Влияние биологически активных веществ на продуктивность подсолнечника в условиях Благовещенского района
Влияние биологически активных веществ на продуктивность подсолнечника в условиях Благовещенского района
Влияние биологически активных веществ на продуктивность подсолнечника в условиях Благовещенского района
Введение
Среди многих масличных культур, возделываемых в нашей стране, подсолнечник - основная. На его долю приходится 75% площади посева всех масличных культур и до 80% производимого растительного масла. В семенах современных сортов и гибридов подсолнечника содержится до 56% светло-желтого пищевого масла с хорошими вкусовыми качествами, до 16% белка. В масле содержится до 62% биологически активной линолевой кислоты, а также витамины A, D, E, K, фосфатиды, что повышает его пищевую ценность. Масло подсолнечника применяют как пищевое масло в натуральном виде и при изготовлении маргарина, майонеза, рыбных и овощных консервов, хлебобулочных и кондитерских изделий. Полувысыхающее масло подсолнечника (йодное число 119…144) используют для выработки олифы, красок, лаков, в мыловарении, в производстве олеиновой кислоты, стеарина, линолеума, клеенки [13].
При переработке семян на масло получается 33…35% (от массы перерабатываемых семян) побочной продукции - шрота (при прессовании). В жмыхе остается 5…7% жира, а в шроте - 1%. Шрот и жмых - ценные корма, содержащие до 33…35% белка, незаменимые аминокислоты, минеральные соли, витамины (в 1 кг шрота содержится 1,02 корм. ед. и 363 г. перевариваемого белка). Жмых используют для изготовления халвы [7].
Из лузги вырабатывают фурфурол, этиловый спирт, кормовые дрожжи. Корзинки подсолнечника (50…60% урожая семян) - хороший корм, особенно в смеси с отходами гороха в размолотом виде. Подсолнечник - силосная, кулисная культура и хороший медонос [2].
Родина подсолнечника - юг Северной Америки, где широко распространены дикие виды этой культуры. В Европу он был завезен испанцами в начале XVI в. В Россию проник в XVII в. из Голландии и долго оставался декоративным растением, семена которого употребляли в качестве лакомства [10].
Начало широкого использования подсолнечника как масличной культуры связано с именем крепостного крестьянина Д.С. Бокарева из с. Алексеевки Воронежской губернии (ныне Белгородская обл.), который в 1835 г. с помощью ручного пресса получил масло из семянок выращенного им на огороде подсолнечника. В 1865 г. в этой слободе был построен первый маслобойный завод. С этого времени посевы подсолнечника стали распространяться на поля Воронежской и Саратовской губерний, на Украине, Северном Кавказе, в Сибири. В 1913 г. подсолнечник в России уже высевали на площади около 1 млн. га [12].
Как указывает П.М. Жуковский, вся эволюция подсолнечника как культурного растения совершалась в России. В создании этой культуры большую роль сыграли выдающиеся селекционеры Е.М. Плачек, Л.А. Жданов, В.С. Пустовойт и др. [15].
В России сосредоточено наибольшее разнообразие форм и сортов культурного подсолнечника. В 2003 г. его посевная площадь составила 5,34 млн. га. Основные площади (80%), занятые подсолнечником, расположены на Северном Кавказе, в Молдове, Ростовской области, Центральном Черноземье, Среднем и Нижнем Поволжье. На небольших площадях его возделывают в Башкортостане, Мордовии, Татарстане, Чувашии, на Урале, в Западной Сибири. По мере выведения скороспелых сортов и гибридов, разработки новых приемов агротехники культура масличного подсолнечника постепенно продвигается в Нечерноземные области, а также в Восточную Сибирь и на Дальний Восток [16].
Мировая площадь посевов подсолнечника в 2003 г. составила более 22,33 млн. га. Его возделывают в Аргентине, США, Канаде, Китае, Испании, Турции, Румынии, Франции, Болгарии, Венгрии, Югославии, Австрии, Танзании, Молдове, на Украине и в других странах [20].
Средняя урожайность подсолнечника в нашей стране составляет около 1 т/га. В лучших хозяйствах получают 2…3 т/га. Потенциальная урожайность более 5 т/га.
Успехи селекции и хорошо организованное семеноводство обеспечили рост масличности товарных семян. Так, в 1950 г. содержание масла в семенах составляло 30,4%, а заводской выход масла - 28, в 1981…1985 гг. - соответственно 46,9 и 45,5% [7].
Производство подсолнечника в крае и районе ведется на значительных площадях, но урожайность остается на низком уровне, поэтому актуальным является изучение приемов повышения урожайности семян подсолнечника. С другой стороны в настоящее время широко используются биологически активные вещества в технологиях производства сельскохозяйственных культур, но большинство из них остаются малоизученными, поэтому целью нашей работы было изучить влияние биологически активных веществ на продуктивность подсолнечника в условиях Благовещенского района.
