CC BY
30
УДК 633.35: 631.5
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗНЫХ УРОВНЕЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ И ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН БЕЗЛИСТОЧКОВЫХ СОРТОВ ГОРОХА
Л. В. Карпова, доктор с.-х. наук, профессор; В. Д. Коротнев, доктор экон. наук, профессор
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», тел. (8412) 628-354
Установлено модификационное воздействие фона питания, боронования посевов, инсектицида и гербицидов на формирование биологически полноценных семян безлисточко-вых сортов гороха. Приведены результаты исследований по урожаю, содержанию белка и макроэлементов в зерне, посевным качествам семян и вероятности прогнозирования их потенциальных возможностей в условиях Среднего Поволжья.
Ключевые слова: семенная продуктивность, горох, сорт, уровень технологии, мо-дификационная изменчивость, посевные качества семян.
В агрономическом понимании семена рассматриваются как средство производства со всеми присущими им свойствами и характеризуются комплексом биологических и хозяйственных признаков. Они выступают как комплекс генетических, физических и физиобиохимических свойств, поэтому в них сосредоточено все необходимое для воспроизводства нового поколения [1, 2].
Известно, что растения обладают способностью в пределах генотипа реагировать на условия внешней среды значительным изменением фенотипических признаков, что может существенно повлиять на качество семенного материала и его урожайные свойства в потомстве [3]. Проявление такой изменчивости принято называть разнокачественностью семян. Это биологически полезное, выработанное в процессе эволюции приспособительное свойство организмов к условиям существования, направленное на сохранение вида [4, 1].
И. Г. Строна выделил три категории разнокачественности семян: генетическую, матрикальную и экологическую, формирующуюся под влиянием условий выращивания [5].
К. Е. Овчаров и Е. Г. Кизилова утверждают, что неравноценность семян, вызванная матрикальными и экологическими факторами, не затрагивает генетическую основу сорта и носит характер не-
наследственной модификационной изменчивости [6].
Исследованиями Ю. Н. Яблокова, О. М. Ко-лесниченко, А. В. Остробородова, Л. В. Карповой установлено, что вызвать модификацию растений может качество посевного материала - крупность, выравненность семян, всхожесть, сила роста, которые являются следствием условий питания растений, обработки почвы, уборки и сушки зерна [7, 8, 9, 10].
Значение модификаций в полеводстве чрезвычайно велико, так как в основном все агротехнические мероприятия имеют задачу заставить возделываемый сорт модифицировать в положительном направлении настолько сильно, насколько он способен изменяться по своему генотипу.
Экспериментальные исследования по сравнительной оценке эффективности разных технологий выращивания биологически полноценных семян сортов гороха выполнены при проведении полевых опытов на опытном поле ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА» в 2008-2010 годах.
Объект исследований - горох, материал исследований - сорта гороха интенсивного типа, устойчивые к полеганию.
Цель исследований - научное обоснование выбора наиболее эффективной и экономически выгодной технологии выращивания биологически полноценных семян гороха разных сортов в условиях лесостепи Поволжья.
Нива Поволжья № 2 (23) май 2012 35
Закладка полевого двухфакторного опыта проводилась по следующей схеме:
Фактор А - сорт гороха: Агроинтел, Мадонна, Фокор.
Фактор Б - уровень интенсивности технологии:
I уровень: фон питания (NP)0 - естественное плодородие, обработка посевов инсектицидом Фуфанон дважды в период вегетации и гербицидом Корсар.
II уровень: фон питания (NP)-i - N12P56, обработка посевов инсектицидом Фуфанон дважды в период вегетации и гербицидом Корсар.
III уровень: а) фон питания (NP)-i -N12P56, боронование посевов двукратное, обработка посевов инсектицидом Фуфанон дважды в период вегетации и гербицидом Корсар;
б) фон питания (NP)i - N12P56, боронование посевов двукратное, обработка посевов инсектицидом Фуфанон дважды в период вегетации и гербицидом Пульсар.
