Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективные приёмы возделывания ярового голозёрного овса в условиях Волго-Вятского региона

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Эффективные приёмы возделывания ярового голозёрного овса в условиях Волго-Вятского региона"

Вологжанина Елена Николаевна

0046

7730

ЭФФЕКТИВНЫЕ ПРИЁМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОГО ГОЛОЗЁРНОГО ОВСА В УСЛОВИЯХ ВОЛГО-ВЯТСКОГО РЕГИОНА РОССИИ

Специальность 06.01.01 - «Общее земледелие»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 с дни 2010

Москва-2010

004617730

Диссертационная работа выполнена в Зональном научно-исследовательском институте сельского хозяйства Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого в 20072010 годах.

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

член - корреспондент Россельхозакадемии Баталова Галина Аркадьевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, член - корреспондент Россельхозакадемии Медведев Анатолий Михайлович; кандидат сельскохозяйственных наук Кабашов Александр Дмитриевич.

Ведушая организация: Нижегородский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства (Нижегородский НИИСХ).

Защита диссертации состоится 14 декабря 2010 года в 15 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка».

Адрес: 143026, Московская область, Одинцовский район, п/о Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Мерзликин А.С.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Производство зерна является одним из самых сложных; и важных вопросов для сельхозпредприятий Волго-Вятского региона. Это связано с экстремальностью природно-климатических условий ведения земледелия на значительной части его территории.

Для отдельных почвенно-климатических зон разработаны технологии возделывания зерновых культур при разном уровне интенсификации производства. Однако для голозёрного овса данные технологии не разработаны. Важными технологическими факторами, позволяющими реализовать биологический потенциал культуры через количество и качество урожая, являются: адаптивный сорт, предшественники, сроки сева и уборки, нормы высева, использование удобрений, система обработки почвы, уход за посевами и т. д. (A.A. Гончаренко, 2006; Б.И. Сан-духадзе, 2006; A.M. Медведев, JI.M. Медведева, 2007; Н.В. Войтович и др., 2008). В основе роста урожайности и валового производства зерна лежит, наряду с совершенствованием технологий возделывания, положительная динамика обеспеченности посевов качественным семенным материалом (Е.В. Лызлов, П.Ф. Магу-ров, 1978; Э.Д. Неттевич, A.B. Сергеев, Е.В. Лызлов, 1980; А.Д. Кабашов и др., 1993; Г.А. Баталова и др., 2007; В.А. Сысуев, Г.А. Баталова, В.А. Стариков, 2010).

В связи с этим, научное обоснование технологического комплекса производства биологически полноценных семян, способов повышения их посевных качеств и урожайных свойств, проведение углублённых исследований в этом направлении имеет важное научное и практическое значение для обеспечения эффективного возделывания голозёрного овса в условиях Волго-Вятского региона РФ.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - выявить эффективные технологические приёмы возделывания голозёрного овса, обеспечивающие формирование высоких посевных качеств и урожайности семян в условиях Волго-Вятского региона.

Задачи исследований:

• выявить зависимость формирования качества и урожайности семян голозерного овса от предшественника, норм высева, фракционирования семян по массе в воздушном потоке, подкормки азотом и сроков уборки;

• изучить влияние различных приемов технологии возделывания на полевую всхожесть семян и выживаемость растений;

• установить влияние предшественника, норм высева, подкормки азотом в фазу кущения и сроков уборки на энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть, урожайные свойства семян при хранении;

• дать оценку энергетической и экономической эффективности элементов технологии возделывания голозёрного овса.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Волго-Вятского региона проведены исследования по изучению районированных сортов голозёрного овса. Выявлены сортовые особенности, степень и характер влияния предшественника, норм высева, фракционирования семян по массе в воздушном потоке, азотной подкормки в фазу кущения и сроков уборки на качество и урожайность семян

овса голозёрного и их изменение в процессе хранения. Установлены корреляционные зависимости урожайности и качества семян с экологическими факторами (температурный режим и увлажнение) в период вегетации растений. Определены энергетическая и экономическая эффективность приёмов технологии возделывания голозёрного овса.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать производству лучший предшественник, оптимальные нормы высева, фракции семян, выделенных по массе в воздушном потоке, дозы азотной подкормки, сроки уборки для формирования высоких посевных, технологических качеств и урожайности семян голозёрного овса, обеспечивающие продолжительный период их сохранности.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на 8 - й научной конференции аспирантов и соискателей "Науке нового века - знания молодых" (Киров, 2008); международной научно - практической конференции (Ульяновск, 2008); Всероссийской научно - практической конференции «Инновационные технологии — в практику сельского хозяйства» (Киров, 2009); Всероссийской научно - практической конференции молодых учёных, аспирантов, соискателей, посвящённой 80-ти-летию Вятской ГСХА «Науке нового века - знания молодых» (Киров, 2010); координационных совещаниях секции зернофуражных культур Россельхозакадемии 2008-2010 гг.; Всероссийской научно-практической конференции «Сортовые ресурсы и перспективы использования зернофуражных культур Нечерноземной зоны России» (Екатеринбург, 2010); на Учёном совете и методических комиссиях селекцентра НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого (2007-2010 гг.).

Диссертационная работа выполнена в соответствии с «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 20062010 гг.» и «Межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.» по теме 04.05.04.05., № государственной регистр. 019700004752.

Публикации. Основные положения и материалы диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в том числе 1 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных научных результатов диссертации.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 170 страницах и состоит из 8 глав, выводов, предложений производству, списка литературы и приложений. Работа содёржит 6 таблиц и 30 рисунков, 15 приложений. Список литературы включает 296 источников, из них 25 - на иностранных языках.

Содержание работы

Обзор литературы

На основе анализа источников научной литературы показано влияние технологии возделывания на урожайность и качество зерновых культур. Проведён обзор данных эффективности применения удобрений и фракционирования семян

в Нечерноземной зоне РФ. Рассмотрено влияние предшественника, норм высева на формирование урожая и качества семян. Описаны методы энергетической и экономической эффективности возделывания зерновых культур.

Материал, условия и методика проведения исследований

Исследования проведены в 2007-2010 гг. в ГНУ НИИСХ Северо-Востока Россельхозакадемии с использованием включенных в Госреестр РФ сортов ярового голозёрного овса: Вятский (ГНУ НИИСХ Северо-Востока) и Тюменский голозёрный (ГНУ НИИСХ Северного Зауралья).

Овёс Вятский - среднеспелый, вегетационный период 78 дней. Сорт сочетает урожайность с высоким качеством зерна. Средняя урожайность за годы конкурсного сортоиспытания (2002-2004 гг.) составила 3,77 т/га. Высота растения 77110 см. Устойчив к полеганию и осыпанию. Натура зерна 647 г/л, масса 1000 зёрен 28,1 г, содержание белка в зерне 15,71%, жира - 4,38%. Пригоден для использования на продовольственные и зернофуражные цели. Средневосприимчив к поражению пыльной головней на инфекционном фоне.

Овёс Тюменский голозёрный - среднеспелый, период вегетации 80 дней, средняя урожайность по данным конкурсного сортоиспытания НИИСХ Северо-Востока 3,32 т/га (2002-2004 гг.). Устойчивость к полеганию средняя. Масса 1000 зёрен 18-27 г, натура зерна 560-690 г/л. Содержание белка в зерне 16,8-18,7%. Сильновосприимчив к пыльной головне и бактериальному ожогу, восприимчив к корончатой ржавчине.

Полевые опыты закладывали по схеме рандомизированного блока в 4-х-кратной повторности. Учетная площадь делянки 10 м2. Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, сформированная на элювии пермских глин.

Агрохимические показатели почвы: гумус - 2,51-3,72% (от средне- до силь-ногумусированных), кислотность - 4,4-6,9 (от сильнокислых до нейтральных), содержание фосфора - 334-376 мг/кг (очень высокое), калия - 224-287 мг/кг (от высокого до очень высокого).

Исследования проведены в серии опытов:

1. Формирование урожая и качества зерна голозёрного овса в зависимости от предшественника и норм высева

Предшественники: клевер луговой 1 г.п. на семена, чистый пар, озимая рожь (с запахиванием соломы).

1 - посев с нормой высева 4 млн. всхожих семян на га; 2 - посев с нормой высева 5 млн. всхожих семян на га; 3 - посев с нормой высева 6 млн. всхожих семян на га; 4 (К) - контроль - посев с нормой высева 7 млн. всхожих семян на га; 5 - посев с нормой высева 8 млн. всхожих семян на га.

