CC BY
29
УДК: 633.854.54
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО В УСЛОВИЯХ ПОЛЕСЬЯ
Л. И. ЯНИШЕВСКИЙ, В. М. МАЦИЙЧУК
Украинский институт экспертизы сортов растений г. Киев, Украина, 03041, e-mail: [email protected]
(Поступила в редакцию 05.04.2017)
Лен масличный является традиционной технической культурой Степи Украины. В связи с существенным потеплением климата он стал активно продвигаться на север. Эти регионы Украины характеризуются специфическими почвенно-климатическими условиями, где преобладают дерново-подзолистые и серые лесные почвы с низким содержанием гумуса, неглубоким пахотным слоем и повышенной кислотностью. Полесская зона характеризуется достаточной и избыточной увлажненностью. В научных трудах В. Б. Ковалева, И. П. Карпца, А. Ю. Локотя, Н. Ф. Рыбака и других заложены основы региональной технологии выращивания льна масличного в условиях правобережного Полесья Украины. Сорта его различаются по биологическим особенностям, поэтому неодинаково реагируют на отдельные элементы технологии выращивания
- способ и сроки сева, поэтому оптимизация их является актуальной задачей для региона, где в связи с потеплением климата лен масличный приобретает распространение. В статье дана комплексная оценка влияния срока сева и нормы высева сортов льна масличного на урожай и качество семян в условиях центрального Полесья Украины. Приведены данные многомерного статистического исследования - кластерного анализа, который формировался по показателям: площади листовой поверхности, чистой продуктивности фотосинтеза, урожайности, йодным числом, содержанием масла и белка. В статье также приведено теоретическое обобщение и новое решение научной проблемы повышения продуктивности льна масличного в нетрадиционном для культуры регионе путем установления оптимального подбора сортов, срока сева и нормы высева, соответствующих условиям Полесья Украины.
Ключевые слова: лен масличный, сорта, нормы высева, урожайность семян, содержание масла.
Oil flax is a traditional industrial crop of the Steppe of Ukraine. In connection with significant warming of the climate, it began to actively move north. These regions of Ukraine are characterized by specific soil and climatic conditions, where sward-podzolic and gray forest soils with low humus content, shallow arable layer and high acidity predominate. Polissya zone is characterized by sufficient and excessive moisture. In scientific works of V.B. Kovalev, I.P. Karpets, A.Iu. Lokot, N.F. Rybak and others, the foundations of a regional technology for growing oil flax in the right-bank Polissya of Ukraine are laid. Its varieties differ in biological features, so they do not respond equally to individual elements of the growing technology - the way and timing of sowing, so their optimization is an urgent task for the region, where, in connection with climate warming, oil flax gets spread. The article gives a comprehensive assessment of the influence of sowing time and rate of sowing of oil flax varieties on the yield and quality of seeds in the conditions of central Polissya of Ukraine. We have presented data of multidimensional statistical research - cluster analysis, which was formed according to the following parameters: the area of leaf surface, net productivity of photosynthesis, yield, iodine number, the content of oil and protein. The article also provides a theoretical generalization and a new solution to the scientific problem of increasing the productivity of oil flax in a region unconventional for the crop by establishing the optimal selection of varieties, sowing time and sowing rate corresponding to the conditions of Ukraine Polissya.
Key words: oil flax, varieties, seeding rates, seed yield, oil content.
Введение
В современных условиях хозяйствования уровень урожайности и улучшение качества продукции сельскохозяйственных культур существенно зависит от внедрения в производство новых сортов и гибридов. Роль селекции особую актуальность приобретает в регионах с бедными почвами, частыми повторениями нетипичных, поздних весенних заморозков, чередованием высоких и низких температур, летних засух, что всегда было присуще зоне Полесья. Несмотря на это, хозяйства Полесья получили добрые традиции выращивания ржи, тритикале, овса, хмеля, картофеля, и особенно - за последние годы, льна масличного, который все больше занимает ведущие места в структуре посевных площадей Полесья, вытесняя лен-долгунец.
Наиболее полно используются биологические особенностей сортов льна масличного путем применения соответствующих условиям региона норм высева, что положительно влияет на рост и развитие культуры, устойчивость к болезням и вредным организмам [2]. Уровень урожайности семян льна масличного связан со степенью увлажнения и температурой почвы во время сева. Эти факторы определяют срок посева, норму высева и других элементов технологии выращивания культуры [7].
