CC BY
0
УДК 633.521:631.524.02(470.331)
DOI: 10.24412/1029-2551-2022-3 -004
ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МЕТЕОУСЛОВИЙ, УДОБРЕНИЙ И СОРТА
O-Ю. Сорокина, д.с.-х.н.
Федеральный научный центр лубяных культур, e-mail: olga-sorokina@bk.ru
Анализ изменений климатического фактора в условиях Тверской области за последние десятилетия показал, что в период с мая по сентябрь среднесуточная температура увеличилась на 1,77 градуса, количество осадков на 0,39 мм. Оценка гидротермических условий (за 72 года) по коэффициенту ГТК за вегетационный период для льна (май - август) складывается благоприятно (ГТК от 1 до 2) в мае 44%, в июне - 50%, в июле - 37%, в августе - 32% лет. Логарифмическая зависимость между урожайностью льноволокна и ГТК июня показывает, что при переходе значения этого коэффициента через 1,0 урожайность льноволокна приближается к значению 10,0 ц/га. ^Сни^^сение урожайности льносоломы от неблагоприятных метеорологических условий (снижение количества осадков на 82-155 мм и увеличением среднесуточной температуры на 1,7-3,4 градуса) в сравнении с благоприятными погодными условиями составляло от 11,2 (у раннеспелого сорта Зарянка), 13,2 ц/га (у позднеспелого сорта Дипломат) до 14,5 ц/га (у среднеспелого сорта Универсал). Современный сорт Универсал по урожайности льносоломы превосходил раннеспелый сорт Зарянка на 11,1 и 14,4 ц/га, как в неблагоприятный год по метеорологическим условиям, так и в благоприятный. Технологический прием - применение комплексных удобрений с микроэлементами (азотно-фосфорно-калийного с бором 1,7 ц/га и ОМУ Льняное 3,0 ц/га в выровненных дозах по азоту) и возделывание современного высокоурожайного сорта Универсал позволяет в независимости от погодных условий получать высокую урожайность льносоломы 73,0 и 75,0 ц/га и льносемян 7,1 и 7,6 ц/га соответственно удобрениям. Использование этих удобрений для рядкового внесения в дозах 0,6 и 1,0 ц/га снизило урожайность льносоломы к основному способу внесения удобрений на 7,8 и 8,2 ц/га без снижения урожайности льносемян семян. Применение комплекса микроэлементов для обработки семян и посева в составе органоми-нерального удобрения Сивид-Бор и Сивид-Цинк на фоне снижения дозы азофоски (с 1,5 до 1 ц/га) выразилось увеличением урожайности льносоломы до 70,8 ц/га, семян до 7,4 ц/га.
Ключевые слова, дерново-подзолистая почва, лен-долгунец, гидротермический коэффициент, минеральные и органоминеральные удобрения, вегетационный период, сорта, продуктивность, Тверская область.
PRODUCTIVITY OF FIBER FLAX DEPENDING ON WEATHER, FERTILIZERS AND VARIETIES
Analysis of changes in the climatic factor in the conditions of the Tver region over the past decades has shown that in the period from May to September, the average daily temperature increased by 1.77 degrees, precipitation by 0.39 mm. Assessment of hydrothermal conditions (over 72 years) by the coefficient of HTC for the growing season for flax (May - August) it develops favorably (HTC from 1 to 2) in May 44%, in June - 50%, in July -37%, in August - 32% years. The logarithmic relationship between the yield offlax fiber and the HTC of June shows that when the value of this coefficient passes through 1.0, the yield of flax fiber approaches the value of 10.0 c/ha. The decrease in the yield of flax straw from unfavorable meteorological conditions (a decrease in precipitation by 82-155 mm and an increase in the average daily temperature by 1.7-3.4 degrees) in comparison with favorable weather conditions ranged from 11.2 (in the early-maturing variety Zaryanka), 13.2 c/ha (in the late-maturing variety Diplomat) to 14.5 c/ha (in the middle-maturing variety Universal).The modern Universal variety surpassed the early-maturing variety Zaryanka by 11.1 and 14.4 c/ha in yield of flax straw, both in an unfavorable year according to meteorological conditions and in a favorable one. The technological method is the use of complex fertilizers with trace elements (nitrogen-phosphorus-potassium with boron 1.7 c/ha and OMU Linen 3.0 c/ha in equalized doses of nitrogen) and the cultivation of a modern high-yielding Universal variety allows, regardless of weather conditions, to obtain high yields offlax straw 73.0 and 75.0 c/ha and flax seeds 7.1 and 7.6 c/ha, respectively, fertilizers. he use of these fertilizers for row application in doses of 0.6 and 1.0 c/ha reduced the yield of flax straw to the main method of fertilization by 7.8 and 8.2 c/ha without reducing the yield of flax
Dr.Sci. O.Yu. Sorokina
Federal Research Center for Bast Fiber Crops, e-mail: olga-sorokina@bk.ru
seeds. The use of a complex of trace elements for seed treatment and sowing as part of the organic mineral fertilizer Sivid-Boron (B) and Sivid-Zink (Zn) against the background of a reduction in the dose of the traditional fertilizer azofoska (from 1.5 to 1 c/ha) resulted in an increase in the yield of flax straw to 70.8 c/ha, seeds - 7.4 c/ha.
