CC BY
20БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЛОДОРОДИЯ ПОЧВ
УДК 633.521
УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ВОЛОКНА ЛЬНА-ДОЛГУНЦА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОРТОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ, НОРМ ВЫСЕВА
И ПРИМЕНЕНИЯ БИОПРЕПАРАТОВ
М.А. Носевич, к.с.-х.н., Д.М. Новохацкая, Санкт-Петербургский ГАУ
Установлено, что использование бактериальных препаратов в посевах с нормой высева семян 24 млн шт/га различных по скороспелости сортов льна-долгунца является высокоэффективным приемом, так как приводит к повышению урожайности длинного волокна на 8-44%, получению волокна хорошего качества (не ниже 18 номера).
Ключевые слова: лен-долгунец, урожайность, биопрепарат, волокно, качество.
В 90-е годы прошлого столетия в России резко сократились посевные площади под льном-долгунцом, ухудшилось фитосанитарное состояние посевов, снизились урожайность и качество льнопродукции, что обусловило дефицит натуральных волокон. В связи с этим встала задача поиска новых решений в усовершенствовании технологии выращивания льна-долгунца с учетом изменившихся экономических и экологических требований.
В посевах льна, который используют для получения наибольшего количества волокна и семян с единицы площади, очень важно правильно выбрать дозу и форму вносимых удобрений. Опыты различных научных учреждений показали, что дозу необходимо устанавливать дифференцированно, т. е. с учетом биологических особенностей сорта, качества семян и почвенно-климатических условий [1].
Обеспечить растение азотом можно двумя путями: за счет внесения минеральных удобрений и фиксации молекулярного азота воздуха. Новое актуальное и перспективное направление в проблеме биологического азота - это ассоциативная азотфиксация, которая обусловлена широким распространением небобовых культур и ассоциативных микроорганизмов во всех климатических зонах.
В отечественной и зарубежной литературе недостаточно сведений о влиянии биологических препаратов на рост и развитие технических культур.
Цель наших исследований - изучить действие инокуляции семян льна-долгунца, используемого на волокно, эффективными штаммами ассоциативных азотфиксаторов на рост, развитие растений, урожайность и качество волокна.
Методика. Исследования по изучаемой теме проводят на малом опытном поле кафедры растениеводства С.-ПбГАУ с 2011 г. Опыт включает 30 вариантов (ПФЭ 3x2x5): Фактор А - сорт, имеет 3 градации: Зарянка, Альфа и Росинка; Фактор В - норма высева, имеет 2 градации - 18 и 24 млн шт/га; Фактор С - применение биопрепарата, имеет 5 градаций - без применения биопрепарата, агрофил, мизорин, препарат, изготовленный на основе штамма ПГ-5, флавобактерин (30).
Биопрепараты в жидкой форме получены в лаборатории ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии (г. Пушкин). Семена обработаны при посеве в соответствии со схемой опыта из расчета 600 г/га.
В статье представлены результаты исследований за 20132014 гг. Предшественником были зерновые культуры (ячмень и озимая рожь). Основная обработка почвы состояла из осенней вспашки на глубину 20 см (МТЗ-82 + ПЛН - 4-35), весенней двукратной обработки дисковым культиватором (МТЗ-82 + БДН-160) с боронованием.
Посев льна-долгунца проводили вручную в 2013 г. - 21 мая, в 2014 г. - 26 апреля. Теребление и очес коробочек культуры выполняли вручную в фазе ранней желтой спелости: в 2013 г. - с 18 по 29 июля (подъем тресты с 16 по
26 августа) и в 2014 г. - с 4 по 11 августа (подъем тресты - 5 сентября). Расстил соломы на льнище осуществляли одновременно с тереблением и очесом коробочек вручную.
Площадь опытной делянки для первого порядка - 10 м2, второго - 5 и третьего - 1 м2, повторность 4-кратная. Размещение повторностей - систематическое, варианты размещены методом расщепленных делянок.
