CC BY
30
В лабораторияхселекционеров/In Breeders' La6omtories
УДК 633.85 DOI: 10.34736/FNC.2020.108.1.007.35-38
Урожайность сортов сафлора в условиях Волгоградской области
А.М. Кулешов, к.с.-х.н., внс, Alex.djuna@yandex.ru, отдел селекции, семеноводства и питомниководства опытно-производственной лаборатории полевых культур - ФНЦ агроэкологии РАН
В статье представлены результаты наблюдений в конкурсном испытании сортов сафлора красильного Камышинской селекции (НВНИИСХ- филиал ФНЦ агроэкологии РАН) в засушливых условиях Волгоградской области на типичных каштановых почвах. Отражены условия влагообеспечения за период 2001-2019 годов и их влияние на величину формирования урожая. Показана связь между среднесуточной температурой воздуха вегетационного периода, количеством выпавших осадков и их распределением по наиболее важным фенофазам развития растений сафлора с урожайностью сортов. В условиях глобального изменения агроклима-
тической составляющей в зоне рискованного земледелия возникающие погодные аномалии пагубно отражаются на урожайности большинства сельскохозяйственных культур, в том числе и на продуктивности масличных, таких как подсолнечник, горчица, лен, рапс и другие. И важную роль будет играть внедрение засухоустойчивых сортов масличной культуры сафлора красильного, селекции НВНИИСХ, дающих стабильные урожаи.
Ключевые слова: сафлор красильный, сорт, условия влагообеспечения, вегетационный период, сумма осадков, среднесуточная температура, урожайность.
Для аграрного сектора Нижнего Поволжья значительное изменение погодных условий, связанных с повышением среднесуточных годовых температур, имеет негативное последствие как для продуктивности экологических систем, так и для производства продовольствия.
Климатические изменения оказывают заметное влияние на экономику всех регионов. Наиболее это заметно в сельском хозяйстве, поскольку урожай зависит от температуры и количества выпадающих осадков, а их отклонение от оптимальных значений ведет к снижению урожайности [1].
Климат становится не только теплее, но и более сухим. В ближайшее время существует тенденция опустынивания сухих степей Поволжья, Северного Кавказа и других районов ЮФО.
Частая повторяемость засухи для ведения земледелия в южных регионах является ощутимым стрессовым фактором, без учета которого уже невозможно планирование получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур.
В перспективе дальнейшего развития АПК региона необходимо будет предусматривать адаптационную способность сельскохозяйственного производства в условиях глобального изменения агроклиматической составляющей.
В науке и практике известны способы и методы, которые могут противостоять засушливым явлениям [2]. Это применение орошения, проведение снегозадержания, создание кулис, использование лесополос и паровых севооборотов. Агротехника должна обеспечивать уменьшение испарения влаги из почвы, а это достигается рыхлением верхнего слоя и недопущением образования корки на парах и широкорядных посевах, что в свою очередь обеспечивается боронованием, шлейфованием, культивацией и обработкой междурядий, проведением предпосевной подготовки почвы и сева в сжатые строки, борьбой с сорной растительностью. В зоне рискованного земледелия важную роль будет иг-
рать внедрение засухоустойчивых сортов сельскохозяйственных культур.
Учитывая возникающие данные погодные аномалии, которые пагубно отражаются на урожайности большинства сельскохозяйственных культур, в том числе и на продуктивности масличных, таких как подсолнечник, горчица, лен, рапс и др., на наш взгляд, предпочтительно будет использование сафлора красильного (СагШатш йпйопш, с-во Сложноцветные).
Эта культура привлекательна прежде всего своей засухоустойчивостью и нетребовательностью к почвенным показателям, переносит солонцеватые почвы и засоленный грунт в условиях степей и полупустынь.
Одним из достоинств сафлора является его развитая корневая система, позволяющая извлекать влагу из более глубоких слоев почвы [3].
Жирнокислотный состав его семян близок к подсолнечнику, но агротехника менее затратная, так как сафлор менее подвержен длительному периоду засухи. Менее истощает почву (в сравнении с подсолнечником), не требует применения агрохи-микатов и специальной агротехники. В масле сафлора больше линолевой кислоты, витамина Е, чем в других видах растительных масел. Его масло не уступает подсолнечному и состоит из линолевой и олеиновой кислоты [4], а их содержание в одном генотипе обратно пропорционально между собой [5].
