Реакция сурепицы на неблагоприятные абиотические условия Среднего Урала

Размещено на http://www.allbest.ru/

реакция сурепицы на неблагоприятные абиотические условия среднего урала

А.Б. Пономарев, Л.А. Пономарева, Н.А. Кипрушкина

Влияние различных погодных условий на урожайность маслосемян сурепицы в сравнении с сортами и гибридами рапса изучалось в течение трех лет - по мере повышения влажности и снижения суммы эффективных температур - от сухого жаркого 2013 года до влажного прохладного 2015 года. В первый год разница в урожайности сурепицы и рапса была минимальной и сбор маслосемян колебался от 1,27 до 1,40 т/га. По мере понижения температур и повышения влажности преимущество сурепицы увеличивалось, и в наиболее важном прохладном 2015 году урожайность маслосемян лучших сортов сурепицы составила 3,47 т/га при 1,81 т/га у сортов рапса и 2,27 т/га у гибридов рапса. В среднем за три года максимальную урожайность среди изучаемых культур, сортов и гибридов обеспечил сорт сурепицы SC 3309 - 2,59 т/га. При перенесении срока посева с середины мая на начало июня урожайность повышалась, но одновременно увеличивался риск не вызревания семян, и в наиболее влажном прохладном 2015 году потребовалась обработка десикантом. В сухом 2013 году и умеренно влажном 2014 году десикация не требовалась. При этом вызревание сурепицы происходило на 18-20 дней раньше рапса. На общую продуктивность рапса и сурепицы оказывали влияние также продолжительность увеличения светового дня и подверженность или уход от теплового стресса на ранних фазах развития растений. Изменением срока посева можно регулировать влияние абиотических факторов температуры, влажности и света на общую урожайность маслосемян.

Ключевые слова: сурепица, рапс, маслосемена, десикация, абиотические факторы, тепловой стресс, длина светового дня, диверсификация.

сурепица гибрид рапс посев

The reaction of colza to the adverse abiotic conditions of the middle urals

B. Ponomarev, L. F. Ponomareva, N. A. Kiprushkina

The influence of various weather conditions on yield of oilseeds Brassica rapa L. subsp in comparison with varieties and hybrids of canola were studied for three years with increasing humidity and reduce the amount of effective temperatures from the hot dry of 2013 to wet cool 2015. In the first year the difference in yield of colza and Brassica rapa L. subsp was minimal and the collection of seeds ranged from 1.27 mm to 1.40 t/ha. With decreasing temperature and increasing humidity advantage colza increased, and most important cool 2015 year, the yield of seeds of the best varieties of Brassica rapa L. subsp were made up 3.47 t/ha of 1.81 t/ha for rapeseed varieties and of 2.27 t/ha from hybrids of oilseed rape. On average, over three years the maximum yield among the studied crops, varieties and hybrids has provided a variety of Brassica rapa L. subsp SC 3309 - 2,59 t/ha. When shifting the sowing date from mid-may to early June, yields increased, but at the same time increases the risk of aging of seeds, and in the most humid cool 2015 required treatment with a desiccant. In 2013, a dry and moderately wet 2014, the desiccation is not required. The aging Brassica rapa L. subsp occurred at 18-20 days earlier than canola. On the General productivity of rapeseed and colza was influenced by the duration of the increase in daylight hours and exposure to or withdrawal from heat stress in the early phases of plant development. Change of sowing date you can adjust the influence of abiotic factors (temperature, humidity and light) for a total yield of oilseeds.

Keywords: brassica rapa L. subsp, canola, oilseeds, desiccation, abiotic factors, heat stress, length of daylight, diversification.

Ponomarev Anatoly Borisovich, «Ural research Institute for agriculture», leading researcher of the Department of agriculture and feed production, candidate of agricultural Sciences, phone: 8 (343) 252 7278, E-mail: ponomarev502@mail.ru.

Ponomareva Lidiya Anatolyevna, «Ural research Institute for agriculture», scientific officer, Department of agriculture and feed production, candidate of agricultural Sciences, phone: 8 (343) 252 7278.

