CC BY
34
УДК 633.521:631.531
производство льна-долгунца на семенные цели в условиях Поволжья
Т.А. РОЖМИНА1, доктор биологических наук, зам. директора
В.П. ПОНАЖЕВ1, доктор сельскохозяйственных наук, директор
A.И. РЫЖОВ2, кандидат технических наук, генеральный директор
B.Н. БРАЖНИКОВ3, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. лабораторией,
ВНИИ льна
2ООО «ИНПЦ ТЛП»
3Пензенский НИИИСХ
E-mail: vniil@mail.ru
Резюме. Выявлена возможность расширения зоны семеноводства льна-долгунца при условии производства 2 и 3-й репродукций генетически стабильных сортов на черноземных почвах Среднего Поволжья, что будет способствовать решению проблемы обеспечения льносеющих хозяйств страны высококачественным посевным материалом. Урожайность льносемян восьми (ТОСТ, Томский 18, Синичка, Восход, Импульс, С-108, А-93 и Ленок) из 24 изученных сортов в условиях Пензенской области находилась на уровне 12,0...13,6 ц/га, что более чем в 3 раза превышает величину этого показателя в традиционной зоне льносеяния. Менее 9 ц/га семян сформировали всего четыре сорта (Тверца, ТОСТ5, Томский 17, Росинка). Генетическую стабильность по всем анализируемым признакам в условиях региона проявили сорта - Смолич, С-108, Томский 17, Томский 18, ТОСТ, ТОСТ4, Тверца, А-93, Зарянка, Росинка, Альфа и Дипломат. В работе представлены результаты изучения влияния разных сроков сева (интервал 10 дн.), норм высева (8, 10, 14 и 18 млн/га) и фонов удобрен-ности (две дозы удобрений и контроль без удобрений) на урожайность и качество льносырья сортов льна-долгунца Альфа и А-93 в условиях Поволжья. На семеноводческих участках для получения высокого урожая не только семян, но и волокна посев в условиях Средне-Волжского региона необходимо проводить в ранние сроки (1-5 мая) с нормой высева 10 млн шт./га. При этом экономически оправдано размещение льна без внесения фосфорно-калийных удобрений. Затраты на производство льносемян в зоне проведения исследований в 2,5 раза ниже, чем в Северо-Западном регионе. Ключевые слова: лен-долгунец, внешняя среда, генотроф-ность, качество волокна и семян.
Семеноводство льна-долгунца в Российской Федерации находится в неудовлетворительном состоянии. Вследствие низкой урожайности и невысокого качества льносемян объем их производства меньше потребности отрасли, что служит одной из причин сокращения площадей занятых культурой.
Повышение объема производства льносемян возможно при возделывании льна-долгунца на семенные цели в более южных, чем традиционная зона льносеяния, регионах. Вместе с тем еще в начале прошлого века были установлены факты «вырождения льна», выражавшегося в резком ухудшении качества волокна при использовании посевного материала, который репродуцировали в новых условиях в течение 2-3 лет [1]. Доказано, что при выращивании льна в нетипичных условиях в течение даже одной вегетации у растений могут появляться наследственные изменения, что связано с генотрофностью вида [2]. Под влиянием условий среды (изменение баланса питательных веществ в почве, особенно азота, фосфора и др.) у некоторых сортов льна-долгунца возникают генотрофы, которые различаются между собой и с исходным сортом наследственными изменениями по массе и высоте растений,
общему содержанию ядДНК, числу генов, кодирующих 18S, 25S и 5S рРНК и другие последовательности ДНК [3, 4].
Цель наших исследований - изучить влияние условий Поволжья на сортовые и посевные характеристики различных сортов льна-долгунца; отработать элементы агротехнологии возделывания культуры на семенные цели в нетрадиционном для ее выращивания регионе.
Условия, материалы и методы. Полевые опыты проводили в 2008-2011 гг. в условиях Среднего и Нижнего Поволжья (соответственно Пензенская и Волгоградская обл.), а также на северо-западе Центрального Нечерноземья (Тверская обл.) в соответствии с «Методическими указаниями по проведению полевых опытов со льном-долгунцом». Материалом для исследований послужили сорта льна-долгунца, включенные в Госреестр РФ: в условиях Пензенской области испытывали 24 сорта, в Волгоградской - 3 сорта.
Кроме того, для реализации биологического потенциала сортов льна-долгунца в условиях Среднего Поволжья были проведены исследования по разработке агроприемов их выращивания. Опыты закладывали методом расщепленных делянок, размер делянки - 25 м2, повторность - шестикратная. На делянках первого порядка изучали сорта льна Альфа, А-93 (фактор А), на делянках второго порядка - 2 дозы фосфорно-калийных минеральных удобрений (исходя из содержания элементов питания в почве на 50 и 100 %-ную компенсацию выноса их запланированным урожаем) и фон без удобрений (фактор В), на делянках третьего порядка - 4 нормы высева - 6, 10, 14 и 18 млн всхожих семян/га (фактор С).