Средняя урожайность сафлора составляет 1,01,2 т/га, а при благоприятных условиях может достигать до 2,0 т/га. С 1993 по 2017 годы Ниж-не-Волжским НИИСХ выведены и районированы сорта сафлора красильного Камышинский 73, Заволжский 1, Александрит и Волгоградский 15 [6]. Известно, что сорта с меньшим показателем луз-жистости и меньшей толщиной семенной кожуры имеют повышенное содержание масла [7], поэтому в наших последующих сортах идет целенаправленная селекция в этом направлении.
В лабораторияхселекционеров / 1п Вгее&п' £а6от^^
Материалы и методика исследований. Полевые исследования и селекционная работа проводились на базе ООО «Камышинское ОПХ» Камышин-ского района, Волгоградской области на типичных каштановых почвах. Прежде всего, необходимо указать на их бесструктурность, обусловленную главным образом наличием в поглощающем комплексе этих почв натрия, а также весьма малым содержанием в них гумуса. Процент общего гумуса в пахотном горизонте составляет в среднем 2,002,13%, поглощенный натрий занимает около 5,006,00% от общей емкости обмена, а последняя колеблется в пределах 25,0-30,0 м/экв. на 100 г. почвы.
В настоящее время (2020 г.) на изучении в коллекционном питомнике сафлора находится порядка 200 сортообразцов из ВИРа (г. Санкт-Петербург), ежегодно происходит пополнение коллекции, и продолжается научное сотрудничество.
В качестве наблюдения и анализа агроклиматических показателей взят период 2001-2019 годов [8].
Использовался гидротермический коэффициент Селянинова как условное выражение баланса влаги [9]. Для районов недостаточного увлажнения в период вегетации растений С.А. Сапожни-ковой сделана соответствующая коррекция ГТК (1,6-1,3 как влажное; 1,3-0,4 - засушливое; менее 0,4 - сухое обеспечение влагой). Засушливая зона в свою очередь была подразделена на подзоны: незначительно засушливую - 1,3-1,0; засушливую -
1,0-0,7 и очень засушливую - 0,7-0,4. Необходимо также учитывать влажность воздуха и наличие в почве доступной растениями влаги в начале сезона вегетации.
Результаты исследований. Используя данные таблицы, следует отметить, что при совокупности влияющих факторов на урожайность сортов сафлора (среднесуточная температура воздуха и выпавшие осадки за вегетационный период) в годы наблюдений урожайность составила 0,42-1,71 т/ га. Исключением оказался 2012 г. (0,18 т/га), когда был осуществлен пересев селекционных питомников по причине низкой полевой всхожести семян, а период наступления и прохождения основных фенофаз сафлора отличался от среднегодовых дат. Анализируя показатели ГТК (0,17-0,39) сложившихся условий 2002, 2005, 2006, 2010-2015 гг. для роста и развития растений сафлора, следует сказать, что они были характерны для сухого вла-гообеспечения при среднесуточной температуре воздуха периода вегетации 20,2-24,7°С и соответственно выпавших осадках в количестве 98-170 мм.
Урожайность сортов сафлора в эти годы находилась на уровне 0,42-1,36 т/га. Условия 2001, 2003, 2004, 2007-2009 и 2016-2019 гг. характеризовались как засушливые (ГТК 0,48-0,83) и позволили сформировать урожайность сортов сафлора в пределах 0,69-1,71 т/га при среднесуточной температуре воздуха 19,4-23,°С и выпавших 145-230 мм осадков за вегетационный период.
Таблица - Урожайность сортов сафлора в зависимости от сложившихся агрометеорологических условий (2001-2019 гг.)
Годы Среднесут. температура воздуха за май-август,°С Сумма осадков, мм ГТК Урожай, т/га Сорта-стандарты по годам испытаний *
апрель-август за год
2001 20,5 187 481 0,72 0,69 Милютинский114
2002 20,2 98 374 0,17 0,76 Камышинский 73
2003 19,4 152 439 0,59 1,18 -//-
2004 19,9 178 479 0,83 1,01
2005 21,2 170 350 0,35 1,12
2006 21,4 152 390 0,39 1,36 Заволжский 1
2007 22,8 168 356 0,64 1,09
2008 20,8 190 330 0,67 1,71
2009 22,0 145 356 0,54 0,82
2010 24,7 136 407 0,34 0,97
2011 23,3 118 349 0,35 1,05
2012 24,1 113 383 0,36 0,18
2013 23,4 104 420 0,26 0,42 Александрит
2014 23,3 103 346 0,28 0,91
2015 22,8 154 358 0,31 0,99
2016 23,0 230 512 0,69 1,60 Волгоградский 15
2017 21,0 219 394 0,70 1,50
2018 22,7 142 397 0,48 1,50
2019 21,7 196 346 0,63 1,18
среднее 22,0 155 392 0,48 1,05
* Сорта-стандарты сафлора красильного при изучении их в конкурсном сортоиспытании
В ллборатория^селещионеров/In Breeders' Laboratories
Из таблицы видно, что среднесуточная температура воздуха по годам испытаний за май-август колебалась в пределах 19,4-24,7°С при среднем ее значении 22,0°С (максимальное превышение равнялось 12,2% от средней в 2010 году).
