CC BY
42УДК 633.63
Выращивание семян гибридов сахарной свёклы в ЦЧР безвысадочным способом
М.В. КРАВЕЦ, ст. научн. сотрудник отдела семеноводства и семеноведения сахарной свёклы с механизацией семеноводческих процессов, канд. с/х. наук (e-mail: vikt-kravec.crawets@yandex.ru)
ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сахарной свёклы и сахара имени А.Л. Мазлумова»
Введение
Основными способами семеноводства являются высадочный и безвысадочный. Главное преимущество высадочного способа — высокая сохранность посадочного материала в зимний период. В то же время такой способ не лишён значительных недостатков. Прежде всего это связано с затратами на транспортировку посадочного материала, необходимостью таких операций, как уборка, хранение, переборка и посадка маточных корнеплодов. Безвысадочный способ семеноводства применяется намного реже высадочного, так как ещё недостаточно изучен и не разработаны технологии возделывания применительно к различным климатическим условиям отдельных регионов.
Первые исследования по безвысадочному семеноводству сахарной свёклы были проведены на Украине и в южных республиках СССР ещё в середине 30-х гг. прошлого века. Они показали перспективность данного направления из-за снижения затрат в 1,5—2,0 раза путём уменьшения количества трудоёмких агротехнических и технологических приёмов. Другим важным достоинством такого способа является возможность полной механизации возделывания с исключением ручного труда [5]. В России безвысадочное семеноводство применяется в основном в Краснодарском крае и Крыму. В этих регионах сохранность растений после перезимовки составляет 50—80 % для Краснодарского края и 70—90 % для Крыма [2]. Гибель растений в зимний период
и особенно при выходе из зимовки в феврале-марте является одним из основных недостатков безвысадочного семеноводства. Поэтому многими учёными ведётся поиск приёмов, направленных на повышение зимостойкости культуры сахарной свёклы.
Принято считать, что ЦЧР не подходит для безвысадочного семеноводства из-за своих климатических особенностей, которые заключаются в сильных перепадах температуры в зимний период (от положительных значений до -30 °С и ниже) [4, 10]. Особенностью климата региона является наличие устойчивого снежного покрова, поэтому, несмотря на значительно более низкие температуры в зимний период, чем в южных зонах, это стало одним из главных оснований для проведения исследований в данном направлении. Установлено, что продолжительность укрытия почвы снегом в ЦЧР может достигать в среднем до 130 дней, в то время как в Краснодарском крае — не более 25-30 дней. Причём часто именно длительное отсутствие снежного покрова при низких температурах на юге является причиной частичной гибели безвысадочных посевов. Опытами И.А. Якименко установлено, что свёкла июньского посева зимует лучше, чем свёкла более поздних сроков сева, за счёт мелкоклеточной структуры растений и хорошо развитой сосудисто-проводящей системы корнеплодов, имеющих меньшую обводнённость и больший запас питательных веществ. При этом сохранность растений июньского срока сева достига-
ла 75 %, в то время как растения июльских сроков сева сохранились только на 34-41 % [10].
Позднее, в 1999-2008 гг., во ВНИИСС разрабатывалась технология безвысадочного семеноводства сахарной свёклы. Исходя из опыта Германии и южных регионов России, изучался июльский посев (20 июля), при этом была установлена низкая зимостойкость растений, в результате посевы нормально перезимовали только в половине опытных лет, поэтому проведённые исследования нельзя считать успешными [9].
Актуальность новых исследований обусловлена существенным изменением климата ЦЧР и новыми подходами к решению проблемы зимовки безвысадочных растений сахарной свёклы.
Условия и методика
проведения исследований
Исследования проводились во ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова в 2009-2015 и 2018 гг. Для посева использовались сорт «Льговская односемянная 52» и гибриды собственной селекции. Опыты закладывались на богаре (выщелоченном чернозёме), предшественником был чёрный пар. Посев осуществлялся ручной сеялкой в I декаде мая и в III декаде июля. Для снижения интенсивности роста и формирования оптимальных размерно-массовых характеристик растений их сеяли густотой до 350-400 тыс. шт/га. Учёты и наблюдения проводились по стандартным методикам с соблюдением ГОСТов по определению посевных качеств семян.