Срок сева льна масличного тесно связан с биологическими особенностями культуры, климатом региона произрастания, температурой почвы на глубине заделки семян, стабильности погодных условий в послепосевной период [1, 9]. Семена льна масличного набухают и прорастают при температуре +2...+6 °С, однако для получения дружных всходов нужно, чтобы почва прогрелась до +11 ... +13 °С. В этом случае всходы появляются на 6-7-й день после сева [5, 10]. Что касается срока сева льна масличного в зависимости от региона выращивания, то следует помнить о глобальном потеплении, продвижении культуры льна со Степи к Лесостепи и на Полесье [8].
Создание оптимальной конфигурации площади питания растений является важным элементом технологии выращивания льна масличного. Решается эта проблема через сочетание двух элементов технологии
— выбор способа сева и нормы высева. Критерием оптимальности нормы высева является динамика урожайности культуры по вариантам исследуемых норм по закону нормального распределения [3].
Исследования проводились в Житомирском областном государственном центре экспертизы сортов растений, Черняховский район, с. Высокое в течение 2007-2009 гг. Трехфакторный полевой опыт по изучению влияния срока посева и площади питания на адаптивность сортов льна масличного к условиям Полесья Украины проводился по схеме: Фактор А. Срок сева - физическая спелость почвы (5060 % наименьшей влагоемкости - НВ) с температурным режимом на глубине заделки семян (4-5 см) на уровне 5-7 и 8-10 °С. Фактор Б. Сорта льна масличного: Айсберг - контроль, Кивика и Эврика. Фактор В. Норма высева при обычном рядковом способе сева составляла: 4 - контроль, 6 и 8 млн всхожих семян /га.
Площадь элементарного посевного участка 52,7 м2 (2,86^20 м), учетной - 50 м2 (2,86^20 м). По-вторность опыта четырехкратная. Варианты в опыте размещали по методу расщепленных делянок. Фактор А - сроки сева двумя большими блоками. Факторы Б и В - методом расщепленных делянок полосами в пределах блока сортов. Повторение шли последовательно в блоках фактора А.
Во время проведения опытов руководствовались «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [6], «Методическими рекомендациями выращивания льна-долгунца в условиях Житомирской области» [7]. Технология выращивания льна масличного, за исключением изучаемых элементов, была общепринятой для западного региона.
Основная часть
В соответствии с грунтовыми и климатическими условиями региона подбирали адаптированные сорта, соответствующие элементы технологии выращивания культуры и через них управляли фотосинтетической деятельностью посевов. Ассимиляционная поверхность льна масличного формировалась под влиянием абиотических факторов, сорта, срока сева и нормы высева. С повышением нормы высева с 4 до 8 млн семян/га у всех сортов площадь листовой поверхности отдельного растения уменьшается (табл. 1).
Таблица 1. Площадь листовой поверхности, чистая продуктивность фотосинтеза и урожайность семян льна
масличного
Температура почвы на глубине 4-5см Сорт Норма высева, млн семян/га
со
Площадь листовой поверхности, тыс. м2/га
5-7 °С Айсберг 24,3 25,8 23,9
Кивика 24,6 26,3 24,4
Эврика 24,8 26,4 24,3
8-10°С Айсберг 22,1 23,4 22,1
Кивика 22,3 23,3 22,6
Эврика 22,5 23,7 22,1
НСР05 срока сева 0,3; сорта и нормы высева 0,5
Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2
5-7 °С Айсберг 7,22 7,37 7,55
Кивика 7,26 7,51 7,71
Эврика 7,65 7,73 7,83
8-10°С Айсберг 5,9 6,38 6,27
Кивика 6,27 6,46 6,31
Эврика 6,36 6,53 6,63
НСР05 срока сева - 0,13, сорта и нормы высева 0,17
Урожайность семян, т/га
5-7 °С Айсберг 1,45 1,62 1,58
Кивика 1,45 1,66 1,49
Эврика 1,56 1,71 1,57
8-10°С Айсберг 1,44 1,56 1,43
Кивика 1,23 1,50 1,43
Эврика 1,46 1,60 1,5
НСР05 срока сева 0,07; сорта и нормы высева 0,08