В качестве минерального удобрения использовали аммофос. Предшественник -озимая пшеница. Посевная площадь делянки 15 м2, учетная - 10 м2, повторность трехкратная. Размещение делянок систематическое. Норма высева семян - 1,3 млн. всхожих зерен на 1 га.
По гидротермическим условиям вегетационного периода гороха годы исследований можно охарактеризовать следующим образом: 2008 год (ГТК - 1,4) - влажный; 2009 год (ГТК - 1,4) - влажный; 2010 год (ГТК - 0,09) - засушливый.
Главным условием увеличения валовых сборов зерна является повышение
стабильности урожаев за счет приемов современной технологии выращивания, что влияет на химический состав и качество урожая культурного растения [11, 12].
Важным фактором, определяющим продуктивность посевов и качество урожая, является минеральное питание. На семеноводческих посевах необходимо вносить минеральные удобрения в таких дозах и формах, чтобы создать оптимальные условия для роста и развития растений [13, 14].
За счет применения технологии II уровня интенсивности (внесение минерального удобрения) по изучаемым сортам гороха в среднем за три года исследований получен дополнительный урожай зерна в пределах 0,22...0,30 т/га, или 10,9...14,3 % по отношению к контролю (рисунок).
Выращивание семян по технологии III уровня интенсивности (а) - фон минерального питания + боронование + гербицид Корсар, позволило получить дополнительно 0,47.0,58 т/га, или 23,4.27,5 %.
Самая высокая прибавка урожая получена по сорту Мадонна при Ш-ем уровне интенсивности (б) - фон минерального питания + боронование посевов + гербицид Пульсар - 0,83 т/га, или 41,3 % к контролю.
Проведенные исследования показали, что минеральное удобрение оказало положительное влияние не только на урожай семенного зерна гороха, но и на выход семян (табл. 1). Так, на фоне минерального питания (технология II уровня интенсивности) данный показатель составил по сортам 1,88.2,12 т/га, или 84,5.85,5 % от урожая зерна, что на 0,4.2,1 % больше по сравнению с фоном естественного плодо-
II уровень III уровень (а) III уровень (б)
□ Агроинтел И Мадонна ■ Фокор
Прибавка урожая в зависимости от уровня интенсивности технологии (2008-2010 гг.)
родия. Коэффициент размножения семян на данном варианте находился в пределах 5,7...6,5. При использовании технологии III уровня интенсивности (а) - фон минерального питания + боронование + гербицид Корсар - выход чистых семян составил по сортам: Агроинтел - 2,12 т/га, Мадонна -2,14, Фокор - 2,41 т/га, что на 2,2.3,8 % больше, чем при I уровне интенсивности. Увеличился также и коэффициент размножения семян - до 6,5.7,4.
Таблица 1
Урожайность зерна и выход семенных фракций гороха (2008-2010 гг.)
Наиболее благоприятные условия для формирования урожая гороха складывались при выращивании семян по технологии III уровня интенсивности (б) - фон минерального питания + боронование + гербицид Пульсар. Выход чистых семян на данном варианте составил по сорту Агроинтел 87,2 %, Мадонна - 87,6, Фокор -88,4 %, что на 3,5.4,9 % больше по сравнению с фоном естественного плодородия (I уровень). Коэффициент размножения семян по сортам на данном варианте составил: Агроинтел - 7,8, Мадонна - 7,6, Фокор - 8,0.
Урожай зависит от оптимального соотношения числа растений на 1 га и продуктивности каждого растения, а урожайные свойства определяются рядом признаков семян: их величиной, выравненностью и тяжеловесностью, энергией прорастания, всхожестью и начальной силой роста, содержанием белка и макроэлементов, устойчивостью к болезням [15].
Зернобобовые культуры отличаются значительной изменчивостью химического
состава зерна в зависимости от почвенно-климатических условий, а также от агротехнических приемов их выращивания [16].
Содержание белка и макроэлементов в семенах гороха, выращенных по технологии разных уровней интенсивности, приведено в таблице 2.
