CC BY
23
УДК 633.522:631.527
СПЕЦИФИКА ПРИМЕНЕНИЯ ПРИЁМА ЧЕКАНКИ В ПРОДУКЦИОННОМ ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА ВОЛОКНА И МАСЛА ОДНОДОМНОЙ КОНОПЛИ
В. А. Серков, канд. с.-х. наук, ст. наус. сотрудник; С. В. Сальников, канд. с.-х. наук, ст. науч. сотрудник; Л. В. Климова, мл. науч. сотрудник
ГНУ Пензенский НИИ сельского хозяйства Россельхозакадемии, т. (8-84161) 2-14-25, е-таП: [email protected]
Представлены результаты многолетних исследований по изучению влияния чеканки и базовых элементов технологии возделывания на урожай волокна и масла, а также волокнистость стеблей и масличность семян растений однодомных сортов конопли среднерусского экотипа Антонио, Ингреда и Сурская.
Ключевые слова: однодомная конопля, безнаркотический сорт, сортовая агротехника, чеканка растений, выход волокна, выход масла, содержание масла.
Конопля посевная (Cannabis sativa L. var. sativa) - ценная техническая культура, являющаяся источником нескольких видов продукции: волокна, целлюлозы, семян и растительного масла. Экологичные волокно и ткани из конопли пользуются возрастающим спросом в современной мировой экономике. Конопляное масло, обладая уникальными пищевыми и лечебными свойствами, широко используется в кондитерской и фармацевтической промышленности ряда развитых стран [1].
До середины 70-х годов ХХ века отечественное коноплеводство являлось ведущим в мире и служило источником существенных валютных поступлений, однако ухудшившаяся ситуация в российском коноплеводстве привела к потере традиционного сбыта пенькопродукции за рубеж и к полному вытеснению российской конопли на мировом рынке [2]. Резкое сокращение площадей под культурой негативно отразилось на социально-экономическом со-
стоянии аграрного сектора экономики Российской Федерации.
Для кардинального изменения удручающей ситуации в отрасли отечественного коноплеводства и пенькоперерабатывающей промышленности необходима прежде всего целенаправленная государственная политика, заключающаяся в организационной, финансовой и экономической поддержке отраслей коноплеводства и пенькопереработки.
Возрождение конопли посевной возможно на основе имеющегося сортового разнообразия, а также разработки и внедрения современных инновационных низкозатратных технологий возделывания в промышленных масштабах. Научно обоснованное сочетание элементов возделывания культуры позволяет максимально реализовать потенциал продуктивности современных безнаркотических сортов, увеличить объёмы получаемой продукции путём оптимизации и интенсификации продукционного процесса [4, 5, 6, 7, 8].
Нива Поволжья № 1 (22) февраль 2012 45
Одним из экономически эффективных элементов энерго- и ресурсосберегающей технологии возделывания конопли является чеканка - удаление верхушки побега растения (апекса). Основная задача приёма - формирование оптимальной архитектоники растений, способствующей увеличению параметров продуктивности [9, 10, 11].
В связи с этим актуально изучение эффективности чеканки в качестве низкозатратного фактора увеличения урожая основных видов продукции в совокупности с базовыми элементами технологии возделывания культуры в условиях Среднего Поволжья [12].
В ГНУ Пензенский НИИСХ в 2003-2009 годах изучалось влияние приёма чеканки на формирование урожая волокна и выход масла с растений трёх районированных сортов среднерусской однодомной конопли в сочетании с различными уровнями минерального питания, приёмами основной обработки почвы, способами сева и нормами высева семян.
В 2003-2005 годах в трёхфакторном полевом эксперименте изучена реакция растений конопли среднерусского экотипа на чеканку в сочетании со способами основной обработки почвы и фонами минерального питания. Объектом исследований служили растения сортов безнаркотичной однодомной конопли Антонио (зелёносте-бельный) и Ингреда (жёлтостебельный).
Схема опыта:
фактор А - зяблевая обработка почвы: 1) отвальная, 2) безотвальная, 3) поверхностная. Площадь делянки 105 м2;
фактор В - фон минерального питания: 1) естественное плодородие, 2) М60Р70К60, 3) И90Р100К90, 4) И120Р130К120, 5) И150Р160К150. Площадь делянки 63 м2;
фактор С - применение чеканки: 1) без чеканки, 2) с чеканкой. Площадь делянки 31,5 м2.
