Роль сорта и высококачественных семян в разработке интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

УДК 631.52

Л.В. ЯКОВЛЕВА, д-р с.-х. наук

ГНУ Ленинградский научно-исследовательский институт сельского хозяйства «Белогорка» Россельхозакадемии (ГНУ Ленинградский НИИСХ «Белогорка» Россельхозакадемии), Ленинградская область

РОЛЬ СОРТА И ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫХ СЕМЯН В РАЗРАБОТКЕ ИНТЕНСИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

«Наибольшую пользу своему Отечеству приносит тот, кто вырастил два колоса на поле, где прежде рос один».

(Джонатан Свифт)

Рассмотрена роль сорта и высококачественных семян в разработке интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. Приведены основные особенности и комплекс хозяйственно-ценных признаков сорта, которые необходимо учитывать при разработке технологии.

Ключевые слова: высокопродуктивный сорт, потенциал сорта, пластичный сорт

L.V. YAKOVLEVA, DSc (Agr)

Leningrad Research Institute ofAgriculture “Belogorka” of the Russian Academy of Agricultural Sciences

ROLE OF VARIETY AND HIGH-QUALITY SEEDS IN DEVELOPMENT OF INTENSIVE TECHNOLOGIES OF FARM CROPS CULTIVATION

The paper considers the role of a variety and high-quality seeds in the development of intensive technologies of farm crops cultivation. The major specific features and economically valuable attributes of varieties, which should be taken account of when developing the technology, are listed.

Key words: high-yielding variety, cultivar, potential of variety, adaptable

variety

180

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.

За сорок ближайших лет к живущим сегодня на Земле 6 млрд человек добавится еще 3 млрд. Это столько, сколько было на нашей планете в 1960 г. При этом лишь 10% площади суши пригодно для выращивания сельскохозяйственных культур. Поэтому вопрос производства продовольствия может быть решен только за счет достижения очень высокой урожайности сельскохозяйственных культур.

Средние прибавки урожая зерновых культур за счет посева новых высокопродуктивных сортов обычно составляют не менее 2 ц/га, а иногда достигают 8-10 ц/га и более. Подсчитано, что только в результате замены менее урожайных сортов более урожайными в целом по стране можно ежегодно получать дополнительно не менее 10-12 тыс. т зерна. Между тем, несортовые семенные посевы в хозяйствах Ленинградской области составляют: по картофелю - 4%; по яровому ячменю -15%; по овсу - 20%; по яровой пшенице - 24%; по многолетним травам - 5%.

Еще в 70-е годы прошлого века в Ленинградской области за счет внедрения нового сорта яровой пшеницы Ленинградка урожай культуры в отдельных хозяйствах (совхозы Пламя, Гатчинский, ОПХ Суйда и др.) достигал 5,0-6,0 т/га. Прирост урожайности зерновых культур в 1950-1975 гг., по подсчетам специалистов, был достигнут за счет внедрения новых сортов и составлял 35-45%. В настоящее время внедрение новых отечественных сортов и интенсивных технологий у нас, к сожалению, отстает от европейских государств (табл. 1).

Таблица 1

Изменение урожайности озимой пшеницы за период 1910 - 2010 гг.

(Фадеев Л.В., 2011) [1]

Страна Годы

1910 1990 2010

Россия 7,2 18,0 24,0

Украина 9,4 32,2 30,0

Германия 14,4 57,3 72,0

Франция 21,6 60,3 72,0

Тем не менее, именно благодаря выведению раннеспелых холодоустойчивых сортов стало возможным продвижение зерновых, овощных культур и картофеля в северные и восточные регионы нашей

181

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

страны, а также возделывание сельскохозяйственных растений на осушенных торфяно-болотных почвах.

Возможности интенсивных технологий велики, например, в части защиты растений от вредителей и болезней, однако при этом многократно возрастает агроэкологическая и токсикологическая нагрузка на растения и окружающую среду.

