CC BY
24
11. Dospekhov, B. A. Experimental methods / B. A. Dospekhov. - M.: Agropromizdat, 1985. - 350 p.
12. Chirkov, Yu. I. Agrometeorological conditions and productivity of maize / Yu. I. Chirkov. - L.: Gidrometeoizdat, 1986. - 294 p.
13. Balura, V. I. Leaf surface area and plant density / V.I. Balura // Kukuruza. - 1960. - No. 6. -P. 15-16.
14. Melikhov, V. V. Programmed cultivation of maize on irrigated lands In the Lower-Volga area / V. V. Melikhov, Yu. P. Danilenko, A. G. Bolotin // Zemledeliye. - 2011. - No. 2. - P. 9-11.
15. Nichiporovich, A.A. Theory of photosynthetic productivity of plants / A. A. Nichiporovich // Theoretical bases of increasing plants efficiency / AS SSSR, Institute of plant physiology. - M., 1977. - P. 11-54.
16. Zolotov, V. I. Growth and development depending on methods and sowing density / V. I. Zolotov, A. K. Ponomarenko // Kukuruza. - 1967. - No. 2. - P. 13-14.
17. Maize / D.Shpaar, V. Shlapunov, A. Postnikov, et al. - Mn.: FUAinform. 1999. - 192 p.
УДК 633/635:81/.85
КРАМБЕ АБИССИНСКАЯ - БИОЛОГИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
А. А. Смирнов, доктор с.-х. наук, профессор; Т. Я. Прахова, доктор с.-х. наук; В. А. Гущина*, доктор с.-х. наук, профессор; А. Д. Смирнов, младший научный сотрудник, магистрант
ФГБНУ «Пензенский НИИСХ», Россия, т. 89534479608, e-mail: prakhova. tanya@yandex. ru; *ФГБОУ ВО Пензенская ГСХА, Россия, т. (8412) 628367, e-mail: rast. pgsha@yandex. ru;
Крамбе абиссинская - нетрадиционная масличная культура. Для внедрения нового сорта проводится изучение агробиологических особенностей и продуктивности культуры.
Продолжительность вегетационного периода крамбе абиссинской в условиях лесостепи Среднего Поволжья составляет в среднем 90...102 дня и зависит в основном от влагообес-печенности. Гидротермический коэффициент изменяется от 0,9 до 1,1. Изучение влияния элементов технологии возделывания на урожайность крамбе абиссинской позволило определить оптимальный срок посева, совпадающий с наступлением физической спелости почвы (III декада апреля - I декада мая), и норму высева 2,5 млн. всхожих семян на гектар, которые обеспечивают максимальную урожайность маслосемян — 2,88 т/га и масличность — 40,9 %. Крамбе, благодаря своей неприхотливости, адаптивности к факторам среды и короткому вегетационному периоду, является перспективной для возделывания при различных гидротермических условиях.
Ключевые слова: крамбе абиссинская, фазы развития, вегетационный период, нормы высева, сроки посева, урожайность.
Введение. Крамбе абиссинская - перспективная масличная культура семейства капустных с высоким потенциалом продуктивности. В семенах крамбе содержится большое количество полувысыхающего масла (до 46 %) с низким йодным числом (93...97) и высоким содержанием эруковой кислоты (60 %) [1, 2, 3].
Кроме этого крамбе является одной из наиболее неприхотливых и продуктивных среди масличных культур и характеризуется хорошей адаптивностью к различным абиотическим и биотическим стрессорам, что позволяет возделывать ее практически повсеместно [4, 5, 6].
В последнее время возрос интерес к культуре, в первую очередь как к масличному сырью для выработки различных видов биотоплива [7, 8]. Однако для каждой культуры характерны свои биологические особенности [9].
По условиям увлажнения Пензенская область относится к зоне неустойчивого увлажнения, где лимитирующим фактором, определяющим продуктивность сельскохозяйственных культур, является влага [10, 11].
