N80P80K60 - 0,33 т/га.
Таблица 7 - Урожайность семян расторопши пятнистой в зависимости от уровня минерального питания, т/га
Вариант опыта |
2004 г. |
2005 г. |
2006 г. |
Среднее |
|
Контроль |
0,75 |
0,60 |
1,00 |
0,78 |
|
N40P40K40 |
0,90 |
0,71 |
1,24 |
0,95 |
|
N60P60K60 |
1,24 |
0,82 |
1,42 |
1,16 |
|
N80P40K40 |
1,28 |
0,80 |
1,52 |
1,20 |
|
N80P80K60 |
1,37 |
0,93 |
1,59 |
1,30 |
|
Fфакт |
15,945* |
14,98* |
102,43* |
45,09* |
|
НСР05 |
0,196 |
0,094 |
0,072 |
0,08 |
Лучшим в среднем за три года оказался вариант N80P80K60, обеспечивший максимальную урожайность 1,3 т/га и прибавку урожая семян расторопши 0,52 т/га, или 66,6 % по сравнению с контролем. При умеренных дозах N40P40K40 и N60P60K60 года урожайность составила соответственно 0,95 и 1,16 т/га, или на 21,7-48,7 % выше по сравнению с контролем.
Удобрения оказали положительное действие на структуру урожая. Одно растение на хорошо удобренном варианте имело 2,3-2,4 корзинки, среднеудобренном - 2,0-2,1 и на контроле - 1,8 корзинки. Аналогичное влияние удобрения оказали и на другие элементы структуры урожая. На удобренных вариантах также масса семян и их количество с 1 корзинки увеличились на 11-15 % по сравнению с контролем. Между урожайностью и количеством семян с одной корзинки установлена тесная корреляционная связь и коэффициент корреляции составил r = 0,91 (рисунок 4).
Содержание белка в среднем за три года при умеренной дозе удобрений N40P40K40 увеличилось на 2,2 %, а при оптимальной N80P40K40 - на 2,8 % по сравнению с контролем.
Рисунок 4 - Влияние количества семян с 1 корзинки на урожайность семян расторопши, среднее за 2000-2003 гг.
Влияние уровня минерального питания расторопши пятнистой на потребление питательных веществ. Максимальное содержание азота содержалось в семенах и соцветиях расторопши - 2,15-3,02 %, в листьях - 1,55-1,92 %. Больше всего фосфора в семенах и соцветиях - 0,47-0,66 %, в листьях - 0,42-0,45 %, меньше всего в стеблях - 0,23-0,29 %. Калий равномерно распределялся между листьями, соцветиями и стеблями - 3,62-4,18 %.
На контрольном варианте общий вынос азота в среднем за 3 года достиг 64,5 кг/га, а при внесении N80P80K60 он увеличился до 126,5 кг/га. Вынос калия был максимальным - 147,0 и 257,8 кг/га соответственно.
Влияние микроудобрений и стимуляторов роста на продуктивность расторопши пятнистой
Обработка семян и некорневая подкормка гуматом 7 в сочетании с регулятором роста гибберсиб оказала наибольшее стимулирующее действие: повышалась энергия прорастания семян - на 9,4 %; лабораторная всхожесть - на 9,5 %; масса ростков - на 12,1 мг; длина ростков - на 14,1 мм; полевая всхожесть - на 9,8 % и сохранности растений - на 10,5 % по сравнению с контролем. При применении гумата 7 в сочетании с регулятором роста гибберсиб были достигнуты максимальные показатели фотосинтетической деятельности растений: ЛП - 49,0 тыс. м2/га; ФП - 1,82 млн м2•дней/га и ЧПФ - 3,60 г/м2•сутки, что и обусловило повышение продуктивности расторопши.
Максимальная урожайность семян растропши в среднем за годы исследований составила 1,06 т/га при допосевной обработке семян и некорневой подкормке посевов комплексным микроудобрением гумат 7 и стимулятором роста гибберсиб на фоне внесения минеральных удобрений N40P40. При раздельном внесении стимулятора роста и микроудобрения на фоне N40P40 получена наиболее низкая прибавка урожая (0,11-0,14 т/га), что на 10-12 % выше по сравнению с контролем.
