CC BY
54
DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10507
УДК 631.53.048
О некоторых приемах оптимизации возделывания гречихи в засушливых условиях
Ф. З. КАДЫРОВА1, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: [email protected]) Л. Р. КЛИМОВА1, аспирант Л. Р. КАДЫРОВА2, кандидат биологических наук, доцент
казанский государственный аграрный университет, ул. К. Маркса, 65, Казань, 420015, Российская Федерация 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, ул. Кремлевская, 18, Казань, 420008, Российская Федерация
Резюме. Цель исследования - разработка технологии посева гречихи сорта Батыр для засушливых условий Среднего Поволжья. Опыт проводили в Предкамской зоне Татарстана на серой лесной почве. Изучали три способа посева (рядовой, черезрядный, двустрочно-ленточный) при трех нормах высева (1,0; 1,5; 2,0 млн всхожих семян/га). Посев проводили 25...27 мая. Технологии посева моделировали перекрыванием соответствующих семяпроводов сеялки. В оба года эксперимента отмечали дефицит осадков в период роста и закладки побегов, а также во время налива плодов. Полевая всхожесть семян снижалась от рядового посева (80.82 %) к двустрочно-ленточному (66.74 %). Сохранность растений к уборке уменьшалась по мере увеличения нормы высева. Наибольшая биомасса растений сформировалась при черезрядном посеве с нормой высева 1 млн шт./ га, превысив к фазе созревания величину этого показателя при сплошном и двустрочно-ленточном посеве на 57 и 51 % соответственно. Засуха замедлила темпы роста растений и смыкания листовой поверхности в вариантах черезрядного и двустрочно-ленточного посевов, что привело к увеличению количества и массы сорных растений в 2.3 раза. При сплошном посеве растения гречихи активнее подавляли сорную растительность. Самая высокая семенная продуктивность отмечена при черезрядном и широкорядном посеве при норме 1 млн шт./га (3,1.3,2 г/растение). Благодаря большей площади питания у растений в этих вариантах заложилось наибольшее количество побегов (4,1.4,9). Самая высокая урожайность установлена при посеве черезрядным способом с нормой 1,5 млн шт./га (1,95 т/ га). Близкий к этой величине сбор семян зафиксирован при ленточном посеве с нормой 1,0 млн шт./га (1,87 т/га). При более высоких нормах урожайность снижалась. Ключевые слова: гречиха (Fagopyrum esculentum Moench.), технологии посева, нормы высева, двустрочно-ленточный посев, черезрядный посев.
Для цитирования: Кадырова Ф. З., Климова Л. Р., Кадырова Л. Р. О некоторых приемах оптимизации возделывания гречихи в засушливых условиях //Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 5. С. 30-33. DOI: 10.24411/0235-24512019-10507.
Гречиху ценят как продовольственную культуру благодаря высоким диетическим и питательным свойствам крупы, а также как высокопродуктивный медонос [1]. Средняя ее урожайность в России за прошедшие десятилетия увеличилась, но все-таки значительно уступает ведущим зерновым культурам [2, 3]. Потенциал продуктивности новых отечественных сортов гречихи превышает 3 т/га, однако в производственных посевах он реализуется не в полной мере. Одна из главных причин - отсутствие адресных сортовых агротехнологий, учитывающих биологические требования конкретных генотипов к условиям
произрастания, а также зональных технологических регламентов, разработанных исходя из специфики агроклиматических условий [4, 5].
В условиях Среднего Поволжья главные лимитирующие факторы урожайности гречихи - часто повторяющие засухи, а в северных районах зоны еще и недостаточный уровень почвенного плодородия. Поэтому, наряду с селекцией сортов, адаптированных к необходимым условиям, важна разработка оптимальных сортовых технологий, обеспечивающих более полную реализацию генетического потенциала районированных сортов.