Сумма осадков по годам за апрель-август составила 98-230 мм при среднемноголетнем значении 155 мм.
Минимум осадков наблюдался в 2002 году, что составило 63,2%, а максимум осадков зафиксирован в 2016 году, что превышало норму на 48,3%. Показатели ГТК в годы наблюдений варьировали от 0,26 до 0,83 при среднемноголетней величине данного периода 0,48. В годы проведения исследований минимальный урожай сафлора отмечен у сорта Александрит в 2013 году, когда осадки вегетационного периода составили 67,1% от нормы при ГТК 0,26. Самый высокий урожай сафлора показал сорт Волгоградский 15 в 2016 году (год характеризовался максимальным значением выпавших осадков - 512 мм против среднемноголетней величины 392мм) при ГТК 0,67.
За данный период количество лет с показателем ГТК < 0,5 составило 9 из 19 (47,4%), что свидетельствует о высокой интенсивности повторяемости сильной засухи. Максимальное значение ГТК (0,83) зафиксировано в 2004 году при выпавших осадках за апрель-август 178 мм и среднесуточной температуре воздуха за май-август 19,9°С. Отмеченные выше изменения температурного режима приводят к дальнейшему временному сдвигу в датах устойчивого перехода температуры воздуха через 0 и 10°С на несколько дней раньше прежних сроков, а осенью переходы температур происходят, наоборот, позже. В итоге увеличивается продолжительность вегетационного периода, что способствует росту суммы активных температур выше 10°С, а увеличение теплообеспеченности расширяет возможность использования позднеспелых сортов сафлора.
Изменения в годовом режиме осадков оказывают влияние на динамику осенне-зимних и весенне-летних запасов продуктивной влаги в почве и имеют тенденцию к их снижению и отклонению от климатической нормы.
Выводы. В результате проведенных исследований прослеживается определенная закономерность сформированного урожая сафлора от количества выпавших осадков во время вегетационного периода. Но большое значение имеет также распределение влаги по фенофазам роста и развития растений, и оно неравномерно по годам
изучения, что в свою очередь также отражается на продуктивности сортов сафлора.
Таким образом, годы 2002, 2005, 2006, 20102015 по условиям влагообеспечения характеризовались как сухие, что позволило сформировать урожай сортам сафлора на уровне 0,42-1,36 т/га; годы 2001,2003, 2004, 2007-2009, 2016-2019 имели характеристику очень засушливых и урожай сортов сафлора достиг уровня 0,69-1,71 т/га.
Средняя урожайность сафлора составляет 1,01,2 т/га, а при благоприятных условиях может достигать до 2,0 т/га, и поэтому сафлор является востребованной сельскохозяйственной культурой.
Для повышения урожайности и улучшения качества продукции сафлора необходимо исходить из биологических и морфологических особенностей культуры и ее сортов при использовании соответствующей агротехники возделывания и параметров технологических приемов в зависимости от складывающихся агрометеорологических условий.
Литература:
1. Как отразится изменение климата в сельском хозяйстве в Европейской части России? Электронный журнал IDK. Эксперт. [Электронный ресурс] - Режим доступа
- URL: https://exp.idk.ru/news/russia/kak-otrazitsya-v-selskom-khozyajstve-izmenenie-klimata-v-evropejskoj-casti-rossii/390556/ (дата обращения 12.02.2020).
2. Иванов А.Л. Глобальное изменение климата и его влияние на сельское хозяйство //Земледелие. - 2009. -№ 1. - с. 3-5.
3. Ashkani J., Pakniyat H., Ghotbi V. Genetic evaluation of several physiological traits for screening of Suitable spring safflower (Carthamus tinctoriusL.) genotypes under stress and non- stress irrigation regimes // Pakistan Journal of Biological - 2007.-Vol.10. - №14. - P.2320- 2326
4. Вавилов П.П. Растениеводство. Агроиздат. М., 1986
- С. 401-402.
5. Pooran Golkar, Ahmad Arzani, Abdolmajid M. Rezaei. Genetic Variation in Safflower (Carthamus tinctorious ) for Seed Quality-Related Traits and Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) Markers // International Journal of Molecular Sciences. -2011. - Vol.12 - №4. - P.2664-2677.
