CC BY
109
4. Урожайность культур звена севооборота по разным системам обработки почвы (в среднем за три ротации - 9 лет), т/га
Система обработки почвы Горох Озимая пшеница Гречиха Ячмень
Отвальная на 20-22 см 2,6R R,O8 1,ЗЗ З,92
Отвальная разноглубинная 2,65 R,18 1,RO R,OR
Поверхностная 2,R6 R,R2 1,R2 З,82
Плоскорезная на 20-22 см 2,52 4,З8 1,44 З,74
При безотвальных обработках на 5,1-12,6 % повышалась биологическая активность верхнего слоя почвы за счет концентрации и минерализации растительных остатков. В среднем в слое 0-30 см лучшее разложение льняной ткани отмечено при отвальной обработке (32,3-48,3 %). При плоскорезной обработке на ту же глубину микроорганизмы работали слабее на 4,0-9,3 %.
Питательный режим в севообороте определялся применяемыми удобрениями и использованием нехозяйственной части урожая. При безотвальных обработках отмечено обогащение питательными элементами верхнего слоя почвы. Так, при поверхностной обработке в слое 010 см содержалось 24,9 мг/100 г фосфора, 17,8 мг калия, 4,98 % гумуса, а в слое 10-30 см - соответственно лишь 19,6 и 9,0 мг/100 г и 4,68 %.
При отвальной вспашке на 2022 см отмечалось равномерное распределение питательных веществ по всему пахотному слою: в слое 010 см содержалось 24,7 мг/100 г почвы фосфора, 14,8 мг калия, 4,72 % гумуса, а в слое 10-30 см - 22,0 мг фосфора, 11,8 мг калия, 4,78 % гумуса.
Урожайность культур севооборота в зависимости от обработки почвы предствлена в таблице 4. Ее данные свидетельствуют, что введение в севооборот гороха и гречихи при менее интенсивной обработке способствует сохранению почвенного плодородия. Продуктивность такого звена оказывается выше, чем при постоянной вспашке на глубину 2022 см.
Нужно иметь в виду, что почва, на которой выращивалась гречиха, обо-гощается легкодоступными формами фосфора и калия, которые за счет выделения корневой системой муравьиной, уксусной и щавелевой кислот извлекаются из труднорастворимых соединений. Кроме того, почва под гречихой становится рыхлой, более структурной, относительно чистой от сорняков. Гречиха оставляет после себя остатки, достаточно
богатые азотом, фосфором и калием. По данным разных источников, они содержат 0,80-0,88 % азота, 0^2-0,88 % фосфора и 1,80-2,17 % калия. Солома гречихи быстрее соломы злаковых культур подвергается разложению в почве.
В нашем опыте при средней урожайности гречихи 14 ц/га в почву поступало 29,7 ц/га пожнивно-корне-вых остатков и 2S,4 ц/га соломы, при разложении которых почва обогоща-ется 10-46 кг/га азота, 8-38 кг/га фосфора и 22-110 кг/га калия. Урожайность ячменя после гречихи составила 39 ц/га (при дополнительном внесении S0 кг/га азота, SS кг/га фосфора и 60 кг/га калия).
Литература
1. «Основы государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года»//Ийр://зокаП.ги
2. Тимирязев К.А. Земледелие и физиология растений. Собр. соч., т. 3. - М.: Сельхозгиз, 1932. - 452 с.
3. Зотиков В.И., Задорин А.Д. Повышение продуктивности и устойчивости агроэкосистем. - Орел: «Картуш», 2007.
- 198 с.
4. Парахин Н.В., Лобков В.Т., Кружков Н.К. Биологизация земледелия в России.
- Орел: ОрелГАУ, 2000. - 176 с.
Role of legume and cereal cultures in development of stable agriculture
I A.D. Zadorin I , A.P. Isaev,
V.M. Novikov, S.N. Selikhov
There is shown the role of legume and cereal cultures in development of stable agriculture - their bringing into crop rotation and the use of vegetable remains alongside with application of a less intensive soil treatment helps maintain soil fertility.
Keywords: agriculture, predecessor, crop rotation, soil treatment, legume, buckwheat, nitrogen, fertilizer, yield.
УДК 633.171:581.9:631.526.32
Ареал2 проса посевного в России
B.С. СИДОРЕНКО, С.В. БОБКОВ, А.И. КОТЛЯР, кандидаты сельскохозяйственных наук
C.О. ГУРИНОВИЧ, Ж.В. СТАРИКОВА Всероссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур
E-mail: office@vniizbk.orel.ru
Проведен анализ современного производства проса посевного в России и отдельных регионах. Показаны пути расширения ареала культуры. Проанализированы современные направления селекции и дана характеристика новых сортов, ценных по качеству зерна, устойчивых к биотическим стрессорам и патогенам.
