CC BY
114
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
А.С. Бушнев,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии
Россия, 350038, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17
РОЛЬ СОРТОВЫХ АГРОТЕХНИК В РЕАЛИЗАЦИИ ПРОДУКТИВНОСТИ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР С УЧЕТОМ ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ПОГОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
Ключевые слова: подсолнечник, лен масличный, сортовая агротехника
УДК 631.5:633.85
Сортовая агротехника определяет специфику адаптивных реакций каждого сорта (гибрида) на разных этапах онтогенеза с учетом характера корреляций (положительных и отрицательных) между компонентами потенциальной продуктивности и экологической пластичности. По мере увеличения числа факторов внешней среды, регулируемых за счет агротехники, следует создавать сорта с более высоким уровнем отзывчивости на эти факторы [1, 2].
В литературе имеются многочисленные данные, свидетельствующие о специфичности реакции разных сортов на действие факторов внешней среды. Так, в работах Д.Н. Прянишникова (1955), Р.Н. Harvey (1939, 1941, 1956), Д.Д. Брежнева (1950), Ф.Д. Сказ-кина (1961), Л.Л. Балашова (1965), К.Н. Го-
дуновой (1967), Э.Л. Климашевского (1991) и других была показана специфичность отзывчивости сортов и гибридов разных культур на орошение и удобрения (дозы N Р, К, их сотношение, сроки внесения и т. д.). Существенные сортовые различия у сельскохозяйственных культур проявляются также в способности противостоять стрессовому уровню (недостатку или избытку) содержания в почве кальция, алюминия, магния, цинка и других элементов минерального питания. Различные сорта одного и того же вида по-разному реагируют на гербициды и другие физиологически активные соединения (С.Н. Маштаков, 1969), они неодинаково поражаются возбудителями болезней и вредителями. При загущении растений роль сортовой агротехники резко возрастает. Это объясняется тем, что практическая реализация потенциальной продуктивности при этом обусловлена всем комплексом агротехники (внесением удобрений, равномерным размещением растений на площади, борьбой с сорняками и болезнями, сроками посева и т. д.) [1].
По мнению А.А. Жученко (1980), особенно важна разработка сортовой (дифференцированной) агротехники для экологически специализированных сортов и гибридов, которые отличаются узкими пределами приспособленности к варьирующим условиям внешней среды. Величина и качество урожая таких сортов варьирует сильнее не только за счет погодных флуктуаций, но и уровня агротехники. При разработке сортовой агротехники для каждого сорта и гибрида важно выявить специфику «критических» периодов онтогенеза, а также фазы наибольшей отзывчивости на регулируемые факторы внешней среды [2].
Рассматривая возможности экзогенной регуляции адаптивными реакциями растений за счет агротехнических приемов, важно учитывать, что практически все приемы агротехники позволяют в большей мере регулировать рост и развитие растений на этапах вегетативного развития, чем репродуктивных процессов. Между тем именно генеративные органы растений в наименьшей степени защищены от действия экологических стрессов. Поэтому созданию устойчивых на «критических» этапах онтогенеза (за счет избежания или усиления толерантности) сортов и гибридов должно быть уделено первостепенное внимание. В то же время многие приемы аг-
ротехники, направленные на усиление ростовых процессов (внесение высоких доз азотных удобрений, орошение и др.), могут способствовать снижению устойчивости растений к абиотическим и биотическим стрессам [1, 3, 4].
Агротехника (технология возделывания) -система приёмов возделывания культурных растений, направленных на обеспечение высокой урожайности выращиваемых растений при минимальных затратах труда и материально-финансовых средств на единицу качественной продукции, сохранение почвенного плодородия, защиту почв от эрозии. Приёмы агротехники, используемые при выращивании масличных растений, обусловлены, с одной стороны, их биологическими особенностями, а с другой - почвенно-клима-тическими условиями района возделывания.
Сортовая (дифференцированная) агротехника - комплекс разработанных приемов возделывания культурных растений, обеспечивающих получение высокой урожайности определенного сорта (гибрида) в конкретных почвенно-климатических условиях при минимальных затратах труда.