Kiprushkina Nina Alexandrovna, «Ural research Institute for agriculture», researcher, analytical laboratory, telephone 8 (343) 252 7331.

Актуальность темы

Одним из основных направлений научного обеспечения кормопроизводства в Уральском Федеральном округе является селекция растений «на устойчивость к абиотическим стрессам (засухе, пониженным температурам, избыточному увлажнению)» [1]. Подобной устойчивости можно добиться также и правильным подбором уже имеющихся видов и сортов кормовых культур; их интродукцией - то есть введением в культуру и освоением новых видов и форм растений.

Находясь в континентальном климате, Средний Урал характеризуется жарким летом, морозной зимой и ограниченным количеством осадков. Регион относится к зоне рискованного земледелия. На климатические условия значительное влияние оказывает гористая местность и климат иногда становится резко континентальным и весьма непредсказуемым [2].

В подобных условиях далеко не всякая с/х культура, успешно возделываемая в Средней Полосе России и далеко не во всякий год способна обеспечить на Урале экономически эффективную урожайность. Это относится и к одному из относительно новых перспективных направлений - выращиванию крестоцветных культур на маслосемена (сортов и гибридов рапса, сурепицы, рыжика, крамбе и др.). Среди них в настоящее время, прежде всего рапса и сурепицы.

Включение в схему исследований рыжика было обусловлено тем, что эта культура когда-то была весьма традиционна для Урала и Сибири. В связи с возрастанием интереса к масличным культурам, площади ее в целом по России за прошедшие 20-30 лет вновь увеличились с 1-3 тыс. га до 150 тыс. га [3]. А крамбе абиссинская считается одной из наиболее эффективных культур для выработки биодизеля. Трудно найти альтернативу теплотворной способности биотоплива, полученного из семян крамбе [4].

Цель исследований

Таким образом, одной из задач исследований является выявление наиболее перспективных видов, сортов и гибридов крестоцветных культур, обеспечивающих экономически эффективную урожайность и минимальные риски при их при их выращивании в любой год.

В связи с этим изучалась реакция культур на различную обеспеченность основными для Урала природными абиотическими факторами - теплом и влагой. Последние три года (2013-15 гг.) предоставили такую возможность, значительно отличаясь от предшествующих лет в сторону значительного увеличения влагообеспеченности и снижения суммы эффективных температур. С научной точки зрения они оказались весьма информативными и «провокационными», позволившими выявить сильные и слабые стороны изучаемых культур при разной обеспеченности данными абиотическими факторами.

Сельхозтоваропроизводители почти уже привыкли, что многие предшествующие годы были засушливо-жаркими, что обычно связывается с общим потеплением климата. В 2010 году сумма эффективных температур за 15-градусный период составила 3160 С, в 2011году 2260 С, в 2012 году 4050 С (при среднемноголетнем показателе 1150 С). В то же время сумма осадков за данный период составила соответственно 144,155 и 144 мм при среднемноголетнем показателе 161 мм. Примерно таким же относительно жарким и сухим был и 2013 год.

Последующие 2014-15 годы оказались во многом полностью противоположными - относительно более прохладными и влажными. Происходило постепенное понижение суммы эффективных температур с увеличением влажности. Особенно влажным и прохладным был 2015 год, когда количество осадков за 15-градусный период достигло 243 мм при среднемноголетних 161 мм. А продолжительность данного периода составила только 38 дней при среднемноголетнем показателе 63 дня [АМС-Исток].

Условия и методика проведения исследований

Реакция вышеперечисленных крестоцветных культур на разнообразные погодные условия изучалась на Кольцовском опытном участке ФГБНУ «Уральский НИИСХ». За основной критерий влияния тепла и влаги была взята урожайность маслосемян.