2. Влияние разделения семян на фракции на урожайность и качество голозёрного овса

1 (К) - контроль - исходный образец семян; 2 - посев семенами тяжёлой фракции; 2 — посев семенами средней фракции; 3 - посев семенами лёгкой фракции. Норма высева семян в опыте 7 млн. всхожих семян на га.

Разделение на фракции осуществлялось на сепараторе пневматическом СП-4У-Р. Выделены три фракции: тяжёлая, средняя, лёгкая.

3. Влияние подкормки азотом в фазу кущения на качество и урожайность семян и зерна голозёрного овса

1(К) - фон N4gP4gK48 (контроль) - без подкормки; 2 - фон Ы48Р48Кч8 + подкормка аммиачной селитрой в фазу кущения в дозе 30 кг д.в./га; 3 - фон ИдвРдвКдв + подкормка аммиачной селитрой в фазу кущения в дозе 45 кг д.в./га; 4 - фон N4gP48K48 + подкормка аммиачной селитрой в фазу кущения в дозе 60 кг д.в./га. В качестве источника азота в подкормку использовали аммиачную селитру (34 % азота) производства ОАО «ЗМУ КЧХК». Норма высева семян в опыте - 7 млн. всхожих семян/га.

4. Влияние сроков уборки на урожайность и качество голозёрного овса.

1 (К) - контроль - оптимальный срок уборки, начиная с фазы полной спелости, 2 срок - уборка после оптимального срока через 5 дней, 3 срок - уборка через 10 дней, 4 срок - уборка через 15 дней; 5 срок - уборка через 20 дней от оптимального. Норма высева семян в опыте - 7 млн. всхожих семян на га.

5. Влияние элементов технологии возделывания на посевные качества семян и урожайность голозёрного овса при хранении.

Закладка на хранение семян урожая 2007 г. с каждого варианта опытов по 1 кг с последующей проверкой в 2008, 2009,2010 гг. энергии прорастания, лабораторной и полевой всхожести семян, урожайности. Размер делянки 1 м2, повтор-ность - 6-ти кратная.

Закладка опытов, наблюдения и учеты произведены в соответствии с "Методикой Государственного сортоиспытания. .."(1971 г.). Статистическая обработка данных - по Б.А. Доспехову (1973 г.) с использованием компьютерной программы Agros 2.07.

Биохимические анализы проведены в аналитической лаборатории ГНУ НИИСХ Северо-Востока. Общий азот определяли фотометрическим методом с индофенольной зеленью (модификация ЦИНАО) в соответствии с ГОСТ 13496.4-97 и ГОСТ Р51417-99. Процент белка рассчитывали с использованием коэффициента 5,7. Содержание жира определяли методом экстракции авиационным бензином по Рушковскому в соответствии с ГОСТ 13496.15-97. Метод определения содержания крахмала - поляриметрический на сахариметре СУ-4 (ГОСТ 10845-76).

Масса 1000 семян - в соответствии с ГОСТ 12042-80. Для анализа использовали семена основной культуры, выделенные из навесок, отобранных по ГОСТ 12036-85. Натурный вес измеряли при помощи пурки вместимостью 1 л в соответствии с ГОСТ 10840-64. Определение энергии прорастания и лабораторной всхожести по ГОСТ Р 52325 - 2005. Полевую всхожесть учитывали при посеве 100 семян в 6-ти-кратной повторности.

Расчёт энергетической эффективности производства семян овса - в соответствии с "Методическим пособием по определению энергозатрат" (Ф.Ф. Муха-мадьяров и др., 1997). Экономическую эффективность рассчитывали с использованием методических указаний по расчету экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских работ, изо-

бретений и рационализаторских предложений для условий Северо-Востока европейской части РФ (Т.П. Кокурин, 2007).

Результаты исследований

Формирование урожая и качества зерна голозёрного овса в зависимости от предшественника и норм высева

Предшественник меняет режим почвенного питания для последующих культур. Снизить отрицательное последействие недостатка влаги можно регулированием нормы высева.

Установлено, что лучшим предшественником в исследованиях для изучаемых сортов был клевер луговой 1 г. п. на семена (рис. 1).

■ 1 02 аз В4 (К) 05

Рис. 1. Влияние предшественника и норм высева на урожайность голозёрного овса (среднее за 2007-2009 гг.): I - посев с нормой высева 4 млн. всхожих семян на га; 2 - посев с нормой высева 5 млн. всхожих семян на га; 3 - посев с нормой высева 6 млн. всхожих семян на га; 4 (К) - контроль - посев с нормой высева 7 млн. всхожих семян на га; 5 - посев с нормой высева 8 млн. всхожих семян на га.

В среднем за годы исследований урожайность при посеве по пласту клевера лугового 1 г. п. на семена составила по сорту Вятский 4,0 т/га, овсу Тюменский голозёрный 3,9 т/га.

Наиболее высокую среднюю по годам урожайность - 4,3 т/га при посеве со пласту клевера лугового 1 г. п. голозёрный овёс сформировал при норме высева 6 млн. всхожих семян/га, по чистому пару - 3,6 т/га и озимой ржи - 3,5 т/га при норме высева 8 млн. всхожих семян/га. При снижении нормы высева до 4 млн. всхожих семян/га урожайность снижалась.

Исследования показали, что повышение урожайности у голозёрных сортов связано преимущественно с количеством продуктивных стеблей на единицу площади (г = 0,65*), которое, в свою очередь, определяется как нормой высева, так и предшественником. В среднем по сортам за годы исследований количество продуктивных стеблей на 1 м2 с увеличением нормы высева от 4 до 8 млн. всхожих семян на га повышалось от 308 до 448 при посеве по клеверу луговому 1 г. п., от 309 до 411 по чистому пару и от 300 до 417 шт. по - озимой ржи. По всем предше-

ственникам отмечено достоверное снижение показателя при норме высева 4-5 млн. всхожих семян на га. С увеличением количества продуктивных стеблей на единицу площади наблюдали снижение продуктивности метёлки за счёт уменьшения количества зёрен в ней. Наибольшее количество зёрен в метёлке голозёрного овса в среднем от 42 шт. при норме высева 8 млн. всхожих семян/га до 48 шт. при норме высева 4 млн. всхожих семян/га было при посеве по чистому пару.

При посеве по всем предшественникам отмечено снижение натурной массы зерна при заниженных нормах высева. Наибольшее значение натурной массы отмечено при посеве по клеверу луговому 1 г. п. с нормой высева 6 и 8 млн. всхожих семян/га - 669 г/л у овса Вятский и 672 г/л - Тюменский голозёрный при посеве по чистому пару с нормой высева 6 млн. всхожих семян/га.

В исследованиях наблюдали изменение посевных качеств семян в зависимости от нормы высева. Наибольшие показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести отмечены в варианте с нормой высева 6 млн. всхожих семян/га при посеве по пласту клевера лугового 1 г. п. на семена 85 и 92 %, чистому пару -80 и 84 %, озимой ржи - 84 и 88 % соответственно. Достоверное снижение лабораторной всхожести у изучаемых сортов по всем предшественникам наблюдали в варианте с нормой высева 8 млн. всхожих семян/га.

При повышенной норме высева (8 млн. всхожих семян/га) отмечено снижение полевой всхожести у сорта Тюменский голозёрный на 2; 9 и 7% соответст-

Рис. 2. Влияние предшественника, норм высева и сорта на полевую всхожесть семян голозёрного овса (среднее за 2007-2009 гг.)

У овса Вятский минимальный уровень показателя также был при посеве с нормой высева 8 млн. всхожих семян/га. При нормах высева 4-6 млн. всхожих семян/га наблюдали достоверное повышение полевой всхожести относительно контроля по всем предшественникам. Наибольший процент взошедших растений в среднем по сортам отмечен при посеве голозёрного овса по клеверу луговому с

нормой высева 4 и 5 млн. всхожих семян/га. Увеличение норм высева снижало выживаемость растений, снижение - повышало.

Влияние разделения семян на фракции на урожайность и качество голозёрного овса

Существенный рост урожайности семян на 0,4 т/га отмечен при использовании в посев семян тяжёлой фракции у овса Вятский, у сорта Тюменский голозёрный на 0,3 т/га (рис. 3).

голозерный сортам ■ 1(К) П2 ВЗ 04

Рис. 3. Влияние сорта и фракционирования на урожайность голозёрного овса (среднее за 2008-2010 гг.): 1 (К) - контроль - исходный образец, 2 - посев семенами тяжёлой фракции, 3 - посев семенами средней фракции, 4 — посев семенами лёгкой фракции

Самую низкую урожайность наблюдали в варианте с посевом семенами лёгкой фракции и в контрольном варианте.