Keywords, soddy-podzolic soil, fiber flax, hydrothermal coefficient, mineral and organomineral fertilizers, vegetation period, varieties, productivity, the Tver region.
Метеоусловия в период вегетации оказывают первоочередное влияние на уровень урожайности льна-долгунца и ее колебания в отдельные годы. Метеорологические факторы отличаются от остальных факторов, оказывающих влияние на урожайность льна своей необычайной изменчивостью в пространстве и во времени. За последние 30 лет частота периодов резких и экстремальных условий погоды значительно увеличилась [1]. В период вегетации льна все чаще стали проявляться засуха, сильные перепады температуры, осадки носят ливневый характер. Первый период вегетации льна «всходы -цветение» является критическим в отношении потребности к влаге. Наибольшая урожайность волокна формируется у растений при условии оптимальной влажности почвы и относительной влажности воздуха в период «елочка» - цветение [2, 3]. Так, в экспериментах на масличном льне кратковременный дефицит влаги в диапазоне 80%, являющийся стрессовым, приводил к снижению сухого веса растений до 40% [4]. Современные технологии возделывания льна-долгунца для производства высококачественного волокна достаточно сложны. Для их реализации требуется обеспечить точное удовлетворение потребностей льна в элементах питания в оптимальном соотношении [5, 6]. Применение удобрений и биопрепаратов способствует увеличению биометрических показателей и элементов структуры льна и в конечном итоге его урожайности [7, 8]. В тоже время, выращивая адаптивные к неблагоприятным условиям сорта льна, можно снизить потери урожая льнопродукции до 13-20%, что обеспечит эколого-экономическую устойчивость продукционного процесса [9, 10].
Цель исследований - анализ изменения погодных условий за последние десятилетия и определение путей снижения негативных последствий этих изменений.
Материалы и методы. Изменение погодных условий вегетационных периодов оценивали по данным Торжокской метеостанции с 1948 по 2020 г. Полевые эксперименты проводили согласно методическим указаниям [11] в Торжокском районе Тверской области на дерново-подзолистой средне-суглинистой почве в 2010-2020 гг. с сортами льна-долгунца разных групп спелости: Зарянка и А-29 (раннеспелые), А-93, Ленок и Тверской (среднеспелые), Мираж и Могилевский (позднеспелые) для определения влияния продолжительности межфазных периодов на урожайность волокна. Почва опытных участков характеризовалась слабокислой
реакцией почвенного раствора (рНКа 5,15-5,44), очень высоким содержанием фосфора (256-298 мг/кг) и средним калия (85-105 мг/кг), низким гумуса (1,4%), средним бора (0,33 мг/кг), низким цинка (0,56 мг/кг). Исследования проведены в звене севооборота: травы 2 г.п. - лен-долгунец с нормой высева 22 млн. всхожих семян на 1 га, ширина междурядья 7,5 см. Площадь учетной делянки 30 м2, повторность четырехкратная, расположение рандомизированное. Для выявления зависимости урожайности льносоломы от метеорологических условий года использовали данные следующих вариантов: без удобрений и внесение азофоски 1,5 ц/га (К24Р24К24) для трех сортов Зарянка (раннеспелый), Универсал (среднеспелый) и Дипломат (позднеспелый).