№ 10 • 2019 САХАР
39
Ф
FLORIMOND ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА,
DESPREZ МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!
121248. Москва, Кутузовский проспект, дои 7/4, корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 ¡nfoSflorimond-cleEprsz.ru wwui.flonmond-clesprei.coiTi
шт
шит. М-ргот. ги
Целью исследований стала разработка комплекса агротехнических приёмов, обеспечивающих надёжную зимовку безвысадочных посевов сахарной свёклы в условиях меняющегося климата ЦЧР.
Успешному проведению исследований способствовало изменение климата ЦЧР. По данным Воронежского НИИСХ им. В.В. Докучаева (юго-восточная часть Воронежской области), среднегодовая температура воздуха в период 1894-1910 гг. не превышала 5,0 оС, за 1991-2000 гг. она составила 6,5 оС, за 2001-2005 гг. - 7,3 оС. Рост количества осадков за период 1901-2005 гг. составил более 130 мм [3]. Анализ метеоданных ВНИИСС выявил аналогичную тенденцию изменения климатических условий [6], которая отражена в табл. 1.
Из представленных данных следует, что среднегодовая температура воздуха за 1999-2013 гг. составила 8,6 оС, что на 3,0 оС выше, чем в 1946-1974 гг. Потеплело и в зимний период: с -5,8 оС в 19461974 гг. до -2,5 оС в 2014-2018 гг. Причём значительное увеличение зимней температуры воздуха произошло всего за 10 лет (2009-
Таблица 2. Результаты испытаний безвысадочного способа семеноводства сахарной свёклы (2009—2015 гг.)
Сроки сева
Весенний (I декада мая) Летний (III декада июля)
Годы исследований (сезоны) Сохранность, % Урожайность, т/га Сахаристость, % Сухие вещества, % Сохранность, % Урожайность, т/га Сахаристость, % Сухие вещества, %
2009-2010 95 2,8 19,4 25,8 40 0,5 14,0 18,6
2010-2011 99 3,6 18,6 25,6 10 0,2 13,8 17,4
2011-2012 61 1,7 18,8 26,1 0 0 0 0
2012-2013 32 3,1 17,9 24,9 0 0 0 0
2013-2014 81 1,2 18,7 24,8 72 0,3 13,9 18,0
2014-2015 71 1,4 18,4 24,9 11 0,1 13,7 18,0
Среднее 73 2,3 18,6 24,9 22 0,2 13,9 18,0
НСР05 0,3 0,3
2018 гг.): с -3,7 до -2,5 оС, т. е. на 1,2 оС. Среднегодовое количество осадков в 2009-2014 гг. в сравнении с 1946-1974 гг. увеличилось на 155 мм, а в 2014-2018 гг. - на 80 мм. Высота снежного покрова увеличилась на 2-3 см.
Результаты исследований и их анализ
Результаты зимовки безвысадочных посевов не всегда определяются только климатическими
Таблица 1. Динамика изменения температуры воздуха, количества осадков и высоты снежного покрова по данным метеостанции ВНИИСС
(1946-2018 гг.)
Периоды Температура, °С Осадки, мм Высота снежного покрова, см
Среднегодовая Апрель-октябрь Ноябрь-март Среднегодовая Апрель-октябрь Ноябрь-март
1946-1974 гг. 5,6 13,7 -5,8 533 355 178 16
1975-1985 гг. 5,5 13,4 -5,5 597 375 222 16
1986-1998 гг. 6,5 14,5 -4,8 665 440 225 17
1999-2013 гг. 8,6 16,7 -2,9 668 398 270 16
2009-2014 гг. 8,6 17,3 -3,7 688 446 242 19
2014-2018 гг. 8,7 16,6 -2,5 608 384 224 18
Изменения за 2009-2014 гг. в сравнении с 1946-1974 гг. +3,0 +3,6 +2,1 + 155 +91 +64 +3
Изменения за 2014-2018 гг. в сравнении с 2009-2014 гг. 0 -0,7 + 1,2 -80 -62 -18 -1
факторами. Важнейшее значение имеют особенности структуры тканей корнеплода и химического состава зимующих растений. Ранее установлено, а нашими исследованиями подтверждено, что успешно зимуют корнеплоды диаметром 10-25 мм с мелкоклеточным ксероморфным строением и высоким содержанием сахара и сухих веществ, а также с хорошо развитыми 10-12 листьями высотой 30-40 см [1, 8, 9].