Для этого были поставлены задачи:
- определить урожайности подсолнечника после посева семян, обработанных препаратами: эпин-экстра и крезацин
- определить структуру урожая по вариантам опыта
- экономическая эффективность применения биологически активных препаратов.
1. Обзор литературы
1.1 Биология подсолнечника
Подсолнечник (Helianthus annuus L.) относится к семейству Астровые (Asteraceae). Это сборный вид, который делится на два вида: подсолнечник культурный (объединяющий все формы и сорта подсолнечника полевой культуры) и дикорастущий. Подсолнечник культурный подразделяют на два подвида: культурный посевной и культурный декоративный [20].
Подсолнечник посевной - однолетнее растение с прямостоячим грубым стеблем высотой 1,0…2,5 м. Корневая система стержневая. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени, на нем появляются боковые корни и проникают на глубину 2,0…2,5 м. Вначале они растут горизонтально, а затем вертикально вниз. Главный и боковые корни покрыты более мелкими корешками, пронизывающими большой объем почвы. Соцветие - многоцветная корзинка, состоящая из крупного цветоложа, по внешнему краю которого расположены в несколько рядов зеленые листочки. По краям корзинки размещены крупные бесполые язычковые цветки, имеющие оранжево-желтую окраску. Трубчатые цветки, заполняющие всю корзинку (1000 и более), обоеполые; опыление перекрестное. Плод подсолнечника - семянка. [16]
По размерам семянок, масличности и лузжистости сорта подсолнечника делят на три группы:
масличные - семянки мелкие (длина 8…14 мм, масса 1000 семянок 35…80 г.), лузжистость низкая (22…36%), ядро полностью заполняет полость семянки, содержание жира в ядре 53…63%, что составляет 40…56% масла в семянке;
грызовые - семянки крупные (длина 15…25 мм, масса 1000 семянок 100…170 г.), лузжистость высокая (42…56%), ядро не полностью заполняет полость семянки, масличность низкая (20…35%); грызовые сорта обычно представлены крупными растениями, нередко их возделывают на силос;
межеумки - по размерам семянок и по другим признакам занимают промежуточное положение.
По наличию или отсутствию в кожуре семянки панцирного слоя сорта подсолнечника делят на панцирные и беспанцирные. В стране распространены селекционные сорта и гибриды масличного подсолнечника, в кожуре которых имеется особый панцирный слой черного цвета (фитомелан), содержащий до 76% углерода. Такие сорта не поражаются подсолнечной молью [20].
Культурный подсолнечник является степным экотипом. Способность образовывать глубоко проникающий стержневой корень и придаточные корни из гипокотиля обеспечивает ему устойчивость к засухе и степным ветрам, он отличается также высокой холодостойкостью и экологической пластичностью [16].
Прорастание семян во влажной почве начинается при температуре 4…6оС, при температуре почвы 10…12оС оно ускоряется и проходит более дружно и полно. Наклюнувшиеся семена переносят кратковременные понижения температуры до -10оС, молодые всходы могут выносить заморозки до -6оС.
Общая потребность подсолнечника в тепле в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур составляет 1850оС, раннеспелых - 2000, среднеспелых - 2150оС. Из этого количества тепла примерно 2/3 приходится на период от всходов до цветения и 1/3 - от цветения до созревания.
Подсолнечник - культура засухоустойчивая. Он может извлекать воду из глубоких слоев почвы. Хорошая опушенность стеблей и листьев, а также приспособленность устьиц к неослабевающей транспирации обеспечивают ему большую устойчивость к жаре и засухе, в частности до начала цветения. Больше всего влаги (60%) подсолнечник потребляет в период от образования корзинки до конца цветения. Недостаток ее в почве в это время - одна из причин пустозерности в центре корзинок. Большое значение для подсолнечника имеют осенне-зимние запасы влаги в почве [20].
Подсолнечник требователен к свету. При затенении и пасмурной погоде рост и развитие его угнетаются. Это растение короткого дня со всеми характерными для этой группы культур требованиями биологии.
Лучшие почвы для подсолнечника - черноземы (супесчаные и суглинистые), каштановые и наносные почвы заливаемых речных долин при раннем освобождении от полой воды. Заболоченные, кислые, легкие песчаные и солонцеватые почвы, а также участки с избыточным содержанием извести для него малопригодны. Благоприятный для роста растений интервал рНсол 6,0…6,8 [18].
На образование 1 т семян подсолнечник потребляет, кг: N - 50…60, Р2О5 - 20…25, К2О - 120…160. Особенно много питательных веществ подсолнечнику требуется в период от образования корзинки до цветения, когда растение энергично накапливает органическую массу. Ко времени цветения подсолнечник поглощает 60% азота, 80% фосфорной кислоты и 90% калия от их общего выноса из почвы за весь период вегетации. На ранних фазах вегетации, когда идет закладка генеративных органов, растения особенно требовательны к фосфорному питанию.