Изучение влияния комплексных удобрений с микроэлементами проводили в 2017-2019 гг. на современном сорте Универсал. В качестве стандарта (контроль) использовали комплексное удобрение -азофоска 16:16:16; азотно-фосфорно-калийное удобрение с бором 14:23:14 + 1 В2О3 (ОАО «Фо-сАгро-Череповец»); ОМУ «Универсальное» марки 2, содержащее гуминовые соединения - 10,5%, N -6, Р2О5 - 8, К2О - 9, Mg -2, В - 0,025, 2п - 0,01, Си -0,01, Бе -0,06% (ОАО «Буйский химический завод»). Физическую норму внесения комплексных удобрений рассчитывали из дозы азота 24 кг д.в/га. Для обработки семян и посева использовали орга-номинеральные удобрения на основе концентрированного экстракта морских водорослей, обогащенных микроэлементами в хелатной форме. Сивид-Бор в дозе 0,1 л/т, содержащий бор 140 г/л, азот органический 50 г/л, органическое вещество 150 г/л. Для обработки посева в фазе «елочка» применяли Сивид-Цинк в дозе 0,2 кг/га, содержащий цинк в аминохелатной форме 100 г/кг.
Почву и посевы обрабатывали стандартными машинами, используемыми в технологии возделывания льна. Химическую прополку льна проводили смесью: Секатор Турбо (80 мл/га) + Гербитокс Л (0,9 л/га) + Миура (1 л/га). Теребление льна проводили вручную поделяночно с обмолотом на МС 60.
Результаты. Оценка метеорологических условий с мая по сентябрь (данные Торжокской агроме-теостанции) за 57 лет наблюдений (с 1948 по 2005 г.) показала, что в сравнении со среднемноголет-ними показателями за этот период сумма положительных температур увеличилась на 56 градусов, осадков выпало больше на 3 мм, количество дней с осадками уменьшилось на 4 дня. Среднемноголет-
ние показатели за период май - сентябрь для этого региона составляют по сумме температуры 2120°С, осадков - 343 мм, дней с осадками > 1 мм - 56 дней. С 2006 по 2020 г. сумма положительных температур увеличилась с мая по сентябрь на 271 градус, количество осадков на 60 мм, дней с осадками на 1. Анализ метеорологических данных показал, что в последние годы вегетационный период стал более теплым в среднем за сутки на 1,77°С и более влажным на 0,39 мм в условиях Торжокского района Тверской области.
От гидротермического режима в значительной степени зависит уровень биологической продуктивности культур. Оценка гидротермического коэффициента, определяемому по Селянинову (ГТК), за 72 года показала, что в среднем за вегетационный период возделывания льна (май - август), 44 года (60%) были благоприятными для его роста и развития, 8 лет (11%) засушливыми и 29 лет (33%) влажными. Рассматривая гидротермический показатель за каждый месяц вегетации отдельно, можно заметить, что благоприятные погодные условия (ГТК от 1 до 2) в мае складывались в 44%, в июне - 50%, в июле - 37%, в августе только в 32% лет (табл. 1).
Наиболее важным периодом в климатической составляющей для получения высокой урожайности льноволокна служит период «елочка» - быстрый рост, который проходит в июне. Коэффициент корреляции между гидротермическим коэффициентом (ГТК) и количеством осадков в июне с урожайностью льноволокна составил 0,96 и 0,95 соответственно [12, 13]. Поскольку, как было отмечено выше, благоприятные гидротермические условия в июне встречаются в 50 % случаев, рассмотрели их влияние на урожайность льноволокна. Обобщение результатов 40 опыто-лет (варианты без удобрений) показало, что при засушливых условиях, когда показатель ГТК был меньше 1,0, урожайность льноволокна колебалась от 3,3 до 6,3 ц/га. При показателе ГТК от 1 до 2 урожайность волокна изменялась от 6,8 до 14,5 ц/га. Увеличение ГТК больше 2,0 увеличивало урожайность льноволокна с 6,2 до 24,5 ц/га. Такое сильное различие в урожайности льноволокна при высоких значениях ГТК связано с использованием в исследованиях сортов льна-долгунца, различающихся по устойчивости к полеганию в условиях повышенного количества осадков. На рисунке 1 представлена логарифмическая зависимость этих показателей, при переходе коэффициента ГТК через 1,0 урожайность волокна приближается к 10 ц/га.