В ряде случаев устранить или даже снизить вредное действие некоторых неблагоприятных условий на те или иные сельскохозяйственные культуры не удается никакими другими приемами и средствами, кроме селекционных. Например, только благодаря созданию панцирных сортов подсолнечника в прошлом столетии была предотвращена полная гибель этой культуры от массового распространения подсолнечной моли. Все современные сорта масличного подсолнечника панцирные. Распространению рака картофеля селекционеры поставили надежный заслон, создав ракоустойчивые сорта. Значительный ущерб картофелеводству наносит карантинный объект золотистая картофельная нематода. Большую опасность в условиях Северо-Запада представляет фитофтороз, потери урожая от которого в годы эпифито-тий доходят до 40% и выше. Спасение - в широком распространении нематодо- и фитофтороустойчивых сортов, созданных селекционерами.

Мы считаем, что цель интенсивных технологий - не только значительно увеличить урожайность сельскохозяйственных культур за счет создания условий реализации генетического потенциала новых сортов, но и сохранить и повысить качество продукции. Содержание белка в семенах зерновых и зернобобовых культур, масла в семенах масличных культур, сахара в корнях сахарной свеклы, крахмала в клубнях картофеля, волокна в стеблях льна удается повысить в результате селекционной работы в значительно большей степени, чем любыми агротехническими средствами.

Благодаря выведению безалкалоидных сортов люпина появилась возможность использовать эту культуру не только как сидераль-ную, но и как кормовую.

К некоторым культурам, в зависимости от целей использования, предъявляются прямо противоположные требования по важнейшим показателям качества продукции. Например, ячмень, идущий на корм скоту, должен иметь высокое содержание белка, а для переработки на пиво - возможно меньшее его количество. Селекционеры ус-

182

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.

пешно разрешили это противоречие, создав кормовые и пивоваренные сорта ячменя.

Выращивание высокопродуктивных сортов, способных наиболее полно использовать условия высокого агрофона, резко повышает экономическую эффективность внесения удобрений. Благодаря возделыванию устойчивых к полеганию сортов зерновых культур, неосыпающихся сортов гороха, скороспелых гибридов с быстрым высыханием зерна при созревании, стало возможным освоение энерго- и ресурсосберегающих технологий. Причем, в зависимости от особенностей сорта, технологии их возделывания могут значительно различаться. В принципе, каждому сорту должна соответствовать своя технология возделывания. При разработке технологии необходимо учитывать следующие основные особенности сорта:

1. Отзывчивость на удобрения (известно, что 40 - 50% прибавки урожая связано с действием минеральных удобрений, но одни сорта являются сортами интенсивного типа, другие - требуют умеренного агрофона).

2. Группа спелости.

3. Устойчивость к основным заболеваниям (позволяет регулировать кратность химических обработок).

4. Поражаемость вредителями (от этого зависит интенсивность химической защиты).

5. Климатический потенциал сорта (от него зависит ареал распространения сорта, максимальная продуктивность в определенных климатических условиях).

6. Биологический потенциал сорта (каждое растение имеет генетически обусловленную максимальную продуктивность в конкретных сбалансированных по различным показателям условиях).

7. Пригодность для механизированной уборки.

8. Пригодность для технологической переработки.

9. Плодородие почвы в регионе возделывания и др.

В качестве примера рассмотрим данные о влиянии минеральных удобрений и известкования на урожайность ячменя с. Белогорский (рис. 1).

183

Технологии и технические средства механизированного производства продукции

Рис 1. Зависимость урожайности ячменя с. Белогорский от реакции почвы и уровня минерального питания

Без удобрений У = - 37,866 + 15,813Х - 1,089Х2 ;

N45P45K45 У = - 64,829 + 28,908Х - 2,375Х2;

N90P90K90 У = - 42,325 + 20,654 - 1,677Х2;

N135P135K135 У = - 45,989 + 21,256Х - 1,746Х2

Ячмень Белогорский отзывчив на известкование и уровень минерального питания, однако на слабоокультуренной дерновоподзолистой почве высокие дозы агрохимикатов не только не эффективны, но и вызывают депрессию урожая, поэтому при разработке технологий необходимо учитывать весь комплекс генетических, экологических и агроклиматических условий.

