CC BY
78
В. М. Лукомец,
чл.-кор РАСХН, доктор ссельскохозяйственных наук А. С. Бушнев,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
Ю. В. Мамырко,
научный сотрудник, аспирант ГНУ ВНИИ масличных культур
ПРОДУКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ ЗЕРНОПРОПАШНОГО СЕВООБОРОТА СО ЛЬНОМ И ГОРЧИЦЕЙ
УДК 631.582:582.59+633.85
Введение. Выращивание масличных культур является важной частью сельскохозяйственного производства многих стран. Получаемые из них растительные масла составляют, с одной стороны, основу питания человека, с другой стороны, — это необходимое сырье для различных отраслей промышленности.
В России возделывается достаточно большое количество разных масличных культур, способных произрастать в основных сельскохозяйственных зонах страны. Правильный их выбор с учетом биологических особенностей культуры, агроклиматического потенциала регионов, задач, стоящих перед агропромышленным производством, будет служить хорошим фундаментом устойчивого развития сельского хозяйства нашей страны [1].
Земледелие южных регионов Российской Федерации постепенно наращивает темпы производства как зерна, так и другой растениеводческой продукции, в частности - производство масличных культур. Природные и трудовые ресурсы агропромышленного комплекса Южного Федерального округа позволяют полностью обеспечить продовольственные потребности населения его территорий, а также решать вопросы поставок сельскохозяйственной продукции в другие регионы.
Вместе с тем в земледелии назрела необходимость разработки и последующего освоения систем земледелия нового поколения - адаптивно-ландшафтных, которые позволяют наиболее полно и рационально использовать природные и технические ресурсы, основой которых являются севообороты, адаптивные к конкретным природным условиям - прежде всего к типам ландшафтов, почве и климату [2].
В практике земледелия в зависимости от состава и биологических особенностей возделываемых культур, почвенных и климатических условий главной причиной, вызывающей необходимость корректировки севооборота, может быть одна или другая, или разные их комбинации. Так, в засушливых районах из всех факторов жизни растений в минимуме находится влага, поэтому состав сельскохозяйственных культур и их чередование в се-
вообороте должны быть направлены на смягчение неблагоприятного водного режима и более полное использование выпадающих осадков, а на почвах с низким содержанием питательных веществ или на фоне невысокого естественного плодородия, но с достаточным увлажнением при недостатке удобрений подбор и чередование культур устанавливается таким образом, чтобы оно способствовало обогащению и использованию питательных веществ, сохранению почвенного плодородия [3].
Ведущим направлением в земледелии южных регионов страны является производство зерна. Посевные площади зерновых культур здесь занимают более 50-55 % пашни, а в отдельных узкоспециализированных хозяйствах значительно больше. В Южном Федеральном округе производится более 25 % зерна России. Основная производственная культура - озимая пшеница - занимает около трети пашни [2].
Вследствие биологических особенностей озимых зерновых культур и особенно срока их посева они предъявляют следующие требования к предшественникам: 1) наличие необходимого количества продуктивной влаги для получения хороших всходов и осеннего периода жизни растений; 2) наличие в пахотном слое почвы достаточного запаса питательных легкодоступных веществ необходимых для осеннего периода вегетации озимых культур; 3) чистота полей от сорняков, особенно многолетних, двулетних, озимых и зимующих; 4) чистота почвы и растительных остатков от возбудителей болезней и вредителей, представляющих опасность для данной озимой культуры; 5) наличие необходимого для подготовки почвы периода между уборкой предшествующей культуры и посевом озимых. Возможность удовлетворения каждого из этих требований неодинакова и зависит от почвенно-климатических условий и уровня агротехники [3].
В Южном Федеральном округе в условиях недостаточного увлажнения при отсутствии орошения наибольшую трудность представляет удовлетворение потребностей растений в воде. Поэтому предшественники оцениваются прежде всего по количеству оставляемой после их уборки продук-
тивной влаги в пахотном и корнеобитаемом слоях почвы, и в случае достаточной обеспеченности водой и питательными веществами главными оценочными критериями будут показатели, характеризующее санитарное состояние почвы и поля.