Увеличение количества зёрен в метёлке отмечено при использовании в посев семян тяжёлой и средней фракций у сорта Вятский на 6 и 1 шт., у овса Тюменский голозёрный на 2 и 1 шт. соответственно. У растений, высеянных семенами лёгкой фракции, наблюдали снижение показателя относительно контроля. Выявлена положительная взаимосвязь признаков «количество зёрен в метёлке -урожайность» по сорту Вятский г = 0,81* и г = 0,87* - по овсу Тюменский голозёрный. Отмечено достоверное снижение массы зерна с метёлки на 0,07 г у овса Вятский и на 0,11 г у сорта Тюменский голозёрный в вариантах, посеянных семенами лёгкой фракции.

Использование в посев семян лёгкой фракции негативно отразилось на формировании продуктивного стеблестоя. Количество продуктивных стеблей на 1 м2 снизилось относительно контроля у сорта Вятский на 26 шт., у овса Тюменский голозёрный - 44 шт.

Более значимые изменения натурной массы наблюдали у сорта Тюменский голозёрный. При использовании в посев семян тяжёлой и средней фракций натурный вес зерна увеличивался относительно контроля на 14 и 9 г/л соответственно.

У более выровненного, крупнозёрного сорта Вятский значительных изменений натурной массы не выявлено.

Известно, что использование отсортированных качественных семян позволяет повысить лабораторную и полевую всхожесть (В.В. Гриценко, З.М. Калошина, 1984). В исследованиях снижение энергии прорастания от 82% в контроле до 76% при использовании в посев семян лёгкой фракции и лабораторной всхожести от 86% до 82% соответственно наблюдали в среднем по вариантам опыта (табл. 1).

Таблица 1. Влияние фракционирования на посевные качества и полевую

всхожесть семян голозёрного овса, % (среднее за 2007-2009 гг.).

Сорт(А) Вариа>гг (В) Энергия прорастания Лабораторная всхожесть Полевая всхожесть

Исходный образец (К) 83 89 73

Вятский Тяжёлая фракция 86 93 82

Средняя фракция 85 91 83

Легкая фракция 78 83 65

Исходный образец (К) 81 84 70

Тюменский Тяжёлая фракция 83 88 79

голозёрный Средняя фракция 80 86 75

Лёгкая фракция 75 82 59

Исходный образец (К) 82 86 72

Среднее Тяжёлая фракция 84 91 81

Средняя фракция 82 88 79

Лёгкая фракция 76 82 62

НСРоз(А) НСР05(В) HCPos(AB) 2 3 4 2 3 7 4 6 8

Максимальные показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести получены при использовании в посев семян тяжёлой фракции - 84 и 91% соответственно.

Наибольшее снижение энергии прорастания и лабораторной всхожести было характерно при использовании в посев семян лёгкой фракции для сорта Тюменский голозёрный на 6 и 8%, Вятский - на 5 и 6% соответственно по показателям относительно контроля.

Критерием оценки результатов лабораторных опытов является поведение семян в полевых условиях (В.Н. Пакуль, 2007). В наших исследованиях в среднем по годам высокую полевую всхожесть наблюдали в вариантах, посеянных семенами тяжёлой и средней фракций - 82 и 83% у овса Вятский, 79 и 75% - Тюменский голозёрный. Значительное снижение палевой всхожести относительно контроля у сортов Вятский на 8% и Тюменский голозёрный на 11% отмечено при использовании в посев семян лёгкой фракции.

Влияние подкормки азотом в фазу кущения на качество и урожайность семян и зерна голозёрного овса.

В исследованиях 2007 - 2009 гг. урожайность голозёрного овса увеличивалась по мере возрастания подкормки азотом в фазу кущения. Наибольшая урожайность была при внесении подкормки в дозах N45 и N6o- Овёс Вятский был бо-

лее отзывчив на улучшение азотного питания, чем Тюменский голозёрный. Прибавка урожая зерна составила у сорта Вятский 0,5 и 0,6 т/га, Тюменский голозёрный — 0,4 и 0,4 т/га соответственно по дозам (рис. 4).

Вятский Тюменский Среднее по голозерный сортам

■ 1(К) 02 ИЗ В4

Рис. 4. Влияние подкормки азотом на урожайность голозёрных сортов овса (среднее за 2007-2009 гг.): 1 (К) - фон N4gP48K48 (контроль) - без подкормки; 2 -фон N48P48K48 + подкормка аммиачной селитрой в фазу кущения в дозе 30 кг д.в./га; 3 - фон N48P4sK48 + подкормка аммиачной селитрой в фазу кущения в дозе 45 кг д.в./га; 4 - фон N48P48K48 + подкормка аммиачной селитрой в фазу кущения в дозе 60 кг д.в./га

Достоверный рост урожайности в вариантах подкормки N45 и N60 отмечен в 2009 г. В среднем по годам исследований с увеличением дозы подкормки наблюдали рост урожайности овса Вятский от 4,1 т/га (N30) до 4,6 т/га (N60) и 4,5 т/га (N45), Тюменский голозёрный - от 3,9 т/га (N30) до 4,2 т/га (N« и N45).

В исследованиях с увеличением дозы азотной подкормки наблюдали увеличение количества зёрен в метёлке у сорта Вятский в вариантах с N45 и Neo на 15 и 17 шт. соответственно, овса Тюменский голозёрный во всех вариантах с подкормкой на 12 - 14 шт. относительно контроля (табл. 2). Выявлена достоверная положительная зависимость между урожайностью и количеством зёрен в метёлке г = 0,80* и г = 0,85*, соответственно по сортам Вятский и Тюменский голозёрный.

Масса зерна с метёлки у сортов овса повышалась по мере увеличения дозы вносимого азота. Сопряжённость в паре признаков «масса зерна с метёлки - урожайность» была достоверная положительная г=0,80* и 0,88*, соответственно по сортам Вятский и Тюменский голозёрный.

В исследованиях у сорта Вятский количество продуктивных стеблей достоверно повысилось с увеличением дозы подкормки на 58 шт./м2 при N30, на 80 шт./м" при N45 и 90 шт./м2 при N60, у овса Тюменский голозёрный на 81; 131 и 149 шт./м^ соответственно относительно контроля. Аналогичные данные получены в разрезе лет исследований. Взаимосвязь признаков «количество продуктивных стеблей - урожайность» была положительная по сорту Вятский (г = 0,74*) и Тюменский голозёрный (г = 0,65*).

Таблица 2. Изменение элементов структуры голозёрного овса при подкорм-

. Количество Масса, г

Сорт (А) Вариант (В) зёрен в метёлке, шт. продуктивных стеблей, шт./м2 зерна с метёлки 1000 зёрен

Фон N4SP48K48 (К) 35 335 0,93 25,1

Вятский Фон + N30 39 393 1,03 26,1

Фон + N45 50 "1 415 1,16 26,9

Фон + Neo 52 425 i 1,31 26,0

Фон N48P4«K4s (К) 33 273 0,74 25,8

Тюменский Фон + N30 45 354 1,00 23,9

голозёрный Фон + N45 46 404 1,11 26,2

Фон + N60 47 422 1,15 26,6

Фон NjgPíjKís (К) 34 304 0,84 Г 25,4

Среднее Фон + N30 42 374 1,02 25,0

Фон + N45 48 410 1,14 26,6

Фон + N«o 50 424 1,23 26,3

НСР05 (А) HCPos (В) 3 5 39 56 0,07 0,11 1,2 1,7

НСР05(ЛВ) 7 77 0,14 2,4

По мере возрастания дозы подкормки азотом наблюдали рост содержания сырого белка в зерне голозёрного овса (рис. 5). Наибольшее содержание белка в среднем по опыту было отмечено при подкормке N60 - 15,00%. Аналогичные данные получены в разрезе лет исследований.

17 15

аГ 13

X

es £ CL U

Ч О

U

11

■ Вятский -Вятский

Белок

Жир

N30 N45

Доза подкормки, кг д.в. / га

N60

Тюменский голозёрный Тюменский голозёрный

Рис. 5. Содержание белка и жира в семенах овса при применении азотной подкормки в фазу кущения (среднее за 2007 - 2009 гг.)

Наибольшее содержание жира было у овса Вятский. Достоверное снижение показателей наблюдали при подкормке N45 и Neo на 1,31 и 1,13% соответственно у сорта Вятский и Тюменский голозёрный при всех градациях подкормки от 1,11 до 1,43%.