Качество семян и льносырья оценивали в соответствии с действующими ГОСТами и методиками [5, 6].
В Северо-Западном регионе метеоусловия в 20092011 гг. в целом были благоприятны для роста и развития растений льна-долгунца. В Среднем Поволжье в 2008 г. отмечали умеренно теплую погоду и достаточную обеспеченность влагой, а 2009-2010 гг. выдались засушливыми. Условия Нижне-Волжского региона в годы проведения исследований можно охарактеризовать, как засушливые.
Почва опытных участков, расположенных в Поволжье (Пензенский НИИСХ, Пензенская обл.; ОПХ «Калининское», Волгоградской обл.) характеризовалась нейтральной реакцией среды (рН 6,3 и 7,1 соответственно), высоким содержанием гумуса (6,4 и 5,1%), повышенной и высокой концентрацией питательных элементов: на опытных участках Пензенского НИИСХ Р205 (по Чирикову) - 172 и К2О (по Кирсанову) - 128 мг/100 г почвы, в ОПХ «Калининское» - 75 (по Мачигину) и 500 (по Кирсанову) мг/100 г почвы соответственно. Дерново-подзолистая почва опытного поля ВНИИ льна имела среднекислую реакцию среды (рН - 4,7), высокое содержание (по Кирсанову) фосфора (250 мг/100 г) и среднее - калия (116 мг/100 г).
Результаты и обсуждение. Испытания 24 сортов льна-долгунца в условиях Пензенской области свидетельствуют о наличии у них высокого потенциала семенной продуктивности. Урожайность льносемян
Таблица 1. Урожайность семян различных сортов льна-долгунца в условиях
Среднего Поволжья (Пензенский НИИСХ' , 2008-2009 гг.
Сорт Урожайность, Сорт Урожайность, ц/
ц/га га
ТОСТ (стандарт) 13,0 Тверца 8,9
ТОСТ- 4 11,7 ТОСТ-3 9,9
Томский-18 12,2 ТОСТ-5 8,3
Синичка 13,6 Томский-16 11,0
Восход 12,7 А-93 12,0
Импульс 12,7 Альфа 10,7
Томский-17 6,7 Зарянка 10,1
Антей 11,4 Ленок 12,0
Кром 11,1 Дипломат 9,1
Смолич 11,5 Тверской 10,1
С-108 13,3 Росинка 7,9
Лидер 11,1 Алексим 9,2
НСР05 1,1 1,1
в новом регионе возделывания культуры составила в среднем 10,8 ц/га (табл. 1). Наиболее высокой величиной этого показателя (12 ц/га и более) характеризовались сорта ТОСТ, Томский-18, Синичка, Восход, Импульс, С-108, А-93 и Ленок. Урожайность льносемян менее 9 ц/га отмечена только у четырех сортов - Томский 17, Тверца, Тост 5 и Росинка.
Сравнительная оценка льна-долгунца, выращенного в условиях традиционной зоны льносеяния (Тверская обл.) из семян, репродуцированных в Среднем Поволжье и на северо-западе Центрального Нечерноземья (контроль), не выявила влияния точки происхождения посевного материала на урожайность льносоломы, начало цветения и продолжительность вегетации. Вместе с тем урожайность, выход и качество волокна (разрывная нагрузка, гибкость, линейная плотность, относительная разрывная нагрузка расчетная) у сортов Антей, Лидер и Тверской при посеве семенами, репродуцированными в Средне-Волжском регионе, значительно снижались. Так, урожайность волокна перечисленных сортов, по сравнению с контролем (семена, выращенные в Северо-Западном регионе), уменьшилась на 28,2, 38,2 и 27,3 % соответственно, а выход длинного волокно в стебле - на 3,8, 11,3 и 6,9%. Кроме того, у сорта Антей прочность волокна (разрывная нагрузка) снизилась на 35,4%, гибкость - на 18,4 и относительная разрывная нагрузка расчетная - на 16,1%. Генетическую стабильность по всем анализируемым хозяйственно ценным признакам проявили сорта Смолич, С-108, ТОСТ, ТОСТ 4, Томский 17, Томский 18, Тверца, А-93, Зарянка, Росинка, Альфа и Дипломат.