Почва опытного участка дерново-карбонатная выщелоченная с типичным профилем. Рельеф участка выровненный. Гумусовый горизонт мощностью от 10-15 до 30-40 см, темно-серый, вскипает с поверхности от кислоты. Водный режим промывного типа. Содержание гумуса 2,7 %, почва хорошо насыщена основаниями (87%), обладает слабокислой реакцией почвенного раствора (рНКС1 5,2) и не нуждается в известковании, содержание подвижных форм фосфора очень высокое - 392,3, обменного калия высокое - 188,0 мг/кг почвы.
Учеты и наблюдения за ростом и развитием льна-долгунца вели по методике ВНИИЛ (1980), ГОСТ 14897-69, ГОСТ 10330-76, ГОСТ 24383-89.
Результаты и их обсуждение. Рост и развитие льна-долгунца, урожайность и качество льняного волокна в большей степени определялись погодными условиями в период вегетации культуры, и в меньшей степени -агротехническими приемами. Погодные условия в период вегетации хорошо отражают гидротермический коэффициент (ГТК), который составил - 1,9 в 2013 г. и 1,5 в 2014 г. и характеризуют года (по Г.Т. Селянинову) как избыточного и нормального увлажнения соответственно.
Понижение температуры воздуха до 4-6°С в дневное время суток и ночные заморозки до -5°С (I декада мая, 2014 г.) способствовали задержке всходов льна-долгунца на 11 -12 дней по сравнению с первым годом исследований, когда период от посева до всходов составил 5-6 дней. Повышенная температура воздуха (до 23-28°С) в июле (2014 г.) привела к удлинению на 10 дней межфазного периода цветение -ранняя желтая спелость у изучаемых сортов. Вегетационный период составил у раннеспелого сорта Зарянка в первый год исследований - 52 дня, во второй - 82 дня, при накоплении суммы эффективных температур 985 и 1426°С, у среднеспелого сорта Альфа - 54, 85 дней и 1016, 1504°С, и у позднеспелого сорта Росинка - 63, 89 и 1167, 1596°С соответственно при регулярном увлажнении.
В среднем за 2 года исследований на вылежку тресты потребовалось для раннеспелого сорта Зарянка 35±6 дней, суммы эффективных температур 609±181°С и 110±38 мм осадков, для среднеспелого сорта Альфа, соответственно, 29±2 дня, 465±62°С и 107±42 мм, позднеспелого сорта Росинка -26±1 дней, 469±84°С и 107±41 мм атмосферных осадков.
В 2013 г. урожайность длинного волокна выше, чем в 2014 г. и варьировала по вариантам опыта от 0,96 до 1,06 и от 0,39 до 0,89 т/га соответственно (рис. 1).
Рис. 1. Урожайность и номер длинного волокна различных сортов льна-долгунца (в среднем за 2013-2014 гг.)
Номер длинного волокна существенно зависел от количества выпавших осадков в период вылежки тресты. В 2014 г. был получен номер длинного волокна от 18 у позднеспелого сорта Росинка до 20 у сортов Зарянка и Альфа, что на 2-3 номера выше по сравнению с первым годом проведения эксперимента. Наибольшее варьирование данных по урожайности и по номеру длинного волокна наблюдалось у сорта Зарянка. Это связано с тем, что в 2013 г. в период вылежки тресты выпало 120 мм осадков (ГТК в этот период составил 1,97), что в 1,7 раза больше, чем за 41 день вылежки в 2014 г. (ГТК 0,9).
У позднеспелого сорта Росинка отмечена такая же зависимость, т.е. за 26 дней вылежки тресты в первый год исследований выпало в 1,7 раза больше осадков, чем за такой же период во второй год, а ГТК составил, соответственно, 2,0
и 1,6. У сорта Альфа количество осадков и сумма эффективных температур за период вылежки тресты были на одном уровне (ГТК за время вылежки в 2013 г. составил 1,2, в 2014 - 1,3), показатель урожайности длинного волокна находился в наименьшем диапазоне варьирования (от 0,89 до 1,1 т/га).