Гречиху в производственных посевах традиционно высевают сплошным рядовым способом. Между тем в научной литературе обсуждают эффективность различных способов посева, учитывающих как почвенно-климатические условия, так и биологические особенности сортов [6]. Передовой опыт и результаты научных экспериментов подтверждают эффективность возделывания крупноплодных сортов гречихи селекции Татарского НИИСХ по пропашной технологии [7]. Особенно высока эффективность посева гречихи широкорядным способом на низ-коокультуренных, засоренных почвах, склонных к заплыванию. Кроме того, отдельные морфобиотипы гречихи, созданные в ходе селекционной работы [8], характеризуются различным габитусом растений и, соответственно, предъявляют разные требования к площади питания.
Сорт Батыр, селекции Татарского НИИСХ, обладает высоким потенциалом семенной и нектарной продуктивности, но реализует его только в благоприятные по гидротермическим условиям годы, в засушливых условиях он уступает другим сортам.
Цель наших исследований - разработка оптимальной технологии посева гречихи сорта Батыр для хозяйств Татарстана.
Условия, материалы и методы. Эксперименты проводили в Казанском государственном аграрном университете в 2013-2014 гг. Материалом для исследования служил среднеспелый сорт гречихи Батыр, допущенный к возделыванию в Северо-Кавказском, Средневолжском и Западно-Сибирском регионах с 2008 г.
Почва серая лесная среднесуглинистая с содержанием гумуса (по Тюрину) - 3,5 %, обеспеченность подвижным фосфором и калием (по Кирсанову) - высокая (221...235 мг/кг) и средняя (79...83 мг/кг) соответственно, рНКС| - 5,1. Посев осуществляли зерновой сеялкой СЗА 3,6 при стабильном прогревании почвы и воздуха до оптимальных для гречихи температур (25.27 мая). Способы посева моделировали закрытием семяпроводов. Технология обработки почвы и ухода - общепринятые в Республике Татарстан. Площадь делянки - 15 м2, повторность - трехкратная.
В ходе эксперимента учитывали влияние двух факторов: фактор А - способ посева (сплошной рядовой с междурядьями 15 см, черезрядный с междурядьями 30 см, двустрочно-ленточный по схеме 15x45 см); фактор В - норма высева (1,0; 1,5; 2,0 млн всхожих
Рисунок. Динамика накопления массы растений (среднее за 2013-2014 гг.), г сухого вещества: резрядный; - двустрочноленточный.
- сплошной; □ - че-
семян/га).
В ходе полевых исследований осуществляли фенологические наблюдения, оценку полевой всхожести и сохранности растений к уборке, изучали динамику роста и развития корневой системы и наземной массы растений по фазам, проводили анализ структуры урожая, учет засоренности посевов и урожайности [9]. Анализ сорной растительности проводили на делянках одного повторения.
Первая половина вегетации гречихи обоих лет до начала цветения совпала с весенне-летней засухой. Дефицит осадков, по сравнению со средней многолетней нормой, в этот период в 2013 г. составил 25 %, в 2014 г. - 60 %. Гидротермический коэффициент находился на критическом для растений уровне (0,38...0,70). Это было причиной замедления ростовых процессов растений.
Цветению и началу плодообразования благоприятствовали теплая влажная погода, однако значительная часть завязавшихся плодов пострадала из-за вновь наступившей засухи в период налива семян. Низкая относительная влажность воздуха в связи дефицитом осадков, составивших 39 % от нормы в 2013 г. и 51 % в 2014 г., совпала с критическим периодом налива зерна в первой половине августа, что привело к гибели части завязавшихся плодов. Однако урожай погиб не полностью, первая наиболее продуктивная часть цветения завершилась полноценным наливом. Это позволило провести уборку и проанализировать урожайные данные.