Подкормка азотом положительно повлияла на посевные качества семян голозёрного овса. Энергия прорастания у сорта Вятский увеличилась относительно контроля на 7 и 5%, лабораторная всхожесть - на 5 и 3% при дозах N45 и N60 соответственно. У овса Тюменский голозёрный отмечено достоверное повышение энергии прорастания во всех вариантах подкормки. Однако увеличение дозы подкормки азотом до Ngo вызвало депрессию энергии прорастания и лабораторной всхожести относительно варианта N45 на 2% как в разрезе сортов, так и в среднем по опыту.

Показатели полевой всхожести при подкормке в дозах N4S и N6o увеличились на 11 и 10 % соответственно.

Влияние сроков уборки на урожайность и качество голозёрного овса.

От своевременности уборки в значительной степени зависит количество и качество урожая семян. Запаздывание с уборкой оказало негативное влияние на формирование урожайности голозерных сортов овса. Максимальные потери зерна отмечены при запаздывании с уборкой на 20 дней. Они составили по сорту Вятский - 0,8 т/га, Тюменский голозёрный - 0,9 т/га (рис. 6).

Вятский Тюменский Среднее по голозёрный сортам

■ 1(к> П2 аз 04 as

Рис. 6. Влияние сорта и сроков уборки на урожайность голозёрных сортов овса (среднее за 2007-2009 гг.): 1 (К) - контроль - оптимальный срок уборки, начиная с фазы полной спелости, 2 - уборка после оптимального срока через 5 дней, 3 - уборка после оптимального срока через 10 дней, 4 - уборка после оптимального срока через 15 дней, 5 - уборка после оптимального срока через 20 дней.

Формирование более низкой урожайности голозерного овса при поздних сроках уборки связано с депрессией по ряду показателей структуры урожая. Отмечена тенденция к уменьшению количества продуктивных стеблей на единицу площади к последнему сроку уборки. В среднем за годы исследований количество продуктивных стеблей на 1 м2 к уборке достоверно снижалось с 489 шт. в контроле до 295 шт. к последнему сроку уборки.

В исследованиях наблюдали положительную корреляционную зависимость урожайности сортов Вятский и Тюменский голозёрный с количеством продук-

тивных стеблей на единицу площади (г = 0,72*; г = 0,75* соответственно по сортам). Запаздывание с уборкой привело к снижению количества зёрен в метёлке с 38 шт. в контроле до 25 шт. при уборке через 20 дней у сорта Вятский и с 44 до 30 шт. у овса Тюменский голозёрный.

Своевременность уборки и подработки зерна отражается и на его технологических свойствах. Длительная передержка созревшего зерна на корню ведёт к прорастанию, порче зерна, снижению натуры, веса 1000 зёрен. Достоверное снижение натуры зерна отмечено при уборке через 10, 15 и 20 дней от оптимального. Запаздывание с уборкой привело к снижению содержания сырого белка в зерне голозёрного овса. При задержке с уборкой на 5,10,15 и 20 дней в среднем по сортам содержание сырого белка снизилось на 0,73 %, 0,86 %, 1,14 % и 1,30 % соответственно.

Достоверное снижение энергии прорастания у семян голозёрного овса отмечено при уборке через 15 и 20 дней от оптимального срока на 4 и 6 % по сорту Вятский, на 6 и 8 % - Тюменский голозёрный (табл. 3). Негативно поздние сроки уборки отразились и на лабораторной всхожести. У овса Вятский значительное снижение показателя отмечено при уборке через 15 и 20 дней на 5 и 8 % соответственно, у сорта Тюменский голозёрный падение лабораторной всхожести на 7 % наблюдали при последнем сроке уборки.

Таблица 3. Влияние сорта и сроков уборки на формирование посевных

качеств семян и полевой всхожести голозёрного овса (среднее за 2007-2009 гг.)

Сорт(А) Вариант (В) Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, % Масса 1000 семян, г

Оптимальный (К) 83 91 27,9

Через 5 дней 88 89 27,6

Вятский Через 10 дней 83 89 27,0

Через 15 дней 79 86 26,6

Через 20 дней 77 83 26,0

Оптимальный (К) 88 92 28,1

Тюменский голозерный Через 5 дней 87 92 27,7

Через 10 дней 85 90 27,1

Через 15 дней 82 90 26,5

Через 20 дней 80 85 25,9

Оптимальный (К) 86 92 28,0

Через 5 дней 88 91 27,6

Среднее Через 10 дней 84 90 27,1

Через 15 дней 81 88 26,6

Через 20 дней 78 84 26,0

НСР05 (А) НСР05(В) НСР<и(АВ) 2 4 6 3 4 6 0,5 0,7 1,0

Задержка с уборкой на 15 и 20 дней привела к снижению полевой всхожести семян сорта Вятский на 8 и 14 % соответственно. У овса Тюменский голозёрный снижение полевой всхожести семян отмечено при запаздывании с уборкой на 5, 10,15 и 20 дней на 8 %, 10 %, 11 % и 22 % соответственно.

Депрессию по массе 1000 семян наблюдали в вариантах задержки с уборкой на 10,15 и 20 дней от контроля.

Влияние элементов технологии возделывания на посевные качества семян и урожайность голозёрного овса при хранении.

Только в надлежащих условиях выращивания семена сохраняют свои сортовые качества и преимущества, приобретают высокие урожайные и посевные свойства (З.М. Калошина, 1973).

В 2010 г. лучшие показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести семян голозёрного овса урожая 2007 г. отмечены у семян, полученных по предшественнику озимая рожь. Наибольшее снижение энергии прорастания до 15% к 2010 г. относительно 2008 г. у сорта Вятский наблюдали у семян, полученных в 2007 г. при посеве по пласту клевера лугового 1 г. п. на семена и по озимой ржи. У овса Тюменский голозёрный до 14 % по этим же предшественникам.

Лабораторная всхожесть семян голозёрного овса в среднем по сортам при посеве по пласту клевера в 2010 составила 71-76 %, чистому пару - 66-74 %, озимой ржи - 78-84 % (рис. 7). Снижение показателя к 2010 г. составило 5-11 % у семян, полученных по пласту клевера лугового 1 г. п., 3-10 % - по чистому пару и 36 % - по озимой ржи.

Норма высева, млн. всхожих семян на га Клевер ■ Чистый пар -Озимая рожь

Рис. 7. Влияние предшественника и норм высева на лабораторную всхожесть семян голозёрного овса урожая 2007 г. при хранении

В среднем по сортам наблюдали значительное снижение полевой всхожести в 2010 году относительно 2008 года при использовании в посев семян с вариантов норм высева 4 и 5 млн. всхожих семян на 1 га.

Наибольшую урожайность голозёрный овёс в среднем по годам сформировал при использовании в посев семян урожая 2007 г., полученных по предшественнику клевер луговой 1 г. п. Прибавка урожайности - 0,3 т/га относительно контроля отмечена в варианте с нормой высева 6 млн. всхожих семян/га. Во все годы исследований по всем предшественникам снижение урожайности наблюдали при посеве семенами с варианта - норма высева 4 млн. всхожих семян/га.

В исследованиях наблюдали различия в изменении посевных качеств семян урожая 2007 г. в процессе хранения, полученных на различных фонах подкормки азотом. Наиболее высокие показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести к 2010 г. были в варианте с подкормкой в дозе N45. У сорта Вятский они составили 78 и 79 %, овса Тюменский голозёрный - 78 и 83 %. В среднем по сортам наибольшее снижение энергии прорастания с 78 до 68 % и лабораторной всхожести с 82 до 76% отмечено в контрольном варианте (табл. 4).

У семян сорта Вятский после трёх лет хранения в варианте на фоне внесения подкормок N30 и N45 наблюдали более высокую относительно контроля энергию прорастания - 78 % и лабораторную всхожесть при подкормках N30 и N^ - 82 %. У овса Тюменский голозёрный эти показатели были выше при N45.

В исследованиях наблюдали снижение полевой всхожести семян урожая 2007 года, в том числе полученных в варианте без подкормки. В среднем по сортам наиболее высокие показатели полевой всхожести в 2010 году отмечены при использовании в посев семян с вариантов, где вносили подкормку в дозах N45 и Néo -74 % и 75 % соответственно.

