CC BY
19
Научная статья
УДК 633.853.348«321»:581.141(470.4/.5)
Формирование урожайности семян яровых масличных культур семейства Brassicaceae в условиях Среднего Предуралья
Эльмира Фатхулловна Вафина
Ижевская государственная сельскохозяйственная академия
Аннотация. Изучены особенности формирования урожайности семян сортов яровых масличных культур семейства Brassicaceae при возделывании на дерново-среднеподзолистых почвах Среднего Предуралья. Микрополевой двухфакторный опыт проведён в 2019 - 2020 гг. на сортах ярового рапса (контроль) Аккорд и Подмосковный, ярового рыжика Велес и Юбиляр. Показано, что растения рыжика меньше повреждались цветоедом, отличались более быстрым развитием, период от посева до уборки сортов продолжался 89 - 109 суток. У сортов рапса вегетационный период длился 109 - 147 суток. Вклад абиотических условий вегетации в формирование урожайности рапса составил 47 %, рыжика - 7 %. Преимущество по урожайности выявлено у рыжика (18 г/м2), что связано с существенно большей густотой стояния продуктивных растений культуры (442 шт/м2) и их выживаемостью в течение вегетации (80 %). Независимо от культуры изучаемые сорта не отличались по формируемой урожайности. Масличность семян изучаемых культур была на одном уровне - 43,8 - 44,1 %.
Ключевые слова: яровой рапс, яровой рыжик, сорт, урожайность семян.
Для цитирования: Вафина Э.Ф. Формирование урожайности семян яровых масличных культур семейства Brassicaceae в условиях Среднего Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 49 - 54.
Original article
Formation of yield of seeds of spring oilseeds of the Brassicaceae family in the conditions of the Middle Urals
Elmira F. Vafina
Izhevsk State Agricultural Academy
Abstract. The article presents studies of the formation of the seed yield of varieties of spring oilseeds of the Brassicaceae family when they are cultivated on sod-medium podzolic soils of the Middle Urals. The scheme of the microfield two-factor experiment included varieties of spring rapeseed (control) Accord and Podmoskovny, spring Camelina Veles and Jubilar. In 2019-2020, сamelina plants were less damaged by the flower-eater, were characterized by faster development, the period from sowing to harvesting of varieties lasted 89 - 109 days. In rapeseed varieties, the growing season lasted 109 - 147 days. The contribution of abiotic vegetation conditions to the formation of rapeseed yield was 47 %, and сamelina 7 %. The advantage in yield was found in the Camelina (18 g/m2), which is associated with a significantly higher density of standing productive plants of the culture (442 pcs./m2) and their survival during the growing season (80 %). Regardless of the culture, the studied varieties did not differ in the formed yield. The oil content of the seeds of the studied crops was at the same level of 43,8 - 44,1 %.
Keywords: spring rapeseed, spring Camelina, variety, seed yield.
For citation: Vafina E.F. Formation of yield of seeds of spring oilseeds of the Brassicaceae family in the conditions of the Middle Urals. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 90(4): 49 - 54. (In Russ.).
Растения семейства крестоцветных (Brassicaceae) насчитывают большое число видов - согласно данным биологического энциклопедического словаря более 3000, распространённых преимущественно в северном полушарии. Среди них есть кормовые, масличные, лекарственные, овощные, пряные, нектароносные, декоративные, сорные [1]. В настоящее время полевые культуры из этого семейства занимают одну из ведущих позиций в мировом производстве масличных культур, в первую очередь благодаря широкому распространению рапса и сурепицы [2, 3]. В последние годы в России постепенно возрождается старинная культура рыжика посевного. По мнению Т.Я. Праховой, интродукция, расширение ассортимента масличных растений и подбор новых высокопродуктивных культур и их сортов являются решающими факторами
оптимизации системы сельхозпроизводства [4, 5]. А.Н. Кшникаткина отмечает, что неослабевающий интерес к масличным крестоцветным культурам вызван увеличивающейся потребностью в растительных маслах, использующихся в пищевой и лакокрасочной промышленности, а также для производства биодизеля [6]. Увеличение площадей под подсолнечником не может продолжаться бесконечно из-за его биологических особенностей, и, в частности, повышенного требования к почвенному плодородию.