Всероссийским НИИ масличных культур, его опытной сетью и другими научными учреждениями страны разработаны базовые зональные технологии возделывания масличных культур [12]. Технологии обладают достаточной гибкостью, которая выражается в возможности использования тех или иных её элементов в зависимости от складывающихся условий, но в то же время они и жёстки в отношении правильного применения выбранных технологических приёмов. Тем не менее в современных условиях с появлением новой техники, сортов и гибридов, изменяющихся погодных условий и т.д. базовые зональные технологии дают возможность их совершенствовать в направлении большей адаптивности.
Для объективной оценки возможностей дифференцированного использования местных природных условий с учётом требований каждого сорта и гибрида подсолнечника, экологической безопасности, низкозатратности технологий и коньюнктуры рынка необходимо:
1. Провести исследования по выделению агроэкологически адаптивных территорий по комплексу факторов, включающих радиационный, температурный, водный и питатель-
ный режимы на разных этапах роста и развития растений, в т.ч. в «критические» периоды онтогенеза, учитывающие агрофизические и агрохимические свойства почвы, содержание в ней токсических соединений, вероятность затопления и подтопления, проявления абиотических (суховеи, град и т.д.) и биотических (сорняки, болезни, вредители) неблагоприятных факторов и т.д.
2. Провести агроэкологические испытания новых и перспективных сортов и гибридов.
3. Разработать методы диагностики состояния растений и посевов.
4. Выявить закономерности адаптации сортов и гибридов к конкретным агроэколо-гическим условиям [1,2].
В последние годы во ВНИИМК и его опытной сети одним из направлений совершенствования зональных технологий возделывания подсолнечника является разработка сортовых агротехник, которые в наиболее полной мере повышают биологизацию, экологизацию, ресурсо- и энергоэкономичность и рентабельность технологических приемов и обеспечивают стабильно высокую продуктивность выращиваемых сортов и гибридов [5, 6, 14]. Это связано с тем, что агроценозы подсолнечника должны в возможно меньшей степени зависеть от нерегулируемых факторов внешней среды и в то же время обладать высокой отзывчивостью на те из них, которые находятся под агротехническим контролем, обладать высокой потенциальной продуктивностью и экологической устойчивостью. В связи с преобладанием в сельскохозяйственном производстве гибридов, разработка для них специальной технологии возделывания приобретает особо важное значение вследствие более узких пределов приспособленности их к изменяющимся условиям внешней среды в сравнении с сортами.
Базовая технология возделывания подсолнечника состоит из основных элементов:
- научно обоснованного размещения в севообороте;
- системы основной и допосевной обработки почвы;
- оптимального питания растений на основе почвенной и растительной диагностики и рациональных способов применения удобрений;
- оптимальных сроков сева, формирования заданной густоты стояния растений в зависи-
мости от влагообеспеченности корнеобитае-мого слоя почвы;
- ухода за посевами;
- экономически обоснованной и экологически безопасной системы за-щиты растений от сорняков, болезней, вредителей;
- десикации посевов, уборки урожая и его подработки [12].
На современном этапе такие элементы технологии, как севооборот, основная и допо-севная обработка почвы, уход за посевами, защита растений от вредителей, болезней, сорняков и десикация являются основополагающими при формировании сортовой агротехники, однако при этом данные элементы не являются специфичными для определенных сортов и гибридов. Они лишь являются объектами научных исследований в конкретных почвенно-климатических условиях в рамках разработки и совершенствования базовой технологии возделывания.
Схемы севооборотов являются важнейшим средством дифференцированного использования местных природных ресурсов, особенностей адаптивного потенциала возделываемых культур, сортов и гибридов, а также техногенных факторов (сельскохозяйственной техники, удобрений, пестицидов и др.). В земледелии севооборот всегда рассматривался как средство не только восстановления и поддержания плодородия почвы, но и борьбы с сорняками, возбудителями болезней и вредителями. Изучение севооборота, как фактора, влияющего на продуктивность культуры подсолнечника, является важной задачей, однако она не специфична для сорта или гибрида.