Повторность опыта трёхкратная. Размещение делянок систематическое. Предшественник - озимая пшеница. Норма высева 0,9 млн. всх. семян/га, способ сева -широкорядный с междурядьем 70 см. Фосфорные и калийные удобрения вносились под зяблевую вспашку, азотные - под предпосевную культивацию. Сев проводили в фазу физической спелости почвы сеялкой СО-4,2 в шестирядковом варианте режима сева.
В 2006-2009 годах в двухфакторном полевом эксперименте установлена реакция растений конопли на чеканку в зависимости от плотности посева. Объект иссле-
дований - растения однодомной конопли сорта Сурская.
Изучалось 3 способа посева: 1) рядовой (междурядье 15см) с нормой высева 3,0; 4,0; 5,0 млн. всх. семян/га; 2) широкорядный (45см) с нормой высева 1,4; 1,6; 1,8 млн. всх. семян/га; 3) широкорядный (70 см) с нормой высева 0,6; 0,9; 1,2 млн. всх. семян/га. На каждый из способов сева был наложен фактор чеканки. Чеканка растений проводилась механическим способом (подкашивание верхушек растений) в фазу 3-х пар листьев.
Повторность опыта трёхкратная. Размещение делянок систематическое, размер делянки 50 м2 (2*25 м), учётная площадь -30 м2 (2*15 м). Предшественник - озимая пшеница. Закладку опыта проводили по фону М120Р90К90 сеялкой СН-16 в трёх-, четырёх- и одиннадцатирядковом вариантах режима сева. Удобрения вносили под предпосевную культивацию.
Полевые учёты и наблюдения, лабораторные анализы выполнены согласно «Методическим указаниям по селекции конопли и производственной проверке законченных НИР» и «Методическим указаниям по проведению полевых и вегетационных опытов с коноплей» [13, 14]. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову [15].
В целом по опыту применение чеканки на посевах конопли обоих сортов понижало выход волокна из растений, но обеспечивало достоверную прибавку его урожая за счёт образовавшихся дополнительных продуктивных стеблей (у сорта Антонио в среднем на 0,90 т/га, у сорта Ингреда - на 0,80 т/га).
Однако на фоне естественного плодородия урожайность волокна после чеканки достоверно понижалась у сорта Антонио в среднем на 0,58 т/га, у сорта Ингреда - на 0,95 т/га. Применение минеральных удобрений повышало эффективность чеканки. Наибольшая урожайность посева с чеканкой установлена на фоне М120Р130К120 (у сорта Антонио - 3,74 т/га, у сорта Ингреда - 3,90 т/га). Дальнейшее увеличение дозы не приводило к достоверному повышению урожайности (рис. 1, 2).
Фоны минерального питания в сочетании с чеканкой дифференцированно влияли на выход волокна. До уровня М120Р130К120 выход волокна из контрольных (нечеканен-ных) растений обоих сортов был выше такового из растений с чеканкой на 1,7... 7,7 %. Дальнейшее увеличение уровня минерального питания обусловило тенден-
4
3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
35
30
25
20
15
10
5
0
го
X
^
о с; о ш
ч
о ><
.о
ш
естественный фон
N60 Р70 К60 №0Р100К90 Ы120Р130К120 Ы150Р160К150
]урожайность волокна без чеканки выход волокна без чеканки
урожайность волокна с чеканкой выход волокна с чеканкой
Рис. 1. Выход и урожайность волокна растений конопли сорта Антонио в зависимости от чеканки и минерального фона (2003-2005 гг.)
цию сокращения выхода волокна до значений, соответствующих естественному фону, но градиент падения параметров признака на чеканенных растениях был слабее, чем на контрольных. Поэтому на фоне ^50Р160К-|50 выход волокна с чеканенных растений оказался выше на 1,5... 1,8 %, чем с контрольных.
В целом по опыту наибольшая урожайность волокна у сортов Антонио и Ин-греда получена при безотвальной обработке почвы в сочетании с дозой удобрений ^2оР13оК12о и чеканкой.