Почва участка серая лесная тяжелосуглинистая. Посев производился сеялкой СФК6-10: в 2013 году - 19 мая, в 2014 году - 14 мая, в 2015 году - 2 июня. Обработка почвы, расчетная норма высева семян и дозы внесения удобрений - согласно общепринятым рекомендациям. Обработка средствами защиты по вегетации проводилась по мере необходимости. По причине относительно позднего посева и влажной прохладной второй половины лета в 2015 году понадобилась десикация - обработка препаратом реглон была проведена 15 сентября. Уборка во все годы проводилась прямым комбайнированием.

По степени увлажненности и сумме эффективных температур 2013 год в таблице 1 условно обозначен как жаркий и сухой, 2014 год - умеренно прохладный и влажный, а 2015 год - сильно прохладный и влажный. По скорости вызревания и срокам обмолота в годы исследований культуры были поделены на две группы и обозначены в таблице как среднеспелые (сорта и гибриды рапса) и раннеспелые (сурепица, рыжик и крамбе).

Таблица 1

Реакция крестоцветных культур на различные погодные условия в 2013-15 гг., т/га маслосемян

Результаты исследований

В условиях относительно сухого и жаркого 2013 года разница в урожайности маслосемян между видами, сортами и гибридами крестоцветных культур была относительно небольшой. У сурепицы в среднем урожайность была чуть выше, чем у сортов рапса, но чуть ниже, чем у гибридов. Ни один из перечисленных сортов сурепицы и рапса в жарких и сухих условиях 2013 года не достиг урожайности 2 т/га. По урожайности выделилась только крамбе абиссинская (2,19 т/га маслосемян), что можно связать с ее южным происхождением и сугубой теплолюбивостью.

В следующем относительно более прохладном и влажном 2014 году общая средняя урожайность рапса и сурепицы была значительно выше. Во всех вариантах она превысила 2 т/га. У гибрида Брандо она достигла 3,04 т/а. Урожайность сурепицы в среднем была сопоставима с сортами и гибридами рапса (разница средней урожайности находилась в пределах ошибки опыта). Вместе с тем сурепица SC 3309 при урожайности 2,92 т/га превысила большинство сортов и гибридов рапса, уступив только гибриду Брандо.

При этом с технологической точки зрения важно отметить, что вызревание сурепицы (а также рыжика и крамбе) происходило значительно быстрее. В первые два года их обмолот был проведен в конце августа - начале сентября - то есть на 18-20 дней раньше, чем у сортов и гибридов рапса. При этом влажность маслосемян сурепицы в 2013 году не превышала в среднем 13% (при важности у рапса 26%); а в 2014 году 29% (при важности у рапса 32%). В наиболее же важном и прохладном 2015 году вызревание еще больше затянулось и понадобилась десикация всех культур. Но в связи с более теплым сухим периодом во время обмолота влажность у сурепицы в 2015 году составила в среднем 15%, а влажность сортов и гибридов рапса 27%. Для сельхозтоваропроизводителей Среднего Урала более раннее вызревание сурепицы очень важно, поскольку значительно сокращает затраты на сушку-подработку и соответственно снижает себестоимости продукции. И может быть самое главное - позволяет производить уборки в благоприятные ранние сроки.

В связи с подобными положительными результатами в последующем схема опыта была дополнена сортами сурепицы Лучитая и Липчанка. Все изучаемые сорта являются новыми современными сортами. Липчанка включена в Госреестр селекционных достижений в 2004 году, Лучистая в 2011 году, номерные сорта СК 3306, СК 3308 и СК 3309 в 2012 году.

В этой связи уместно отметить, что неплохие результаты возделывания сурепицы на Среднем Урале были получены давно - еще в 1980-е годы. Хотя в Уральском НИИСХ в то время занимались в основном выращиванием рапса на зеленую массу (А.Л. Ершов [5]), но уже в то время были предприняты попытки возделывания рапса и сурепицы на маслосемена. В исследованиях А.В. Безгодова по подбору норм высева и сроков посева было достигнуто получение стабильных урожаев маслосемян сурепицы на уровне 1,5-2,0 т/га [6]. Но в целом большинство сортов в то время были менее продуктивными: в исследованиях К.К. Сатубалдина удавалось получить 1,99-2,41 т/га маслосемян ярового рапса, но при этом урожайность сурепицы была на 40% ниже [7]. К тому же большинство сортов того времени характеризовались повышенным содержанием эруковой кислоты и глюкозинолатов.