Общеизвестна необходимость использования дифференцированных систем обработки почвы, позволяющих регулировать в желательном направлении её водный, воздушный, тепловой, питательный, фитосанитарный и другие режимы. При разработке адаптивных систем обработки почвы должны учитываться специфика почвенных, топографических и метеорологических условий, фитосанитарное состояние полей, а также особенности сортов и гибридов. Минимизация обработка почвы направленна на сокращение или полное исключение глубоких отвальных вспашек в севообороте, имеет важное значение в экономическом отношении, в сохранении плодородия почвы и защите ее от эрозии, однако при этом возникает и ряд негативных
последствий - увеличивается видовой состав и численность сорняков, вредителей и болезней, для борьбы с которыми требуются новые высокоэффективные химические препараты, использование которых ухудшает экологическую обстановку среды [14]. С появлением новых гербицидов, сельскохозяйственных орудий и машин следует всесторонне и глубоко изучить и другие способы подготовки почвы под подсолнечник, включая поверхностные и «нулевые» обработки. Однако при этом следует уделять больше внимания безгербицидным технологиям возделывания подсолнечника и совершенствованию эффективных агротехнических приемов борьбы с сорняками.
В основе сортовой агротехники всегда стоит сорт или гибрид, его отзывчивость на срок посева, густоту стояния растений и применение удобрений. Эти факторы в наибольшей степени отражают сортовую отзывчивость и могут быть использованы для разработки сортовой агротехники подсолнечника на основе базовой адаптивной технологии, разработанной для каждого региона. При планировании экспериментов необходимо в качестве контроля использовать районированный сорт и (или) гибрид подсолнечника.
Оптимальный срок посева подсолнечника должен быть ориентирован на устойчивое прогревание почвы на глубине 10 см до 1012 оС. Посев в ранние сроки, когда температура почвы не превышает 6-8 оС, или когда поля чистые от сорняков, возможен при обработке семян инсекто-фунгицидными композициями и с применением почвенных гербицидов. Не следует откладывать посев до появления всходов поздних сорняков (прогревание почвы больше 14-16 оС), т. к. это может привести к неравномерности и изреживанию всходов подсолнечника, ухудшению условий проведения боронования [12]. Исследования по определению оптимального срока посева, обеспечивающего формирование высокой продуктивности посева, в конкретной почвен-но-климатической зоне имеют огром-ное значение в разработке технологии возделывания новых сортов и гибридов подсолнечника различного периода вегетации. Они также позволят усовершенствовать технологию возделывания в период ухода за посевами культуры, используя безгербицидный или гер-бицидный варианты.
Уровень урожая семян подсолнечника зависит от запасов влаги в корнеобитаемом слое почвы и является определяющим фактором при формировании оптимальной густоты стояния растений. Следует также иметь в виду, что глубина проникновения корней зависит от морфотипа растения: у высокорослых растений корневая система развивается глубже и лучше используется влага нижних горизонтов почвы. Оптимальная густота стояния растений для разных почвенно-климатических зон возделывания подсолнечника зависит и от продолжительности вегетационного периода выращиваемых сортов и гибридов подсолнечника. В зависимости от региона выращивания оптимальная густота стояния растений от 30 до 60 тыс./га к уборке. При выборе оптимальной густоты стояния растений, что очень важно для получения высокого урожая и его качества, большое значение имеет точный высев заданного количества всхожих семян и равномерное размещение их на площади. На сильно изре-женных посевах, при неравномерной густоте стояния растений сильнее развиваются сорняки, что требует дополнительных затрат на их уничтожение, подсолнечник хуже использует плодородие почвы [12].
Количество потребляемых подсолнечником элементов питания из почвы зависит от особенностей сорта и гибрида, продолжительности их вегетационного периода, погодных и почвенных условий, влагообеспечен-ности и плодородия почвы, а также технологии возделывания [6].
Система удобрения подсолнечника включает основное удобрение, припосевное и подкормку [12].
Основное удобрение обеспечивает потребность растений подсолнечника в элементах питания в течение всего вегетационного периода. В качестве основного применяют органические и минеральные удобрения. На эффективность минеральных удобрений большое влияние оказывают сроки и способы внесения. Общепринятым приемом использования минеральных удобрений является внесение их осенью под основную обработку почвы.
Норму основного удобрения устанавливают в зависимости от содержания элементов питания в почве, главным образом подвижного фосфора в связи с высокой корреляцией
уровня урожая от содержания элемента, по результатам почвенной диагностики.
При средней обеспеченности почвы подвижным фосфором рекомендуемую дозу удобрения лучше вносить не под основную обработку почвы, а локально весной одновременно с посевом подсолнечника с помощью сеялок, оборудованных туковысе-вающими аппаратами.