Без чеканки стебли растений обоих сортов содержали больше волокна, и это увеличение происходило пропорционально повышению фона минерального питания, достигая наибольших значений при внесе-
4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
го
"Р
(О
X
^
о с; о ш
-О
I-
о о
X
го X о
ср
>
нии N90P100K90. Дальнейшее увеличение уровня NPK снижало волокнистость стеблей растений обоих сортов.
Определяющее влияние на формирование урожая волокна оказал фон минерального питания, доля которого в урожае составляла 60.66 %. Доля влияния чеканки на данный показатель не превышала 14.15 %. Во взаимодействии с минеральными удобрениями чеканка существенно влияла на урожай волокна. Так, у сорта Антонио прибавка составила 14 %, у сорта Ингреда - 20 %%. Доли влияния других изучаемых факторов и их сочетаний составляли менее 5 % и не оказали значимого воздействия на рассматриваемый показатель продуктивности посевов обоих сортов (рис. 3).
35 30 25 20 15
10
го
X
^
о с; о ш
ч
о ><
-О
Ш
естественный N60 Р70 К60 №0Р100К90 Ш20Р130К120Ш50Р160К150 фон
] урожайность волокна без чеканки выход волокна без чеканки
урожайность волокна с чеканкой выход волокна с чеканкой
Рис. 2. Выход и урожайность волокна растений конопли сорта Ингреда в зависимости от чеканки и минерального фона (2003-2005 гг.)
Нива Поволжья № 1 (22) февраль 2012 47
5
0
0%
3%
2%
0% 0%
15%
66%
■ Основная обработка почвы
□ Чеканка
НУдобрения
□ Основная обработка почвы + чеканка Основная обработка почвы +удобрения
ЕЗ Чеканка + удобрения
И Тройное взаимодействие
□ Случайные факторы
20% 1%
3% 2%
14%
0%
0%
60%
б
Рис. 3. Доли влияния изучаемых факторов на урожайность волокна растений сортов конопли
Антонио (а) и Ингреда (б), 2003-2005 гг.
Установлено дифференцированное влияние чеканки на выход масла. Применение данного приёма на фонах повышенного минерального питания существенно увеличивало этот показатель. Прибавка выхода мас-
ла на фоне Ni50P160K150 по отношению к естественному фону составляла 0,53 т/га для сорта Антонио и 0,49 т/га для сорта Ингреда. На естественном фоне чеканка снизила количество масла у сорта Антонио на 0,05 т/га,
го
"Р
(О
с; о го
_й I-
о о
X
>s го И о
ср
>
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0
естественный фон N60 P70 K60
N90P100K90
N120P130K120 N150P160K150
] урожайность масла без чеканки содержание масла без чеканки
урожайность масла с чеканкой содержание масла с чеканкой
35
30
25
20
15
10
5
0
естественный фон N60 Р70 К60 Ы90Р100К90 Ш20Р130К120 Ш50Р160К150 I I урожайность масла без чеканки урожайность масла с чеканкой ■ содержание масла без чеканки--содержание масла с чеканкой
Рис. 4. Содержание и урожайность масла растений конопли сорта Антонио в зависимости от чеканки и фона минерального питания (2003-2005 гг.)
го с; о го
о ><
-О
m
35
30
25
20
15
10
5
0
го с; о го
о ><
-О
m
Рис. 5. Содержание и урожай масла растений конопли сорта Ингреда в зависимости от чеканки и фона минерального питания (2003-2005 гг.)
а
И Основная обработка почвы
□ Чеканка
И Удобрения
□ Основная обработка почвы + чеканка
И Основная обработка почвы +удобрения
¡3 Чеканка + удобрения
□ Тройное взаимодействие
И Случайные факторы
3 б
Рис. 6. Доли влияния изучаемых факторов на выход масла у сортов конопли Антонио (а) и Ингреда(б), 2003-2005 гг.
у сорта Ингреда на 0,03 т/га.
Без чеканки наибольшие показатели выхода масла отмечены на фоне удобрений в дозе ^50Р160К150: у сорта Антонио - 0,33 т/га, у сорта Ингреда - 0,24 т/га (рис. 4, 5).
Чеканка понижала абсолютные показатели содержания масла в семенах конопли обоих сортов на 1,8.5,6 % по всем фонам минерального питания, причём с повышением уровня NPK разница в параметрах признака между контрольными и опытными растениями сокращалась.