В исследованиях, проведенных на Карельской опытной станции и в Архангельском НИИСХ, максимальная урожайность картофеля, выращенного по высокой технологии, была на Карельской опытной станции - 57,8 т/га (сорт Сударыня, 2008 г.), в Архангельском НИИСХ - 51,3 (сорт Холмогорский, 2010 г.). Эти показатели превышают средние данные АПК Северного региона в 3-5 раз и практически

184

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.

соответствуют уровню климатически обеспеченной урожайности. В среднем за годы изучения наибольшую урожайность в обоих пунктах показал новый нематодо- и фитофтороустойчивый сорт Сударыня. Сорт Холмогорский, восприимчивый к фитофторозу, характеризовался сильной изменчивостью урожайности по годам от 21,7-33,3 т/га в эпифитотийные годы до 51,3-53,9 т/га - в благоприятные (табл. 2).

Таблица 2

Влияние сорта на урожайность картофеля при высокой технологии выращивания [2]

Технология Сорт Исключенные агротехнические приемы Средняя урожайность, т/га

Карельская опытная станция (2007-2010 гг.) Архангельский НИИСХ (2006-2010 гг.)

Низкая Елизавета (St) все 14,8 8,4

Высокая контроль 41,3 35,4

Минеральные удобрения (N80P50-60K80) 28,2 31,0

Защита клубней 40,7 31,4

Защита растений 37,8 33,0

Экстрасол 39,2 33,7

Гербициды 38,1 32,3

Обработка почвы 37,7 31,4

Сударыня 49,2 35,7

Холмогорский 41,0 35,1

В решении задач создания новых сортов сельскохозяйственных культур, отвечающих современным требованиям АПК, весомая роль на Северо-Западе РФ принадлежит Ленинградскому НИИСХ «Бело-горка», который совместно с ВИР и ВИЗР осуществляет научное обеспечение селекции и семеноводства в регионе. В настоящее время в Госреестр селекционных достижений Российской Федерации включе-

185

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

ны 55 сортов сельскохозяйственных культур, созданных в Ленинградском НИИСХ «Белогорка» (рис. 2).

Все сорта, выведенные в последние годы, отвечают современным требованиям и могут успешно конкурировать с лучшими отечественными и зарубежными сортами. Отличительная особенность созданных селекционерами «Белогорки» сортов сельскохозяйственных культур - их пластичность. Эти сорта показывают хорошие результаты и в других регионах.

ячмень яровой: 2

рожь озимая; 4 пшеница яровая; 3

вика озимая; 1

картофель; 17

мн.травы; 24

Рис. 2. Число сортов сельскохозяйственных культур селекции Ленинградского НИИСХ «Белогорка», внесенных в Государственный реестр селекционных достижений в 2011 году

Одним из главных направлений исследований ГНУ Ленинградский НИИСХ «Белогорка» является селекция и первичное семеноводство картофеля.

Это создание высокопродуктивных сортов с комплексом хозяйственно-ценных признаков: урожайность и устойчивость к заболеваниям (в том числе и к таким вредоносным как фитофтороз, золотистая картофельная нематода, рак картофеля), высокие вкусовые качества клубней, их товарный вид, пригодность к механизированной уборке, механической чистке и промышленной переработке. В настоящее время появились новые, более агрессивные расы и штаммы возбудителей заболеваний, расширив круг задач, стоящих перед се-

186

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

_________ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84._____

лекционерами. Все эти задачи селекционерами Ленинградского НИИСХ успешно решаются.

