Введение. Гречиха посевная (Fagopyrum esculentum Moench.) - самая распространённая крупяная культура в Алтайском крае, где выращивается практически повсеместно. Её посевы в 2011 г. занимали более 420 тыс. га, что составляло почти половину посевной площади гречихи в России [4,5,7]. Несмотря на длительный исторический период выращивания гречихи на Алтае, важную народнохозяйственную значимость и востребованность на зерновом рынке, при биологическом потенциале около 3,0 т/га, средняя урожайность её редко превышает 0,8 т/га.
Цель исследования. Применяемые типовые технологии возделывания гречихи в разных природных зонах края не позволяют достичь высокого уровня урожайности и товарности посевов. Среди многих причин низкой урожайности гречихи отдельно выделяют биологические [2,3,7], связанные с особенностями опыления цветков, что напрямую влияет на количество образовавшихся завязей и величину урожая. Важное значение имеют некорневые подкормки, так как создают необходимые условия для роста растений и получения высокого урожая с хорошим качеством зерна. Поэтому одним из подходов к увеличению объёмов производства гречихи на Алтае, при установленных системой земледелия посевных площадях, может быть совершенствование приёмов опыления и некорневого питания растений.
Материал и методы исследования. Полевые опыты проводились в 2010-2012 гг. в Целинном районе, типичном по природным показателям для лесостепи Алтайского края. Территория района характеризуется относительно устойчивым и достаточным увлажнением, термический режим здесь в основном благоприятен для крупяных культур.
Объект исследований - гречиха посевная сорта Дикуль. Опыты предусматривали изучение влияния некорневых подкормок и опыления на урожайность данной культуры. Площадь учётной делянки - 18 м2, повторность опытов - четырёхкратная.
Опыт 1 включал варианты: фактор А - без подкормки (контроль), некорневая подкормка гречихи в начале бутонизации, тоже плюс подкормка в начале цветения; фактор В - без опыления (контроль), смешанное опыление медоносными пчёлами и дикими насекомыми, дополнительное опыление. На контроле применяли марлевый изолятор специальной конструкции, ограничивающий посещение цветков гречихи культурными пчёлами.
Искусственное доопыление изучалось нами в рекогносцировочном опыте 2 при разных сроках сева (фактор А): 25-30.05 и 5-10.06. Использовали специальные волокуши (фактор В), изготовленные на марлевой, полотняной и верёвочной основе. Контролем служил вариант без искусственного опыления. Доопыление проводили четырежды, во время массового цветения, утром. Для подкормки применяли «Мастер» - полностью растворимое микрокристаллическое удобрение NPK: маточный раствор 2,5 кг на 10 л воды, рабочий раствор - 300 л/га; фон удобрений N30P30K30; срок сева 5-10.06; норма высева 3,5 млн всх. зёрен на 1 га; способ посева широкорядный (0,45м).
Основное удобрение N30P30K30 вносили локально при посеве сеялкой СЗП-3,6. Срок сева - 5-10 июня; норма высева - 3,5 млн семян на 1 га; способ посева - широкорядный (0,45 м). Учёты и наблюдения велись по методикам, общепринятым в земледелии.
Почва опытного участка - чернозём выщелоченный маломощный среднесуглинистый, содержащий в пахотном слое гумуса - 5,9 %, валового азота - 0,51 %, фосфора - 0,20 %, калия - 0,13 %.
Результаты исследования и их обсуждение. В целом, вегетационные периоды 2010 и 2012 гг. характеризовались как средне влажные, 2011 г. - как умеренно-засушливый. Следует отметить, что в период массового цветения гречихи (июль - август) в 2010 г. выпало 76 мм, в 2011г. - 74 мм, в 2012 г. - 95 мм. Из-за сильных дождей второй половины лета опыление в 2012 г. было плохим, что повлияло на урожай зерна. Лучшие условия для опылительной деятельности насекомых сложились в 2011 г., особенно во второй половине цветения.
Влагообеспеченность вегетационного периода играет существенную роль в формировании благоприятной среды обитания полевых культур, так как улучшает физиологические процессы, происходящие в растениях, способствует усвоению минеральных элементов из удобрений [2,6,8].
Рассматривая метеорологическую ситуацию, сложившуюся в 2012 г., следует отметить, что для гречихи этот год был необычным в многолетнем ряду. Начало вегетационного периода характеризовалось острой засухой в течение трёх декад подряд, когда во второй и третьей декадах мая, а также в первой декаде июня продуктивных осадков не было. Зато во второй декаде июня прошли ливневые дожди, выпало около 5 годовых норм (72,4 мм). В этот период при посеве 5-10.06 растения во время всходов и бутонизации попали под хорошее увлажнение. В третьей декаде июня дождей снова не было. Они в виде ливней прошли только в первой декаде августа (завершение фазы цветения) в количестве 3 годовых норм (54,3 мм), затем, вплоть до уборки, существенных осадков не отмечено.