Таблица 4. Влияние азотной подкормки на посевные качества и полевую всхожесть семян голозёрного овса урожая 2007 г. при хранении, %

Сорт (А) Вариант (В) Энергия прорастания Лабораторная всхожесть Полевая всхожесть

2008 г. 2010 г. 2008 г. 2010 г. 2008 г. 2010 г.

OohN«P481C,8(K) 75 71 80 76 74 66

Вятский Фон + N,0 79 78 82 82 77 68

Фон + N45 78 78 80 79 78 69

Фон + NÍO 80 76 84 82 76 i 74

Фон N48P48K48 (К) 80 65 83 75 70 Г 66

Тюменский Фон + N30 81 68 86 70 72 68

голозйрный Фон + N45 81 78* 86 83 78 78

Фон + N® 85 70 88 75 78 76

Фон NjePflglQs (Ю 78 68 82 76 72 66

Среднее Фон + N» 80 73 84 76 74 68

ФОН + N45 80 78 83 81 78 74

Фон + Nso 82 73 86 78 77 75

НСРО5(А) НСРо5(В) 3 5 8 11 2 3 6 9 8 11 9 13

НСР05(АВ) 7 16 4 13 16 18

Семена голозёрного овса урожая 2007 г., убранные в вариантах с азотной подкормкой, при посеве в 2008-2010 гг. сформировали более высокую, относительно контроля, урожайность (рис. 8.).

Наиболее высокая средняя урожайность получена при использовании семян с варианта подкормки N45. У сорта Вятский прибавка варьировала в среднем по годам от 0,5 т/га при N30 до 1,1 т/га при N45 и Neo, у овса Тюменский голозёрный от 0,6 т/га при N30 до 0,9 т/га и 0,7 т/га при N45 и NM соответственно.

__—а- -а

■ "

^-—" ~t

--- --А

О (К) N30 N45 N60

Доза подкормки, кг д.в. / га -♦-2008 г. -«-2009 г. —ás—2010 г. -^-среднее

Рис. 8. Влияние азотной подкормки на урожайность голозёрного овса

урожая 2007 г.

В процессе хранения наблюдали изменение посевных качеств семян, различных сроков уборки. У семян голозёрных сортов с посевов, убранных в оптимальный срок, после трёх лет хранения энергия прорастания была выше, чем с вариантов запаздывания с уборкой (табл. 5).

Таблица 5. Влияние срока уборки на изменение посевных качеств и полевой всхожести семян голозёрного овса урожая 2007 г. при хранении, %

Сорт(А) Вариант(В) Энергия прорастания Лабораторная всхожесть Полевая всхожесть

2008 г 2010 г. 2008 г. 2010 г. 2008 г. 2010 г.

Вятский Оптимальный (К) 80 78 83 83 80 72

Через 5 дней 80 75 84 80 81 78

Через 10 дней 77 75 79 78 76 64

Через 15 дней 74 68 78 73 73 58

Через 20 дней 72 60 77 74 69 50

Тюменский голозёрный Оптимальный (К) 78 78 86 86 82 72

Через 5 дней 79 78 83 81 79 74

Через 10 дней 74 74 77 76 79 69

Через 15 дней 77 62 80 73 70 62

Через 20 дней 73 68 76 70 65 64

, Среднее Оптимальный (К) 79 78 84 84 81 72

Через 5 дней 80 76 84 81 80 76

Через 10 дней 76 74 78 77 78 66

Через 15 дней 76 65 79 73 72 60

Через 20 дней 72 64 76 72 67 57

НСР05(А) НСР05(В) НСР05(АВ) 4 6 8 3 5 7 4 6 8 3 5 7 5 8 11 12 19 27

Значительное снижение показателя в 2010 году в среднем по сортам наблюдали при уборке через 15 и 20 дней после оптимального срока на 11 и 8 % соответственно. Лабораторная всхожесть семян урожая 2007 г., убранных в оптималь-

ный срок, к 2010 г. практически не уступала показателю 2008 г. как в среднем, так и в разрезе сортов. Максимальное снижение лабораторной всхожести у сорта Вятский отмечено в варианте уборки через 15 дней от оптимального срока на 5%, Тюменский голозёрный - на 7%. Наибольший средний по сортам показатель полевой всхожести семян голозёрных сортов урожая 2007 г. был в 2010 г. в варианте с семенами, убранными через 5 дней от оптимального - 76%. В 2010 г. максимальное снижение полевой всхожести относительно уровня 2008 г. на 19% отмечено у сорта Вятский при уборке через 20 дней от оптимального. У овса Тюменский голозёрный при уборке в этот срок значительного снижения показателя не наблюдали.

При использовании в посев семян, полученных в 2007 г. в вариантах с уборкой на 10, 15 и 20 дней позднее оптимального срока, отмечено достоверное снижение урожайности относительно контроля (рис. 9).

Контроль через 5 через 10 через 15 через 20 дней дней дней дней

-♦-2008 г. -»-2009 г. —А—2010 г. -^-среднее

Рис. 9. Влияние сроков уборки на урожайность голозёрного овса урожая 2007 г.

Энергетическая и экономическая эффективность возделывания голозёрного овса.

На основании анализа установлено, что наиболее эффективен посев голозёрного овса по пласту клевера лугового 1 года пользования на семена с нормой высева 5-6 млн. всхожих семян на 1 га. Вторым предшественником по показателям энергетической эффективности является озимая рожь. Наиболее благоприятные агроклиматические условия для получения высокого урожая семян голозёрного овса сложились в 2009 году, когда с увеличением урожайности на 1,1 т/га относительно контроля в варианте с нормой высева 6 млн. всхожих семян/га (по предшественнику клевер луговой 1 г. п. на семена) энергоёмкость единицы основной продукции снизилась на 541 МДж/т, при коэффициенте энергетической эффективности 2,60 ед. Близкий по значению коэффициент энергетической эффективности (2,56 ед.) получен при норме высева 5 млн. всхожих зёрен на 1 га.

С позиции энергетического преимущества наиболее эффективно использование азотной подкормки посевов овса сорта Вятский в дозе N60, как и в среднем по опыту. В этом варианте у сорта Вятский получена наименьшая энергоёмкость

единицы основной продукции (8005 МДж/т). Коэффициент энергетической эффективности увеличивался от 2,01 в контроле до 2,08 ед.

Лучшие показатели экономической эффективности возделывания голозёрного овса в среднем за годы исследований (2007-2009) получены по предшественнику клевер луговой 1 г. п. на семена. Чистый доход возрастал (по предшественнику клевер луговой 1 г. п. на семена) от 18,0 до 24,1 тыс. руб./га, (по предшественнику - чистый пар) - от 13,2 до 15,4 тыс. руб./га, (по предшественнику озимая рожь) - от 11,6 до 13,6 тыс. руб./га. Максимальный показатель чистого дохода -24,1 тыс. руб./га достигается при возделывании голозёрного овса по пласту клевера лугового первого года пользования и при норме высева 6 млн. всхожих семян на 1 га. При этом себестоимость снизилась на 65,66 руб. относительно контроля, а рентабельность производства овса достигла 165,0 %.

Эффективность использования подкормки азотом в фазу кущения на сортах Вятский и Тюменский голозёрный изменялась по годам. В среднем за годы исследований (2007-2009 гг.) в вариантах с подкормкой в фазу кущения наблюдали снижение себестоимости 1 ц зерна сорта Вятский при Neo - на 19,14 руб. и ЬЦ5 -на 18,74 руб. Себестоимость зерна сорта Тюменский голозёрный снижалась на 14,93 руб. при N45 за счёт прибавки урожайности на 0,6 т/га, 0,5 т/га и 0,4 т/га соответственно. Чистый доход при подкормке в дозах N45 и N60 в среднем по сортам был практически одинаков и составил 22,6 и 23,0 тыс. руб. с 1 га соответственно, при показателе на контроле 19,4 тыс. руб. Рентабельность производства зерна при применении подкормок N45 и N60 в среднем по сортам находилась на уровне 138,2 %. Это свидетельствует о высокой эффективности производства продукции, и, возможном интересе производственников к возделыванию культуры.

Выводы

1. Лучшие показатели посевных качеств семян голозёрного овса достигнуты при посеве по предшественнику - клевер 1 г. п. на семена. Для получения семян с более высокими показателями качества следует использовать нормы высева 5 и 6 млн. всхожих семян на 1 га. Загущение посевов вызывает снижение энергии прорастания и всхожести. Посев по пласту клевера с нормой высева 6 млн. всхожих семян на 1 га обеспечил получение урожайности по сорту Вятский 4,5 т/га, по овсу Тюменский голозёрный - 4,2 т/га. Наибольшая реализация потенциала сортов Вятский и Тюменский голозёрный при посеве по чистому пару достигается при использовании нормы высева 8 млн. всхожих семян на 1 га.