С 2000 года выведено и передано в Госкомиссию 17 сортов картофеля. Из них: устойчивых к нематоде - 7; ранних - 7; красноклубневых - 4; пригодных к промышленной переработке - 4. Два сорта рекомендованы для детского питания; два сорта районированы в республике Беларусь.

Вот характеристика некоторых наших сортов: высокая урожайность, высокое содержание крахмала, отличный вкус, устойчивость к биострессам. Результаты демонстрационных испытаний показывают, что отечественные сорта в наших условиях не уступают иностранным, а по некоторым показателям и превосходят их.

В комплексе мер, направленных на повышение урожайности, важное место принадлежит семеноводству. Высококачественный посевной материал, реализуя достижения селекции, обеспечивает рост урожайности как минимуму на 25-30%. Но какими бы ценными хозяйственными признаками не обладал сорт, в условиях производства без хорошо налаженного семеноводства он быстро теряет свои полезные качества и свойства и в течение 3-5 лет «уходит из производства».

На сегодняшний день на качестве оригинального и элитного семенного картофеля болезненно сказывается отсутствие в области регламента производства семенного материала и, соответственно, полноценного контроля его исполнения, включая лабораторные диагностические методы. При отсутствии гарантированного спроса на семенной картофель нарушаются научно-методические основы семеноводства. Одним из сдерживающих факторов по улучшению качества семенного материала является отсутствие координации действий всех предприятий, занимающихся семеноводством, как в производственной, так и в маркетинговой сфере. В качестве организационной структуры, способной обеспечить взаимовыгодное взаимодействие семеноводческих предприятий, можно рассматривать любую организационную форму, обеспечивающую необходимый уровень координации при сохранении финансовой независимости. В Ленинградской области, которая имеет славные традиции в семеноводстве картофеля, должен быть свой областной закон о семеноводстве, включающий гарантированную систему поддержки семеноводческих предприятий.

187

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

Для создания сорта селекционерам требуется 10-15 и более лет. Это колоссальный труд. И вот сорт, обладающий целым комплексом хозяйственно ценных признаков, включенный Госкомиссией в реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, попадает в производство.

Интенсивные и высокоинтенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур принципиально отличаются от традиционных по набору технических, агрохимических, биологических средств. Огромную роль в интенсивных технологиях играет механизация, качественный состав машин и оборудования. На семена сельскохозяйственных культур и получаемую продукцию оказывается серьезное механическое и химическое воздействие, отмечается высокий уровень травмирования семян при посеве и посадке, при уборке и послеуборочной обработке. А это - снижение посевных и посадочных качеств, дополнительный риск заражения болезнетворными организмами. И при разработке интенсивных технологий все это необходимо учитывать. Перед селекционерами также возникает очередная проблема: новые сорта должны обладать дополнительными качествами, делающими их устойчивыми к абиотическим стрессам.

Исследования ученых Татарии показали, что если мы высеваем, например, 550 шт. всхожих семян на 1 м2, то к уборке остается около 340 колосьев на 1 м2. А где еще 210-265 колосьев? При уборке мы получаем от 5 до 15% дробленого зерна, 20-25% зерен травмированных, 15-21% семян с макро- и микроповреждениями. В результате 12-18% семян снижают полевую всхожесть, 15-20% гибнут в течение вегетации, 5-10% формируют недоразвитый колос.

Для достижения конечной цели сохранения убранного урожая чрезвычайно важна технология послеуборочной обработки. Гибкая технология позволяет снизить потери в 1,5-3 раза. По данным института картофельного хозяйства им. Лорха повреждения картофеля колеблются в зависимости от применяемой в конкретных условиях технологии в 6,8 раза, потери - в 3, засоренность вороха - в 8,8 раза (табл. 3) [3].

188

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84.

Понятно, что замена травмирующих машин, которые выпускались десятилетиями, выпускаются и будут еще выпускаться какое-то время, на не травмирующие произойдет не так быстро, как это требуется.