Результаты и обсуждение. Наибольшую вегетативную массу одного растения в период созревания плодов отмечали в вариантах с нормой высева 1 млн шт./га. Особенно интенсивное ее накопление происходило при черезрядном посеве (см. рисунок). К фазе созревания плодов преимущество этого
Таблица 1. Динамика развития корневой системы
варианта, по сравнению со сплошным рядовым и двустрочно-ленточным посевом, составило 57 и 51 % соответственно. Увеличение нормы высева до 1,5.2,0 млн шт./га в условиях засушливой первой половины вегетации замедлило темпы накопления растениями сухого вещества. Однако и при более высоких нормах высева преимущество черезрядного посева сохранялось.
Самую большую массу и длину корней отмечали в период массового цветения (табл. 1). В фазе бутонизации масса корней была слишком мала и проверить достоверность различий между вариантами не представлялось возможным.
Масса и длина корней аналогично наземной вегетативной массе были выше в вариантах с через-рядным и двустрочно-ленточным посевом нормой
1,0____1,5 млн шт./га. Увеличении нормы высева до
2,0 млн шт./га приводило к уменьшению площади питания растения и замедляло развитие корневой системы. Так, при сплошном посеве нормой 1 млн шт./га масса корней 10 растений в период массового цветения находилась на уровне 23,3 г, при черезрядном - 29,4 г, двустрочно-ленточном - 28,4 г. При высеве 2 млн шт./га она уменьшилась при сплошном и черезрядном посеве на 15 %, при двустрочно-ленточном - на 35 %.
В составе сорных растений были вьюнок полевой, куриное просо, осот розовый. Наблюдения показали, что засушливые условия начала вегетации замедлили темпы смыкания листовой поверхности в вариантах с черезрядным и двустрочно-ленточным посевом, что способствовало увеличению численности и массы сорных растений (табл. 2). В сплошном посеве гречиха более активно подавляла сегетальную флору. Так, масса сорных растений на делянках сплошного сева варьировала от 87 до 140 г/м2, при черезрядном
растений гречихи (среднее за 2013-2014 гг.)
Способ посева (фактор А) Норма высева, млн шт./га (фактор В) Масса корней 10 растений, г Длина корня, см
в фазе бутонизации в фазе цветения в фазе бутонизации в фазе цветения
Сплошной 1,0 0,6 23,3±1,0 8,6±0,6 9,3±0,5
1,5 0,6 22,4±1,2 7,2±0,4 9,7±0,6
2,0 0,5 20,0±1,1 6,4±0,4 6,4±0,5
Черезрядный 1,0 0,9 29,4±1,2 7,8±0,6 12,6±1,2
1,5 0,5 23,6±1,6 6,9±0,5 10,1±0,7
2,0 0,5 25,1±1,8 8,8±0,7 10,6±0,7
Двустрочно- 1,0 1,0 28,4±1,3 7,6±0,6 12,1±0,8
ленточный 1,5 0,4 23,6±1,4 7,8±0,6 10,5±0,6
2,0 0,5 18,7±1,2 6,4±0,4 7,4±0,7
Таблица 2. Влияние технологии посева на засорённость гречихи (среднее за 2013-2014 гг.)
Способ посева (фактор А) Норма высева, млн шт./га (фактор В) Количество сорняков, шт./м2 Масса сорных растений перед уборкой, г/м2
Сплошной 1,0 35 140
рядовой 1,5 15 128
2,0 34 87
Черезрядный 1,0 54 354
1,5 16 299
2,0 28 280
Двустрочно- 1,0 63 477
ленточный 1,5 99 321
2,0 12 350
посеве достигала 280.354 г/м2, при двустрочно-ленточном - 320.476 г/м2. Чем плотнее был ценоз, тем меньше сорных растений отмечали в посеве. Особенно четко это проявилось в вариантах через-рядного и двустрочного посевов. При черезрядном посеве с нормой высева 1 млн шт./га на 1 м2 насчитывалось 54 сорняка, 2 млн шт./га - два раза меньше. При двустрочном посеве на разреженном фоне было 63 сорняка, в более плотном ценозе - 12 шт./м2.