В условиях Удмуртской Республики традиционной культурой данной группы является рапс яровой. Растущий спрос на семена данной культуры способствовал расширению площади его посевов в регионе за последние 10 лет в 30 раз - с 463 га в 2010 г. до 14063 га в 2020 г. В 2015 г. на площади 50 га в республике воз-
делывался яровой рыжик [7]. Привлекательность растений семейства Капустные связана, с одной стороны, с высоким содержанием жира и белка в их семенах, с другой - с возможностью выращивания в условиях умеренного климата [8, 9]. В связи с этим исследования, направленные на изучение продуктивности растений данной группы, являются актуальными.
Цель исследования - изучить особенности формирования урожайности семян сортов яровых масличных культур семейства Капустные в условиях Среднего Предуралья. Для осуществления этой цели определены следующие задачи: выявить особенности роста и развития растений изучаемых культур; определить урожайность семян сортов ярового рапса и ярового рыжика; обосновать полученную урожайность элементами её структуры; определить биохимический состав семян.
Материал и методы. Полевые исследования проводили в 2019 - 2020 гг. на опытном поле в УНПК «Агротехнопарк» Ижевской ГСХА в экспериментальном севообороте кафедры растениеводства по следующей схеме: фактор А - культура: А1 - рапс (к); А2 - рыжик; фактор В - сорт: А 1В 1 - Аккорд (к), А1В2 - Подмосковный, А2В1 -Велес (к), А2В2 - Юбиляр. Опытные делянки размещали после овса на среднеокультуренной дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой почве с содержанием в пахотном слое гумуса 1,96 - 2,25 % (по Тюрину), подвижного фосфора и калия - 166 - 263 и 273 - 300 мг/кг соответственно (по Кирсанову), рНКС1 - 5,4 - 5,7.
Опыты проводили по общепринятой в агрономии методике [10], повторность вариантов шестикратная, площадь делянки 1,05 м2. Зяблевую и весеннюю обработку почвы проводили согласно
зональным рекомендациям. Посев осуществляли протравленными инсектицидом семенами (Селест Топ КС (12,5 - 15,0 л/т) с нормой высева рапса 3 млн шт., рыжика - 7 млн шт. всх. семян на 1 га обычным рядовым способом на глубину 1 - 2 см. Уход за посевами включал послепосевное прикатывание, обработку против однодольных и двудольных сорных растений в фазе розетки рапса гербицидом Галион ВР (0,27 - 0,31 л/га), а также против цветоеда препаратом Каратэ Зеон МКС (0,1 - 0,3 л/га). Уборку проводили вручную при полной спелости семян.
Вегетационный период 2019 г. характеризовался как прохладный и влажный, 2020 г. -умеренно влажный и тёплый.
Результаты исследования. В условиях 2019 г. продолжительность периода посев -уборка у рапса составляла 147 сут. при сумме положительных температур 2045 °С и сумме осадков - 349 мм, у рыжика - 109 сут. с суммой температур - 1704 °С и осадков - 306 мм. Всходы рапса появились через 10 сут., за период посев - всходы ГТК составлял 2,7. Следующие фазы развития также проходили в более влажных прохладных условиях (рис. 1). В период интенсивного роста (розетка - стеблевание) растения развивались при среднесуточной температуре 14,7 °С и выпадении 4,6 мм осадков. Закладка бутонов рапса протекала при среднесуточной температуре воздуха 20,3 °С и отсутствии осадков. Выпавшие в период цветения - зелёного стручка осадки (158 мм), невысокая среднесуточная температура воздуха - 10,0 °С в фазе зелёного стручка - полной спелости семян затянули созревание семян рапса. Растения рыжика развивались более быстрыми темпами, критический период стеблевание - бутонизация
Рис. 1 - Метеоусловия по фазам развития масличных культур семейства Капустные, 2019 г.
проходил у них при более низкой температуре воздуха - 16,5 °С и небольшом количестве осадков, что положительно отразилось на формировании урожайности семян.