6. Кулешов А.М. Сортообразцы сафлора и их оценка в селекции на продуктивность и качество // Научно-агрономический журнал. - 2019. - №3. - С. 29-31.
7. Hans-HenningMOndel. Major achievements in safflower breeding and future challenges // 7th International Safflower Conference.-WaggaWagga, Australia. -2008.
8. Журнал метеонаблюдений на Камышинской Госсе-лекстанции. 2001-2019 гг.
9. Агроклиматический справочник по Волгоградской области. Гидрометеоиздат. - Ленинград, 1967 - С. 8-10.
Рroductivity of Carthamus Varieties in the Conditions of the Volgograd Region
A. M. Kuleshov, K.S-Kh.N, leading researcher, Alex.djuna@yandex.ru department of selection, seed production and nursery management of the experimental production laboratory of field cultures - Federal State Budget Scientific Institution «Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration and Protective Afforestation of the Russian Academy of Sciences» (FSC of Agroecology RAS), Volgograd, Russia
B AaGoparnopusxceAeKQUouepoe /In Breeders' Laboratories
Abstract. There are presented the results of observations of competitive testing of Carthamus tinctorius varieties of the Kamyshinsky selection of "NV NIISKH" in arid conditions of the Volgograd region on typical chestnut soils. There are listed the conditions of moisture supply and their influence on the value of crop formation for the period of 20012019. There is shown the connection between the average daily temperature of the air of the growing period, the amount of rainfall and their distribution among the most important development phenophases of Carthamus tinctorius plants with the varieties yield productivity. The arising weather anomalies adversely affect the yield of most crops in the zone of risky agriculture in the conditions of global changes in the agro-climatic component, including the productivity of oilseeds, such as sunflower, mustard, rapeseed, and others. And it will play an important role the introduction of drought-resistant varieties of oil culture of Carthamus tinctorius, bred and selected by the "NV NIISKH" because of giving stable yields.
Keywords: Carthamus tinctorius, varieties, water supply conditions, growing period, amount of rainfall, average daily temperature, yield
Translation of Russian References:
1. Kak otrazitsya izmenenie klimata v sel'skom hozyajstve v Evropejskoj chasti Rossii? [How will climate change affect the agriculture in the European part of Russia?] IDK electronic journal. Expert. [Electronic resource] - access mode-URL: https://exp.idk.ru/ news/russia/kak-otrazitsya-v-selskom-khozyajstve-izmenenie-klimata-v-evropejskoj-casti-rossii/390556/ (accessed 12.02.2020).
2. Ivanov A. L. Global'noe izmenenie klimata i ego
vliyanie na sel'skoe hozyajstvo [Global climate change and its impact on agriculture] // Zemledelie [Land cultivation]. - 2009. - No. 1. - Pp. 3-5.
3. Ashkani J., Pakniyat H., Ghotbi V. Genetic evaluation of several physiological traits for screening of Suitable spring safflower (Carthamus tinctoriusL.) genotypes under stress and non- stress irrigation regimes // Pakistan Journal of Biological - 2007.-Vol.10. - №14.
- P.2320-2326
4. Vavilov P. P. Rastenievodstvo [Crop production] . Agroizdat. Moscow, 1986-Pp. 401-402.
5. Pooran Golkar, Ahmad Arzani, Abdolmajid M. Rezaei. Genetic Variation in Safflower (Carthamus tinctorious ) for Seed Quality-Related Traits and InterSimple Sequence Repeat (ISSR) Markers // International Journal of Molecular Sciences. - 2011. - Vol.12- №4. -P.2664-2677.
6. Kuleshov A. M. Sortoobrazcy saflora i ih ocenka v selekcii na produktivnost i kachestvo [Carthamus varieties samples and their productivity and quality evaluation in plant breeding] / Nauchno-agronomicheskij zhurnal [Research agronomy journal].
- 2019. - No. 3. - Pp. 29-31.
7. Hans-HenningMundel. Major achievements in safflower breeding and future challenges // 7th International Safflower Conference.-WaggaWagga, Australia. - 2008.
8. ZHurnal meteonablyudenij na Kamyshinskoj Gosselekstancii [Journal of meteorological observations at the Kamyshin State breeding station]. 2001-2019.
9. Agroklimaticheskij spravochnik po Volgogradskoj oblasti. Gidrome-teoizdat [Agro-climatic guide to the Volgograd region. Hydrometeoizdat]. Leningrad, 1967
- Pp. 8-10.