Наряду с основными масличными культурами, возделываемыми в Южном Федеральном округе, -подсолнечником и соей, яровые масличные культуры лен и горчица являются потенциально перспективными в производстве растительных масел. Отличительные особенности этих культур - это, прежде всего, ранний срок сева (третья декада мар-та-первая декада апреля), короткий период вегетации - 70-90 дней и высокая потенциальная урожайность - до 2,5 т/га.
Анализ научной литературы и передового опыта возделывания льна и горчицы в Южном Федеральном округе подтверждает агрономическую значимость данных культур как предшественников для озимых колосовых. Сазанова и Минкевич отмечали положительное действие льна масличного и сарепт-ской горчицы как предшественников пшеницы, которое сказывается не только на урожае зерна, но и качестве семян и соломы [4, 5]. Однако специальных исследований, посвященных этой тематике, не проводилось, и в связи с этим во ВНИИМК разработан и всесторонне изучается восьмипольный зер-нопропашной севооборот, включающий в себя озимую пшеницу, занимающую 50 % севооборота, и масличные культуры: лен масличный, подсолнечник, соя и горчица, с насыщением по 12,5 % каждой. Данный севооборот разработан учеными ВНИИМК с учетом всех научно-теоретических и практических разработок. Он ориентирован на внедрение на выщелоченных черноземах Южного Федерального округа в хозяйствах, специализирующихся на производстве зерновых и масличных культур.
В связи с недостаточным количеством проведенных ранее исследований нами была изучена продуктивность сортов льна масличного, сарепт-ской и белой горчицы и продуктивность звеньев этих культур с озимой пшеницей в зернопропаш-ном севообороте на выщелоченных черноземах Западного Предкавказья.
Условия и методика проведения опытов. Исследования проводили в 2005-2007 гг. на центральной экспериментальной базе ВНИИМК методом полевого стационарного опыта в 4-кратной повторности. На озимой пшенице общая площадь делянки составила 105,2м2, учетная - 58,0 м2, на сортах льна и горчицы общая и учетная площадь делянок была 52,6 и 29,0 м2 соответственно.
Почва опытного участка - чернозем слабогу-мусный, выщелоченный сверхмощный, тяжело -суглинистого гранулометрического состава. В пахотном слое почвы содержится гумуса 3,40 %,
азота - от 8,7 до 9,6 мг/кг, подвижного фосфора -231 мг/кг, обменного калия - 285 мг/кг, подвижного цинка - 3,92 мг/кг, подвижного бора - 0,33 мг/кг, подвижного молибдена - 0,27 мг/кг. Реакция почвенного раствора слабокислая (рНсол. 5,14-5,45). Почва хорошо оструктурена, агрономически ценных агрегатов > 60 %. Водно-физические свойства благоприятны для накопления и сохранения влаги.
Объектами исследований являются сорта льна масличного ВНИИМК 620 и ВНИИМК 630, горчицы белой Радуга, горчицы сарептской Ракета и озимой пшеницы Победа 50.
Агротехника. На опытном участке под озимую пшеницу в августе-сентябре проводилась поверхностная обработка почвы дисковыми орудиями и далее до посева, по мере отрастания сорняков и падалицы предшествующих культур, 1-2 дисковых лущения. Под лен масличный и горчицу в системе основной обработки почвы применялась отвальная вспашка.