Ключевые слова: просо посевное, селекция, сорт, качество зерна.
Распространение проса на юго-восток европейской части России, по мнению Н.И. Вавилова, произошло в эпоху неолита [I]. Это чрезвычайно транспортабельное, универсальное в использовании, необычайно засухоустойчивое растение являлось непременным атрибутом кочевого хозяйства и вместе с кочевниками продвинулось из Азии в Европу. У древних народов Европы (скифы, сарматы) просо было основной культурой [2], северная граница выращивания которой доходила до SS-S6 параллели [3]. На территории России около тысячи лет назад в культуре были известны два вида проса: посевное (Pa-nicum miliaceum L.) и итальянское (Setaria italica L.) [3]. В настоящее время в России и странах СНГ сосредоточено около 4S % мирового производства проса посевного. В конце XX в. в мире произошло резкое (в 2-2,5 раза) сокращение площадей под этой культурой, что связано с увеличением производства зерна кукурузы и пшеницы. Однако в последние 10 лет наметилась положительная тенденция возрождения производства культуры в Беларуси, Молдове и ряде стран ЕС. Это в некоторой степени связано с внедрением в Центральной Европе раннеспелых сортов проса селекции нашего института.
Динамика выращивания проса в Российской Федерации в последние годы нестабильна. Удельный вес его
2 Земледелие № 5
9
I. Динамика производства проса посевного в РФ
Культура Годы
2006 2007 2008 2009 2010 2011
Зерновые, млн га 41,96 43,17 45,73 46,47 41,89 42,01
Просо, тыс. га 668 506 572 522 521 825
% к площади зерновых 1,6 1,2 1,3 1,1 1,2 2,0
посевов в структуре посевных площадей зерновых культур колеблется от 1,1 до 2,0 %, что создает в отдельные годы некоторый дефицит продукции и ведет к увеличению ее стоимости (табл. 1). Сохраняется ситуация необоснованного сокращения производства крупы и недостаточного использования зерна проса в птицеводстве.
В России 70 % посевных площадей проса находится в крупных сельскохозяйственных предприятиях и 30 % - в крестьянских и фермерских хозяйствах
Производство зерна проса традиционно сосредоточено в пяти федеральных округах (табл. 2), в пределах которых можно выделить восемь субъектов РФ, производящих около 90 % продукции. В 2011 г. 80 % урожая было получено в Приволжском и Южном ФО, где лидерами являются Саратовская и Ростовская области. Вместе с тем, в этом же году отмечен резкий (в 4,6 раза) рост производства проса в Центральном ФО, особенно в Воронежской области (в 6 раз), что стало возможным благодаря внедрению новых, более урожайных и устойчивых к различным стрессам сортов.
Новые раннеспелые, быстрорастущие в начальный период сорта проса селекции ВНИИЗБК обеспечивают продвижение культуры в агроклиматические области холодно-умеренного подпояса (Центральный ФО и Республику Беларусь). Следует
отметить, что в менее благоприятном по теплообеспеченности Центральном ФО урожайность проса в 2011 г. превысила 2 т/га, что на 38 % выше средней урожайности по РФ (табл. з).
Главным резервом увеличения производства зерна проса остается рост урожайности культуры. Современные сорта, допущенные к использованию на территории РФ, отличаются приспособленностью к различным почвенно-климатическим условиям страны и обладают потенциальной урожайностью более 4 т/га. Среди них особо следует отметить раннеспелый сорт Быстрое (разновидность зиЬсосапеит), допущенный к использованию во всех зонах производства проса в РФ и служащий стандартом в Республике Беларусь, обладающий самым коротким периодом вегетации в сочетании с высокой продуктивностью (4^ т/га), а также раннеспелый крупнозерный сорт Крупноскорое (разновидность виЬсосапе-ит) с урожайностью до S,S т/га, тоже допущенный к использованию во всех Федеральных округах РФ. Последний, благодаря выровненному крупному зерну, позволяет в процессе сортировки избавиться от мелко-семянной сорной примеси и распространенного в производственных посевах сорнополевого проса.
Основой селекции проса посевного является внутривидовая гибридизация с индивидуальным отбором из гибридных популяций в ранних по-
колениях и тестированием селекционных линий по урожайности и комплексу показателей. В гибридизации активно используется оригинальный селекционный материал, приспособленный к местным почвенно-клима-тическим условиям, и лучшие сор-тообразцы из других регионов, что позволяет получать новые рекомби-нантные формы. Разрабатываются методики по созданию и использованию новых мутантных и полиплоидных форм. Большое внимание уделяется ускоренному размножению наиболее ценного гибридного материала в осенне-весенний период в теплице и на установках ускоренного выращивания растений [4].