2. Наибольшее количество белка в зерне голозёрный овёс сформировал при посеве по пласту клевера с нормой высева 6 млн. всхожих семян на 1 га -15,22%. Содержание масла (жира) в зерне зависит от сорта, нормы высева и предшественника Минимальное содержание жира в зерне голозёрного овса получено с посевов по чистому пару (4,55 %) при норме высева 4 млн. всхожих семян/га, максимальное (6,12 %) при 7 млн. всхожих семян/га по пласту клевера лугового 1 г. п. на семена.

3. Посев голозёрного овса семенами тяжёлой и средней фракций обеспечил прибавку урожайности на 0,3 и 0,2 т/га соответственно и более высокие показате-

ли массы 1000 семян, энергии прорастания, лабораторной и полевой всхожести, выживаемости растений. Посев семенами лёгкой фракции привёл к снижению урожайности, а также энергии прорастания на 5 % и лабораторной всхожести на 6 % у овса Вятский, у сорта Тюменский голозёрный на 6 % и 2 % соответственно. Полевая всхожесть при использовании в посев семян тяжёлой и средней фракций составила 82 и 83 % по сорту Вятский, 79 и 75 % - Тюменский голозёрный.

4. При подкормке азотом (твёрдая аммиачная селитра) в фазу кущения наблюдали повышение урожайности и качества семян. При подкормке в дозах N45 и N60 урожайность голозёрного овса в среднем по сортам увеличилась на 0,5 т/га относительно контроля и составила 4,4 т/га. Энергия прорастания и лабораторная всхожесть увеличились на 6 и 4 % соответственно в варианте с внесением подкормки N45. Наибольшую урожайность 4,5 и 4,6 т/га и лучшие показатели энергии прорастания (85 и 83 %), лабораторной всхожести (90 и 80 %) и массы 1000 семян (28,0 и 28,6 г) наблюдали у сорта Вятский при использовании подкормки азотом в дозах N45 и N6o соответственно. Азотная подкормка в дозах N45 и N60 позволила сформировать зерно с высоким содержанием белка - 14,32 и 15,00% соответственно.

5. Уборку голозёрного овса следует начинать в период наступления фазы полной спелости и проводить в течение 5 дней, когда наблюдаются лучшие показатели качества семян. Значительные потери урожая семян (0,4-0,9 т/га) и снижение посевных качеств происходят при запаздывании с уборкой на 10-20 дней от оптимального. При задержке с уборкой на 5, 10, 15 и 20 дней происходит снижение технологических и биохимических качеств голозёрного овса. Содержание сырого белка снизилось в исследованиях на 0,73 %, 0,86 %, 1,14 % и 1,30 % соответственно по срокам уборки.

6. На энергию прорастания и лабораторную всхожесть хранящихся семян урожая 2007 года оказали влияние приёмы технологии возделывания. Лучшие показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести к 2010 году сохранили семена, полученные по предшественникам клевер луговой 1 г. п. на семена и озимая рожь. Более высокую лабораторную всхожесть - 84 % сохранили семена, убранные с посевов по предшественнику озимая рожь, с нормой высева 6 млн. всхожих зёрен на 1 га. Нормы высева 5 и 6 млн. всхожих семян на 1 га позволяют лучше сохранить качество семян сорта Вятский, полученных: по предшественнику клевер луговой I г. п., и Тюменский голозёрный - по чистому пару и озимой ржи. Нормы высева 6 и 7 млн. всхожих семян на 1 га обеспечивают лучшие качества семян овса сорта Вятский, полученных по чистому пару и озимой ржи. В исследованиях с азотной подкормкой лучшая сохранность посевных качеств семян была с вариантов подкормки N45 и N60. В среднем по сортам энергия прорастания к 2010 году составила 78 % при показателе в контроле - 68 %, лабораторная всхожесть — 81 % в варианте подкормки N45, при 76 % в контроле. Уборка голозёрного овса в оптимальные сроки позволяет получеть стойкие при хранении семена.

7. Наибольшая урожайность семян голозёрного овса урожая 2007 г. в среднем за 2008-2010 гг. отмечена для семян, полученных с посевов с нормами высева 6 и 7 млн. всхожих семян на 1 га. Из предшественников лучшим является клевер луговой 1 г. п. на семена. Высокую урожайность обеспечивают семена, получен-

ные в 2007 году при применении подкормок N45 и N6o и проведении уборки в первые 5 дней после наступления полной спелости.

8. По результатам анализа самым эффективным является возделывание голозёрного овса на семена по предшественнику клевер луговой 1 г. п. с нормами высева 5 и 6 млн. всхожих семян на 1 га. Увеличение нормы высева до 7-8 млн. всхожих семян на 1 га при посеве по всем предшественникам снижает коэффициент энергетической эффективности.

На посевах голозёрного овса эффективна подкормка азотом в дозах 60 и 45 кг д. в. на га. Чистый доход по сорту Вятский увеличился на 4,3 и 3,5 тыс. руб./га соответственно дозам подкормки и на 2,9 тыс. руб./га у овса Тюменский голозёрный.

Рекомендации производству

1. Для получения высокой продуктивности и повышения качества семян голозёрного овса в условиях Волго-Вятского региона России при выборе предшественника преимущество следует отдавать клеверу и чистому пару. Оптимальная норма высева 5-7 млн. всхожих зёрен на 1 га.

2. При размножении новых голозёрных сортов и недостаточном количестве семян можно использовать норму высева 4 млн. всхожих семян на 1 га.

3. Для получения стабильного урожая с высокими качественными показателями рекомендуется использовать в посев семена тяжёлой и средней фракций, производить подкормку азотом в фазу кущения в дозах N45 и Neo- В качестве предшественника рекомендуется клевер луговой 1 года пользования на семена. Уборку голозёрного овса на семена следует проводить в течение первых 5 дней после наступления фазы полной спелости.

4. Для формирования страховых фондов голозёрного овса использовать семена, убранные не позднее 5 дней после наступления фазы полной спелости, на посевах с нормой высева 5-7 млн. всхожих зёрен на 1 га.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Вологжанина E.H., Баталова Г.А. К вопросу о влиянии элементов технологии возделывания на урожайность голозёрного овса в условиях Волго-Вятского региона России // Науке нового века - знания молодых: Сб. статей 8-й научно-практической конференции аспирантов и соискателей: В 2 ч. Киров: Вятская ГСХА, 2008. Ч. 1. С.17-20.

2. Вологжанина E.H., Баталова Г.А. Зависимость урожайности ярового голозёрного овса от выбора предшественника и норм высева // Селекция, семеноводство и технология возделывания зернофуражных культур: Мат. международной научно-практической конференции. Ульяновск: Ульяновский НИИСХ, 2008. С. 100-103.

3. Баталова Г.А., Вологжанина E.H. Значение сроков уборки в технологии возделывания голозерного овса на семена // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. Киров, 2009. № 1 (12) С. 35-39.

4. Вологжанина E.H., Баталова Г.А. Влияние подкормки азотом и сроков уборки на урожай и качество семян голозерного овса // Аграрный вестник Юго-Востока. Саратов. 2009. № 1. С. 36-38.

5. Batalova G., Burkov A., Vologzhanina Е., Glushkov A. Plonovanie I jakosc owsa w xaleznosci aerodynamicznych wlasciwosci frakcji zima II Problemy intensyfikacji pro-dukcji zwierzecej z uwzglednieniem ochrony srodowiska i standardow ue. Warszawa 22-23 wrzesnia 2009. IBMER. Warszaw. Poland. S. 171 -177.

6. Вологжанина E.H., Баталова Г.А. Реакция голозёрных сортов овса на элементы технологии возделывания // Инновационные технологии в практику сельского хозяйства: Материалы. Всероссийской научно-практической конференции, посвя-щённой 65-летию агрономического факультета. Киров, 2009. С. 7-13.

7. Вологжанина E.H., Баталова Г.А. Влияние подкормки азотом и сроков уборки на урожай и качество семян голозерного овса II Вестник Казанского ГАУ. Казань. 2009 №4(14). С. 105-109.

8. Вологжанина E.H., Баталова Г.А. О технологии возделывания ярового голозёрного овса в условиях Кировской области // Науке нового века - знания молодых : Мат. Всероссийской научно-практической конференции молодых учёных, аспирантов, соискателей, посвященный 80-тилетию Вятской ГСХА. Киров: ВГСХА, 2010. Ч. 1.С. 23-26.