Весной, во все годы исследований, в период начала отрастания озимой пшеницы проводилась подкормка азотом в дозе М30. Весенняя (предпосевная) обработка почвы под лен и горчицу заключалась в выравнивающей предпосевной культивации на глубину 5-6 см. Семена льна и горчицы были обработаны фунгицидно-инсектицидной композицией, состоящей из разрешенных к применению химических препаратов. Посев осуществлялся в третьей декаде марта-первой декаде апреля, что соответствует оптимальным срокам, рекомендованным ВНИИМК. Для эффективного подавления сорняков в посевах льна масличного применяли в фазе «елочки» баковую смесь: секатор, ВДГ (0,18 кг/га) и фюзилад Форте, КЭ (1 л/га), а в посевах горчицы - фюзилад Форте, КЭ (1 л/га) и лон-трел гранд, ВДГ (0,12 кг/га). В случае заселения вредителями численностью выше экономического порога вредоносности проводились обработки посевов масличных культур инсектицидами, а озимой пшеницы - инсектицидами, фунгицидами и гербицидами. Уборка озимой пшеницы проводилась прямым комбайнированием малогабаритным комбайном «Сампо 500», а льна и горчицы - малогабаритным комбайном «Хеге-125».
Результаты и обсуждение. Урожайность, как один из определяющих факторов повышения экономической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур, зависит от природно-климатических условий, размещения и специализации производства, уровня интенсификации, агротехники.
Исследования показали, что урожайность изучаемых сортов льна в годы проведения исследований отличалась по годам. У сорта ВНИИМК 620 она была существенно выше, чем у сорта
ВНИИМК 630 на 0,23 и 0,25 т/га и составила 2,00 и 1,28 т/га соответственно в 2005 и 2007 гг. В 2006 г. существенных различий в урожайности у изучаемых сортов не наблюдалось, и она была на уровне 2,12-2,15 т/га (табл. 1).
Таблица 1 - Урожайность масличных культур в зернопропашном севообороте, т/га
_ЦЭБ ВНИИМК
Культура Сорт Год Среднее
2005 2006 2007
Лен ВНИИМК 620 2,00 2,12 1,28 1,80
ВНИИМК 630 1,77 2,15 1,02 1,65
НСР05 Рр<Ъ Рр<Ъ 0,16 0,22
Горчица белая Радуга 0,56 1,09 1,00 0,88
Горчица сарептская Ракета 1,41 1,79 1,30 1,50
НСР05 Р„<Ъ 0,17 0,13 0,18
Таким образом, продуктивность льна масличного в звене специализированного севооборота определяется как сортовыми особенностями, так и условиями выращивания. Установлено, что сбор масла в благоприятные по увлажнению и температуре годы составляет 0,88-0,92 т/га в зависимости от сорта, а в неблагоприятные годы - 0,42-0,53 т/га, причем в этом случае наибольший сбор масла отмечался у сорта ВНИИМК 620, который является более стабильным по отношению к погодным условиям года. Урожайность горчицы белой стабильна во все годы изучения, но уступает по продуктивности горчице сарептской, снижая и суммарную продуктивность звена с озимой пшеницей.
Возделываемый в настоящее время в Краснодарском крае сорт озимой мягкой пшеницы Победа 50 относится к группе стабильно высококачественных сортов и может формировать урожайность на уровне 9,0-10,0 т с 1 га. Однако в условиях производства он не всегда реализует свои потенциальные возможности, ввиду несоответствия условий выращивания требованиям, предъявляемым данным сортом. Для достижения высокой продуктивности необходимы такие технологии выращивания и ее элементы, которые бы обеспечили посевы всеми факторами жизни в количествах, требуемых для получения высокого урожая зерна с соответствующими качественными показателями. Одним из таких факторов являются предшествующие культуры.
Урожайность озимой пшеницы в среднем за годы исследований изменялась по предшественникам от 3,80 до 5,12 т с 1 га (табл. 2).
Анализ данных по урожайности зерна озимой пшеницы по годам исследований показал, что условия лета-осени 2005 г. складывались весьма благоприятно для своевременной и тщательной подго-
товки почвы под озимую пшеницу и способствовали более дружным всходам. В связи с этим, урожайность озимой пшеницы по предшественникам горчица белая и сарептская составила 5,10 и 5,12 т/га соответственно, что было существенно выше, чем по сортам льна. В 2007 г. урожайность озимой пшеницы по изучаемым предшественникам была на одном уровне и варьировала от 3,80 до 4,00 т/га.