В связи с этим цель исследований заключается в изучении биологических особенностей крамбе абиссинской и разработке элементов технологии возделывания, способствующих повышению урожая маслосемян данной культуры в лесостепи Среднего Поволжья. Крамбе - нетрадиционная культура, поэтому установление оптимальной нормы высева и выявление лучшего срока посева, обеспечивающих её высокую продуктивность в условиях Среднего Поволжья, определяет актуальность исследования.
Методика исследований. Экспериментальная работа проводилась на полях Пензенского НИИСХ в 2013...2015 гг. При
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 69
изучении биологических особенностей крам-бе разрабатывали технологию возделывания культуры для сорта Полет, который был создан в лаборатории селекции рыжика и с 2013 г. включен в Государственный реестр селекционных достижений РФ. Сорт рекомендован по всем зонам возделывания.
Закладка опытов, наблюдения, учеты и анализы осуществлялись в соответствии с методическими рекомендациями [12, 13].
Решающее влияние на рост, развитие и продуктивность растений крамбе абиссинской оказывают такие агротехнические приемы, как норма высева и сроки посева. В двухфакторном опыте изучались шесть норм высева (от 1,0 до 3,0 млн. всхожих семян на гектар с интервалом 0,5 млн. семян) и три срока посева (первый - ранний, совпадает с наступлением физической спелости почвы, второй и третий - соответственно через 10 дней по отношению к предыдущему сроку посева).
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднемощный среднегумус-ный. Содержание гумуса в пахотном слое 6,5 %, легкогидролизуемого азота - 73,9 мг/кг, подвижного фосфора - 148,6 мг/кг, обменного калия - 190,5 мг/кг, рНС0Л - 5,3...5,7.
В годы исследований метеорологические условия были благоприятными для роста и развития крамбе. Вегетационный период культуры в зависимости от влаго-обеспеченности колебался в пределах 95 -101 день (в среднем 98 дней) и характеризовался относительно высокой среднесуточной температурой 19,5 С и умеренным увлажнением, ГТК - 1,0, при среднемного-летних данных 20,6°С и 1,1 соответственно. В среднем за три года сумма активных температур составила 1611,2°С.
Результаты исследований. Рост и развитие крамбе, как и других однолетних семенных растений, проходит через определенные фазы: всходы, образование розетки, стеблевание, бутонизация, цветение и полное созревание [14, 15].
При благоприятных условиях дружные всходы появляются обычно на 7...9 день после посева. С появлением всходов развитие крамбе происходит с различной интенсивностью. В первый период вегетации её рост происходит медленно, но формируется мощная корневая система и розетка листьев.
Интенсивный прирост вегетативной массы начинается с фазы стеблевания, когда высота растений достигает 25 см и отмечается ветвление. Продолжительность этого периода 15...20 дней. Во время бутони-
зации наблюдается наиболее быстрый рост культуры в высоту и постепенное увеличение бутонов в размерах. Период «бутонизация - цветение» составляет 25...35 дней, а фаза цветения, наступающая на 45...55 сутки после появления всходов, продолжается 15...20 дней, причем при появлении первых цветков на центральной ветви отмечается начало цветения, при появлении цветков на боковых ветвях -полное цветение и конец цветения, когда количество нераспустившихся бутонов не превышает 5 %. Созревание крамбе продолжается 25...35 дней - с середины июля по 1-11 декады августа.
Как показали наши исследования, гидротермические условия на территории области благоприятны для возделывания крамбе (табл. 1).
Таблица 1
Биологические требования крамбе и агроклиматические показатели Пензенской области
Биологические требования крамбе абиссинской Агроклиматические ресурсы области Средне-многолетние показатели
Сумма температур выше +10°С
1500...1650 2200...2400 1617,0
Средняя температура за вегетацию,°С
20,0...23,4 19,5...25,5 20,6
Сумма осадков за год, мм
380,0 350...755 535
Сумма осадков за вегетацию, мм
150,0 75...245 157,3
Гидротермический коэффициент
1,0...1,1 0,9...1,1 1,1
Обеспеченность её теплом на всей территории Пензенской области составляет 100 %. Самым неустойчивым элементом климата являются осадки. Их количество сильно колеблется как по годам, так и в течение года (от 350 мм в засушливые до 755 мм во влажные годы). ГТК изменяется от 0,9 до 1,1.