Локальное внесение удобрений при всех способах основной обработки почвы является самым эффективным приемом [5].
Эффективность подкормки определяется потребностью растений в дополнительном внесении элементов питания, в том числе и микроэлементов, на основе растительной диагностики. Внутрипочвенная подкормка чаще всего малоэффективна, потому что внесенные удобрения располагаются далеко от растений и элементы питания становятся недоступны корням. Наиболее экономически целесообразна подкормка вегетирующих растений подсолнечника сложными удобрениями, содержащими макро- и микроэлементы. Этот прием можно применять в комплексе с гербицидами, разрешенными на подсолнечнике. Некорневая подкормка посевов подсолнечника комплексными удобрениями хорошо дополняет применение микроэлементов для предпосевной обработки семян и локального внесения удобрения при посеве. Использование микроудобрений в комплексе с макроудобрениями позволяет противостоять неблагоприятным фактором среды [6].
Предложения по развитию исследований для НИИ, направленных на разработку и совершенствование сортовой агротехники подсолнечника:
- разработать для новых сортов и гибридов масличных культур сроки посева и нормы высева семян, обеспечивающие получение высокого урожая культуры;
- изучить отзывчивость сортов и гибридов подсолнечника разных групп спелости на состав, дозы, сроки и способы внесения удобрений и разработать приёмы эффективного использования новых макро- и микроудобрений, способствующих увеличению урожайности семян и сбора масла, повышению устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды;
- проводить агроэкологические испытания новых сортов и гибридов подсолнечника.
В последние годы во ВНИИМК и его опытной сети все больше уделяется внимание технологии возделывания льна масличного, популярность которого у сельхозтоваропроизводителей растёт с каждым годом. Естественно, возникает и множество вопросов, касающихся агротехники льна. Во ВНИИМК разработана базовая адаптивная технология возделывания этой культуры [11, 12, 13], однако всё увеличивающийся ареал распространения вызывает необходимость в уточнении некоторых элементов агротехники, которые впоследствии могут быть использованы как сортовые.
Наиболее важными направлениями сортовой агротехники льна масличного следует считать срок посева, норма высева семян и система удобрения.
Являясь растением длинного дня, лён масличный требует раннего срока сева. При этом необходимо учитывать вероятность возвратных заморозков ниже -5...-7 °С. При запаздывании с посевом урожайность льна масличного резко снижается, и даже внесённые удобрения не всегда компенсируют потери урожая. Лён масличный сеют при оптимальных сроках посева с нормой высева семян 7-8 млн. шт./га всхожих семян (5060 кг/га). Чрезмерно высокие нормы высева неблагоприятно сказываются на урожайности семян. При слишком низкой густоте посева происходит интенсивное развитие сорняков, снижаются компенсационные возможности посевов, усложняется уборка урожая. Оптимальная густота посева льна масличного к уборке - 500-700 растений на 1 м2 [11, 12].
Лён масличный из-за относительно слаборазвитой корневой системы предъявляет высокие требования к уровню плодородия почвы. Он прекрасно использует последействие удобрений, внесённых под предшествующую культуру. Лён в наибольшей степени нуждается в азоте в период фазы «ёлочки»-цветения, а в фосфоре и в калии в течение всего вегетационного периода. Недостаточное снабжение растений азотом отрицательно сказывается на процессе формирования урожая. Но и избыток этого элемента питания негативно влияет на устойчивость к полеганию, содержание масла, ведет к задержке образования бутонов и цветков, неравномерному созреванию и усложнению уборки урожая. Фосфорные удобрения ускоряют созревание, повышают урожай и качество семян. Калий
повышает иммунитет растений, снижает опасность их полегания. Важное значение имеет способ и сроки применения удобрения. Лучше всего их вносить осенью под основную обработку почвы, когда они довольно равномерно распределяются в пахотном слое, и хорошо используются корневой системой растений. При весеннем внесении под культивацию зяби большая часть удобрений сосредотачивается в верхнем слое и при его пересыхании питательные элементы могут быть малодоступны растениям. Эффективно одновременное с посевом внесение удобрений в форме суперфосфата или аммофоса. Если удобрения не были внесены до посева или одновременно с ним, поле льна масличного можно обрабатывать в фазе «ёлочки» мочевиной в дозе Внесение азота в этой фазе не вызывает задержки образования бутонов и цветков и обеспечивает дружное созревание растений льна масличного [7, 8, 9, 10, 11, 12].