Наиболее высокая продуктивность репродуктивных посевов реализуется при площади листьев в пределах 40-50 тыс. м2/га. Дальнейшее ее увеличение приводит к существенному снижению темпов образования репродуктивных органов и урожайности семян. Максимальной величины площадь листовой поверхности достигает к фазам бутонизации и цветения - соответственно 22,1-26,4 тыс. м2/га. Лучшим сроком посева оказался при температуре почвы на глубине заделки семян 5-7 °С. Среди исследуемых сортов выделялся сорт Эврика; при первом сроке сева площадь листовой поверхности у него составила 26,4 тыс. м2/га. Чистая продуктивность фотосинтеза льна масличного в лучшем варианте сева сорта Эврика при температуре почвы на глубине 4-5 см 5-7 °С нормой высева 6 млн се-
мян /га составила 26,4 г/м2. По урожайности семян льна масличного лучшим был вариант при посевев физически спелую почву и температуре на глубине заделки семян (4-5 см) 5-7 °С. В этом варианте средняя урожайность составила 1,53 т/га. Опоздание с севом негативно влияет на уровень урожайности семян; посев при температуре почвы на глубине заделки семян 8-10 °С приводил кпотере урожайности 0,09 т/га (Н1Р05 срока сева 0,07). Лучшим сортом льна масличного был Эврика. При физической спелости почвы и температуры на глубине заделки семян 5-7 °С он обеспечил урожайность семян 1,71 т/га, что выше по сравнению с сортами Айсберг и Кивика соответственно на 0,09 и 0,05 т/га. В варианте второго срока сева с температурой почвы на глубине 4-5 см 8-10 °С более высокую урожайность семян также имел сорт Эврика - 1,60 т/га. Для всех сортов льна масличного оптимальной нормой высева было 6 млн семян /га; по сравнению с контролем - 4 млн семян/га - прибавка урожайности в этом варианте составила 0,16 т/га (Н1Р05 нормы высева 0,08). При неблагоприятных погодных условиях во время сева или при опоздании с севом норму высева следует увеличить до 8 млн/га с тем, чтобы на время уборки плотность стеблестоя составляла в пределах 500 шт. /м2. Доля влияния изучаемых факторов на прибавку урожайности семян льна масличного составила: срока сева 8 %, сорта 15 %, нормы высева 10 %, погодных условий в годы исследований 45 % и других 22 %. Между густотой растений и урожайностью семян льна масличного установлена слабая по плотности отрицательная корреляционная зависимость — г = -0,26. Показатели качества семян льна масличного под воздействием исследуемых элементов технологии выращивания приведены в табл. 2.
Таблица 2. Качество семян льна масличного
Температура почвы на глубине 4-5 см Сорт Норма высева, млн семян/га
4 6 8
Содержание масла, %
Айсберг 43,1 42,7 41,9
5-7 °С Кивика 47,1 46,9 45,8
Эврика 44,2 43,7 42,4
Айсберг 43,3 42,9 41,8
8-10°С Кивика 47,2 47,0 46,8
Эврика 44,3 43,9 42,7
НСР05 срока сева 0,21; сорта и нормы высева 0,28
Содержание белка, %
Айсберг 0,63 0,69 0,66
5-7 °С Кивика 0,68 0,78 0,68
Эврика 0,69 0,75 0,67
Айсберг 0,62 0,67 0,6
8-10°С Кивика 0,58 0,71 0,67
Эврика 0,65 0,70 0,64
НСР05 срока сева 0,2; сорта и нормы высева 0,3
Йодное число
Айсберг 182 187 185
5-7 °С Кивика 176 178 178
Эврика 188 193 189
Айсберг 183 189 186
8-10°С Кивика 177 180 180
Эврика 190 195 191
НСР05 срока сева 5; сорта и нормы высева 7
Урожайность семян льна масличного изменялась под влиянием количества коробочек на растении, семян в коробочке, массы 1000 семян и массы семян с растения. Количество коробочек на одном растении льна масличного колебалось от 25,9 до 35,1 шт. Наибольшее количество коробочек на растении было по вариантам норм высева 4 млн семян/га. Среди изучаемых сортов больше коробочек было у Эврики, потом у Кивики и Айсберга. По срокам сева разницы были в пределах погрешности опыта. Количество семян в одной коробочке колебалось от 8,7 до 9,9 шт. Больше всего их было на варианте первого срока сева: у сорта Айсберг - 9,0-9,9 шт., дальше шли сорта Эврика и Кивика - 8,9-8,9 шт. На варианте первого срока посева количество семян в коробочке с увеличением нормы высева с 4 до 8 млн семян/га постепенно уменьшалась. Масса 1000 семян льна масличного по вариантам опыта колебалась от 6,5 до 8,5 г. Наибольшей она была на вариантах норм высева. Среди изучаемых сортов более весомые семена были у сорта Эврика, потом у Айсберга и Кивики. По срокам сева разницы были в пределах погрешности опыта (табл. 2).