В целом по опыту наибольшие показатели выхода масла обеспечили варианты с отвальной и безотвальной обработкой почвы, применением чеканки и внесением удобрений в дозе N^130^20 и N^160^50. Однако статистический анализ данных достоверно лучшего варианта не выявил. Таким образом, как способ обработки почвы, так и увеличение дозы удобрений до ^50Р160К150 не оказывает существенного влияния на прибавку выхода масла.
Определяющее влияние на формирование урожайности масла оказал фон минерального питания (у сорта Антонио 45 %, у сорта Ингреда 46 %), менее значимое -чеканка (у сорта Антонио 26 %, у сорта Ин-
греда 24 %), а также их взаимодействие (у сорта Антонио 23 %, у сорта Ингреда 27 %) (рис. 6).
Также установлена дифференцированная зависимость урожайности и выхода волокна растений конопли от чеканки в сочетании с нормами высева семян при различных способах сева (рис. 7).
Применение чеканки в среднем понижало урожайность волокна на 0,20 т/га при рядовом посеве и на 1,52 т/га при широкорядном посеве 45 см.
Прибавка на 0,16.0,20 т/га отмечена только на широкорядном посеве 70 см, где урожайность волокна возрастала прямо пропорционально норме высева, причём наибольшая урожайность волокна (2,08 т/га) отмечена при норме высева семян 1,2 млн. шт./га.
Без чеканки самая большая урожайность волокна на рядовом посеве (3,58 т/га) отмечена при норме высева 3,0 млн. всх. семян/га, на широкорядном посеве 45 см (3,22 т/га) - при норме высева 1,8 млн. всх. семян/га.
Выход волокна с контрольных (нечека-ненных) растений был достоверно выше, чем с опытных (чеканенных), на 2,7.5,7 %
4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0
1,2 млн.шт./га
рядовой (15 см)
широкорядный (70 см)
широкорядный (45 см) Способ посева
] урожайность волокна без чеканки урожайность волокна с чеканкой выход волокна без чеканки
а
х
^
о
с;
о в
.о I-
с о
X
а
X
о
ср
>
выход волокна с чеканкой
Рис. 7. Урожайность и выход волокна растений конопли сорта Сурская в зависимости от чеканки, способа сева и нормы высева (2006-2009 гг.)
2%
2%
1%
Нива Поволжья № 1 (22) февраль 2012 49
го с; о го
о ><
.0 ш
33,5 33,0 32,5 32,0 31,5 31,0 30,5 30,0 29,5 29,0 28,5
0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00
го
5
го
.0 I-
о о
X
го X о
ср
>
1,4 млн.шт./га 1,6 млн.шт./га 1,8 млн.шт./га 0,6 млн.шт./га 0,9 млн.шт./га 1,2 млн.шт./га
широкорядный (45 см) широкорядный (70 см)
Способ посева
] урожайность масла без чеканки содержание масла без чеканки
урожайность масла с чеканкой содержание масла с чеканкой
Рис. 8. Содержание масла в семенах растений конопли сорта Сурская и его выход в зависимости от чеканки и нормы высева (2006-2009 гг.)
при всех изучаемых нормах высева, причём эта разница сокращалась с уменьшением плотности посева.
Отмечено достоверное увеличение выхода масла от применения чеканки на широкорядном посеве 45 см в среднем на 0,025 т/га, на широкорядном посеве 70 см -на 0,09 т/га (рис. 8).
Наибольшие показатели продуктивности сформировали широкорядные посевы с применением чеканки при норме высева 1,4 млн. всх. семян/га (0,27 т/га) и при норме высева 0,6 млн. всх. семян/га (0,45 т/га). Таким образом, выявлена обратная корреляция выхода масла от нормы высева независимо от применения чеканки.
Содержание масла было больше в семенах нечеканенных растений конопли (в среднем на 1,4 %), однако эта разница сокращалась с увеличением плотности посева.
Определяющее влияние на формирование урожая волокна оказали условия вегетации (32 %), а также норма высева в совокупности с приёмом чеканки (30 %). Содержание масла детерминировалось главным образом нормой высева семян (53 %) и чеканкой (22 %) (рис. 9).
В результате многолетних исследований установлено, что в технологии возделывания однодомных сортов среднерусской конопли для различных направлений хозяйственного использования необходимо дифференцированное применение сочетаний агротехнических приёмов.