Результаты исследований показали, что растения свёклы летнего срока сева намного хуже перенесли зимовку во все годы наблюдений (табл. 2). Гибель растений достигала 90-100 %, только в сезонах 2009-2010 и 2013-2014 гг. сохранность составила 40 и 72 % соответственно. Напротив, растения весеннего срока сева за счёт более высокого содержания сахара (выше на 4,7 %) и сухих веществ (выше на 6,9 %) оказались более подготовлены к низким температурам, поэтому их сохранность в среднем составила 73 %. Урожайность также была значительно выше - 2,3 т/га.
Эффективность безвысадочного семеноводства во многом зависит от густоты семенных растений к началу вегетации. Так, при безвы-
За то, что наша жизнь не баёкаа,
мы говорим: спасибо, свёкла!
40 САХАР № 10 • 2019
т
РЮШМОИО
□ЕБРЛЕг
садочном способе на Кубани рекомендовано следующее оптимальное количество растений: в зоне неустойчивого увлажнения — 110— 120 тыс. шт/га, в зоне достаточного увлажнения — 120—140 тыс. шт/га и при орошении — до 150—200 [8]. Такая густота не является предельной: исследованиями, проведёнными в Киргизии Г.В. Пе-ченовой и А.А. Прокофьевым, установлено, что урожайность высадков повышается до густоты 380 тыс. шт/га. [7].
Схожие результаты были получены и в наших сравнительных испытаниях различных способов семеноводства (табл. 3). Так, при безвысадочном способе семеноводства и высокой густоте — 234 тыс. шт/га (или 16 шт/п.м), было получено 41,9 % крупной фракции семян. При загущенном высадочном с использованием штеклингов и обычном высадочном способе доля крупной фракции составила 35,0 и 29,2 %. Семенные растения были представлены в основном побегами II и III типов. По урожайности лучшими являлись высадочный (с использованием штеклингов) и безвысадочный способы семеноводства, где урожайность составила 2,46 и 2,10 т/га соответственно. Качественные показатели семян при этом отличались незначи-
Таблица 4. Результаты испытания безвысадочного способа семеноводства сахарной свёклы (2018 г.)
Способы семеноводства Фракции, мм Содержание фракций, % Энергия прорастания, % Всхожесть, % Урожайность, т/га
1. Высадочный, 70x70 см, (масса корнеплода > 300 г) 3,5-4,5 47,5 82 83 1,5
4,5-5,5 28,2 88 90
2. Безвысадочный, весенний посев 3,5-4,5 49,0 86 86 1,9
4,5-5,5 35,5 89 92
тельно: всхожесть составила 84,3 и 85,6 %, энергия прорастания — 80,5 и 82,3 % соответственно. Масса 1000 плодов и выполненность также были выше. При высадочном способе (с использованием крупных корнеплодов) на посевные характеристики значительное влияние оказали преобладающие II и III типы семенного куста и более продолжительное цветение растений, в результате семена продемонстрировали большую раз-нокачественность и более низкие посевные характеристики.
В 2018 г. исследования по безвысадочному семеноводству были продолжены (табл. 4). Беспокровный посев семенами гибрида селекции ВНИИСС проводился 28 мая с нормой высева 50 шт/п.м и междурядьем 70 см в борозду (12 см). Густота растений перед уходом в зиму была 18—20 шт/п.м. Из защитных мероприятий проводилось только осеннее окучива-
Таблица 3. Продуктивность семенных растений и посевные характеристики семян при различных способах семеноводства (2011—2013 гг.)