На продолжительность периода быстрого роста льна влияет низкая температура воздуха, которая создает предпосылки для получения высокого выхода волокна [14]. В исследованиях, проведенных с сортами различных групп спелости, показано, что увеличение урожайности льноволокна у позднеспелых сортов связано с удлинением фазы развития
«елочка» - бутонизация с 9 до 11 суток и бутонизации - цветения с 8 до 10 суток. В среднем за три года урожайность волокна повысилась с 8,2 ц/га у раннеспелых сортов и 8,7 ц/га у среднеспелых сортов до 10,1 ц/га у позднеспелых сортов льна (табл. 2).
Вегетационный период у сортов разных сроков созревания заканчивался, когда растения наберут среднесуточную температуру 18,2-18,4°С (сумма эффективных температур за вегетацию, поделенная на количество суток).
Продуктивность сортов льна-долгунца во многом определяется технологическими приемами (в том числе применением удобрений), однако и метеорологические условия вегетационных периодов заметно влияют на продуктивность. Сравнение урожайности льносоломы в год, когда была получена наименьшая урожайность и наибольшая (для каждого сорта сравнение по четырем годам его возделывания) показывает, что снижение продуктивности произошло при сокращении продолжительности вегетационного периода (от 10 до 26 суток), вызванного снижением количества осадков за этот период на 82-155 мм и увеличением среднесуточной температуры на 1,7-3,4 градуса. Снижение урожайности льносоломы составило у раннеспелого сорта Зарянка 11,2 ц/га, у среднеспелого Универсал 14,5 и у позднеспелого Дипломат 13,2 ц/га (рис. 2). Отмечено, что урожайность современного сорта Универсал заметно выше, как в год с неблагоприятными для
1. Гидротермический коэффициент
Период ГТК по Селянинову
Меньше 1,0 От 1,0 до 2,0 Больше 2,0
лет % лет % лет %
Май - 8 11 44 60 21 29
август
Май 17 23 32 44 24 33
Июнь 15 21 37 50 21 29
Июль 21 29 27 37 25 34
Август 24 33 23 32 26 35
100 п
ГТК июня
Рис. 1. Зависимость урожайности льноволокна от гидротермических условий июня
льна погодными условиями, так и благоприятными. В то же время у раннеспелого сорта Зарянка изменения в урожайности от условий года наименьшие. Прибавка урожайности от применения удобрения К24Р24К24 (к варианту без удобрения) в год с наименьшей урожайностью в сравнении с прибавкой урожайности льносоломы от условий года показывает, что они ниже, но достаточно высокие - от 6,6 у сорта Универсал до 9,7 и 9,9 ц/га у сортов Дипломат и Зарянка. В год, когда отмечали наибольшую урожайность льносоломы, прибавка от удобрения К24Р24К24 в 2 раза выше, чем в год, когда была получена наименьшая урожайность.