За два года исследований диапазон варьирования урожайности длинного волокна составил по сортам: от 0,66 до 1,02 т/га у сорта Зарянка, у сортов Альфа - 0,80-1,34, Росинка - 0,63-1,11 т/га (при НСР05 для частных различий 0,09 т/га, фактора А - 0,04 т/га).
Выявлена зависимость увеличения урожайности волокна льна-долгунца от применения биопрепаратов в вариантах с максимальной нормой высева семян. Это можно объяснить большей фотосинтетической деятельностью растений льна, которая существенно влияет на динамику и интенсивность азотфиксации в фитоплане, что повышает продуктивность культуры в экосистеме.
Достоверная прибавка урожайности волокна у сорта Зарянка составила 0,28-0,43 т/га от действия препарата ПГ-5. У сортов Альфа и Росинка отмечен положительный эффект от применения мизорина и агрофила. В этих вариантах опыта урожайность волокна была наибольшей в сравнении с другими вариантами, соответственно, 1,1 и 0,9 т/га, а прибавка составила 0,11-0,42 и 0,07-0,22 т/га при НСР05 для фактора С - 0,06 т/га (рис. 2).
Выход длинного волокна, %
Урожайность длинного волокна, т/га
Рис. 2. Урожайность и выход длинного волокна различных сортов льна-долгунца в зависимости от норм высева и применения биопрепаратов
(в среднем за 2013-2014 гг.)
При анализе урожайности волокна вариантов с нормой высева семян 18 млн шт/га не отмечено четкой зависимости между применением биопрепарата и генетическими особенностями культуры, и она носила, скорее всего, случайный характер.
Качественные показатели льноволокна проведены в отделе генетических ресурсов масличных и прядильных культур ВНИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова в соответствии с методикой 1961 г.
Качество волокна льна-долгунца зависит от ряда признаков, определяющих его прядильную способность:
гибкость, разрывную нагрузку, линейную плотность. Их доля в формировании качественных показателей волокна составляет 70 % [2].
Инокуляция семян различных сортов льна-долгунца перед посевом биопрепаратами способствует повышению гибкости волокна в годы с неблагоприятными погодными условиями в период вылежки тресты на 2-40%.
Применение флавобактерина на раннеспелом сорте Зарянка увеличивало гибкость до 62-64 мм при всех нормах высева, что на 1,3-11,9 мм выше по сравнению с другими вариантами. Инокуляция семян перед посевом биопрепаратами у
сорта Альфа повышала этот показатель с 54 до 65, а у позднеспелого сорта Росинка - с 51 до 52-62 мм.
На разрывную нагрузку в большей степени влияли сортовые особенности культуры и в меньшей - применяемые биопрепараты. Положительное действие биопрепаратов отмечено только у раннеспелого сорта Зарянка, так как получено достоверное увеличение прочности с 17,2 до 24,4 даН в вариантах, где перед посевом семена обрабатывали биопрепаратами. Лучший эффект отмечен в варианте с применением препарата ПГ-5, где разрывная нагрузка в среднем находилась на уровне 21 даН. У сортов Альфа и Росинка такой закономерности не отмечено.
Метрический номер (тонина) - отношение длины волокна в миллиметрах к его массе в граммах; он показывает, какую длину в метрах имеет волокно, весящее 1 г. Чем больше этот показатель, тем выше качество получаемой продукции. В современной практике вместо метрического номера используют обратный показатель - линейную плотность (толщина): отношение массы волокна в граммах к его длине в километрах (текс). Чем меньше это значение, тем выше качество волокна [2].