I. Основные жизненные процессы - набухание и прорастание семян, появление всходов - связаны с поглощением воды. Определяющий фактор внешней среды в этот период - температура. Благоприятная для прорастания семян температура посевного слоя почвы составляет 10…120С, при этом всходы появляются через 10…14 дней.
II. В этот период число листьев достигает 18…20. Образование зачаточной корзинки у подсолнечника происходит на III этапе органогенеза, а на IV этапе с появлением 5…8 листьев на цветоложе закладываются цветковые бугорки. На V этапе органогенеза образуются покровные и генеративные органы цветка.
III. Этот период характеризуется интенсивным ростом надземных органов и корневой системы. В начале цветения интенсивность роста затухает, а в конце он прекращается. Продолжается усиленный рост листьев среднего яруса (14…26-й лист). В этот период интенсивно растут генеративные органы: развиваются язычковые и трубчатые цветки, околоплодник, тычиночные нити, разворачивается обертка корзинки. К концу периода пыльники выходят из венчиков.
IV. Цветение наступает примерно через 50…60 дней после всходов и продолжается 20…25 дней (одна корзинка цветет 8…10 дней). Максимальное увеличение корзинки отмечается в течение 8…10 дней после отцветания, рост ее продолжается вплоть до пожелтения.
После оплодотворения завязи начинается рост семян, который завершается за 14…16 дней, а затем в течение 20…25 дней происходит налив семян - накопление в них жира и других запасных веществ. В фазе роста семян подсолнечник особенно требователен к влаге в почве (критический период). Фаза налива семян завершается на 30…35-й после оплодотворения. Фаза созревания (физиологическая спелость) наступает при влажности семян 36…40%. Тыльная сторона корзинки становится желтой. Биологические процессы в семенах затухают. Начинается физическое испарение воды.
V. При полной (хозяйственной) спелости корзинки приобретают желто-бурый и бурый цвет, влажность семян снижается до 12…14% (в более северных районах - до 16…18%) [20].
1.2 Биологически активные препараты и их влияние на урожайность сельскохозяйственных культур
В настоящее время определенную долю в объеме производства семян подсолнечника занимают сортопопуляции.
Ключевым вопросом семеноводства является выращивание семян с высокими урожайными свойствами и посевными качествами. В настоящее время конкуренция на рынке семян подсолнечника требует наличия семенного материала отвечающего всем требованиям ГОСТа. По оценке специалистов посев высококачественными семенами может повысить урожайность культуры от 10 до 30%. Хотя общие вопросы технологии возделывания подсолнечника на семеноводческих участках довольно хорошо изучены, однако для новых сортов в современных условиях перехода сельского хозяйства страны на рыночные отношения, отдельные элементы технологии изучены недостаточно, а имеющиеся данные часто противоречивы. Одним из перспективных приемов улучшения качества семенного материала, в том числе и подсолнечника, является применение микроэлементов. Их применение необходимо не только для получения семян высокого качества, но позволяет также повысить экологическую устойчивость к действию неблагоприятных факторов внешней среды. Ценность семян как посевного материала зависит от комплекса их биологических свойств, которые в значительной мере определяются как факторами внешней среды, так и приемами возделывания. Использование в семеноводстве подсолнечника различных схем посева с широкими междурядьями может играть значительную роль в формировании количества и качества семенного материала [9].
Разработка и уточнение отдельных агроприемов возделывания подсолнечника для получения высококачественного посевного материала при промышленном производстве семян является важным, по сей день. Научная новизна исследований и практическая ценность работы. Впервые показана возможность получения семян подсолнечника в потомстве с высокими посевными качествами на основе предпосевной обработки семян микроэлементным составом МиБАС и положительного влияния применяемых широкорядных схем посева на качество и выход кондиционных семян. Определена также эффективность различных десикантов при их использовании на ранних сроках формирования семян 20 и 30 дней после массового цветения растений подсолнечника с целью повышения посевных качеств семян [6].