Технологический прием применения удобрений под лен-долгунец позволяет нивелировать различные сценарии погоды. Так, при изучении разных видов минеральных и органоминеральных удобрений метеорологические условия с мая по август складывались по-разному: 2017 г. был оптимальным, ГТК составил 1,56; 2018 г. - засушливым, ГТК = 1,09; 2019 г. - влажным, ГТК = 1,80. Применение всех видов удобрений и способов их внесения достоверно увеличивало урожайность льно-продукции к варианту без удобрений. Применение в основное внесение под культивацию ОМУ «Универсальный» и комплексного азотно-фосфорно-
калийного с бором имело преимущество в урожайности льносоломы 3,2 и 1,2 ц/га перед азофоской в выровненных дозах по азоту. Использование этих удобрений в рядок, как более экономичный способ внесения удобрений, в сравнении с основным способом их внесения снизило урожайность льносо-ломы на 7,8 и 8,2 ц/га, а льносемян только на 0,1 и 0,2 ц/га (табл. 3). Применение удобрений в рядок вместе с семенами имело более низкую эффективность за счет снижения дозы удобрения в 3 раза, а также количества всходов на 1 м2. В зависимости от влажности и температуры почвы в момент прорастания семян снижение количества всходов льна по годам при рядковом внесении удобрений было от 10 до 13%, что отмечено и в других экспериментах [8]. Применение бора в составе органомине-рального удобрения Сивид-Бор для обработки семян на фоне внесения сниженной дозы азофоски (1 ц/га) позволило получить урожайность льносоломы 66,1 ц/га и семян 6,5 ц/га, что выше варианта без удобрений на 13,8 и 1,4 ц/га (табл. 3).
Улучшение минерального питания льна-долгунца от дополнительного применения комплекса микроэлементов для обработки семян и посева в составе органоминерального удобрения Си-вид-Бор и Сивид-Цинк на фоне снижения дозы
2. Зависимость урожайности разных по срокам созревания сортов льна от продолжительности межфазных периодов (сутки) и температуры (среднее за 3 года)
Фенологическая фаза / факторы Раннеспелые сорта Среднеспелые сорта Позднеспелые сорта
Посев - всходы 10 10 10
Всходы - елочка 16 16 16
Елочка - начало быстрого роста 9 11 11
Начало быстрого роста - бутонизация 10 11 17
Бутонизация - цветение 8 9 10
Цветение - зеленая спелость 9 9 8
Зеленая спелость - ранняя желтая спелость 15 17 17
Вегетационный период 68 73 79
Сумма эффективных температур, °С 1237 1344 1448
Средняя температура за сутки вегетационного периода, °С 18,2 18,4 18,3
Урожайность льноволокна, ц/га 8,2 8,7 10,1
30 25
Прибавка от условий От МРК в год с От МРК в год с
года наименьшей наибольшей
ИЗарянка урожайностью урожайностью
Рис. 2. Прибавки урожайности льносоломы в зависимости от условий года и удобрений (^4Р24К24)
_
3. Урожайность льна-долгунца сорта Универсал в зависимости от вида и способа применения удобрений (в среднем за 3 года), ц/га
Вариант Льносолома Льносемена Льноволокно
Азофоска, 1,5 ц/га 71,8 6,8 18,2
Комплексное с бором, 1,7 ц/га 73,0 7,1 18,6
Комплексное с бором в рядок, 0,6 ц/га 64,8 6,9 16,8
ОМУ «Универсальное», 3 ц/га 75,0 7,6 20,1
ОМУ «Универсальное» в рядок, 0,6 ц/га 67,2 7,5 17,5
Азофоска, 1 ц/га + обработка семян Сивид-Бор, 0,1 л/т 66,1 6,5 17,0
Азофоска, 1 ц/га + обработка семян Сивид-Бор, 0,1 л/т + обработка посева Сивид-Цинк, 0,2 кг/га 70,8 7,4 17,8
Без удобрений 52,3 5,1 13,0
НСР05 5,5 0,5 1,3
азофоски (с 1,5 ц/га до 1 ц/га) выразилось увеличением урожайности льносоломы до 70,8 ц/га, семян - до 7,4 ц/га. Применение различных видов удобрений и способов их внесения позволяет для каждого конкретного случая выбрать наиболее целесообразный вариант.
Таким образом, климатическая факторная нагрузка показывает, что за последние десятилетия в период с мая по сентябрь среднесуточная температура увеличилась на 1,77°С, количество осадков на 0,39 мм. Оценка гидротермических условий (за 72 года) по коэффициенту ГТК за вегетационный период для льна (май - август) показывает, что благоприятный май складывается в 44%, июнь - в 50%, июль - в 37%, август - в 32% лет. Снижение продуктивности льна-долгунца от метеорологических условий вегетационного периода
составляет от 11,2 до 14,5 ц/га у сортов различных групп спелости. Прибавка льносоломы от применения удобрения (азофоска 1,5 ц/га) в год с наименьшей урожайностью по сортам составляло от 7,0 до 10 ц/га, в год с наибольшей урожайностью от 15,8 до 26,8 ц/га. Технологический прием - применение комплексных удобрений с микроэлементами позволяет и в неблагоприятных погодных условиях получать высокую урожайность. Прибавки урожайности в зависимости от формы удобрений и способов их применения составили: льносоломы от 24 до 43%; льносемян от 27до 49%.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России в рамках Государственного задания ФНЦ ЛК № FGSS-2019-0017.