Кроме того, среди масличных крестоцветных культур крамбе имеет короткий вегетационный период, который является одним из основных биологических признаков растений, определяющим пригодность возделывания не только культуры, но и сорта в регионе, и имеет решающее значение для получения высокого урожая.
Между фазами роста и развития растений нет резких границ, переход из одной фазы в другую происходит постепенно. Скорость и время наступления фенологических фаз, продолжительность вегетационного периода культуры являются важ-
ными показателями того, насколько растение адаптировано к окружающей среде.
В годы исследований (2013...2015 гг.) всходы крамбе появлялись через 7... 10 дней. В данный период среднесуточная температура воздуха составила 12,3°С, ГТК - 0,6, что повлияло на изменение продолжительности данной фазы (табл. 2).
Таблица 2
Гидротермические условия по фазам развития крамбе абиссинской, 2013-2015 гг.
Межфазный период «всходы - цветение» является одним из основных, так как в это время происходит прирост вегетативной массы. Для прохождения этого периода культуре потребовалось в среднем 746,9°С суммы положительных температур при ГТК - 0,8.
Период «цветение-созревание» крамбе заканчивала за 38...46 дней в зависимости от гидротермических условий. Самый короткий период «цветение - спелость» 38 дней наблюдали в острозасушливом 2014 году, когда среднесуточная температура превышала норму и составила 22,8°С, ГТК - 0,7, а самый продолжительный период - 46 дней был в 2015 году при умеренном увлажнении и температуре 18,9°С (ГТК - 1,2).
В условиях избытка влаги и пониженной температуры воздуха происходит увеличение продолжительности вегетационного периода и, наоборот, в условиях засухи период от всходов до созревания резко
сокращается, что влияет на урожайность культуры.
Математический анализ подтвердил высокую корреляционную связь между метеорологическими факторами и продолжительностью периода «всходы - спелость». Сопряженность со среднесуточной температурой воздуха и осадками составила соответственно г = 0,74 и г = 0,71.
Кроме биологических факторов на продуктивность маслосемян крамбе влияют и элементы агротехники. В среднем за три года исследований отмечено значительное варьирование урожайности в зависимости от изучаемых агроприемов. Наиболее высокая урожайность получена в варианте с нормой высева 2,5 млн. всхожих семян на гектар при первом сроке посева - 2,88 т/га, что существенно превышает остальные варианты (табл. 3).
Наименьшая урожайность семян 2,15 т/га отмечалась при посеве крамбе в третий срок с нормой высева 1 млн. всхожих семян на гектар.
Наряду с урожайностью в зависимости от элементов агротехники у крамбе варьировало и содержание жира в плодиках. Наибольшей масличностью (40,9 %) отличались семена, полученные с растений первого срока посева с нормой высева 2,5 млн. всхожих семян.
При структурном анализе урожая выявлено, что на формирование продуктивности оказали влияние масса 1000 семян (8,68...9,61 г), число плодиков на растении (580...988 шт.) и масса семян с одного растения (4,83...9,52 г), причем наиболее крупные семена получены при ранневесеннем посеве с нормой высева 2,5 млн. При третьем сроке посева семена сформировались мелкие и неполновесные с массой 1000 штук 8,68...8,72 г. Выравненность их была очень низкая и варьировала в пределах 58,4... 69,8 %. Наибольшей выравненностью - 83,5... 87,1 % - отличались семена первого срока посева независимо от нормы высева (табл. 4).