В 2020 г. развитие растений рапса и рыжика в начальные периоды развития посев - всходы, всходы - розетка, розетка - стеблевание проходило в относительно одинаковых условиях, более увлажнённым был первый период развития (рис. 2).
У рапса закладка бутонов, у рыжика цветение протекали при отсутствии осадков. Большее количество осадков выпало за период цветение -зелёный стручок у обеих культур. В целом продолжительность периода вегетации сократилась в сравнении с 2020 г. и составила у рапса 109 сут, у рыжика - 89 сут. При таких метеоусловиях урожайность семян ярового рыжика уступала аналогичному показателю, полученному в 2019 г. Урожайность рапса в 2020 г., наоборот, превышала урожайность, полученную в условиях 2019 г.
При определении доли метеоусловий вегетационного периода в формировании урожайности изучаемых масличных культур установлено, что большее влияние они оказывали на формирование урожайности семян ярового рапса (47 %). Влияние условий вегетации на урожайность ярового рыжика составляло 7 %.
В условиях вегетационного периода 2019 г., яровой рыжик сформировал урожайность семян 134 г/м2, что существенно превышало урожайность семян рапса при НСР05 главных эффектов по фактору А - 27 г/м2 (табл. 1). Различия между сортами изучаемых культур были несущественны (по фактору В - ^ф < ^05).
В 2020 г. было получено 120 г/м2 семян рапса, 127 г/м2 - семян рыжика. Изучаемые масличные
160 -
культуры и их сорта между собой по формируемой урожайности не отличались. В среднем за 2019 - 2020 гг. яровой рыжик имел преимущество по урожайности (130 г/м2) относительно урожайности семян ярового рапса (112 г/м2).
Различия по урожайности между культурами обусловлены формированием разной густоты стеблестоя и продуктивности растений. Рапс высевали с нормой 3 млн шт/га, рыжик - 7 млн шт/га соответственно, густота всходов в контрольном варианте (рапс) 234 шт/м2 уступала аналогичному показателю 556 шт/м2 в варианте с посевом рыжика (табл. 2). Изучаемые сорта культур не отличались по количеству всходов. При этом полевая всхожесть семян рапса и рыжика была на одном уровне. Разная норма высева обусловила и разную густоту стояния растений к уборке. В среднем по сортам у рыжика их было 429 - 456 шт/м2, у рапса 112 - 116 шт/м2. При сравнении сортов между собой выявлено, что у сортов рапса данный показатель находился на одном уровне, у сортов рыжика выявлены существенные различия. Так, у сорта Велес продуктивных растений к уборке было больше на 27 шт/м2 относительно их количества у сорта Юбиляр. У рыжика выживаемость растений к уборке 80 % была выше, чем у растений рапса, - 50 %. Существенно большая выживаемость связана с меньшей повреждаемостью растений рыжика вредителями - крестоцветной блошкой и цветоедом.
На растениях рапса формировалось меньшее количество стручков независимо от сорта - 26 шт., растения рыжика имели 80 стручков (табл. 3). По количеству плодов на растении между сортами рапса и рыжика существенных различий не выявлено.
о
СС
Рис. 2 - Метеоусловия по фазам развития масличных культур семейства Капустные, 2020 г.
Рыжик в силу своих морфологических особенностей имеет более мелкие стручки, чем рапс, а также у него в плодах формируется меньшее количество семян. По данным Т.Я. Праховой, в стручке рыжика возможно образование 14 - 18 семян [11]. У стручка рапса, по нашим данным, - от 12 до 40 [12]. По количеству семян на растении и их массе преимущество имел рапс. Разница между культурами по обсеменённости растения составляла 44 шт., при НСР05 главных эффектов по фактору Л - 40 шт., по продуктивности растения - 0,73 г (НСР05 главных эффектов по фактору Л - 0,17 г). Масса 1000 семян рапса - независимо от сорта 3,18 г - существенно превышала аналогичный показатель у сортов рыжика - 1,10 г. Согласно описанию, сорт ры-
жика Юбиляр имеет более высокую массу 1000 семян, в исследованиях 2019 - 2020 гг. сорта рыжика по данному показателю не отличались. Также между сортами рапса различий по массе 1000 семян не выявлено.