Подштеано в печать 2.11.2010 г. Формат 60 х 84/16 Усл. печ. п. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 60 Отпечатано с оригинал макета

Типография ГНУ НИИСХ Северо-Востока Росселъхозахадемии 610007, г. Киров, ул. Ленина, 166-а.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Вологжанина, Елена Николаевна, Киров

ЗОНАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СЕВЕРО-ВОСТОКА имени Н.В. РУДНИЦКОГО

61 11-6/52

>укописи

Вологжанина Елена Николаевна

ЭФФЕКТИВНЫЕ ПРИЁМЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОГО ГОЛОЗЁРНОГО ОВСА В УСЛОВИЯХ ВОЛГО-ВЯТСКОГО

РЕГИОНА

Специальность 06.01.01 - «Общее земледелие»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель -доктор сельскохозяйственных наук, член - корреспондент РАСХН Г.А. Баталова

Киров-2010

Содержание

Введение

Глава I. Обзор литературы

Глава II. Условия проведения исследований, исходный материал, методика

1. Почвенно-климатические условия Волго-Вятского региона Российской Федерации и Кировской области

2. Метеорологические условия проведения исследований

3. Агротехнические условия

4. Исходный материал и методика исследований Результаты исследований

Стр. 4 10

45

45

50

57

59

63

Глава III. Формирование урожая и качества зерна голозёрного овса в зависимости от предшественника и норм высева 63

1. Влияние предшественника и норм высева на урожайность

и качество семян голозёрного овса 63

2. Посевные качества семян голозёрного овса в зависимости от предшественника и норм высева 72

Глава IV. Влияние разделения семян на фракции на урожайность и качество голозёрного овса 75

1. Влияние разделения семян на фракции по аэродинамическим свойствам на урожайность 75

2. Посевные качества голозёрного овса при посеве семенами различных фракций 81

Глава V. Влияние подкормки азотом в фазу кущения на качество и урожайность семян и зерна голозёрного овса 84

1. Влияние подкормки азотом на урожайность и качество

зерна голозёрного овса 84

2. Посевные качества семян в зависимости от подкормки азотом

в фазу кущения 89

Глава VI. Влияние сроков уборки на урожайность и качество голозёрного овса 92

1. Урожайность и качество голозёрных сортов овса в зависимости от сроков уборки 92

2. Посевные качества семян голозёрного овса при разных

сроках уборки 98

Глава VIL Влияние элементов технологии возделывания на посевные

качества семян и урожайность голозёрного овса при хранении 101

Глава VIII. Энергетическая и экономическая эффективность

возделывания голозёрного овса 111

Выводы 124

Рекомендации производству 127

Список литературы 128

Приложение 155

Введение

Актуальность темы. Россия является лидером по производству овса в мире - 4,9 млн. т в 2006 г., 5,4 млн. т - в 2007 г., 5,8 млн. т - в 2008 г. (Лысенко-ва, Васютин, 2000; Баталова, 2008), 5,4 млн. т - в 2009 г.

Основные посевы овса сосредоточены в Сибирском, Приволжском и Центральном Федеральных округах. Широкий ареал культуры связан с богатством биотипов овса и его хорошей приспособляемостью к условиям возделывания (Баталова, 2008).

Производство зерна для сельхозпредприятий Волго-Вятского региона -один из самых сложных и важных вопросов, это связано с экстремальностью природно-климатических условий ведения земледелия на значительной части территории региона (Войтович и др., 2008А; Сысуев и др., 2010).

В Кировской области в 1985-1988 гг. овёс высевали на площади 336414 тыс. га, к 2009 г. посевы сократилась до 65 тыс. га. Валовое производство овса в области составило в 2009 г. 133,6 тыс. т или 124,7% к уровню 2008 г.

В посевах как в Кировской области, так и в целом по России распространён, преимущественно, овёс плёнчатый. Голозёрные формы посевного овса не получили широкого распространения в культуре, так как по урожайности они уступают пленчатым из-за череззерницы, большей чувствительности к агротехнике возделывания и условиям хранения, более высокой требовательностью к водно-тепловому режиму выращивания, почве и чистоте полей, имеют относительно низкую полевую всхожесть (Лукьянова, Родионова, 1977; Лоскутов, 2009). Урожайный потенциал современных сортов оценивается на уровне 5 т/га (Уазе1 Н. et а1., 1988), у сорта Першерон (селекции НИИСХ Северо-Востока) урожайность составила 5,9 т/га (Баталова, 2009). Одной из причин пониженной по сравнению с пленчатыми генотипами урожайности у голозерного овса является низкая масса 1000 зерен, в связи с отсутствием пленки (Сегшак, Моиску, 1998).

Однако, учитывая, что выход крупы из голозёрных овсов составляет 99,2 %, а из плёнчатых - 71,5 %, урожай крупы голозёрных овсов равен 4891 кг/га,

из плёнчатых - 4867 кг/га (Cleland R., 1976). Изготовление пищевых концентратов из него упрощает процесс производства, увеличивает выход готовой продукции и снижает ее себестоимость (Родионова и др., 1978). При использовании на кормовые цели он имеет более высокую питательную и энергетическую ценность (Hoekstra, et. al, 2002; Peltonen-Sainio, et. al., 2004).

Безусловным преимуществом голозёрного овса является более высокое процентное содержание белка, жира, лизина и аргинина по сравнению с зерновкой овса плёнчатых форм, что представляет большую ценность в продовольственном и кормовом отношении (Родионова и др., 1978; Родионова и др., 1994; Магуров и др., 2008). По содержанию белка голозёрные сорта превосходят плёнчатые на 1,9-3,5% (Белкина, Марикова, 2009). Белок голозёрного овса имеет наибольшую биологическую ценность среди зерновых культур (Рядчиков, 1978; Moudry, 1998).

Белковый комплекс зерна плёнчатого овса представлен в основном низкомолекулярными белками (альбумины и глобулины) - 38,3-40,7%, у голозёрного преобладают глютелины - 47,33-50,40% (Козлова, Акимова, 2009). Белок легко усваивается организмом, отличается от белка пшеницы и ячменя повышенным содержанием таких экзогенных аминокислот, как лизин, валин, цистин, лейцин и другие (Митрофанов, Митрофанова, 1972; Robbins et al., 1971). При этом голозёрные сорта отличаются от плёнчатых меньшим количеством спиртосодержащих белков, что в свою очередь может свидетельствовать о лучшей сбалансированности белка голозёрных форм по аминокислотному составу (Козлова, Акимова, 2009).

В сравнении с другими хлебными злаками зерно овса содержит в 2-3 раза больше жиров (3...11%) (Лоскутов и др., 2008). Жир овса обладает высокой энергетической ценностью, а также благоприятным соотношением жирных кислот - низкое содержание линоленовой (18 : 3) и высокое олеиновой (18 : 1) и линолевой (18 : 2) (Kalbasi-Ashnfri, Hammond, 1997). Он имеет высокий уровень антиоксидантов (Peterson, Wood, 1997), отличается высокой перевариваемостью и хорошо усваивается организмом (Сичкарь, Лишкевич,

1958; Сичкарь, 1966;).

Несомненным достоинством голозёрного овса является его устойчивость к осыпанию (Hoekstra, et. al, 2002; Peltonen-Sainio, et. al., 2004;).

Интерес к использованию голозёрных овсов значительно возрос в последние годы в различных странах (Лызлов, 1991; Баталова, Русакова, 2005; Халецкий, Сорока и др., 2007). В Российской Федерации первый сорт голозёрного овса был районирован в 2000 г. - Тюменский голозерный (НИИСХ Северного Зауралья). С 2005 г. допущен к использованию голозёрный сорт Левша (Кемеровский НИИСХ), с 2007 г. - Вятский (НИИСХ Северо-Востока), с 2008 г. Голец (Красноярский НИИСХ) и Сибирский голозёрный (Сибирский НИИСХ). В настоящее время в Госкомиссии проходят испытания ещё несколько голозёрных сортов, созданных в различных селекционных учреждениях России (Лоскутов, 2009).

По мнению С.П. Халецкого (2007) преимущества использования зерна голозёрного овса состоят в следующем: при переработке на пищевые продукты выход готовой продукции увеличивается на 20-25%; при кормлении поросят голозёрным овсом денежный доход на каждом килограмме прироста живой массы выше на 3-5%, по сравнению с шелушенным овсом; включение в рационы кур-несушек до 40% голозёрного овса обеспечивает дополнительную прибыль до 250 долларов в расчёте на 1000 голов и позволяет заменить в рационах часть дефицитного зерна кукурузы и пшеницы.