В связи с этим площади сурепицы на Урале и в целом по России в те годы были незначительными и в силу инерции остаются относительно небольшими до сих пор. Определяя место различных крестоцветных культур в структуре посевов Средней Полосы, ставка делалась, прежде всего, на сорта и гибриды рапса. Время наиболее интенсивного промышленного освоения производства маслосемян совпало с жаркими сухими годами, и это было вполне оправдано.

Общая ситуация и отношение к сурепице начали меняться во влажном и прохладно 2014 году и особенно в еще более влажном и прохладном 2015 году. Ее перспективность была подтверждена и общим производственным опытом и научными исследованиями. В 2015 году наибольшую урожайность маслосемян обеспечили номерные сорта сурепицы СК 3306, 3308 и 3309 (в среднем 3,47 т/га). Несколько ниже была урожайность именованных сортов Лучистая и Липчанка - 2,38 т/га. Урожайность гибридов рапса при этом составили 2,40 т/га и сортов рапса 1,59 т/га при резко усилившемся риске их не вызревания.

Повышенная урожайность в 2015 году номерных сортов сурепицы обусловила и максимальную общую ее урожайность в среднем затри года - 2,45 т/га (при 2,18т/га у гибридов и 1,81т/га у сортов рапса).

Таким образом, в жаркие сухие годы сурепица по урожайности вполне сопоставима с сортами и гибридами рапса. Основное ее преимущество в подобные годы заключается, прежде всего, в ускоренном вызревании и возможности уборки на 18-20 дней раньше сортов и гибридов рапса. Но в сухие сезоны при хорошей погоде в технологически-организационном плане особого значения это не имеет.

По мере похолодания и увеличения увлажненности общие технологические преимущества сурепицы и ее сравнительная урожайность значительно возрастают.

В то же время, говоря о влиянии основных абиотических факторов, нельзя не отметить следующее. - В силу биологических особенностей рапс и сурепица относятся к культурам длинного светового дня, весьма чувствительным к его долготе. «Возрастающая продолжительность дня (более 14 часов) ведет ускорению прохождения фенологических фаз, формированию меньшего количества вегетативной массы и, как следствие, к сокращению урожайности» [8].

Таким образом, на общее увеличение урожайности маслосемян в 2015 году мог повлиять также и более поздний срок посева - 2 июня, сокращающий период возрастания светового дня с 35-40 дней до 20 дней. (Возрастание светового дня происходит от момента посева до 22 июня, а затем - переход на убывание светового дня).

Как показывает производственная практика, при более позднем посеве формируются более мощная вегетативная масса и более выполненные стручки. Согласно практическому опыту возделывания рапса одного из передовых хозяйств Свердловской области ООО «Старт» оптимальным сроком посева рапса на Среднем Урале считается посев 10-25 мая (И.Н. Коковин).

Таким образом, это дает возможность учета и некоторого регулирования с помощью сроков посева также и третьего основного абиотического фактора - степени освещенности. - И в частности продолжительности динамики нарастания или же убывания светового дня (их соотношения).

Говоря о разных сроках посева и соответственно о влиянии перечисленных абиотических факторов, нельзя не учитывать и то, что рапс сильно подвержен тепловому стрессу на ранних фазах развития, а это весьма характерно на Среднем Урале для начала июня. Будучи происхождением из весьма прохладных горных средиземноморских условий [9], рапс и сурепица в условиях Урала тоже подтвердили свою биологическую приверженность (благоприятность фактора) более прохладным и влажным условиям. И в то же время отрицательное воздействие теплового стресса (отрицательного фактора) в сухие и жаркие годы. И особенно в начале лета.