Особенности развития и формирования урожая семян различных сортов расторопши в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы
Установлено, что влияние предшественников на полевую всхожесть семян расторопши особенно четко проявлялось в сухие годы и достигало 8,0-9,5 % в пользу чистого пара, во влажные годы эта разница составляла 2,5-4,5% . В засушливые годы полевая всхожесть снижалась до 77,0-87,0 %, тогда как во влажные годы она колебалась от 82,0 до 90,6 %.
Продолжительность вегетационного периода во влажные годы составила 91-108 дней, а в сухие - 86-101 день. Наиболее продолжительным период вегетации был у сортов Амулет (105-108 дней) и Панацея (99-102 дня), а самым коротким - у сорта Дебют (88-91 день). Непаровые предшественники ускоряли темпы развития расторопши на 3-6 дней по сравнению с чистым паром.
Наибольшая площадь листьев у всех сортов отмечена по чистому пару.
Водопотребление посевов расторопши. Основная обработка почвы стойками СибИМЭ способствует наибольшему накоплению влаги - по среднемноголетним данным на 9-17 мм больше, чем глубокая вспашка. Преимущество пара по запасам влаги отмечалось в сухие годы. Так, если во влажные годы разница между паром и непаровыми предшественниками составляла 22-26 %, то в сухие она достигла уже 42-50 %. Разница по накоплению осадков в различные годы была еще большей.
Подобные документы
Хозяйственная целесообразность возделывания подсолнечника. Влияние нормы высева на продуктивность подсолнечника. Технология возделывания подсолнечника на семена. Биометрические показатели подсолнечника в зависимости от нормы высева, величина урожая.
дипломная работа [83,7 K], добавлен 21.04.2010Агрохимическая характеристика почв Забайкалья. Динамика содержания азота в почвах, его роль в питании растений. Влияние азотных удобрений на урожайность и качество сельскохозяйственных культур. Экологические аспекты применения различных удобрений.
курсовая работа [127,4 K], добавлен 21.12.2014Биологические особенности люцерны на семена. Расчет потенциальной урожайности. Определение урожая по сумме осадков за вегетационный период и запасов доступной влаги в метровой мощности почвы. Размещение посевов в севообороте. Выбор сортов, уборка урожая.
курсовая работа [100,3 K], добавлен 01.03.2015Биологические особенности и народнохозяйственное значение груши, ее устойчивость к абиотическим стресс-факторам. Анализ особенностей фенологического развития деревьев груши разных сортов, продуктивности перспективных сортов и товарных качеств плодов.
дипломная работа [59,3 K], добавлен 18.07.2011Ботаническая характеристика и биология люцерны, влияние удобрений на ее урожай. Почвенно-климатические и погодные условия проведения опыта по агроэкологической оценке применения удобрений под люцерну на черноземных почвах левобережья Саратовской области.
дипломная работа [58,5 K], добавлен 23.08.2010Вклады генотипических и средовых факторов в структуру изменчивости признаков-компонент продуктивности межсортовых гибридов земляники. Биологические особенности культуры земляники. Селекция земляники на Северном Кавказе. Продуктивность гибридов земляники.
курсовая работа [50,6 K], добавлен 17.02.2014Ознакомление с особенностями роста различных сортов алычи, исследование их устойчивости к абиотическим стресс-факторам. Рассмотрение фенологического развития деревьев сливы; определение их продуктивности в конкретных почвенно-климатических условиях.
курсовая работа [194,8 K], добавлен 18.07.2011Условия почвообразования каштановых почв, их общая характеристика и генезис. Систематика и классификация почв. Разделение каштановых почв на подтипы по степени гумусированности. Строение почвенного профиля. Особенности географии почв сухих степей.
реферат [374,4 K], добавлен 01.03.2012Биологические особенности и народно-хозяйственное значение сливы. Особенности роста, цветения, плодоношения, фенологического развития и урожайности исследуемых сортов деревьев. Экономическая оценка эффективности производства сливы различных сортов.
курсовая работа [55,8 K], добавлен 10.07.2011Морфологические и биологические особенности сахарного сорго и сои, принципы и особенности их размещения в севообороте. Формирование агрофитоценоза сахарного сорго и сои, анализ урожая и продуктивности данных культур, экономическая эффективность.
дипломная работа [210,1 K], добавлен 19.11.2011