Для получения максимального урожая пеньковолокна рекомендуется применение чеканки на фоне безотвальной обработки почвы с внесением минеральных удобрений ^2оР13оК12о при широкорядном посеве 45 см с нормой высева 1,8 млн. шт./га всхожих семян.
Получение наибольшего выхода масла приём чеканки обеспечивает на фоне безотвальной или традиционной отвальной обработки почвы с внесением минеральных удобрений ^2оР13оК12о при широкорядном посеве 70 см с нормой высева 0,6 млн. шт./га всхожих семян.
Литература 1. Смирнов, А. А. Селекция и семеноводство безнаркотических сортов конопли в Пензенском НИИСХ / А. А. Смирнов, О. Н. Зеленина, В. А. Серков // Нива Поволжья. - 2009. - № 3(12). - С. 97-99.
4%
0%
30
■ Норма высева
□ Чеканка
В Условия года
□ Норма высева + чеканка
ЕЭ Норма высева + условия года
□ Чеканка + условия года
□ Тройное взаимодействие
□ Случайные факторы
53%
22%
б
Рис. 9. Доли влияния изучаемых факторов на урожайность волокна (а) и выход масла (б)
конопли сорта Сурская (2006-2009 гг.)
4%
1%
а
2. Ситник, В. П. Проблемы коноплеводства / В. П. Ситник // Технические культуры.
- 1991. - № 6. - С. 41-46.
3. Кирилюк, А. П. Экономическая эффективность производства конопли и основные пути ее повышения / А. П. Кирилюк, Г. И. Сенченко, М. А. Тимонин // Конопля. -М.: Колос, 1978. - С. 280-286.
4. Димитриев, В. Л. Нормы высева однодомной конопли сорта Диана при возделывании на семена и волокно в условиях Юго-Восточной части Волго-Вятской зоны: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / В. Л. Димитриев. - Йошкар-Ола, 2003. - 22 с.
5. Серков, В. А. Агротехнические приёмы формирования урожайности и качества продукции нового сорта безнаркотической конопли Сурская / В. А. Серков, С. В. Сальников // Нива Поволжья. - 2009. - № 3(12).
- С. 91-96.
6. Сальников, С. В. Ресурсосберегающие технологии возделывания среднерусской конопли в условиях Среднего Поволжья / С. В. Сальников, З. А. Кирасиров // Нива Поволжья. - 2008. - № 4(9). - С. 25-29.
7. Казаков, Г. И. Совершенствование обработки почвы в Среднем Поволжье / Г. И. Казаков // Известия ФГОУ ВПО СГСХА. - Самара, 2008. - № 4.- С. 8-15.
8. Кацов, И. И. Влияние норм высева при различных способах посева на урожайность и качество конопли: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук / И. И. Кацов. -
Одесса, 1968. - 23 с.
9. Александрова, Л. Н. Продуктивность конопли в зависимости от сроков чеканки в условиях Юго-Восточной части Волго-Вятской зоны: автореф. дис. . канд. с.-х. наук / Л. Н. Александрова. - Йошкар-Ола, 2002. - 16 с.
10. Козин, Н. И. Роль декапитации и негативного отбора в формировании урожайности среднерусской конопли / Н. И. Козин, И. В. Романова, Г. С. Степанов // Нива Поволжья. - 2008. - № 3 (8). - С. 27-30.
11. Тараканов, Г. И. Овощеводство / Г. И. Тараканов, В. Д. Мухин. - М.: Колос, 1993. - 511 с.
12. Смирнов, А. А. Основные направления и результаты селекции и семеноводства конопли в Пензенском НИИСХ / А. А. Смирнов // Селекция против наркотиков: материалы II международной конференции. - Пенза, 2007. - С. 13-20.
13. Методические указания по проведению полевых и вегетационных опытов с коноплей. - М., 1988. - 34 с.
14. Сенченко, Г. И. Методические указания по селекции конопли и производственной проверке законченных НИР / Г. И. Сен-ченко, А. И. Жатов, В. Г. Вировец и др.; ВНИИЛК. - М.: ВАСХНИЛ, 1980. - 15 с.
15. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - М.: Агропромиздат, 1985. - 351 с.
Нива Поволжья № 1 (22) февраль 2012 51