Таблица 2 - Урожайность зерна озимой пшеницы (сорт Победа 50) в зависимости от предшественника, т/га
_ВНИИМК, 2006-2007 гг.
Предшественник, сорт Год Среднее
2006 2007
Лен ВНИИМК 620 4,16 3,98 4,09
Лен ВНИИМК 630 4,14 3,80 3,97
Горчица белая Радуга 5,10 3,98 4,54
Горчица сарептская Ракета 5,12 4,00 4,56
НСР05 0,36 0,60
Анализ суммарной продуктивности звеньев севооборота методом пересчета урожая в зерновые единицы позволил выявить количественную сторону полученной продукции. Установлено, что продуктивность звеньев севооборота зависела в большей степени от предшественника озимой пшеницы. При пересчете в зерновые единицы урожайность сортов льна масличного во все годы исследований была выше урожайности видов горчицы (табл. 3).
Таблица 3 - Урожайность льна и горчицы, т з.е. с 1 га
ВНИИМК, 2005-2007 гг.
Культура, сорт Год Среднее
2005 2006 2007
Лен ВНИИМК 620 3,30 3,50 2,11 2,97
Лен ВНИИМК 630 2,92 2,15 1,68 2,25
Горчица белая Радуга 0,94 1,72 1,56 1,41
Горчица сарептская Ракета 1,53 2,79 2,03 2,12
Так, в 2004-2005 гг. уровень продуктивности звена севооборота масличная культура-озимая пшеница был от 5,77 до 6,16 зерновых единиц с 1 га. За время исследований (2005-2007 гг.) было установлено, что в среднем наибольшая продуктивность отмечена в звеньях севооборота со льном масличным (табл. 4).
Наблюдались различия в продуктивности звеньев с сортами льна масличного. Так, в звене севооборота лен (сорт ВНИИМК 620)-озимая пшеница - продуктивность звена в среднем за 2005-2007 гг. составила 7,47 т з.е., а в звене лен (сорт ВНИИМК 630)-озимая пшеница она была на 0,96 т з.е. меньше и составила 6,51 т з.е. с 1 га.
Наименьшая продуктивность отмечена в звене севооборота горчица (сорт Радуга)-озимая пшеница
и в среднем за 2005-2007 гг. она составила 5,87 т з.е. с 1 га. Продуктивность звена горчица (сорт Ра-кета)-озимая пшеница была на одном уровне со звеном лен (сорт ВНИИМК 630)-озимая пшеница и на 0,85 т з.е. с 1 га выше, чем в звене с горчицей (сорт Радуга).
Таблица 4 — Продуктивность звеньев в специализированном восьмипольном севообороте с масличными культурами, т з.е. с 1 га
_ВНИИМК, 2005-2007 гг.
Звено Год Среднее
20052006 20062007
Лен (ссргВНИИМК620)-азимняп1шниив 7,46 7,48 7,47
Лен (сортВНИИМК(З)-азитяпцвниив 7,06 5,95 6,51
Горчица (сорт Радуга)-озимая пшеница 6,04 5,70 5,87
Горчица (сорт Ракета)-озимая пшеница 6,65 6,79 6,72
Наиболее важными качественными показателями зерна пшеницы являются содержание белка и клейковины, которые определяют не только питательную ценность зерна, но и такое его технологическое свойство, как выход муки.
Согласно ГОСТу (№ 13566-1-68) для характеристики сортов пшеницы по хлебопекарным качествам к ценным по качеству относится пшеница с содержанием белка и клейковины не менее 13 и 25 % соответственно, а к сильным - с содержанием белка и клейковины не менее 14 и 28 % соответственно.