Обработка флавобактерином семян льна-долгунца перед посевом обусловливает повышение линейной плотности волокна у изучаемых сортов на 5-25%, что в дальнейшем повлияло на снижение номера волокна в этих вариантах. Линейная плотность по вариантам опыта варьировала в небольшом диапазоне: у сорта Зарянка - от 4,8 до 6,1 текс, у сортов Альфа и Росинка, соответственно, от 5,0 до 6,7 и от 5,8 до 6,6 текс.
За годы проведения эксперимента номер длинного волокна зависел в большей степени от нормы высева льна-долгунца и в меньшей от сорта и применения биопрепарата (рис. 3). У всех изучаемых сортов самый высокий номер - 18 получен в посевах с меньшей площадью питания льна-долгунца. Снижение нормы высева семян льна-долгунца с 24 до 18 млн шт/га ухудшает качество волокна на 2 номера.
Обрабатывая перед посевом семена льна-долгунца раннеспелого сорта Зарянка препаратом ПГ-5, можно получить качественное волокно не ниже 18 номера, независимо от нормы высева. Для получения высокого номера длинного волокна позднеспелого сорта Росинка необходимо инокулировать семена мизорином или препаратом ПГ-5 и высевать с нормой высева 24 млн шт/га. У среднеспелого сорта Альфа не отмечено существенного влияния биопрепаратов на качество волокна, так как показатели были на одном уровне.
11S ьпн ни, та В 2 -1 млн.ж/га IS IS 18 18 18 18 18 18 18 18 18
Рис. 3. Номер длинного волокна в зависимости от сортовых особенностей льна-долгунца, площади питания и применения биопрепаратов (в среднем за 2013-2014 гг.)
Выводы. Низкие температуры воздуха в начальный период роста и высокие в середине вегетации культуры способствуют удлинению вегетационного периода у различных по генотипу растений льна-долгунца на 28±2 дней, что в дальнейшем необходимо учитывать при возделывании культуры в условиях Ленинградской области.
Использование бактериальных препаратов в посевах различных по скороспелости сортов льна-долгунца с нормой высева не ниже 24 млн шт/га приводит к повышению продуктивности. При этом наблюдается сортовая реакция на применение тех или иных штаммов бактерий. Установлена более высокая отзывчивость на инокуляцию растений льна раннеспелого сорта Зарянка препаратом ПГ-5, который повышает урожайность волокна на 7-44% и обеспечивает получение волокна не ниже 18 номера. В опытах с сортами Альфа и Росинка стабильный положительный эффект отмечен при инокуляции семян льна агрофилом, мизорином и препаратом ПГ-5, так как увеличение урожайности волокна составляет 14-37 и 8-24% соответственно.
Литература
1. Носевич М.А. Продуктивность различных сортов льна-долгунца при обработке семян бактериальным препаратом / М.А. Носевич // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2012. - № 27. - С. 82-87.
2. Павлов А.В. Источники высокого качества волокна в коллекции льна-долгунца ВИР и их селекционная ценность// Автореф. дисс. канд. с.-х. н. - СПб: ВНИИР им. Н.И. Вавилова, 2007. - 20 с.
3. Понажев В.П. Современные проблемы повышения конкурентоспособности льнопродукции и роль научного обеспечения отрасли в их решении / В. П. Понажев; ВНИИ льна // Достижения науки и техники АПК. - 2005. - № 10. - С. 4-7.
YIELD AND QUALITY OF FLAX FIBER DEPENDING ON THE CULTIVAR FEATURES, SEEDING RATES,
AND BIOPREPARATIONS
M.A. Nosevich, D.M. Novokhatskaya, Saint-Petersburg State Agrarian University, Petersburgskoe sh. 2, Pushkin, St. Petersburg, 196601 Russia, e-mail: mnosevich@yandex.ru, Dasha19m@gmail.com
It has been found that the application of bacterial preparations to plantations of differently ripening flax varieties with a seeding rate of 24 million seeds/ha is a highly effective technique, because it increases the yield of long fiber by 8-44%; the resulting fiber is of good quality (at least number 18).
Keywords: flax, yield, biopreparations, fiber quality