Таблица 3. Структура урожая гречихи по вариантам опыта (среднее за 2013-2014 гг.)
севом. При сплошном севе полевая всхожесть семян составила 80.82 %, при черезрядном величина этого показателя варьировала в зависимости от нормы посева в интервале 71.85 %, при двустрочно-ленточном способе - 66.74 %. Сохранность растений при сплошном севе снижалась по мере увеличения нормы высева с 90 до 76 %, при ленточном посеве - с 81 до 73 %.
Самая высокая общая биологическая и семенная продуктивность растений формировалась в вариантах с черезрядным и широкорядным посевом при норме высева 1 млн шт./га (3,1.3,2 г/растение). Благодаря большей площади питания растения в этих вариантах заложили 4,1.4,9 побегов, тогда как при норме высева 2,0 млн шт./га - 2,9.3,4 шт., что усилило генеративную зону растений. По мере увеличения нормы высева прослеживали закономерное уменьшение как общей, так и семенной продуктивности растений во всех вариантах посева Так, при сплошном посеве общая масса растений при увеличении нормы высева семян с 1 млн шт./га до 2 млн шт./га снижалась на 21 %, семенная продуктивность - на 31 %, при черезрядном посеве - на 41 и 55 %, при ленточном посеве - на 48 и 44 % соответственно.
Способ посева Норма высева, Масса растений, г/м2 Число растений, шт./м2 Сохранность Масса, г Высота Число ветвей
плодов с растения растения, см первого порядка, шт.
(фактор А) млн шт./га (фактор В) взошедших при уборке к уборке, % 1 растения
Сплошной 1,0 305 80 72 90 4,3 2,6 71±4 2,7
1,5 310 123 101 82 3,1 1,5 76±3 3,3
2,0 375 161 122 76 3,4 1,8 77±2 2,9
Черезрядный 1,0 460 71 67 94 7,1 3,1 75±3 4,9
1,5 490 115 102 89 4,8 2,2 83±5 3,6
2,0 620 169 149 88 4,2 1,4 77±4 3,4
Двустрочно- 1,0 420 74 60 81 6,8 3,2 77±4 4,1
ленточный 1,5 385 100 84 84 4,5 2,0 76±3 3,4
2,0 310 130 95 73 3,5 1,8 72±3 2,9
НСР„ „ 18
Нср05 фактор А НСР05 фактор В НСР 19 32
05 взаимодеи-ствие АВ
Анализ структуры урожая показал, что неблагоприятные условия вегетации отразились прежде всего на формировании продуктивного стеблестоя (табл. 3). Количество продуктивных растений на 1 м2 в среднем по вариантам сплошного и черезрядного посева к концу вегетации составляло 61.74 % от высеянного количества. При двустрочно-ленточном посеве нормой 1,5...2,0 млн шт./га к уборке количество растений снизилось до 47.56 %.
Примечательно то, что с увеличением нормы высева до 2 млн шт./га уменьшалалось и количество взошедших растений, и их сохранность к уборке. Особенно значительны эти различия в варианте с ленточным по-
Сбор семян гречихи по вариантам опыта в 2013 г. изменялся в интервале 1,47.2,27 т/га, в 2014 г. -0,85.1,80 т/га (табл. 4). Сравнение урожайности при разных вариантах посева в условиях весенней засухи выявило преимущество черезрядного способа. В условиях 2013 г. по нормам высева отсутствовали существенные различия по урожайности. Величина этого показателя при сплошном рядовом посеве была достоверно ниже, чем при черезрядном с нормой 1,0 и 1,5 млн шт/га, а также ленточном с нормой 1,5 млн шт./га. В 2014 г. существенное превосходство над вариантом с традиционным рядовым посевом отмечено при черезрядном посеве с нормой 1,5 млн
Таблица 4. Влияние технологии посева на урожайность гречихи сорта Батыр, т/га
Способ посева (фактор А) Норма высева, млн шт./га (фактор В) 2013 г. 2014 г. Средняя
Сплошной 1,0 1,86 1,24 1,55
1,5 1,47 1,48 1,47
2,0 1,97 1,37 1,67
Черезрядный 1,0 2,09 0,85 1,47
1,5 2,27 1,63 1,95
2,0 2,11 1,30 1,70
Двустрочно-ленточный 1,0 1,95 1,80 1,87
1,5 1,69 1,20 1,44
2,0 1,62 1,36 1,41
НСР Нср05 п0 фактору А 0,18 0,11 0,21
и__05 по фактору В НСР 0,31
05 взаимодействие АВ
шт./га и двустрочно-ленточном посеве с нормой 1 млн шт./га. В среднем за 2 года стабильную и достоверно высокую урожайность гречихи сорта Батыр наблюдали при посеве черезрядным способом с нормой высева 1,5 млн шт./га (1,95 т/га). Близкая величина этого показателя отмечена в варианте с двустрочно-ленточным способом и нормой высева 1,0 млн шт./га (1,87 т/га).