Литература
1. Ущаповский И.В., Павлова Л.Н., Корнеева Е.М., Брач Н.Б. Особенности оценки льна-долгунца в почвенно-мелиоративных условиях осушения // Труды по прикладной ботанике, генетики и селекции, 2017, Том 178, Выпуск 2. - С. 73-83.
2. Карпунин Б.Ф., Ущаповский И.В. Адаптивные реакции льна-долгунца на изменение климатических условий в период вегетации // Земледелие, 2015, № 6. - С. 36-39.
3. Сорокина О.Ю. Продуктивность льна-долгунца при оптимизации приемов внесения минеральных удобрений на разной по уровню плодородия дерново-подзолистой почве / 75 лет Географической сети опытов с удобрениями. Материалы Всероссийского совещания научных учреждений Географической сети опытов с удобрениями (6 октября 2016 г., Москва). - М.: ВНИИА, 2016. -С. 248-252.
4. Kariuki L.W., Masmde P., Githiri S., Onyango A.N. Effect of water stress on growth of three linseed (Linum isitatissimum L.) varieties // SpringtrPlus, 2016, № 5. - Р. 759. DOI: 10/1186/s40064-016-2348-5.
5. Тихомирова В.Я., Сорокина О.Ю., Кузьменко Н.Н. Новые аспекты в вопросах биологии и питания льна-долгунца (научное издание): монография - Тверь: Тверской гос. ун-т, 2012. - 108 с.
6. Heller K., Baraniecki P., Praczyk M. Fiber flax cultivation in sustainable agriculture. In: Handbook of natural fibers: types, properties and factors affecting breeding and cultivation. Ed. R. Kozlowsky. - Poznan: Woodhead Publishing Ltd., 2012, V. 1. - Р. 508-532.
7. Мамырко Ю.В., Бушнев А.С. Изменение элементов структуры урожая льна масличного в зависимости от гидротермических условий, применения удобрений и нормы высева семян // Зерновое хозяйство России, 2020, № 1(67). - С. 11-16.
8. Белопухов С.Л., Дмитриевская И.И., Прохоров И.С., Григораш А.И. Влияние биопрепарата Флоравит на рост, развитие и урожайность льна-долгунца // Агрохимический вестник, 2014, № 6. - С. 28-30.
9. Коралев К.П., Боме Н.А. Оценка генотипов льна-долгунца (Linum isitatissimum L.) по экологической адаптивности и стабильности в условиях Северо-Восточной части Беларуси // Сельскохозяйственная Биология, 2017, Том 52, № 3. - С. 615-621.
10. Сорокина О.Ю. Влияние разных уровней эффективности плодородия и приемов внесения минеральных удобрений на продуктивность сортов льна-долгунца (Linum isitatissimum L.) // Проблемы агрохимии и экологии, 2020, № 1. - С. 8-13.
11. Методические указания по проведению полевых опытов со льном-долгунцом. - Торжок: ВНИИЛ, 1978. - 71 с.
12. Кощеева Н.С., Лыскова И.В., Краева С.Н. Влияние агрометеоусловий на основные хозяйственно ценные признаки льна-долгунца // Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2016, № 5(54). - С. 26-30.
13. Сорокина О.Ю., Кузьменко Н.Н. Пути оптимизации параметров плодородия почвы - важнейшая задача для получения льнопродукции // Бюллетень ВИУА, 2003, № 119. - С. 189-191.
14. Маслова М.П., Корепанова Е.В., Фатыхов И.Ш. Реакция сортов льна-долгунца на метеорологические условия Среднего Предуралья // Вестник Ижевской ГСХА, 2018, № 2(55). - С. 57-66.