Важнейший показатель качества семян масличных культур - содержание в них жира. В среднем за 2019 - 2020 гг. несколько большее содержание данного компонента - 43,8 % выявили в семенах рыжика ярового (табл. 4). Сорта рапса и рыжика между собой различий по содержанию жира не имели. Кроме того что масличные культуры семейства Капустные богаты жиром, они являются высокобелковыми культурами. Для оценки данного показателя определяли содержание азота и сырого протеина.
1. Урожайность сортов масличных культур семейства Капустные, г/м2
Фактор Л (культура) Фактор В (сорт) 2019 г. Среднее (Л) 2020 г. Среднее (Л) 2019 - 2020 гг. Среднее (Л)
Яровой рапс (к) Аккорд (к) 101 104 120 120 110 112
Подмосковный 107 119 113
Яровой рыжик Велес (к) 136 134 128 127 132 130
Юбиляр 131 126 128
НСР 05 2019 г. 2020 г. 2019 - 2020 гг.
гл. эф. част. разл. гл. эф. част. разл. гл. эф. част. разл.
Л 27 38 Рф < Р05 Рф < Р05 15 21
В Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05
2. Формирование густоты продуктивного стеблестоя сортов масличных культур семейства Капустные (среднее 2019 - 2020 гг.)
Фактор Л (культура) Фактор В (сорт) Количество всходов, шт/м2 Полевая всхожесть, % Растений к уборке, шт/м2 Выживаемость за вегетацию, %
Яровой рапс (к) Аккорд (к) 234 77 112 49
Подмосковный 233 76 116 51
Среднее 234 76 114 50
Яровой рыжик Велес (к) 555 79 456 83
Юбиляр 556 79 429 78
Среднее 556 79 442 80
НСР05 Л гл. эф. 14 Рф < Р05 17 4
част. разл. 20 Рф < Р05 23 6
В гл. эф. Рф < Р05 Рф < Р05 9 Рф < Р05
част. разл. Рф < Р05 Рф < Р05 13 Рф < Р05
3. Продуктивность растения сортов масличных культур семейства Капустные (среднее 2019 - 2020 гг.)
Фактор Л (культура) Фактор В (сорт) Стручков, шт. Семян, шт. Масса семян, г Масса 1000 семян, г
Яровой рапс (к) Аккорд (к) 26 336 1,06 3,16
Подмосковный 25 325 1,04 3,21
Среднее 26 330 1,05 3,18
Яровой рыжик Велес (к) 79 279 0,31 1,11
Юбиляр 81 293 0,32 1,10
Среднее 80 286 0,32 1,10
НСР05 Л гл. эф. 14 40 0,17 0,04
част. разл. 16 57 0,24 0,06
В гл. эф. Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05
част. разл. Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05 Рф < Р05
4 Биохимический состав семян сортов ярового рапса и ярового рыжика, % (среднее 2019 - 2020 гг.)
Сорт Фосфор Калий Азот Сырой протеин Жир
Яровой рапс
Аккорд 1,78 1,22 4,24 22,8 44,2
Подмосковный 1,89 1,10 4,25 22,9 44,0
Среднее 1,84 1,16 4,25 22,8 44,1
Яровой рыжик
Велес 1,81 1,06 4,32 23,2 43,8
Юбиляр 2,05 1,10 4,34 23,4 43,7
Среднее 1,93 1,08 4,33 23,3 43,8
Более высокое содержание азота - 4,32 - 4,34 % установлено в семенах сортов рыжика Велес и Юбиляр. Преимущество по концентрации сырого протеина в 0,5 % показали семена ярового рыжика. По мнению В.И. Шпота, процессы накопления липидов и белковых веществ в семенах рапса взаимосвязаны: увеличение концентрации первых обуславливает снижение содержания вторых и наоборот [13].
Выявлены отличия по содержанию фосфора в семенах как культур, так и сортов. Семена рыжика имели большую концентрацию данного элемента относительно аналогичного показателя семян рапса - 1,93 %. Между сортами выявлено преимущество у сорта Юбиляр, семена которого содержали фосфора 2,05 %. По содержанию калия в семенах, наоборот, выделились сорта ярового рапса, причём большая его концентрация установлена у районированного сорта Аккорд.