Таблица 2
Содержание белка и макроэлементов в семенах сортов гороха при выращивании по технологии разных уровней интенсивности (2008-2009 гг.)
Сорт Белок N P2O5 K ,0
% мг/ зерно % мг/ зерно % мг/ зерно % мг/ зерно
I уровень (контроль
Агроинтел Мадонна Фокор 20,7 20.7 20.8 35,09 38,90 38,29 3,26 3,14 3,21 5,53 5.90 5.91 1,05 0,74 0,78 1,78 1,40 1,43 1,54 1,51 1,39 2,61 2,85 2,56
II уровень
Агроинтел Мадонна Фокор 21,7 21,7 21,4 37,77 42,41 41,00 3,28 3,33 3,32 5,79 6,52 6,36 1,07 0,86 0,83 1,88 1,68 1,59 1,63 1,54 1,54 2,88 3,02 2,95
III уровень (а)
Агроинтел Мадонна Фокор 21,9 22,6 22,7 39,31 44,89 44,74 3,41 3,35 3,47 6,12 6,75 6,83 1,10 0,90 0,94 1,98 1,79 1,84 1,82 1,73 1,69 3,26 3,44 3,33
III уровень (б)
Агроинтел Мадонна Фокор 22,0 23,3 23,7 39,93 46,39 46,61 3,49 3,55 3,62 6,33 7,09 7,11 1,13 0,97 0,98 2,04 1,93 1,92 1,94 1,74 1,94 3,52 3,47 3,81
Результаты проведенных исследований показали, что в среднем за 2 года наибольшее содержание белка в зерне гороха отмечено по изучаемым сортам при выращивании по технологии III уровня интенсивности (б) - фон минерального питания + боронование + гербицид Пульсар -22,0.23,7 %. Количество белка на 1 зерно у сорта Агроинтел составило 39,93 мг, у сортов Мадонна и Фокор - 46,39 и 46,61 мг соответственно.
Технологии выращивания сортов гороха оказали определенное влияние на количество макроэлементов в зерне. Содержание азота в семенах изменялось в пределах 5,53.7,11 мг на 1 зерно, фосфора -1,40.2,04 и калия - 2,56.3,81 мг на 1 зерно. Наибольшие показатели получены при выращивании семян по технологии III уровня интенсивности (б) по всем сортам.
Процесс роста и развития растений во многом зависит от качества посевного материала. Качественные семена имеют высокие показатели энергии прорастания, лабораторной всхожести и силы роста [17].
Семена изучаемых сортов гороха характеризовались сравнительно высокими
Сорт Урожайность, т/га Выход семян Коэффициент размножения
т/га %
I уровень (контроль)
Агроинтел Мадонна Фокор 1,96 2,01 2,18 1,62 1,69 1,81 82,6 84,1 83,5 5,4 5,2 5,6
II уровень
Агроинтел Мадонна Фокор 2,24 2,23 2,48 1,90 1,88 2,12 84,7 84,5 85,5 6.4 5,7 6.5
III уровень (а)
Агроинтел Мадонна Фокор 2.47 2.48 2,76 2,12 2,14 2,41 86,0 86,3 87,3 7,1 6,5 7,4
III уровень (б)
Агроинтел Мадонна Фокор 2,68 2,84 2,94 2,34 2,49 2,60 87,2 87,6 88,4 7,8 7,6 8,0
Нива Поволжья № 2 (23) май 2012 37
показателями посевных качеств семян (табл. 3).
Таблица 3 Посевные качества семян гороха в зависимости от уровней интенсивности технологии выращивания (2008-2009 гг.)
На контрольном варианте энергия прорастания семян составила в среднем за 2 года у сорта Агроинтел 91 %, Мадонна -92 %, Фокор - 92 %. Внесение минерального удобрения (II уровень интенсивности) увеличило данный показатель по сортам до 93.94 %, т. е. на 1.2 %. При использовании технологии III уровня интенсивности (б) энергия прорастания семян составила 95 %.