При двустрочно-ленточном посеве ценозы к уборке были сильно изрежены. Количество растений в этом варианте уступало черезрядному посеву с соответствующими нормами высева на 10.41%, сплошному рядовому - на 17.21 %. Причиной тому была засоренность (см. табл. 2) и непродуктивное испарение влаги из междурядий, особенно в первой половине вегетации.
На делянках со сплошным рядовым посевом нормами 1,0 и 1,5 млн шт./га масса растений, число побегов, масса плодов с растения и общая биологическая массе с единицы площади (см. табл. 3) были ниже, чем при черезрядном и двустрочно-ленточном способах, что и отразилось на урожайности культуры в этом варианте.
Выводы. Таким образом, в Среднем Поволжье в засушливых условиях первой половины вегетации
наиболее близкие к оптимальным условия для развития растений гречихи сорта Батыр формируются при черезрядном посеве нормой высева 1,5 млн шт./га. Средняя урожайность в этом варианте составила 1,95 т/га, что выше, чем при традиционном сплошном рядовом посеве с аналогичной нормой, на 32 %. Эта прибавка обеспечена оптимальным сочетанием числа растений к уборке и их семенной продуктивностью.
При сплошном рядовом посеве растения гречихи активнее подавляли развитие сорной растительности, численность которой в этом варианте была в 2. 3 раза меньше, чем при других изучавшихся способах сева. В производственных посевах на засоренных малолетними сорняками почвах норма высева семян сорта Батыр при таком варианте посева не должна превышать 2 млн шт./га.
Продуктивность растений в варианте с двустрочно-ленточным посевом при норме 1,0 млн шт./га находилась на уровне черезрядного способа(3,1 и 3,2 г плодов с растения), что позволило сформировать урожайность (1,87 т/га) близкую к величине этого показателя в лучшем варианте. Дальнейшее загущение стеблестоя при таком способе посева не целесообразно.
Литература.
1. The Unique Value of Buckwheat as a Most Important Traditional Cereal Crop in Ukraine / L. K. Taranenko, O. L. Yatsyshen, P. P. Taranenko et al. // Molecular Breeding and Nutritional Aspects of Buckwheat. Oxford: Elsevier Academic Press, 2016. Pp. 81-86.
2. Фесенко А. Н., Фесенко Н. Н., Романова О. И. Морфогенетический метод селекции гречихи (Fagopyrum esculentum. Moench): монография. С. Петербург: ООО «Р-КОПИ»., 2017. 164 с.
3. Cultivation, Agronomic Practices, and Growth Performance of Buckwheat / S.Farooq, R. Ul. Rehman, T. B. Pirzadah et al. // Molecular Breeding and Nutritional Aspects of Buckwheat. Oxford: Elsevier Academic Press, 2016. Pp. 299-320.