Таблица 3

Влияние технологии возделывания на урожайность и качество комбайновой уборки на почвах разных типов (В.И. Старовойтов. 2012)

Техно- логия Почвы

Суг- лин- ки Су- песи Пере ув- лаж няю щие ся Суг- лин- ки Су- песи Пере ув- лаж няю щие ся Суг- лин- ки Су- песи Пере ув- лаж няю щие ся

Урожайность, т/га Содержание примесей, % Повреждения, %

Интен- сивная 29,1 23,6 21,3 25,0 9,4 20,6 16,0 5,0 7,6

Запад- ноевро- пейская 29,8 22,9 20,2 6,9 4,8 17,6 13,0 2,7 5,1

Грядо- ленточ- ная 28,6 19,7 23,0 18,5 16,0 16,3 19,0 19,1 15,0

Широ- коряд- ная* 33,7 (30,3) 22,6 (19,0) 20,8 (21,5) 5,0 (14,0) 10,1 (17,5) 26,0 (25,0) 13,6 (14,0) 12,4 (18,5) 18,3 (7,3)

*С использованием при уходе активных (пассивных) рабочих органов (В.И. Старовойтов, ВНИИКХ им. Лорха)

Основным травмирующим устройством в известных зерноочистительных машинах, как отмечается, является шнек. По результатам исследований за один проход зерна через шнек происходит травмирование различных семян от 1,2 до 6 (!)%.По материалам Дринча В.М. (2006) [4] «...внешнее повреждение в пределах 2-3% в машине вторичной очистки МВО-20 происходит в шнековом распределителе.», «.повреждение семян в триерном блоке (около 2% за один проход)

189

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства.

обусловлено шнеками для выгрузки материала...». И это только внешние повреждения! Даже при замене стали на резину вопросы травмирования не снимаются (рис. 3) [5]. Хотя уже сегодня, судя по литературным данным, разработаны и успешно эксплуатируются, щадящие механизмы, как например, сита без заусенец и каких-либо углов, очищающе-калибрующие машины без шнеков.

Рис. 3. Повреждение семян пшеницы Безостая 1 при ударе в зависимости от скорости удара и материала рабочего органа (Тухва-туллин М.М.)

Таким образом, при выращивании сельскохозяйственных культур по интенсивным технологиям необходимы пластичные сорта, с широким набором хозяйственно полезных признаков, имеющие высокий биологический потенциал урожайности, способные не только противостоять биологическим стрессам, но и выдерживать возрастающие абиотические нагрузки, сохраняющие при этом качество продукции.

190

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов.

_________ГНУ СЗНИИМЭСХРоссельхозакадемии. 2013. Вып. 84._______

Только при использовании высококачественного посевного и посадочного материала, соблюдении агротехнических требований интенсивных технологий, растения способны в полной мере раскрыть биологический потенциал сорта. Наша задача - помочь им в этом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фадеев Л.В. Щадящая технология подготовки семян - повышение урожайности / Л.В. Фадеев // Техника в Сельском хозяйстве. -2009. - № 6.

2. Данилова Т.А., Синицына С.М., Попова Л.А., Котова З.П. Методология разработки адаптивных технологий производства сельскохозяйственной продукции / Т.А. Данилова и др. // Материалы международного агропромышленного конгресса. - СПб, 2011. - С 102-103.

3. Старовойтов В.И. Широкорядные технологии и машины для возделывания картофеля.//www.techagro.ru/techagro.ru/tech/4.asp.htm

4. Дринча В.М. Исследование сепарации семян и разработка машинных технологий их подготовки / В.М. Дринча. - Воронеж. Изд-во НПО «МОДЕК», 2006.

5. Тухватуллин М.М. Повышение качества и обеспечение сохранности зерна при обработке и хранении путем применения полимерных материалов в оборудовании, силосах и бункерах. //www.agropolimer1993.ru

191