Выращивание семян на фоне минерального питания повысило их лабораторную всхожесть по вариантам опыта на 3.4 % у сорта Агроинтел, на 2.3 % у сортов Мадонна и Фокор.
Сила роста характеризует способность ростков семян пробиваться через определенный слой песка или почвы. Данный показатель отражает влияние технологических приемов выращивания [18].
Проведенные исследования по изучению влияния технологии разных уровней интенсивности на посевные качества семян гороха показали, что наибольшая масса ростка гороха и его длина отмечены при использовании технологии III уровня интенсивности (б) - фон минерального питания + боронование + гербицид Пульсар, они составили по сортам 219.230 мг и 102.107 мм соответственно.
Урожайность, как показывают исследования ученых, в большой степени зависит от темпа начального развития, или «стартового» состояния семян. Чем энергичнее развивается проросток, тем быстрее он переходит на корневое питание [19, 20].
При проведении исследований наряду с решением основной задачи - выявлением закономерности проявления урожайных свойств семян в зависимости от агротехнических приемов выращивания - установлена связь между отдельными показателями качества семян и их урожайностью в потомстве.
По данным Л. В. Карповой, по крупно-семянной культуре гороху установлена при применении удобрений достоверная связь между массой 1000 семян и урожайностью в потомстве (г = 0,99 и у = 0,334 + 0,005х), степень корреляционной зависимости силы роста, определяемой массой проростка и его длиной, была меньше, и коэффициент корреляции составил 0,736 и 0,578 при уравнениях регрессии у = -0,249 + 0,007х и у = -0,292 + 0,021х соответственно [10].
Используя уравнения, можно по соответствующим показателям всхожести материнских семян, массе 1000 зерен и силе роста прогнозировать величину урожая зерна на товарных посевах.
Результаты проведенных исследований по определению зависимостей между посевными качествами семян гороха и содержанием в них элементов питания показали тесную положительную корреляционную связь между массой 1000 зерен, силой роста и содержанием белка, фосфора и калия.
Точность прогнозирования урожайности гороха в потомстве по содержанию белка составляет 96,2 %, по содержанию фосфора - 92,9 % и по содержанию калия -90,4 % (погрешность в пределах 3,8... 9,6 %). Почти функциональная корреляционная связь посевных качеств с показателями биохимического состава семян дает основание для составления положительного прогноза получения потенциального урожая зерна на товарных посевах по полученным уравнениям регрессии.
При проектировании предлагаемых семеноводческих технологий определяющей является суммарная прибавка урожая в прямом действии агроприема и его последействии.
Определенное значение в оценке моделей семеноводческой технологии имеют уровень затрат и эффективность производства семян.
о4 Сила роста
Сорт Масса 1000 семян, г Энергия прорастания, Лабораторна; всхожесть, % Масса 1 ростка, мг Длина ростка, мм
I уровень (контроль)
Агроинтел 170 91 93 135 65
Мадонна 189 92 94 167 71
Фокор 184 92 94 154 69
II уровень
Агроинтел 178 93 96 157 77
Мадонна 196 93 96 185 84
Фокор 192 94 97 166 85
III уровень (а)
Агроинтел 180 95 97 200 87
Мадонна 199 95 97 215 94
Фокор 197 95 97 210 93
III уровень (б)
Агроинтел 182 95 97 219 102
Мадонна 200 95 97 230 107
Фокор 197 95 97 220 102
Расчет экономической эффективности выращивания биологически полноценных семян гороха показал, что экономически целесообразно применение технологии III уровня интенсивности (б) - фон минерального питания + боронование + инсектицид Фуфанон + гербицид Пульсар, уровень рентабельности при которой составил по сортам 95.127 %.
Литература
1. Реймерс, Ф. Э. Физиология семян культурных растений Сибири / Ф. Э. Реймерс, И. Э. Илли. - Новосибирск, 1974. - 143 с.
2. Физиология семян / К. Н. Данович, А. М. Соболев, Л. П. Жданова и [др.]. - М.: Наука, 1982. - 316 с.