Исследованиями канадских ученых показано, что пониженная урожайность зерна голозерного овса не связана с морфологией цветка и генами голо-зёрности, поэтому голозёрность не является препятствием для создания новых высокоурожайных сортов (Burrows, et. al., 2001). Таким образом, использование новых сортов и адекватных им сортовых технологий позволяет повысить урожайность голозёрных сортов овса.

Для отдельных почвенно-климатических зон разработаны технологии возделывания зерновых культур при разном уровне интенсификации производства (Войтович и др., 2008Б). Однако для голозёрного овса данные технологии

не разработаны. Основными технологическими факторами, позволяющими реализовать биологический потенциал культуры через количество и качество урожая, являются: адаптивный сорт, качественный семенной материал, предшественники, сроки сева и уборки, нормы высева, использование удобрений, система обработки почвы, уход за посевами и т. д. (Гончаренко, 2006; Санду-хадзе, 2006; Медведев, Медведева, 2007; Войтович, 2008).

В основе роста урожайности и валового производства зерна лежит, наряду с совершенствованием технологий возделывания, положительная динамика обеспеченности посевов семенами высоких репродукций (Лызлов, Магуров, 1978; Кабашов и др., 1993; Баталова и др., 2007; Сысуев и др., 2010). При использовании в посев некачественных семян ежегодно теряется до 15-20% урожая. Семена низких посевных кондиций, массовых репродукций с низкой сортовой чистотой даже при условиях высокой агротехники, благоприятных климатических и почвенных условиях снижают урожайность (Калимуллин и др., 2003).

Климатические условия Северо-Востока европейской части России не всегда благоприятны для производства высококачественных семян и зерна. В Республиках Марий Эл и Удмуртской, Пермском крае, Кировской области на урожайность и качество семян значительное влияние оказывает дефицит тепла. Неравномерность распределения по территории, а часто и чрезмерное количество осадков приводят к затягиванию вегетации, полеганию посевов, позднему созреванию зерна и прорастанию его на корню.

Анализ связи урожайности с качеством семян для 64 субъектов России показал, что урожай, а следовательно, и валовые сборы зерна находятся в тесной зависимости от доли высева некондиционных семян (Берёзкин и др., 2006). Валовое производство зерна и урожайность в Приволжском федеральном округе на 13,7 - 17,6% детерминируется долей семян, соответствующих ГОСТ, которые были использованы в посев. При посеве семенами лучших районированных сортов зерновых культур урожай повышается на 15-20% и более по сравнению с урожаем нерайонированных и старых сортов (Сысуев и

ДР., 2010).

В связи с вышеизложенным, научное обоснование технологического комплекса производства биологически полноценных семян, способов повышения их посевных качеств и урожайных свойств, проведение углублённых исследований в этом направлении имеет важное научное и практическое значение для обеспечения эффективного возделывания голозёрного овса в условиях Волго-Вятского региона РФ.

Цель исследований. Выявить эффективные приёмы возделывания голозёрного овса, обеспечивающие формирование высоких посевных качеств и урожайности семян в условиях Волго-Вятского региона.

Задачи исследований:

• выявить зависимость формирования качества и урожайности семян голозерного овса от предшественника, норм высева, фракционирования семян по массе в воздушном потоке, подкормки азотом и сроков уборки;

• изучить влияние различных приемов технологии возделывания на полевую всхожесть семян и выживаемость растений;

• установить влияние предшественника, норм высева, подкормки азотом в фазу кущения и сроков уборки на энергию прорастания, лабораторную и полевую всхожесть, урожайные свойства семян при хранении;

• дать оценку энергетической и экономической эффективности элементов технологии возделывания голозёрного овса.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях Волго-Вятского региона РФ проведены исследования по изучению районированных сортов голозёрного овса. Выявлены сортовые особенности, степень и характер влияния предшественника, норм высева, фракционирования семян по массе в воздушном потоке, азотной подкормки в фазу кущения и сроков уборки на качество и урожайность семян овса голозёрного и их изменение в процессе хранения. Установлены корреляционные зависимости урожайности и качества семян с экологическими факторами (температурный режим и увлажнение) в период вегетации растений. Определены энергетическая и экономическая эффективность

приёмов технологии возделывания голозёрного овса.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют рекомендовать производству лучший предшественник, оптимальные нормы высева, фракции семян, выделенных по массе в воздушном потоке, дозы азотной подкормки, сроки уборки для формирования высоких посевных, технологических качеств и урожайности семян голозёрного овса, обеспечивающие продолжительный период их сохранности.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и обсуждены на 8 - й научной конференции аспирантов и соискателей "Науке нового века -знания молодых" (Киров, 2008); международной научно - практической конференции (Ульяновск, 2008); Всероссийской научно - практической конференции «Инновационные технологии - в практику сельского хозяйства» (Киров, 2009); Всероссийской научно - практической конференции молодых учёных, аспирантов, соискателей, посвящённой 80-ти-летию Вятской ГСХА «Науке нового века - знания молодых» (Киров, 2010); координационных совещаниях секции зернофуражных культур Россельхозакадемии 2008-2010 гг.; Всероссийской научно-практической конференции «Сортовые ресурсы и перспективы использования зернофуражных культур Нечерноземной зоны России» (Екатеринбург, 2010); на Учёном совете и методических комиссиях се-лекцентра НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого (2007-2010 гг).

Диссертационная работа выполнена в соответствии с «Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.» и «Межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Российской Федерации на 2006-2010 гг.» по теме 04.05.04.05., № государственной регистр. 019700004752.

Публикации. Основные положения и материалы диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в том числе 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Глава I. Обзор литературы

Влияние предшественника на качество и урожайность семян и зерна зерновых культур. Голозёрный овёс — это биологически и энергетически ценное сырьё для производства продуктов питания и фуража (Халецкий, 2006). Он превышает плёнчатый по содержанию сырого белка на 2,1-3,5%, жира на 2,53,0%, имеет меньше сырой клетчатки на 2,6-3,5%, значительно превосходит его по содержанию безазотистых экстрактивных веществ. Зерно голозёрного овса богато органическими соединениями железа, фосфора, микроэлементами (натрий, кальций, цинк, йод, магний), рядом важных для жизнеобеспечения ферментов, биологически активных веществ (Курятникова, Кирасиров, 2007; Уаге1 et. а1., 1988).

Голозёрность у овса обусловливает изменения в накоплении питательных и антипитательных веществ в зерне. При существенном накоплении белка и крахмала, содержание клетчатки снижается в несколько раз, возрастает переваримость протеина и количество минеральных веществ (Козлова, Акимова, 2009).

Стабилизация и повышение качества и урожайности зерна и семян посредством точного применения усовершенствованных элементов технологии возделывания являются весьма актуальными и практически значимыми (Бель-тюков, 2002; Романенко и др., 2005; Дмитриев, 2006; Баталова, Мошанова, 2007; Парахин, Глазова, 2007).

В реализации потенциальных возможностей сорта особая роль принадлежит сортовой агротехнике, т.е. адаптации технологии возделывания сорта к местным почвенно-климатическим, техногенным и социально-экономическим условиям (Сандухадзе и др., 2006; Медведев, Медведева, 2007). Среди агротехнических приёмов, направленных на повышение урожайности и семенных качеств зерна, важную роль при этом играет место культивируемого вида растений и соответствующего сорта в севообороте (Баталова, Горбунова, 2009). Низкие урожаи овса часто объясняются недооценкой значения предшественника (Митрофанов, Митрофанова, 1972; Жученко, 2004; Романова и др., 2007).

Научно обоснованные семеноводческие севообороты призваны решать комплекс взаимозависимых задач, в основе которых лежит производство чистосортных, свободных от трудноотделимых примесей и сорняков, не повреждённых вредителями и болезнями высококачественных, биологически полноценных семян (Калимуллин, Неясов, Лазарев, 2003; Эсенкулова, 2009).

Исходя из того, что культура обладает достаточно мощной корневой системой, не требовательна к почвам, овёс высевают на малоплодородных почвах замыкающей культурой севооборота, так как он меньше, чем другие зерновые снижает при этом урожай (Тостаева, Ерёмина, 2002; Баталова, 2003А). Однако урожай овса резко увеличивается при размещении его по хорошим предшественникам (Неттевич, Сергеев, Лызлов, 1980). По своему положительному влиянию на