Таблица 3
Фенологические фазы Средняя 1 воздуха, °С I эф-фек. 1 > 10°С I осадков, мм ГТК
Посев - всходы 12,3 102,0 5,7 0,6
Всходы -цветение 17,6 746,9 62,8 0,8
Цветение -созревание 21,6 782,5 72,6 0,9
Всходы -спелость 19,5 1611,2 161,2 1,0
Продуктивность крамбе в зависимости от агроприемов, 2013-2015 гг.
Норма высева, млн. вех. семян /га Сроки посева
1срок 2 с рок 3 с рок
урожайность, т/га масличность, % урожайность, т/га масличность, % урожайность, т/га масличность, %
1,0 2,23 36,7 2,16 36,4 2,15 36,3
1,5 2,43 38,3 2,40 37,2 2,37 37,2
2,0 2,74 38,6 2,70 37,4 2,63 37,4
2,5 2,88 40,9 2,74 37,0 2,65 37,1
3,0 2,71 37,5 2,69 36,6 2,63 36,1
3,5 2,49 36,4 2,45 36,4 2,40 36,1
НСР05 0,13 1,0 0,23 0,8 0,19 1,1
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 71
Таблица 4 Показатели варьирования структуры урожая, 2013-2015 гг.
Анализ продуктивности семян с 1 растения показал, что значение этого признака варьировало в пределах от 4,83 до 9,54 г, коэффициент вариации составил 53,9 %. Наибольшей изменчивостью характеризовались число кистей и число плодиков на растении (V - 56,0 и 57,7 %).
Дисперсионный анализ урожайности показал, что в среднем за 2013...2015 годы на продуктивность крамбе оказали наи-
большее влияние нормы высева, доля влияния которых составила 46,9 %. Различные нормы высева изменяли урожайность в среднем на 8,9...21,5 %, доля влияния сроков посева составила 25,3 %, взаимодействия факторов - 18,3 %.
Вывод. Таким образом, в условиях Среднего Поволжья достоверно доказана зависимость вегетационного периода и отдельных фаз развития крамбе абиссинской от наличия влаги и значений среднесуточных температур. При этом агроэкологиче-ские особенности культуры, имеющей короткий вегетационный период, позволяют возделывать ее в условиях умеренного увлажнения, как при высоких, так и пониженных температурах. Благодаря своим биологическим особенностям и устойчивости к стрессовым факторам внешней среды крамбе абиссинская может возделы-ваться почти повсеместно, где возможно земледелие.
При изучении элементов технологии возделывания крамбе абиссинской сорта Полет установлено, что в условиях лесостепи Среднего Поволжья наиболее оптимальным сроком посева является ранне-весенний (третья декада апреля - первая декада мая) с нормой высева 2,5 млн. всхожих семян на га.
Признак Среднее Min Max Коэффициент вариации V,%
Высота растения, см 79,8 64,5 95,0 17,8
Число кистей, шт. 34 13 54 56,0
Число плодиков на растении, шт. 877 580 988 57,7
Масса семян с 1 растения, г 8,45 4,83 9,52 53,9
Масса 1000 плодиков, г 9,52 8,68 9,61 6,1
Выравненность, % 72,4 58,4 87,1 13,2
Литература
1. Durrett, T. P. Plant triacylglycerols as feedstocks for the production of biofuels / T. P. Durrett, C. Benning, J. Ohlrogge // The Plant Journal. - 2008. - No. 54. - P. 593-607.
2. Кшникаткина, A. H. Влияние комплексных удобрений на продуктивность крамбе абиссинской (CRAMBE ABYSSINICA HOCHST) / А. Н. Кшникаткина, Т. Я. Прахова, Д. С. Крылова // Нива Поволжья. - 2015. - № 1 (34). - С. 20-25.
3. Прахов, В. А. Влияние агроприемов на продуктивность крамбе абиссинской / В. А. Прахов, А. Д. Смирнов // Теоретические и прикладные аспекты современной науки. - 2015. - № 7-2. -С. 77-80.