Результаты сравнения хозяйственно ценных признаков растений, выросших из семян, произведенных в условиях Нижнего Поволжья, свидетельствуют, что основные показатели продуктивности волокна сортов Могилевский и
Торжокский 4, семена которых репродуцировали в Волгоградской области, а затем в течение 1-3-х лет пересевали в условиях Тверской области, были значительно ниже, чем в контроле. Урожайность соломы у них уменьшалась соответственно на 4,7 и 5,5 ц/га, продуктивность длинного волокна - на 3,5 и 2,4 ц/га, или 41,7 и 23%. Одновременно у таких сортов льна-
долгунца, обладающих хорошим качеством про-дукции,какМогилевский и А-29 отмечено повышение линейной плотности волокна с 2,4 до 3,6 (на 33,4 %) и с 2,9 до 3,8 текс (23,7 %) соответственно.
Из анализаэкспериментальных данных следует, что величины качественных показателей льносемян (масса 1000 семян, энергия прорастания и всхожесть), как правило, ниже у сортов, которые репродуцировались только в условиях Тверской области. Наибольшее существенное снижение массы 1000 семян (НСР005 0,25 г), по сравнению с вариантом, где использовали посевной материал, выращенный в Пензенской области, выявлено у сортов Антей и ТОСТ. Всхожесть семян сортов Восход, Импульс, Антей, Смолич, ТОСТ 3, ТОСТ 5, Дипломат и Тверской, репродуцированных в Тверской области составляла от 59 до 83%, что не соответствует требованиям ГОСТ Р 52325-2005 для категорий оригинального и элитного посевного материала. У семян этих же сортов, выращенных в Пензенской области, она была не ниже 85%. Аналогичная ситуация отмечена по энергии прорастания. По результатам оценки 24 сортов льна-долгунца средняя величина этого показателя у посевного материала репродукции Тверской области составила 64,5%, что на 13,2% ниже, чем у семян,произведенных в Среднем Поволжье.
Результаты исследований по отработке технологии выращивания льна-долгунца в условиях Среднего Поволжья свидетельствуют, что формирование наибольшей урожайности льносемян обеспечивает посев сортов Альфа и А-93 в ранний срок (3-5 мая) - соответственно 9,6 и 10,5 ц/га (табл. 2). Запаздывание с его проведением на 10 дн. (13-15 мая) приводит к достоверному снижению урожайности льносемян сорта Альфа на 1,7 ц/га (17,9%), сорта А-93 - на 2,5 ц/га (23,8%), льносоломы - соответственно на 8,2 и 10,8 ц/ га. Содержание масла в семенах не зависело от сроков посева и составило 37,2...37,5%. Таблица 2. влияние сроков посева на урожайность льна-долгунца (Пензенский НИИСХ), 2009-2010 гг.
Срок посева Урожайность, ц/га Содержание
льносемян льносоломы масла, %
сорт Альфа
Ранний (контроль) 9,6 50,4 37,5
Через 10 сут.
после раннего 7,9 42,2 37,5
НСР05 1,3 4,7 0,4
сорт А-93
Ранний (контроль) 10,5 57,8 37,2
Через 10 сут.
после раннего 8,0 47,0 37,4
НСР05 0,8 6,1 0,6
Изучение влияния норм высева сорта льна-долгунца А-93 на различных фонах минерального питания в условиях Пензенской области показало, что формирование наибольшей семенной продуктивности посевов возможно в случае внесения полной дозы фосфорно-калийных удобрений (табл. 3). При этом наилучшие результаты отмечены
Таблица 3. Влияние норм высева и фонов удобрений на урожайность льна-долгунца сорта А-93, ц/га (Пензенский НИИСХ, 2009-2010 гг.)
Продукция Норма высева се- Фон удобрений (фактор В) Средние по фактору А
мян, млн шт./га (фактор А) без удобрений 1/2 РК РК (НСР05 для семян - 0,5, для соломы - 8,1)
Льносе- 6 8,0 8,3 9,1 8,5
мена 10 8,6 8,9 9,2 8,9
14 7,4 7,9 8,1 7,8
18 7,2 7,4 7,6 7,4
Средние по фактору В (НСР=0,3) 7,8 8,1 8,5
Для сравнения частных средних НСР05=0,9 Льносо- 6 48,2 48,2 49,0 48,5
лома 10 59,5 57,7 55,9 57,7
14 62,9 60,9 58,8 60,9
18 66,6 63,4 60,9 63,6
Средние по фактору В (НСР05=5,1) 59,3 57,5 56,1
Для сравнения частных средних НСР05=4,7
при нормах высева 6 и 10 млн шт./га - соответственно 9,1 и 9,2 ц/га. Внесение половинной дозы в этих же вариантах позволило собрать по 8,3 и 8,9 ц/га льносемян (в последнем случае разница с использованием полной дозы удобрений несущественна), а естественное плодородие почвы -8,0 и 8,6 ц/га. Увеличение нормы высева до 14 и 18 млн шт./га вызвало достоверное снижение урожайности. При этом следует отметить, что прибавка от полной дозы фосфорно-калийных удобрений позволяет получить дополнительную прибыль в размере всего 1500 руб./га, что в 2,0-2,5 раза меньше затрат, связанных с их приобретением и внесением.