Выводы. В условиях Среднего Предуралья в 2019 - 2020 гг. вегетационный период ярового рапса составил 109 - 147 сут., ярового рыжика -89 - 109 сут. Растения рыжика быстрее проходили фазы роста и развития, меньше повреждались вредителями, что, в свою очередь, положительно отразилось на полученной урожайности. Урожайность семян рапса почти в 7 раз больше зависит от абиотических условий вегетационного периода по сравнению с рыжиком. В изучаемый период яровой рыжик по урожайности превосходил яровой рапс на 18 г/м2. Более высокая урожайность сортов рыжика была обеспечена большей густотой стояния растений перед уборкой и их 80%-ной выживаемостью за вегетацию. Рапс имел более высокие показатели продуктивности растения, но в целом уступал рыжику по урожайности семян. Изучаемые сорта ярового рапса содержали жира 44,1 %, семена традиционной для Среднего Предуралья, но забытой масличной культуры ярового рыжика практически не уступали по данному показателю (43,8 %) рапсу, а по содержанию азота и сырого протеина превосходили его. По концентрации фосфора в семенах выделился сорт рыжика Юбиляр (2,05 %), калия - сорт рапса Аккорд (1,22 %). Полученные данные подтверждают целесообраз-
ность возделывания яровых масличных культур семейства Brassicaceae - рапса и рыжика в зоне Среднего Предуралья.
Литература
1. Крестоцветные [Электронный ресурс]. URL: https://gufo.me/dict/biology (дата обращения 29.04.2021).
2. Гостев А.В., Нитченко Л.Б., Плотников В.А. В помощь аграриям - «Регистр технологий возделывания масличных культур». М.: Эксма, 2011. 126 с.
3. Нурлыгаянов Р.Б., Данилов В.П., Карома И.А. Производство рапса в России: ретроспектива и современность // Современные тенденции сельскохозяйственного производства в мировой экономике: матер. XVIII Между-нар. науч.-практич. конф. Кемерово, 2019. С. 70 -77.
4. Масличные культуры - биоразнообразие, значение и продуктивность / Т.Я. Прахова, В.А. Прахов, В.Н. Бражников [и. др.] // Нива Поволжья. 2019. № 3 (52). С. 30 - 37.
5. Turina E.L., Prakhova T.Ya. Influence of climatic conditions on productivity and adaptability of Сamelina sativa // E3S Web of Conferences. Topical Problems of Agriculture, Civil and Environmental Engineering (TPACEE 2020). 2020. Р. 04006.
6. Кшникаткина А.Н., Прахова Т.Я., Крылов А.П. Агроэкологическое изучение масличных культур семейства Brassicaceae в условиях Среднего Поволжья // Нива Поволжья. 2018. №1 (46). С. 54 - 60.
7. Посевные площади, валовые сборы и урожайность сельскохозяйственных культур в 2015 году по Удмуртской Республике [Электронный ресурс]: стат. сб. (№ 87 по каталогу). №-002. Территор. орган Федеральной службы гос. стат. по УР. Электрон. дан. Ижевск: Удмуртстат. on-line. Систем. требования: наличие подключения к локальной сети академии и Интернет. URL: http://portal. izhgsha.ru/index.php? (дата обращения 05.12.2020).
8. Вафина Э.Ф. Влияние метеорологических условий и удобрений на особенности развития растений рапса ярового // Достижения и перспективы научно-инновационного развития АПК: сб. ст. по матер. II Всерос. (национал.) науч.-практич. конф. с междунар. участ. (18 февраля 2021 г.) / под общ. ред. проф. И.Н. Миколайчика. Курган, 2021. С. 635 - 639.
9. The possibility of cultivation, state of production, and prospects of spring rapeseed in the Udmurt Republic (Russia) / E.F. Vafina, S.I. Kokonov, T.A. Babaitseva et al. // Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology. 2021; 22 [9 - 10]: 46 - 52.