о Ö н * Л н с о Фракционный состав,% о н Энергия прорастания, % ь,
Способы семеноводства Густот растений, шт/га на « CÖ L- N н о £ 3,5-4,5 4,5-5,5 Масса 11 плодов Выполн ность, т с е же о и с В
Высадочный, 70x70 см (масса корнеплода > 300 г) 18,5 1,89 44,4 29,2 15,2 93,2 76,4 78,8
Высадочный, 70x35 см (масса корнеплода 50-150 г) 34,8 2,46 41,0 34,9 16,0 94,0 80,5 84,3
Безвысадочный весенний посев 234,0 2,10 38,6 41,9 17,0 95,3 82,3 85,6
НСР05 0,14
*Густота растений перед уборкой
ние, при этом сохранность корнеплодов после зимовки составила около 65 %.
Результаты опыта показывают, что высадочный способ по всем показателям уступает безвысадочному, при этом содержание крупной фракции семян выше на 7,3 %, всхожесть — на 2—3 %, урожайность — на 27 %.
Для формирования устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям корнеплодов необходимо размещение посевов по чёрному пару или озимой пшенице, идущей по пару; внесение под вспашку 30—40 т/га навоза и минеральных удобрений
^0Р120-140К120-140. Азотные удобрения и часть фосфорно-калийных (М40Р30К30) лучше вносить весной по таломёрзлой почве с использованием наземной техники или авиации и в виде подкормки в фазе розетки высадков в той же норме.
Основным способом посева безвысадочной свёклы в ЦЧР является покровный. Покровные культуры (ячмень, подсолнечник, кукуруза) позволяют уменьшить норму высева свёклы до 25—30 шт/п.м., так как препятствуют перерастанию корнеплодов в летний период, снижают засорённость посевов, а в зимний период снижают скорость ветра, увеличивают высоту снежного покрова, тем самым уменьшая глубину промерзания почвы, что повышает сохранность посевов.
Не менее эффективен и беспокровный посев в борозду (глубиной 10—12 см), так как даже при отсутствии осадков и орошения
№ 10 • 2019 САХАР 41
т
FLORIMOND ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БЛЁКЛА,
DESPREZ МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!
121248. Москва. Кутузовский проспект, дои 7/4, корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 ¡nfoSflorimond-deEprsz.ru wwiu.florimond-desprei.coni
шт
www.nt-prom.ru
практически гарантирует получение всходов. Кроме того, при этом головка корнеплода расположена ниже поверхности почвы, поэтому в зимний период она меньше подвергается воздействию низких температур, что повышает сохранность на 25 %. Чтобы исключить засыпание всходов свёклы почвой при проведении агротехнических приёмов и заиливание при выпадении обильных осадков, необходимо обеспечить ширину основания борозды не менее 12-15 см.
Осеннее окучивание является одним из основных приёмов для защиты безвысадочных растений в зимний период. При этом толщина слоя почвы, укрывающего корнеплоды, должна быть не более 3-5 см (на поверхности должна оставаться верхушка листьев), так как установлено, что его увеличение до 10-15 см приводит к гибели растений. Более эффективно проводить окучивание при ширине междурядий 70-90 см. Кроме того, при междурядьях шириной 70 см можно использовать для посева и междурядной обработки применяемые на подсолнечнике и кукурузе сеялки и культиваторы. Также возможен посев с междурядьем 90 см, это позволит использовать сельскохозяйственные машины для возделывания фабричной сахарной свёклы. Эффективным защитным приёмом является и мульчирование измельчённой соломой зерновых культур, которое необходимо проводить перед уходом посевов в зиму с нормой расхода 12-15 т/га.
В связи с особенностями зимнего периода в ЦЧР вышеперечисленных мер защиты от вымерзания может быть недостаточно. Решающим фактором успешной зимовки безвысадочных посевов является не столько уровень минимальных температур, сколько высота снежного покрова, под которым растения не вымерзают даже при температуре -30 °С и ниже [4, 10]. Поэтому необходимо проведение
всех возможных мероприятий по снижению приземной скорости ветра и снегозадержанию: размещение посевов вблизи лесополос (желательно расположенных в направлении север - юг), лесов, садов и других насаждений; посев кулисных культур полосами через каждые 10-15 м (подсолнечник, кукуруза); установка щитов. Благодаря защитным мероприятиям в конце декабря 2009 г. при температуре в течение 5 дней около -27 оС весенние посевы почти полностью сохранились.