В наших исследованиях в среднем за 20052007 гг. у озимой пшеницы сорта Победа 50 (в зависимости от предшественника) процент содержания белка и клейковины в зерне варьировал от 14,1 до 14,9 % и от 28,0 до 29,5 % соответственно (табл. 5).
Таблица 5 - Содержание белка и сырой клейковины в зерне озимой пшеницы (сорт Победа 50) в зависимости от предшественников, %
ВНИИМК, 2006-2007 гг.
Предшественник Год Содержание
белок сырая клейковина
Лен 2006 14,9 29,4
2007 14,2 28,0
Среднее 14,6 28,7
Горчица 2006 14,7 29,5
2007 14,1 28,1
Среднее 14,4 28,8
Учеными установлено, что содержание белка в зерне в большей степени связано с воздействием агротехнических приемов и в меньшей степени с метеоусловиями в период вегетации [6]. Незначи-
тельное влияние оказывал на этот показатель такой фактор, как вид предшественника.
По предшественнику лен содержание белка в зерне озимой пшеницы 2006 г. составило 14,9 %, что больше на 0,7 %, чем в 2007 г. По предшественнику горчица содержание белка было 14,7 % в 2006 г. и 14,1 % в 2007 г. Положительное влияние высоких температур воздуха на повышение содержания белка в зерне и в целом на его качество объясняется снижением интенсивности фотосинтеза и торможением образования крахмала, а также усилением процесса дыхания, а в связи с этим и расхода углеводов. Эти два физиологических процесса, а также продолжающееся, в процессе формирования урожая, поглощение растениями азота из почвы, которое является более устойчивым процессом, чем фотосинтез, способствовали повышению концентрации азота в растениях, а следовательно, и повышению содержания белка в зерне озимой пшеницы [6].
За годы проведения наших исследований была выявлена вариабельность показателей качества зерна в зависимости от предшественников. В среднем за 2006-2007 гг. содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы в зависимости от предшественников колебалось от 28,0 до 29,5 %. Наибольшее ее количество по предшественнику лен и горчица было в 2006 г. и составило 29,4 и 29,5 % соответственно. В среднем за 2005-2007 гг. процент белка и сырой клейковины по предшественнику лен были 14,6 и 28,7 %, по предшественнику горчица получены близкие значения - 14,1 и 28,0 % соответственно. Это говорит о том, что качество семян озимой пшеницы мало зависит от изучаемых предшественников.
Таким образом, во все годы исследований, по масличным предшественникам лен и горчица, формировалось зерно I группы качества, что в соответствии с ГОСТом отвечало требованиям «сильной» пшеницы.
Заключение. В результате изучения продуктивности звеньев с масличными культурами установлено:
— при возделывании озимой пшеницы по предшественникам лен и горчица возможно получение зерна сильной группы по хлебопекарным качествам, что дает высокую оценку изучаемым предшественникам;
— в изучаемом специализированном севообороте продуктивность звена лен-озимая пшеница с различными сортами льна масличного стабильна по годам исследования;
— в условиях Северного Кавказа на выщелоченных черноземах альтернативой ведущим традиционным масличным культурам как в крупных, так и малых сельскохозяйственных предприятиях, может служить возделывание льна масличного и горчицы.
Литература
1. Лукомец В. М. Научное обеспечение масличных культур. - Краснодар, 2006. - 100 с.
2. Листопадов И. Н. Севообороты южных регионов. - Ростов-на-Дону, 2005. - 275 с.
3. Воробьев С. А. Севообороты интенсивного
земледелия. - М.: Колос, 1979. - 367 с.
4. Сазанова Л. В. Культура Сарептской горчицы. - М.: Сельхозгиз, 1955. - С. 23-24.
5. Минкевич И. А. Лен масличный. - М.: Сельхозгиз, 1957. - 178 с.
6. Павлов А. Н. Накопление белка в зерне пшеницы и кукурузы. - М.: Наука, 1967. - 339 с.