10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
11. Прахова Т.Я., Прахов В.А. Оценка продуктивности сортов масличных культур в условиях Среднего Поволжья // Вестник Рязанского государственного агро-
технологического университета им. П.А. Костычева. 2019. № 2 (42). С. 36 - 40.
12. Вафина Э.Ф. Элементы структуры урожайности семян ярового рапса при её программировании // Роль агрономической науки в оптимизации технологий возделывания сельскохозяйственных культур: матер. Между-нар. науч.-практич. конф., посвящ. 65-летию работы
кафедры растениеводства ФГБОУ ВО Ижевская ГСХА в Удмуртии. Ижевск, 2020. С. 77 - 81.
13. Шпота В.И., Тежерова Л.Н. Сроки уборки и послеуборочное дозревание семян ярового рапса // Научно-технический бюллетень ВНИИМК, 1984. Вып. 87. С. 13 - 15.
Эльмира Фатхулловна Вафина, доктор сельскохозяйственных наук, доцент. ФГБОУ ВО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия». Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Кирова, 16, vaf-ef@mail.ru
Elmira F. Vafina, Doctor of Agriculture, Associate Professor. Izhevsk State Agricultural Academy. 16, Kirov St.,
Izhevsk, 426069, Russian, vaf-ef@mail.ru
-♦-
Научная статья
УДК 633.16 (651.52) 571.12
doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-54-56
Многорядный ячмень в условиях северной лесостепи Тюменской области
Людмила Ивановна Якубышина
Государственный аграрный университет Северного Зауралья
Аннотация. Ячмень - одна из самых важных кормовых, продовольственных и технических культур. Существенным фактором повышения урожайности ячменя является создание и внедрение новых сортов, которые обладают высокой пластичностью и стабильностью. В статье представлены результаты исследований сортов многорядного ячменя в условиях северной лесостепи Тюменской области. Объектом изучения были 22 сорта многорядного ячменя, из которых выделены стандартный сорт Абалак, разновидность nutans, и новый сорт Уватский, разновидность паллидум. Проанализированы данные коллекционного питомника за 2019 - 2020 гг. За годы исследования высокая урожайность была отмечена у нового сорта Уватский (4,70 т/га), он имел преимущество перед стандартным сортом Абалак на 0,3 т/га. Из коллекционных сортов выделился сорт Казьминский (4,23 т/га).
Ключевые слова: многорядный яровой ячмень, северная лесостепь, урожайность, стабильность, пластичность.
Для цитирования: Якубышина Л.И. Многорядный ячмень в условиях северной лесостепи Тюменской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2021. № 4 (90). С. 54 - 56. doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-54-56.
Original article
Multi-row barley in the northern forest-steppe of the Tyumen region
Lyudmila I. Yakubyshina
Northern Trans-Ural State Agricultural University
Abstract. Barley is one of the most important forage, food and industrial crops. A significant factor in increasing the yield of barley is the creation and introduction of new varieties that have high plasticity and stability. The article presents the results of studies of varieties of multi-row barley in the northern forest-steppe of the Tyumen region. The object of the study was 22 varieties of multi-row barley, of which the standard variety Abalak, the nutans variety, and the new Uvatsky variety, the pallidum variety, were distinguished. Analyzed the data of the collection nursery for 2019 -2020. Over the years of research, high yield was noted in the new variety Uvatsky (4.70 t/ha), it had an advantage over the standard variety Abalak by 0.3 t/ha. The Kazminsky variety (4.23 t/ha) stood out from the collection varieties.
Keywords: multi-row spring barley, northern forest-steppe, productivity, stability, plasticity.
For citation: Yakubyshina L.I. Multi-row barley in the northern forest-steppe of the Tyumen region. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2021; 90(4): 54 - 56. (In Russ.). doi: 10.37670/2073-0853-2021-90-4-54-56.
В последнее время появляются новые высококачественные сорта многорядного ячменя. Изучение вопросов повышения продуктивности многорядного ячменя является одним из элементов решения продовольственной проблемы. Поэтому данная тема сохраняет актуальность
для современного сельскохозяйственного производства и имеет теоретическое и практическое значение [1].
В Тюменской области ячмень возделывается в основном как зернофуражная культура [2, 3]. В области под ячменём основную посевную площадь