В нашем институте собран оригинальный банк генов проса, в котором представлены доноры скороспелости, короткостебельности, крупно-зерности, устойчивости к неблагоприятным факторам среды и меланозу и другим ценным признакам [Ъ].
Один из факторов, лимитирующих расширение производства проса, -поражение культуры расами головни. Технология возделывания проса предусматривает обязательное предпосевное протравливание семян фунгицидами, что усложняет производственный процесс, повышает себестоимость и препятствует получению экологически чистой продукции. Альтернативный метод защиты проса от заболевания - генетическая защита. В 1990 г. в институте были начаты исследования в рамках комплексной программы по созданию сортов проса с новой расоспецифи-ческой устойчивостью к головне, проводимой совместно со специалистами Киевского НИИСХ, Харьковского НИИРСиГ и Саратовского НИИСХ Юго-Востока. В институте разработана и апробирована эффективная схема создания иммунных к болезням сортов, опубликованы «Методические рекомендации по оценке сортов проса посевного на расоспецифичес-кую устойчивость к головне».
В результате этой работы созданы и допущены к использованию в России и Беларуси новые среднеран-ние сорта проса Спутник (разновидность сосспеит) и Славянское (разновидность зиЬАауит) с максимальной урожайностью около 7 т/га, которые характеризуются коротким вегетационным периодом (менее 80 дн.), устойчивостью к патогенам и стрессам и являются ценными по качеству крупы.
Заслуживают внимания новые устойчивые к головне сорта «южного»
2. Структура производства зерна проса посевного в РФ, тыс. т
Регион В среднем за 2006-2010 гг. 2011 г. 2011 в % к 2006-2010 гг.
Российская Федерация 425,1 878,3 206
Центральный Федеральный округ 18,2 83,9 460
Воронежская область 9,2 55,9 607
Южный Федеральный округ 105,7 312,0 295
Ростовская область 67,4 196,4 291
Волгоградская область 32,9 103,9 315
Северо-Кавказский Федеральный округ 37,4 44,1 117
Ставропольский край 34,2 42,4 123
Приволжский Федеральный округ 238,8 394,3 165
Саратовская область 141,4 238,2 168
Оренбургская область 37,1 69,7 188
Самарская область 29,9 45,6 152
Сибирский Федеральный округ Алтайский край 24,7 22,4 43,4 37,2 176 166
3. Урожайность проса посевного, т/га
Регион В среднем 2011 г. 2011 в % к
за 2006-2010 гг. 2006-2010 гг.
Российская Федерация 1,06 1,47 131
Центральный ФО 1,29 2,04 147
Южный ФО 1,09 1,59 139
Северо-Кавказский ФО 1,30 1,98 148
Приволжский ФО 0,96 1,31 127
Сибирский ФО 0,95 1,32 126
экотипа (разновидность аигеит) Саратовское желтое (селекция НИИ Юго-Востока) и Казачье (селекция ВНИИЗБК).
В результате экологического испытания, проведенного совместно с НИИ полевых культур «Селекция» (г. Бельцы, Республика Молдова), создан новый среднеспелый сорт Союз с эффективной расоспецифичес-кой устойчивостью к головне и урожайностью более 6 т/га.
Одним из направлений повышения стабильности урожайности проса - создание мультилинейных сортов, устойчивых к абиотическим стрессам и патогенам. В нашем институте впервые создан среднеспелый мультилинейный сорт проса Квартет (разновидность сосспеит), состоящий из четырех биологически совместимых линий-аналогов с эффективными доминантными генами расоспецифической устойчивости к головне Бр1, 5рг, Бр^ Бр4. Использование его в хозяйстве ( при условии пересева семенами своего производства без протравливания в течение нескольких лет) гарантирует рост полевой устойчивости и активное подавление местной популяции головни в сочетании с высокой урожайностью (до 7 т/га).
Степень сопротивления мультили-нейного сорта заражению головней определяется эффективностью ге-
нов резистентности, введенных в его компоненты. Под влиянием инфекционной нагрузки идет адаптационная структурная перестройка состава сорта за счет элиминации восприимчивых генотипов, вследствие чего с каждым годом пересева полевая устойчивость сорта нарастает, снижаются возможности распространения и споровой репродукции патогена. Таким образом, в течение нескольких лет эксплуатации мультилинейного сорта без применения пестицидов местная популяция патогена подвергается нарастающему генетическому прессингу, уровень заболевания снижается до минимума [6].