В связи с подобной реакцией на такие регулируемые и нерегулируемые абиотические факторы, как продолжительность и динамика изменения светового дня и подверженность тепловому стрессу в начале сезона, такой элемент технологии как срок посева заслуживает отдельных исследований. Вопрос оптимального срока посева рапса и сурепицы может зависеть от планируемой урожайности, направления деятельности хозяйства и т.д.

Маневрирование сроками посева позволяет уходить от теплового стресса и уменьшить период возрастания светового дня. Это позволяет поставить растение в более благоприятные абиотические условия и тем самым значительно повысить урожайность. Вырисовывается следующая закономерность: если сеять раньше - урожайность будет меньше, но более гарантирована уборка в ранние сроки и более сухих семян. Если сеять позднее - урожайность может быть значительно выше, но возрастает опасность не вызревания, появляется необходимость десикации посевов и т.п.

Предварительные выводы

1. Таким образом, диверсификация культур, а также учет соотношения и планирование-управление некоторыми регулируемыми абиотическими факторами (например, сроком посева и соответственно динамикой поступления света) позволяет планировать урожайность и делать ее в системе сырьевого конвейера более устойчивой.

2. По рыжику и крамбе в годы исследований тоже наметились некоторые закономерности их реакции на абиотических факторы. Но для каких-либо предварительных выводов трех лет исследований недостаточно. Особенно для крамбе абиссинской, которая на Среднем Урале культура новая, находящаяся на начальной стадии интродукции и освоения (количество сортов в Госреестре не более трех).

3. Весьма разнообразные по температуре и влажности годы еще раз подтвердили неустойчивость Уральского климата и отнесение региона к зоне рискованного земледелия.

Список литературы

1. Зезин Н.Н., Мальцев Н.В. Научное обеспечение кормопроизводства в Уральском Федеральном округе // Кормопроизводство. 2016. № 2. С. 3-6.

2. Климатическое районирование России. Электронный ресурс. URL: https://yandex.ru/images/search?text=континентальный%20климат%20карта (дата обращения 20.04.2016.).

3. Смирнов А.А., Прахова Т.Я., Плужникова И.И. и др. Основы технологии возделывания рыжика посевного // Практические рекомендации. Пенза: Пензенский НИИСХ, 2013. с. 4.

4. Смирнов А.А., Долженко Д.О., Кабунин А.А. Расширение спектра возделываемых культур - надежный путь повышения эффективности производства масличного сырья. Пенза: ГНУ Пензенский НИИСХ, 2013. С. 6.

5. Ершов А.Л Продуктивность рапса и мятликовых культур в одновидовых посевах и травосмесях в условиях Среднего Урала: автореф… кандидата с/х наук. Екатеринбург, 1995. 20 с.

6. Безгодов А.В. Подбор сортов, норм высева и сроков сева ярового рапса и сурепицы для возделывания на семена в условиях Среднего Урала: автореф… кандидата с/х наук. Екатеринбург, 1995. 20 с.

7. Сатубалдин К.К. Технология возделывания рапса и сурепицы в условиях Среднего Урала [Электронный ресурс]: дис. …доктора с/х наук: 06.01.09: защищена 21.03.04: утв. 15.07.04 / Сатубалдин Калимжан Киньжабаевич. Екатеринбург, 2004. 374 с. Библиогр.: с. 361-372. Научная библиотека диссертаций и авторефератов. URL.: http://www.dissercat.com/content/tekhnologiya-vozdelyvaniya-rapsa-i-surepitsy-v-usloviyakh-srednego-urala#ixzz2IzTJTtsR (дата обращения 10.03.2013).

8. Яровой рапс от Rapool 2016. М.: Rapool Der Raps, 2016. C. 21.

9. Д. Шпаар и др. Рапс и сурепица : Выращивание, уборка, использование / Под общей редакцией Д. Шпаара. М.: ИД ООО «DVL АГРОДЕЛО», 2007.

Размещено на Allbest.ru