3. Стебут, А. И. Мутационизм и Дарвинизм в сортовом деле / А . И . Стебут // Опытная агрономия им. Косовича. - 1909. -Т. 10, кн. 2. - 359 с.
4. Кулешов, Н. Н. Агрономическое семеноведение / Н. Н. Кулешов. - М.: Сель-хозиздат, 1963. - 304 с.
5. Строна, И. Г. Общее семеноведение полевых культур / И. Г. Строна. - М.: Колос, 1966. - 464 с.
6. Овчаров, К. Е. Разнокачественность семян и продуктивность растений / К. Е. Овчаров, Е. Г. Кизилова. - М.: Колос. 1966. -159 с.
7. Яблоков, Ю. Н. Научные основы производственного семеноводства в северном регионе Нечерноземной зоны Российской Федерации: автореф. дис.... д-ра с.-х. наук / Ю. Н. Яблоков. - М., 1995. - 33 с.
8. Колесниченко, О. М. Сравнительная оценка продукционного процесса твердой и мягкой пшеницы в зависимости от приемов выращивания в условиях Саратовского Заволжья: дис.... канд. с.-х. наук / О. М. Ко-лесниченко. - Саратов, 1997. - 146 с.
9. Остробородов, А. В. Формирование продуктивности, посевных качеств и урожайных свойств семян яровой пшеницы в зависимости от приемов выращивания на выщелоченных черноземах Пензенской области: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / А. В. Остробородов. - Саратов, 1998. - 19 с.
10. Карпова, Л. В. Формирования урожая, посевных качеств и урожайных свойств семян полевых культур в зависимости от приемов выращивания в условиях лесостепи Среднего Поволжья: автореф. дис. ... доктора. с.-х. наук / Л. В. Карпова. - Пенза: РИО ПГСХА, 2002. - 53 с.
11. Новикова, Н. Е. Прогнозирование семенной продуктивности гороха по показателям роста растений на раннем этапе онтогенеза / Н. Е. Новикова, А. П. Лаханов // С.-х. биология. - 2001. - № 5. - С. 43-45.
12. Зудилин, С. Н. Продуктивность сортов гороха разного типа / С. Н. Зудилин, В. В. Ракитина // Зерновое хозяйство. -2001. - № 4. - С. 23-25.
13. Минеев, В. Г. Состояние и перспективы применения минеральных удобрений в мировом и отечественном земледелии / В. Г. Минеев, Л. А. Бычкова // Агрохимия. -2003. - № 8. - С. 5-12.
14. Насиев, Б. Н. Приемы совершенствования технологии возделывания зернобобовых в Приуралье / Б. Н. Насиев // Зерновое хозяйство. - 2006. - № 6. - С. 29-31.
15. Павловская, Н. Е. Изменение содержания белка и крахмала в семенах гороха / Н. Е. Павловская, М. А. Яроватая // Аграрная наука. - 2004. - № 5. - С. 8-9.
16. Шевцова, Л. П. Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов зернобобовых культур в засушливом Поволжье: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук / Л. П. Шевцова. - Саратов, 2000. - 46 с.
17. Посыпанов, Г. С. Растениеводство / Г. С. Посыпанов, В. Е. Долгодворов, Б. Ж. Же-руков и др. - М.: КолосС, 2006. - 612 с.
18. Муха, В. Д. Агрономия / В. Д. Муха, Н. И. Картамышев, И. С. Кочетов и [др.]. -М.: Колос, 2001 - 504 с.
19. Алещенко, П. И. Удобрение, посевные качества и урожайные свойства семян / П. И. Алещенко // Селекция и семеноводство. - 1981. - № 10. - С. 35-36.
20. Березкин, А. Н. Модификационная изменчивость семян зерновых культур и ее значение для семеноводства в условиях Нечерноземной зоны: автореф. дис. . докт. с-х. наук / А. Н. Березкин. - М., 1988. - 32 с.
Нива Поволжья № 2 (23) май 2012 39