Улучшение качества продукции вновь создаваемых сортов - одно из ведущих направлений современной селекции проса. Сорта пищевого использования наряду с высокой урожайностью должны обеспечивать высокий выход крупы с отличными кулинарными достоинствами. У ценных сортов пленчатость не должна превышать 18 %, выравненность зерна при крупности 1,7-1,8 мм - не менее 7S %, выход шлифованного пшена - не менее 77 %. Пшено должно быть ярко-желтое с содержанием пораженного ядра менее 0,8 %, а каша из него - рассыпчатой, ярко-желтой с отличным вкусом.
Большинство признаков качества зерна проса имеют сложный характер наследования. Между ними существует обратная коррелятивная зависимость. Например, крупное шаровидное зерно сильнее поражается меланозом, яркое желтое пшено содержит меньше белка. По данным многолетних исследований выделены надежные источ-
Участники международного семинара по селекции проса
ники крупнозерности, тонкопленча-тости, высокой выравненности, технологичности зерна, использование которых в практической селекции повысит качество зерна сортов нового поколения.
На основе генетических и биохимических характеристик коллекционного материала были развернуты работы по созданию серии лептодер-мальных (тонкопленчатых) форм. С 2012 г. впервые внесен в Государственный реестр РФ сорт Альба (разновидность afgaпiсит), имеющий оптимальный период вегетации ^^ дн.), высокую озерненность, дружное созревание, устойчивость к полеганию, осыпанию и отдельным расам головни. Максимальная урожайность ^,91 т/га) при государственном испытании получена в 2011 г. в северном ареале (Калужская и Нижегородская области). Сорт Альба легко обрушивается, отличается очень низкой пленчатостью (около S %) и высоким выходом крупы (93 %), повышенным содержанием белка (12,2 %) и масла ^,1 %) в зерне. При скармливании зерна бройлерам повышается живая масса цыплят, снижаются затраты кормов на 1 кг прироста.
Дальнейший прогресс селекции проса связан с интенсивным применением биоинженерных технологий [7, 8], эффективность применения которых установлена экспериментально [9]. В 2006-2010 гг. разработана новая селекционная технология проса, позволяющая сократить селекционный процесс на три-четыре года.
С 2011 г. Государственное испытание проходит новый среднеспелый высокоурожайный сорт Регент, устойчивый к полеганию, осыпанию и большинству рас головни. Обладает геном резистентности к головне Бр1. Слабо поражается меланозом. Рекомендуется для возделывания в Центральном и Приволжском Федеральных округах РФ.
Таким образом, созданные за последние годы в нашем институте и других научно-исследовательских учреждениях сорта проса позволяют получать в холодно-умеренном агроклиматическом подпоясе европейской и азиатской частей РФ достаточ- е но высокий урожай. Работы по со- | зданию спектра различных сортов д проса, сочетающих комплекс хозяй- | ственно-ценных признаков с расо- е специфической устойчивостью к го- 2 ловне, будут продолжены, что позво- Ц лит расширить ареал этой ценной 2 культуры. 2
УДК 633.12:631 .SS9:631 ,S26.32:S81.9
Производство гречихи в России: состояние и перспективы
Литература
1. Вавилов Н.И. Избранные труды. T.V.
- М.-Л.: Наука, 1965. - С. 40-94.
2. Троепольский Г.Н. Просо. - Воронежское областное книгоиздательство, 1951.
- 78 с.
3. Лысов В.Н. Просо. - Л.: Колос, 1968.
- 224 с.
4. Сидоренко В.С. Использование новых методов в селекции проса/Современное состояние и перспективы развития селекции с.-х. культур в РФ. Сб. статей. Вып. 2. 4.1. - Пенза, 1998. - С. 9093.
5. Сидоренко В.С., Вилюнов С.Д. Новые методы создания и использования признаковых коллекций проса/Методологические основы формирования, ведения и использования коллекций генетических ресурсов растений. Матер. меж-дунар. симпозиума - Харьков, 1996. -С. 106.
6. Сидоренко В.С., Вилюнов С.Д. Обоснование модели мультилинейных сортов проса/Научные основы создания моделей агроэкотипов сортов и зональных технологий возделывания зернобобовых и крупяных культур для различных регионов России. - Орел, 1997. - С. 195198.
7. Bobkov S.V. Régénérants production in common millet and millet cultures// Russian Agricultural Sciences, 2006. - № 11. - P. 4-7.