Для оптимального развития льна масличного необходимо достаточное снабжение его микроэлементами. На недостаток цинка, бора, железа, меди и молибдена лён реагирует недоразвитием и отставанием растений в росте. Дефицит микроэлементов устраняется их применением в период предпосевной обработки семян или внесением в подкормку в фазе «ёлочки». В последнем случае при выраженных симптомах голодания их можно применять отдельно или в составе комплексного удобрения, либо добавить в раствор мочевины [7].
Предложения по развитию исследований для НИИ, направленных на разработку и совершенствование сортовой агротехники льна масличного:
- разработать сроки посева и нормы высева семян масличных культур, обеспечивающие получение высокого урожая культуры хорошего качества;
- изучить отзывчивость льна масличного на состав, дозы, сроки и способы внесения удобрений и разработать приемы использования новых макро- и микроудобрений, способствующих увеличению урожайности семян и сбора масла, повышению устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды.
Список литературы
1. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). -
Кишинев: Штиинца, 1990. - С. 287-291.
2. Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений (адаптация, рекомбино-генез, агробиоценоз). - Кишинев: «Штиинца», 1980. - 588 с.
3. Климашевский Э.Л. Генетический аспект минерального питания растений. - М.: Агропромиздат, 1991. - 415 с.
4. Кильчевский А.В. Экологическая селекция растений / А.В. Кильчевский, Л.В. Хотылева. - Мн.: Тэхналопя, 1997. - 372 с.
5. Тишков Н.М. Эффективность ленточного внесения удобрений при посеве подсолнечника / Н.М. Тишков // Тр. КубГАУ. -
2007. - Вып. № 6. - С. 246-249.
6. Тишков Н.М. Исследования по агрохимии масличных культур во ВНИИМК / Н.М. Тишков // Сборник научных трудов: Материалы международной конференции, посвященной 90-летию ВНИИМК. - Краснодар, 2003. -С. 81-102.
7. Тишков Н.М. Совершенствование системы удобрения как элемента сортовой технологии возделывания льна масличного / Н.М. Тишков, И.И. Шуляк, А.С. Бушнев // Науч-техн. бюл. ВНИИМК, 2002. - № 127. - С. 48-54.
8. Тишков Н.М. Эффективность применения удобрений на посевах льна масличного в условиях Северного Кавказа / Н.М. Тишков, А.С. Бушнев, Н.Г. Михайлюченко, С.В. Ко-стевич, П.И. Юрков // Масличные культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК, 2005. - Вып. 2 (133). - С. 63-68.
9. Тишков Н.М. Применение агрохими-катов при выращивании льна масличного на выщелоченном черноземе / Н.М. Тишков,
A.С. Бушнев, Н.Г. Михайлюченко, С.В. Кос-тевич // Масличные культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК. - 2005. - Вып. 2 (133). - С. 76-80.
10. Тишков Н.М. Приемы возделывания льна масличного в Северо-Кавказском регионе / Н.М.Тишков, А.С. Бушнев // Аграрное Ставрополье. - Ставрополь, 2005. - Вып. 2. - С. 9.
11. Лен масличный: селекция, семеноводство, технология возделывания и уборки / Ф.М. Галкин, В.И. Хатнянский, Н.М.Тишков,
B.Т. Пивень, В.Д. Шафоростов. - Краснодар,
2008. - 191 с.
12. Адаптивные технологии возделывания масличных культур / С.В. Гаркуша, В.М. Лукомец, Н.И. Бочкарев и др. - Краснодар: ООО «Альбатрос Плюс», 2011. - 184 с.
13. Бушнев, А.С. Продуктивность сортов льна масличного в зависимости от условий
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
выращивания (севооборот, способ основной обработки почвы) на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья / А.С. Бушнев, Ю.В. Мамырко, С.П. Подлесный // Масличные культуры: Науч.-техн. бюл. ВНИИМК -Краснодар, 2009. - № 1 (140). - С. 134-140.
14. Бушнев А.С. Особенности обработки почвы под подсолнечник // Земледелие. -2009. - № 8. - С. 13-15.