По качественным показателям оценка изучаемых элементов технологии выращивания льна масличного несколько менялась. Лучшим сроком сева был вариант с температурой почвы на глубине 45 см 8-10 °С, лучший сорт - Кивика и норма высева - 4 млн семян/га. Чтобы сделать комплексную оценку изучаемыхэлементов технологии выращивания льна масличного воспользуемся методом кластерного анализа [4]. Кластерный анализ является методом многомерного статистического исследования. В отличие от других методов, кластерный анализ дает возможность классифицировать объекты одновременно по нескольким признакам, которые приведены в табл. 1 и 2. Комплексную оценку проводили по наиболее рельефным показателям: площадью листовой поверхности, чистой продуктивностью фотосинтеза, урожайностью, содержанием масла и белка, йодным числом (рисунок).
5,0 4,5 4,0
3,5
сг
* 3,0
С1)
1 2,5
о
£ 2,0
1,0 0,5 0,0
15 14 13 6 5 4 17 8 12 3 18 16 11 9 7 2 10 1 Элемент технологии выращивания
Рис. Кластерный анализ эффективности элементов технологии выращивания льна масличного
Диаграмма результатов кластеризации приобретает форму сосульки (icicle diagram). Так она названа по сходству с рядом «сосулек», что весной свисают с крыши дома. Приведенную диаграмму анализируют сверху вниз. Кластеры характеризуют общую эффективность исследуемых элементов технологии выращивания льна масличного - 2 сроки сева, 3 сорта и 3 нормы высева (всего 18), объединенные в группы с расстояниями, которые измеряются по методу «ближайшего соседа».
Заключение
При сплошном способе сева льна масличного с междурядьями 15 см по вариантам сроков сева, сортов и норм высева лучшим вариантом оказался посев сорта Эврика при прогревании почвы на глубине 4-5 см 5-7 °С нормой высева 6 млн семян/га (на рис. вариант 8).
ЛИТЕРАТУРА
1. Рекомендаци з вирощування льону олшного у Житомирськш обласп / В. В. Мойаенко [та ш.]. - Житомир, 2015. - 28 с.
2. Новыесортальна - залог стабильного и качественного урожая / Л. В. Ивашко [и др.].- Орша, 2000.-24 с.
3. Методика наукових дослщжень в агрономй / Е. Р. Ермантраут [та ш.]. - Житомир, 2010.-121 с.
4. Ермантраут, Е. Р. Статистичний аналiз агрономiчних дослвдних даних в пакета Statistica - 6 / Е. Р. Ермантраут, О. I. Присяжнюк, I. Л. Шевченко // Методичш вказiвки. - Ки!в, 2007. - 55 с.
5. Льон олшний. Технолопя вирощування (науково-методичш рекомендаци) / В. Л. Ншшенко [i ш.].-Херсон, 2009.-12 с.
6. Методика державного сортовипробування сшьськогосподарських культур. Випуск перший. Загальна частина / За ред. В. В. Волкодава. - Кшв, 2000. - 100 с.
7. Методичш рекомендаци по вирощуванню льону-довгунця в умовах Житомирсько! обл. / В. Б. Ковальов [i ш.]. - Житомир, 1998. - 8 с.
8. Практическое руководство по интенсивным технологиям возделывания масличных культур / Д. С. Васильев [и др.]. -Кшв: Урожай, 1991. - 65 с.
9. Сизов, И. А. Лен масличный / И. А. Сизов. - М.: 1955. - 112 с.
1 0 . Ш а т и л о в , И. С . Водопотребление и транспирациярастений в полевыхусловиях // Научныеосновыпрограммиро-ванияурожаев с.-х. культур И. С. Шатилов. - М., Колос, 1978. - С. 53-66.