8. Bobkov S.V. The influence of stress on the effectiveness of embryogenic callusogenesis and plant regeneration in a culture of millet anthers//Russian Agricultural Sciences, 2007. - № 1. - P. 14-15.
9. Бобков С.В. Сидоренко В.С., Гури-нович С.О. Генотипическая гетерогенность регенерантов культуры пыльников проса (Panicum miliacium 1_.)/Селекция и семеноводство с.-х. культур в России в рыночных условиях. - М.: Эконива, 2001. - С. 286-296.
Millet area in Russia
V.S. Sidorenko, S.V. Bobkov, A.I. Kotlyar, S.O. Gurinovich, Z.V. Starikova
There has been carried out the analysis of modern millet production in Russia on ^ the whole and its regions taken § separately. There are shown the ways m of culture's area expansion. There have z been analyzed modern breeding directions „ and given the characteristics of new | varieties, valuable in grain quality and <j> steady to biotic stressors andpathogenes. a> Keywords: millet, breeding, variety, grain quality.
oo ■
A.H. ФЕСЕНКО, доктор биологических наук Г.Е. МАРТЫНЕНКО, С.Н. СЕЛИХОВ, кандидаты сельскохозяйственных наук Всероссийский НИИ зернобобовых и крупяных культур E-mail: office@vniizbk. ore!, ru
В статье рассматривается современное состояние производства гречихи в России и перспективы повышения ее урожайности.
Ключевые слова: гречиха, производство, урожайность, сорт.
Гречиха - ценнейшая крупяная культура, белок которой состоит из легкорастворимых фракций, сбалансирован по аминокислотному составу и по биологической ценности близок к белку сухого молока и куриных яиц. На посевах гречихи практически не применяются пестициды, что способствует экологической чистоте продукции. Все это делает гречневую крупу незаменимым продуктом не только лечебного и детского, но и повседневного сбалансированного питания. Высокая нектаропродук-тивность растения позволяет не только собирать с гектара посевов по 70-100 кг меда, но и делает посевы гречихи резерватом полезной энто-мофауны.
Гречиха выращивается более чем в двадцати странах всех континентов, но традиционными лидерами ее производства были Китай и СССР, после распада которого основные посевы культуры сосредоточились в России и на Украине (табл. 1, 2). В последнее десятилетие наметилась тенденция сокращения производства гречихи в Китае, что открывает возможности для расширения экспорта этой культуры из России - прежде всего в Японию, являющуюся крупным импортером гречихи.
Не до конца использованы и возможности отечественного рынка. Рекомендуемая минимальная среднедушевая норма потребления гречневой крупы в России - 3,0-3,S кг в год. В переводе на зерно (с учетом численности населения) среднегодовое производство должно составлять около 0,9-1,0 млн т (включая необходимые семенные фонды). Однако
в настоящее время производство гречихи значительно отстает от этого показателя. Необходима диверсификация сортимента продуктов из гречихи, разработка продуктов с высокой добавленной стоимостью (хлопьев, каш быстрого приготовления, постных блюд, мюслей, кондитерских изделий и т.д.). Это направление активно исследуется как европейскими учеными, так и учеными Китая и Японии. Перспективным является использование гречихи в качестве сырья для производства рутина (первый сорт с повышенным содержанием рутина Башкирская красносте-бельная с 2008 г. допущен к возделыванию в России). Расширение ассортимента продуктов позволит поднять потребление гречихи до медицински обоснованных норм и стимулирует расширение масштабов производства, повысит инвестиционную привлекательность этого сегмента зернового рынка.
Основной путь увеличения производства гречихи - повышение урожайности этой ценной культуры за счет создания и ускоренного внедрения высокоурожайных технологичных сортов. Такой подход доказал свою эффективность в последние два десятилетия. В начале девяностых годов XX в. в нашей стране произошло существенное снижение урожайности гречихи. Это был период кардинальной перестройки аграрных отношений, изменения форм собственности и хозяйствования,который сопровождался резким ухудшением состояния аграрного сектора экономики. В то же время, при общем сокращении посевных площадей (за 1991-2000 гг. - на 33 %, в том числе зерновых культур - на 27^ %), площади под гречихой в России расширились. Это говорит о рентабельности культуры несмотря на низкую ее урожайность, что делало гречиху привлекательной для производственников и позволило быстро насытить рынок гречневой крупой. Несмотря на нараставшие в сельском хозяйстве кризисные явления, в эти годы в России наметился устойчивый рост урожайности гречихи, которая сегодня почти вдвое превысила уровень первых лет рыночных реформ.
Основной причиной такого благо-