4. Агротехнология зернобобовых и крупяных культур (гречиха) /авт. коллектив под ред. И. К. Габдрахманова, Р. И. Сафина, И. Р. Валеева // Система земледелия Республики Татарстан. Ч. 2. К: Логос, 2014. С. 162-178.
5. Ресурсосберегающая технология производства гречихи: методические рекомендации / В. И. Зотиков, З. И. Глазова, Г. А. Борзенкова и др. Орёл: ГНУ ВНИИЗБК, 2009. 40 с.
6. Хаертдинов З. М., Фатыхов И. Ш. Приемы посева гречихи в Среднем Предуралье: монография. Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2008. 159 с.
7. Попов А. В., Кадырова Ф. З. Пути повышения урожайности гречихи в засушливых регионах России //Достижения науки и техники АПК. 2007. № 3. С. 9-11.
8. Crop Evolution of Buckwheat in Eastern Europe: Microevolutionary Trends in the Secondary Center of Buckwheat Genetic Diversity / A. N. Fesenko, N. N. Fesenko, O. I. Romanova et al. // Molecular Breeding and Nutritional Aspects of Buckwheat. Oxford: Elsevier Academic Press, 2016. Pp. 99-108.
9. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Выпуск второй. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры. М: Калининская областная типография, 1989. 194с.
Some Techniques for Optimizing the Cultivation of Buckwheat under the Arid Conditions
F. Z. Kadyrova1, L. R. Klimova1, L. R. Kadyrova2
'Kazan State Agrarian University, ul. K. Marksa, 65, Kazan', 420015, Russian Federation 2Kazan Federal University, ul. Kremlevskaya, 18, Kazan', 420008,, Russian Federation
Abstract. The purpose of the research was the development of the technology for the seeding of buckwheat of Batyr variety under the arid conditions of the Middle Volga region. The experiments were conducted in the Cis-Kama region of Tatarstan on grey forest soil. We studied three seeding methods (row, skip-row, double-row) at three seeding rates (1.0, 1.5, 2.0 million viable seeds/ha). The seeds were sown on May 25-27. The seeding technology was modelled by overlapping the corresponding drill tubes of the seeding machine. In both years of the experiment, we noted the lack of rainfall during the growing season and sprouting initiation, as well as during fruit filling. The field germination rate of the seeds decreased from row seeding (80-82%) to double-row seeding (66-74%). By harvesting, the survival capacity of the plants decreased with increasing seeding rate. The largest plant biomass formed during skip-row seeding with the seeding rate of 1 million seeds/ha. By the maturing stage, the value of this index in the cases of continuous and double-row seeding exceeded 57 and 51%, respectively. Drought retarded the rates of plant growth and leaf surface closing in the cases of skip-row and double-row seeding. As a result, the number and weight of weeds increased 2-3 times. In the case of continuous seeding, buckwheat plants suppressed weeds more actively. The highest seed productivity was registered in the cases of skip-row and wide-row seeding at the rate of 1 million seeds/ha (3.1-3.2 g/plant). Owing to the large growing space in this case the plants formed the greatest number of sprouts (4.1-4.9 sprouts). The highest yield was registered in the case of skip-row seeding method at the rate of 1.5 million seeds/ha (1.95 t/ ha). The close value of seed harvesting rate was registered in the case of double-row seeding at the rate of 1.0 million seeds/ ha (1.87 t/ha). At higher rates, the yield decreased.
Keywords: buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench); seeding technology; seeding rate; double-row seeding; skip-row seeding Author Details: F. Z. Kadyrova, D. Sc. (Agr.) prof. (e-mail: [email protected]); L. R. Klimova, post graduate student; L. R. Kadyrova, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof.
For citation: Kadyrova F. Z., Klimova L. R., Kadyrova L. R. Some Techniques for Optimizing the Cultivation of Buckwheat under the Arid Conditions. Dostizheniya naukii tekhnikiAPK. 2019. Vol. 33. No. 5. Pp. 30-33 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-10507.