Повышение нормы высева с 6 до 10 млн шт./га обеспечивает существенное увеличение сбора льносоло-мы на всех фонах удобренности (от 6,9 ц/га - в варианте РК до 11,3 ц/га - в контроле). Влияние изученных доз удобрений на изменение величины этого показателя находится в пределах ошибки опыта.
Результаты оценки основных показателей технологического качества льна-долгунца указывают на то, что в целом внесение фосфорно-калийных удобрений не оказало существенного влияния на номер волокна, его
физико-механическиесвойства и выход, по сравнению с контролем. С увеличением нормы высева с 6 до 18 млн шт./га повышалась гибкость волокна, четких закономерностей в отношении других его качественных характеристик не выявлено.
В исследованиях по возделыванию льна-долгунца в Волгоградской области урожайность льносемян составила 8,9 ц/га, в Пензенской области - 10,8 ц/га, а их всхожесть превышала 85%, тогда как в Нечерноземной зоне сбор семян в среднем равен 1,5...2,5 ц/га, а около 25% из них некондиционны по всхожести.
Расчет затрат при возделывании льна-долгунца на семена в новом для культуры регионе по технологии льна масличного показал, что их себестоимость составит 7,7 тыс. руб./т, тогда как в Тверской области она достигает 20,1 тыс. руб./т. Кроме того, при условии использования льносоломы, себестоимостьльносемян в Поволжье можно дополнительно снизить еще на 30%.
Выводы. В результате исследований выявлена возможность расширения зоны семеноводства льна-долгунца путем производства 2 и 3-й репродукций генетически стабильных сортов в Среднем Поволжье. Это обеспечивает получение урожайности льносемян на уровне 9.14 ц/га, что в 3,0-3,5 раза выше, чем в зоне традиционного льносеяния, при снижении затрат более чем в 2,5 раза. На семеноводческих участках в новом для культуры регионе с целью получения высокого урожая не только семян, но и волокна посев необходимо проводить в ранние сроки (1-5 мая) с нормой высева 10 млн шт./га. При этом экономически оправдано размещение на фоне естественного плодородия почвы без внесения фосфорно-калийных удобрений.
Литература.
1. Лазаркевич Н.А. Льняное дело в Западной Европе. Лондон, 1921. C. 32-45.
2. Durrant A. Induction and growth of flax genotrophs // Heredity, 1971. № 27. P. 277-298.
3. Cullis C.A., Song Y, Swami S. RAPD polymorphisms in flax genotrophs// Plant Molecular Biology, 1999. № 41. P. 795-800.
4. Yiming C., Schneeberger R. G., Cullis C. A. A site-specific insertion sequence in flax genotrophs induced by environment// New Phytologist, 2005. № 167. P. 171-180.
5. Методика технологической оценки продукции льна и конопли. М., 1961. 181с.
6. Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТР 52325-2005// Семена сельскохозяйственных культур. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2005. С.8.
CULTiVATiON OF FiBRE FLAX ON THE SEED PURPOSES iN NEW REGiON OF RUSSiA T.A. Rozmina', V.P. Ponazhov', A.I. Rizhov2, B.N. Brazhnikov3 1All Russian Flax Research institute
innovation Center of Science and Production of Textile and Light industry Open Joint-Stock Company 3The Penza scientific research institute of Agriculture
Summary. Possibility of expansion of a zone of seed raising of fibre flax at the expense of cultivation 2 and 3 reproductions of genetically stable variety on steppe black soils in the Sredne-Volga region that will promote the decision a problem of maintenance of the country a high-quality seed material is revealed. It is shown, that from 24 studied variety, eight have ensured productivity of seeds in the conditions of the Penza region at level of 12,0-13,6 ts/hectares, that more than in 3 times above in comparison with a traditional zone of cultivation of fibre flax. Productivity of seeds less than 9 ts/hectares had only four variety. Genetic stability to all analyzed high-quality signs was shown by variety - Smolich, C-108, Tverza, Tomskiy 17, Tomskiy 18, Tost, Tost 4, A-93, Sarjanka, Rosinka, Alfa, Diplomat. It is established, that in seed raising for the purpose of reception of a high yield not only seeds, but also fibres in the conditions of the Sredne-Volga region are necessary for spending sowing to early terms (on May, 1 -5st) with norm of seeding of 10 million in/hectares. Placing of crops of flax without entering of fosforno-potash fertilizers is economically defensible. It is shown, that expenses for manufacture flax seeds in the given zone in 2,5 times more low in comparison with Northwest region.
Keywords. Fibre flax, environment, genotrophs, quality of a fibre and seeds.