Температурный режим для гречихи, в сравнении с другими годами исследований, в 2012 г. был вполне благоприятным, хотя теплофизические ресурсы оказались более высокими по сравнению со средними многолетними данными. От посева до цветения среднесуточная температура воздуха составила 20-21 °С, в период цветения - 19-20 °С, к началу плодообразования повысилась до 23,1 °С.
Относительная влажность воздуха в 2012 г. была достаточно контрастной. Во время всходов и бутонизации, а также в конце цветения гречихи она достигала критического уровня - 80 %, в период плодообразования снижалась до 62 %, однако до биологического предела в виде теплового стресса - менее 50 % во время цветения, не доходила.
Сложившиеся метеорологические условия в 2012 году, во многом контрастные, оказали определённое влияние на морфо-биологические показатели гречихи.
Максимум раскрывшихся цветков характерен для фазы полного цветения (314-660 шт.), среднее их количество раскрывалось в начале этой фазы (89-249 шт.), а резкая убыль (11-21 шт.) отмечалась в конце [2,3]. Единичные цветки гречихи присутствовали на растении вплоть до конца вегетации. В зависимости от изучаемых вариантов число соцветий на растении составляло в среднем 11-14 шт., количество цветков в каждом из них - 45-62 шт., с существенными отклонениями в ту или иную сторону. Следовательно, в условиях лесостепи Алтая среднее количество цветков может изменяться от 450 до 900 шт. из расчёта на 1 растение.
Гречиха нуждается в большом количестве минеральных веществ, начиная с фазы бутонизации. Усиливая питание растений в этот период можно обеспечить лучшее плодообразование. Известно также, что некорневые подкормки повышают содержание нектара в цветках, что в итоге улучшает пчелоопыление [3].
Образование соцветий гречихи тесно связано как с погодными условиями, так и с её линейным ростом, на который существенно воздействуют некорневые подкормки. На хорошем агротехническом фоне, включающем подкормки в начале бутонизации гречихи, процесс заложения и развития бутонов в лесостепи Алтая происходит в более ранние сроки, в то же время при последующей подкормке во время цветения бутоны интенсивнее формируются вплоть до созревания плодов, когда на растении имеются цветущие и распускающиеся цветки [2].
Наши исследования показали, что в опыте по изучению влияния некорневых подкормок и опыления урожайность зерна была достаточно высокая и по годам исследований варьировала от 1,39 т/га (2010 г.) до 2,16 т/га (2011 г.). В вариантах с двойной подкормкой (в начале бутонизации и цветения) прибавка была выше на 0,05 т/га, однако она не окупала затраты на удобрения [2].
По вариантам опыта урожайность в среднем за 2009-2012 гг. изменялась существенно. Варианты без опыления имели следующие показатели: без подкормки (контроль) - 0,29 т/га; подкормка в начале бутонизации - 0,42 т/га (прибавка 0,13 т/га - 45%); подкормка в начале бутонизации и цветения - 0,46 т/га (прибавка 0,17 т/га - 59 %).
Варианты с опылением: без подкормки - 1,43 т/га (прибавка 1,14 т/га - 393%); подкормка в начале бутонизации - 1,65 т/га (прибавка 1,36 т/га - 469 %); подкормка в начале бутонизации и цветения - 1,71 т/га (прибавка 1,42 т/га - 490 %).
Варианты с опылением и доопылением: без подкормки - 1,47 т/га (прибавка 1,18 т/га - 407 %); подкормка в начале бутонизации - 1,84 т/га (прибавка 1,55 т/га - 534 %); подкормка в начале бутонизации и цветения - 1,89 т/га (прибавка 1,60 т/га - 552 %).
Наименьшая существенная разность на 5 % уровне значимости по годам исследований изменялась следующим образом: при совместном действии факторов - 0,08-0,12 т/га; для подкормок - 0,05-0,07 т/га; для способов опыления - 0,05-0,07 т/га.
Таким образом, в лесостепи гречиха хорошо переносит засуху в первый период вегетации. Наиболее значимыми факторами являются опыление и доопыление, некорневые подкормки усиливают их эффект, что проявляется в показателях урожая.
Неблагоприятная погода во время цветения гречихи довольно часто наблюдается в лесостепной зоне Алтая. Это снижает эффективность пчелоопыления и способствует недобору урожая зерна. Не случайно, передовые крестьянско-фермерские хозяйства всё чаще изучают имеющийся опыт искусственного опыления гречихи и применяют его на своих полях. Обычно используют волокушу из мешковины или полотна шириной 25-40 см и длиной 5-10 м. [1]. Доопыление цветков иногда проводят с помощью веревки, на которую прикрепляют полоски холста шириной 30-40 см.
С. У. Броваренко [1] для искусственного опыления гречихи рекомендует марлевую волокушу, которая эффективнее полотняной за счёт своей лёгкости. При протягивании марлевой волокуши по цветущим растениям она встряхивает их верхушки, происходит опыление путём переноса пыльцы с одних цветков на другие. Известны также другие устройства для доопыления энтомофильных культур. Их принцип также основан на механическом воздействии на растения.