Серьёзную угрозу для безвысадочных посевов в зимний период представляют грызуны (мыши полёвки), которые значительно повреждают корнеплоды, поэтому необходимо проведение мероприятий по борьбе с ними (применение отравленных приманок).
В весенний период при отсутствии заморозков в кратчайшие сроки необходимо провести разо-кучивание посевов одно-двукратным боронованием средними боронами под углом или поперёк рядков.
Одним из важнейших мероприятий при возделывании любой культуры является борьба с сорной растительностью. Так как безвысадочные растения очень прочно удерживаются в почве, можно проводить двукратное боронование при появлении всходов однолетних сорняков, не опасаясь повредить культуру. Для подавления второй волны сорняков рекомендуется проводить окучивание. В опыте 2018 г. наблюдалось массовое появление всходов просо-видных сорняков с плотностью до 600 шт/м2. Применение двукратного боронования, окучивания, разокучивания и повторного окучивания без ручных прополок позволило содержать посевы в чистом состоянии до уборки. Гербициды ввиду значительного негативного влияния на качество семян следует использовать только в крайнем случае - против мно-
голетников при недостаточной эффективности агротехнических приёмов. При этом необходим научно обоснованный подбор наименее фитотоксичных гербицидов и норм их расхода. При появлении в посевах даже небольшого количества сорняков с трудноотделимыми семенами (гречишка вьюнковая, просвирник, редька дикая) необходимо проводить ручные прополки. Остальные агротехнические приёмы - орошение, чеканка, химическая пинцировка, искусственное доопыление, внесение микроудобрений и стимуляторов роста - проводятся так же, как на высадочной культуре.
Особенностью безвысадочных семенных растений является более раннее (на 10-15 дней) и дружное созревание по сравнению с высадочными. Формирование односте-бельных неполегающих растений позволяет успешно применять однофазную механизированную уборку. Десикация может отрицательно повлиять на посевные характеристики семян, поэтому её следует применять только в случае дождливой погоды в период уборки или при мощном развитии высадков. В сухую погоду можно применить двухфазную уборку, при этом срезку следует начинать при побурении 40 % плодов.
Расчёт экономической эффективности (с учётом прямых и приведённых затрат) показывает преимущество безвысадочного способа семеноводства в сравнении с высадочным по всем показателям. Наблюдается значительное снижение трудовых (в 2,7-3,7 раза) и материальных (в 1,5-2,0 раза) затрат при повышении прибыли и рентабельности (табл. 5).
Выводы
1. В условиях изменяющегося климата ЦЧР применение безвысадочного способа семеноводства сахарной свёклы не только возможно, но и высокоэффективно. Разработанная нами технология
ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БАЁКАА,
МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!
42 САХАР № 10 • 2019
Ф
рюн1М01ча
□ЕБРЛЕг
Таблица 5. Экономическая эффективность различных
способов семеноводства
Способы семеноводства Затраты Прибыль, р/га (за два года) Рентабельность, %
труда, чел.-час/га материальных средств, тыс. р/га
1. Высадочный, 70x70 см (масса корнеплода >300 г) 236 224 176 78
2. Высадочный, 70x35 см (масса корнеплода 50-150 г) 335 298 102 34
3. Безвысадочный весенний посев 89 151 249 166
Примечание: расчёт выполнен для урожайности семян 2 т/га
возделывания позволит успешно зимовать безвысадочным посевам, и получать высокий урожай высококачественных семян гибридов сахарной свёклы. Для этого необходимо своевременное и качественное проведение комплекса всех рекомендуемых агротехнических приёмов.
2. Для снижения экономического риска из-за возможной гибели безвысадочных посевов в зимний период (не более чем в 10 % лет) и надёжного получения семян сахарной свёклы рекомендуется также применять традиционный высадочный способ семеноводства с использованием как обычных, так и мелких корнеплодов (ште-клингов). При этом общая площадь семеноводческих посевов должна рассчитываться с учётом полного обеспечения фабричного свекловодства качественными гибридными семенами.