В Волгоградской области применение БАВ было изучено на зерновых и зернобобовых культурах. Из этого количества посевных площадей на долю зерновых культур приходится 97,3%, а на долю зернобобовых только 0,7% или 15,8 тыс. га. Если структура посевных площадей колеблется по годам незначительно, то урожайность культур изменяется значительно сильнее и остается еще очень низкой. Если учесть, что потенциальная урожайность этих культур в 3 - 4 раза выше достигнутых, то станет ясно, что реализуются эти возможности еще недостаточно полно. Одной из причин таких низких урожаев является недостаточное внесение удобрений. Так, если до перестройки в среднем на 1 га вносили по 57 кг минеральных удобрений, то в настоящее время менее 20 кг/га, а органические удобрения вообще почти не вносили (0,1 т/га). Объясняется это большими затратами труда и средств на внесение органических удобрений и низкой рентабельностью. Для повышения рентабельности производства необходимо искать пути снижения издержек на возделывание сельскохозяйственных культур и увеличение их урожайности. Одним из таких путей можно рассматривать применение биологически активных веществ. В настоящее время зарегистрировано огромное количество препаратов, обладающих одним или рядом положительных свойств. Применение регуляторов роста в сельскохозяйственном производстве преследует многие цели: предотвращение полегания зерновых культур и стекание зерна, повышение урожайности и качества выращиваемой продукции, ускорение созревания, улучшение завязываемости плодов, облегчение механизированной уборки урожая. Оно воздействует также на засухо- и морозоустойчивость растений, снижает содержание нитратов и радионуклидов в выращиваемой продукции, влияет на ее сохранность. Эти вещества привлекают своей малой токсичностью для человека, животных, растений и полезной микрофлоры, низкими нормами расхода [5].
Начиная с 2000 года, нами на различных сельскохозяйственных культурах были изучены различные регуляторы роста. На озимой пшенице: Агат 25 К и бишофит, на яровом ячмене - бишофит, мивал и кризацин, на зернобобовых культурах в Алексеевском районе: ФлорГумат и Альбит и в Даниловском районе: Бишофит, Фитоспорин М, Гумат +7, Иммуноцитофит Исследования с озимой пшеницей и яровым ячменем проводили на каштановых почвах, а с зернобобовыми культурами на южных черноземах Волгоградской области [4].
Обобщая результаты, полученные в опытах, можно отметить, что при оптимальных или рекомендованных дозах все изученные нами препараты оказывали положительное действие на рост, развитие и урожайность включенных в опыты культур.
Лучше всего на обработки бишофитом реагировал новый сорт Лакомб, а сорта Донецкий 8 и Харьковский 99 на обработку семян 10% раствором бишофита почти не реагировали на фоне базового протравителя. В этом опыте наиболее существенная прибавка урожая была получена у сорта Лакомб при обработке семян препаратом Мавил. В среднем за три года урожайность на контроле была 1,84 т/га, а на варианте с мавилом 2,21 т/га, или на 19,9% больше. Положительное действие Кризацина на рост и развитие растений больше проявилось в более сухом 2005 г. [19].
Наблюдения за ростом и развитием зернобобовых культур (горох, чечевица, нут) показали, что влияние биологически активных веществ начинает сказываться с самых первых фаз развития. Следует отметить, что полевая всхожесть у всех изучаемых культур была от 90 до 95% у гороха, 86-91,8 у нута, и самой низкой она была у чечевицы 84,7-87,8% [9].
Однако действия биологически активных веществ было не одинаковым. Альбит заметно повышал полевую всхожесть у гороха и нута, а ФлорГумат у чечевицы и нута. У всех изучаемых культур на контроле полевая всхожесть была на 3 - 5% ниже, чем на вариантах с обработкой семян Альбитом и ФлорГуматом. Влияние изучаемых факторов заметно сказывалось и на активности нарастания надземной массы у всех видов изучаемых зернобобовых культур [17].
Все это, естественно, сказалось на элементах структуры урожая. Больше всего бобов на растении формирует нут, затем чечевица и горох. По числу семян в бобе всех превосходит горох. Между чечевицей и нутом по этому показателю различий почти не было [9].
Применение биологически активных веществ оказывало положительное влияние на все элементы структуры урожая. На применение ФлорГумата лучше других реагировал горох, а нут и чечевица на Альбит.
Так, у гороха число бобов на растении от применения ФлорГумата повышалось на 37,5%, а от Альбита только на 9,4%, семян в бобе на 66,7 и 20,6% соответственно. У чечевицы и нута по этим показателям преимущество было на стороне Альбита. Все это сказалось и на величине урожая [4].
Анализ урожайных данных показывает, что в эти года наиболее благоприятные условия сложились для нута. В сухом 2009 году урожайность гороха и чечевицы была значительно ниже, что и повлияло на средние показатели. В среднем за годы наблюдений на лучшем варианте нут сформировал 3,9 т/га, что на 1,29 и 2,75 т/га больше чем горох и чечевица соответственно. Однако положительное действие биологически активных веществ четко прослеживается по всем культурам. В среднем за годы наблюдений наибольшие урожаи по всем изучаемым культурам были получены на варианте с Альбитом. У гороха прибавка от обработки семян ФлорГуматом составила 26,8%. У чечевицы прибавка к контролю составила 18,2 и 49,4% и у нута 16,9 и 40,3% соответственно. Несколько иные данные были получены от применения других БАВ на посевах нута в Даниловском районе [5].