В наших опытах первый срок посева 25-30.05, при доопылении гречихи всеми видами волокуш, характеризовался лучшими урожайными данными: на контроле получено - 1,72 т/га зерна; на варианте с использованием волокуши на марлевой основе - 2,06 т/га (прибавка к контролю составила 0,34 т/га или 20 %); применение волокуши на полотняной основе показало меньшие результаты - 1,93 т/га (прибавка к контролю 0,21 т/га или 12 %) и волокуша на верёвочной основе обеспечила только 1,85 т/га (прибавка к контролю 0,13 т/га или 7 %). В первых двух случаях прибавка урожая является математически достоверной.
Второй срок посева 5-10.06 показал следующие результаты: контроль - 1,46 т/га, волокуша на марлевой основе - 1,71 т/га (прибавка к контролю 0,25 т/га, что составляет 17 %), волокуша на полотняной основе - 1,58 т/га (прибавка к контролю 0,12 т/га или 8 %), волокуша на верёвочной основе - 1,53 т/га (прибавка к контролю 0,07 т/га или 5 %). Достоверна прибавка только на варианте с применением волокуши на марлевой основе.
Посевные качества семян гречихи зависят от многих причин. Для условий Алтайского края в литературе не представлены данные по влиянию сроков сева и искусственного опыления на всхожесть и энергию прорастания. Гречиха является поздней культурой, поэтому запаздывание с посевом нежелательно. Семена не успеют вызреть, будут иметь неравномерную всхожесть и энергию прорастания, дадут разнокачественные всходы.
Наши исследования показали, что масса 1000 семян изменялась незначительно, в среднем составила 28 г. Прирост, в зависимости от сроков сева и опыления, мало различался и на лучших вариантах по урожайности достигал 0,6-0,9 г.
О качестве и пригодности семян гречихи к посеву судят по всхожести, то есть способности давать нормальные проростки при оптимальных условиях проращивания, когда корешки достигают половины длины семени. Количество проросших семян в процентах к общему числу на 4-й день характеризует энергию прорастания, а на 8-й - всхожесть.
Нами ежемесячно после уборки, начиная с октября, в течение полугода определялась энергия прорастания и всхожесть семян, полученных при разных сроках сева (25-30.05 и 5-10.06) на всех вариантах дополнительного опыления. Изучаемые показатели мало менялись во времени, хотя существует мнение о том, что свежеубранные семена имеют пониженные посевные качества, так как в них идут процессы синтеза и накопления пластических веществ. К весне 2013 г. нами получены следующие данные: при посеве 25-30.05 энергия прорастания составила 92 %, всхожесть - 95 %. Второй срок сева (5-10.06) показал несколько худшие результаты, соответственно - 90 и 93 %. Очевидно, при хороших условиях хранения семена гречихи в течение двух месяцев после уборки в основном завершили физиологические процессы формирования зерна.
Первый срок посева сформировал более высокую урожайность за счёт дружных всходов из-за лучших весенних влагозапасов в почве, хотя и отмечалась воздушная засуха. Плодообразование проходило при сравнительно хороших погодных условиях, зерно было более выполненным. Растения второго срока характеризовались изреженностью всходов, испытывали резкие перепады суточных температур в конце вегетации, что в итоге снизило урожай зерна и посевные качества семян.
Выводы. Совершенствование приёмов опыления и некорневого питания является важным резервом увеличения объёмов производства гречихи в лесостепной зоне Алтайского края. Максимальная урожайность зерна формируется при подкормке гречихи в начале бутонизации в комплексе с опылением пчёлами и искусственном доопылении цветков - 1,84 т/га. Применение волокуши на марлевой основе даёт хорошие результаты, урожайность при ранних сроках сева достигает 2,06 т/га, масса 1000 семян возрастает на 0,9 г., энергия прорастания составляет 92 %, всхожесть - 95 %.
Данные, приведенные в статье, получены при выполнении темы НИР: «Формирование высокопродуктивных агрофитоценозов сельскохозяйственных культур в условиях лесостепи Алтайского края на основе опылительной деятельности медоносных пчел», номер госрегистрации 01.2.00 9 51435.
Рецензенты:
Яськов М. И., д-р с.-х. наук, профессор, зав. лабораторией экологии аридных территорий Горно-Алтайского государственного университета ФГБОУ ВПО «Горно-Алтайский государственный университет», г. Горно-Алтайск.
Часовских В. П., д-р с.-х. наук, профессор кафедры общего земледелия, растениеводства и защиты растений ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный аграрный университет», г. Барнаул.
Библиографическая ссылка
Важов В. М., Козел А. Н., Ломовских Р. В. ВЛИЯНИЕ ОПЫЛЕНИЯ И ПОДКОРМОК НА УРОЖАЙНОСТЬ И ПОСЕВНЫЕ КАЧЕСТВА СЕМЯН ГРЕЧИХИ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ АЛТАЙСКОГО КРАЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=8799 (дата обращения: 19.04.2024).