Список литературы
1. Балан, В.Н. Биология и агротехника безвысадочных семенников корнеплодных культур в орошаемых условиях юга Украины / В.Н. Балан, А.Е. Тарабрин, А.В. Корнейчук // Киев : Нора-принт, 2001. - 439 с.
2. Балан, В.Н. Оптимальные всходы и их сохранность при безвысадочном семеноводстве / В.Н. Балан // Сахарная свёкла. — 1981. — № 4. — С. 33—34.
3. Гордеев, А.В. Изменение пло-
дородия чернозёмных почв в результате антропогенеза и способы его воспроизводства в современных системах земледелия / А.В. Гордеев, В.И. Турусов, Ю.М. Чевердин // Каменная степь, 2015. - С. 9-23.
4. Добротворцева, А.В. Агротехника сахарной свёклы на семена / А.В. Добротворцева // М. : Агро-промиздат, 1986. - 189 с.
5. Жарков, Ю.В. Агроэкономиче-ское обоснование перспективных зон безвысадочного семеноводства / Ю.В. Жарков, И.Б. Пилип-ченко // Пути ускорения разработок по созданию новых сортов сахарной свёклы и новой технологии её возделывания: матер. Всероссийского научно-методич.
совещания по сахарной свёкле. — С. 163—165.
6. Кравец, М.В. Особенности изменения климатических условий в Центрально-Чернозёмном регионе / М.В. Кравец [и др.] // Сахарная свёкла. — 2016. — № 3. — С. 43—45.
7. Печенова, Т.В. Разнокаче-ственность безвысадочных семян / Т.В. Печенова, А.А. Прокофьев // Сахарная свёкла. — 1985. — № 12. — С. 31—32.
8. Рекомендации по безвысадочному семеноводству сахарной свёклы на Кубани. Производственное управление сельского хозяйства Краснодарского крайисполкома. — Краснодар, 1980. — 26 с.
9. Черепухин, Э.И. Безвысадочный способ семеноводства в Воронежской области — за и против / Э.И. Черепухин // Сахарная свёкла. — 2002. — № 5. — С. 27—29.
10. Якименко, И.А.. Результаты безвысадочного выращивания семян сахарной свёклы в условиях Воронежской области / И.А. Якименко // Пути ускорения разработок по созданию новых сортов сахарной свёклы и новой технологии её возделывания: матер. Всероссийского научно-методич. совещания по сахарной свёкле. — Воронеж : ВСХИ, 1983. — С. 109—111.
Аннотация. В статье рассмотрены результаты полевых опытов по испытанию различных способов семеноводства гибридов сахарной свёклы в условиях ЦЧР. Приведён анализ метеоданных за последние 70 лет, при этом отмечено значительное изменение климата региона, а также установлено его влияние на возможность безвысадочного способа семеноводства. Проведённые в 2009-2015 гг. и позже исследования выявили особенности различных способов размножения семян. Доказано, что безвысадочное семеноводство не только возможно, но и является более перспективным и экономически выгодным. Ключевые слова: сахарная свёкла, безвысадочное и высадочное семеноводство, климат, перезимовка, экономическая эффективность.
Summary. The article deals with the results of field experiments to test different methods of seed hybrids of sugar beet in the conditions of the Central Black-Earth Region. The analysis of meteorological data for the last 70 years is given, at the same time significant climate change of the region is noted, and also its influence on a possibility of a non-transplanting way of seed growing is established. Studies conducted in 2009-2015 and later revealed the features of different methods of seed propagation. At the same time, it is proved that non-planting seed production is not only possible, but also more promising and economically profitable.
Keywords: sugar beet, non-planting and planting seed production, climate, overwintering, economic efficiency.
№ 10 • 2019 САХАР 43
m
FLORIMOND ЗА ТО, ЧТО НАША ЖИЗНЬ НЕ БАЁКАА,
DESPREZ МЫ ГОВОРИМ: СПАСИБО, СВЁКЛА!
121248. Москва. Кутузовский проспект, дои 7/4, корпус 1, офис 171 +7 (495) 974-62-51 ¡nfoSfloriinond-deEprsz.ru wwui.flonmond-desprei.coni