4. Кучеров, Е. В. Крамбе - новая масличная культура в Башкирии / Е. В. Кучеров. - Уфа: Башгосиздат, 1951. - 59 с.
5. Askew, M. F. 1993. Novel oil, fibre and protein crops in UK. A future perspective / M. F. Askew // Brighton Crop Protection Conference. - 1993. - P. 658.
6. Крылова, Д. С. Перспективная масличная культура - крамбе абиссинская (CRAMBE ABYSSINICA HOCHST.) / Д. С. Крылова // Инновационные технологии АПК: теория и практика. -Пенза, 2014. - С. 102-107.
7. Jakob, K. Ertrgsbildung der Krambe (Crambe abyssinica L.) in Abhangigkeit von der Wasser -und Stickstoffversorgung / K. Jakob, A. Bramm, N. Ochrimenko // Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. - 1998. -11. - P. 133-134.
8. Смирнов, А. А. Интродукция крамбе абиссинской (Crambe abyssinica Hochst.) в Среднем Поволжье / А. А. Смирнов, Т. Я. Прахова, И. И. Плужникова. - Пенза, 2013. - 106 с.
9. Kmec, P. Growth analysis of crambe / P. Kmec, M. J. Weiss, L. R. Milbrath and other // Crop Science. - 1998. - Vol. 38. - P. 108-112.
10. Прахов, В. А. Скрининг исходного материала для селекции озимого рыжика / В. А. Прахов // Научное обеспечение АПК России. - Пенза, 2015. - С. 72-77.
11. Прахова, Т. Я. Агробиологическая характеристика коллекционных сортообразцов рыжика озимого / Т. Я. Прахова, В. А. Прахов // Молодой ученый. - 2015. - № 21 (101). - С. 324-326.
12. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований / Б. А. Доспехов - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
13. Методика проведения полевых и агротехнических опытов с масличными культурами. -Краснодар: ВНИИМК, 2007. - 113 с.
14. Гращенков, А. Е. Катраны, их биология и введение в культуру в Ленинградской области / А. Е. Гращенков // Труды ботанического института им. В. Л. Комарова. - Л.: Изд. АН СССР, 1957. -С. 124-127.
15. Смирнов, А. А. Агробиологические особенности крамбе абиссинской / А. А. Смирнов, Т. Я. Прахова, А. Д. Смирнов // Достижения науки и техники АПК. - 2014. - № 12. - С. 43-45.
UDK 633/635:81/.85
CRAMBE ABYSSINICA - BIOLOGY AND CULTIVATION TECHNOLOGY IN THE CONDITIONS
OF THE MIDDLE VOLGA REGION
A. A. Smirnov, doctor of agricultural sciences, professor; T. Ya. Prakhova, doctor of agricultural sciences; V. A. Guschina*, doctor of agricultural sciences, professor;
A. D. Smirnov, junior researcher, undergraduate
FSBSRI «Penza SRIA», Russia, tel. 89534479608, e-mail: prakhova.tanya@yandex.ru;
* FSBEE HE «Penza SAA», Russia, tel. t. (8412) 628367, e-mail: rast. pgsha@yandex.ru;
The article presents the results of phenological observations, which were carried out from 2013 to 2015 in the conditions of the Middle Volga region. The object of research is nonconventional oil-bearing crop - crambe abyssinica. For the new variety to be introduced agro-biological characteristics and productivity of the crop are examined.
The duration of the vegetation period of crambe abyssinica on the average is 90-102 days in the conditions of forest-steppe of Middle Volga region and in general depends on moisture supply.
The development of plants, crambe passes through the main phases of growth: seedlings, education outlet, stooling, budding, flowering and full maturity. In general, the duration of the growth and development crambe abyssinica on the average 90-102 days. The hydro-thermal coefficient varies from 0.9 to 1.1. The study of the influence of elements of technology of cultivation on the yield of crambe abyssinica helped to determine the optimal time of sowing (early: III decade of April - I decade of May) and seeding rate (2.5 million viable seeds per hectare.) which provide the highest crop yield of oilseeds - 2.88 t / ha with oil percentage - 40.9 %. Due to its unpretentiousness, adaptiveness to environmental factors and the short vegetative period crambe abyssinica, is perspective for its cultivation in various hydro-thermal conditions.
Key words: crambe abyssinica, phase of development, the vegetative period, seeding rates, time of sowing, crop yield.
References:
1. Durrett, T. P. Plant triacylglycerols as feedstocks for the production of biofuels / T. P. Durrett,
C. Benning, J. Ohlrogge// The Plant Journal, 2008. - No. 54. - P. 593-607.
2. Kshnikatkina, A. N. The influence of complex fertilizers on productivity of Crambe abyssinica (CRAMBE ABYSSINICA HOCHST)/ A. N. Kshnikatkina, T. Ya. Prakhova, D. S. Krilova // Niva Povolz-hya. - 2015. - № 1 (34). - P. 20-25.
3. Prakhov, V. A. Influence of agricultural practices on the productivity of Crambe abyssinica / V. A. Prakhov, A. D. Smirnov // Theoretical and applied aspects of modern science. - 2015. - № 7-2 -P. 77-80.
4. Kucherov, Ye. V. Crambe is a new oil-bearing crop in Bashkiria / Ye.V. Kucherov - Ufa: Bash-goizdat, 1951. - 59 p.
5. Askew, M. F. 1993. Novel oil, fibre and protein crops in UK. A future perspective / M. F. Askew // Brighton Crop Protection Conference. - 1993. - P. 658.
6. Krilova, D. S. Prospective oilseed - Crambe abyssinica (CRAMBE ABYSSINICA HOCHST.)/
D. S. Krilova // Innovative Agribusiness Technology: Theory and Practice. - Penza, 2014. - P. 102-107.
7. Jakob, K. Ertrgsbildung der Krambe (Crambe abyssinica L.) in Abhangigkeit von der Wasser -und Stickstoffversorgung/ K. J akob, A. Bramm, N. Ochrimenko // Mitt. Ges. Pflanzenbauwiss. 1998. -11, P. 133-134.
8. Smirnov, A. A. Introduction of Crambe abyssinica (Crambe abyssinica Hochst.) in the Middle Volga region / A. A. Smirnov, T. Ya. Prakhova, I. I. Pluzhnikova. - Penza, 2013. - 106 p.
9. Kmec, P. Growth analysis of crambe/ P. Kmec, M. J. Weiss, L. R. Milbrath and other// Crop Science, 1998. - Vol. 38. - P. 108-112.
10. Prakhov, V. A. Screening of the raw material for breeding winter false flax/ V. A. Prakhov// Scientific support of the Russian agricultural sector. - Penza, 2015. - P. 72-77.
11. Prahova, T. Ya. Agro-biological characteristic of collection variety samples of camelina winter / T. Ya. Prakhova, V. A. Prakhov // Molodoy ucheny. - 2015. - № 21 (101). - P. 324-326.
Нива Поволжья № 4 (41) ноябрь 2016 73
12. Dospekhov, B. A. Methods of field experience with bases of statistical processing of results of researches / B. A. Dospekhov - M.: Agropromizdat, 1985. - 351 p.
13. Methods of carrying out field and agro technical experiments with oil-bearing crops. - Krasnodar: VNIIMK, 2007. - 113 p.
14. Graschenkov, A. Ye. Katrana, their biology and introduction to the crop in Leningrad region / A. Ye. Graschenkov // Proceedings of the Botanical Institute. - L.: Izd. AN SSSR, 1957. - P. 124-127.
15. Smirnov, A. A. Agrobiological features Crambe abyssinica/ A. A. Smirnov, T. Ya. Prakhova, A. D. Smirnov // Dostizeniya nauki i tekhniki APK. - 2014. - № 12. - P. 43-45.
