Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Агробиологические основы повышения продуктивности гречихи посевной при пчелоопылении в Центральной полосе России
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство
Автореферат диссертации по теме "Агробиологические основы повышения продуктивности гречихи посевной при пчелоопылении в Центральной полосе России"
На правах рукописи
НАУМКИН Владимир Петрович
АГРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ГРЕЧИХИ ПОСЕВНОЙ ПРИ ПЧЕПООПЫПЕНИИ В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ПОЛОСЕ РОССИИ
06.01.09 - растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степепени доктора сельскохозяйственных наук
Санкт-Петербург - Пушкин 1994
, санкт-псттпрбургский государственный аграрный университет всероссийский нлучно-исспедоватшьаай юкпитуг зернобобовых и крупяных культур
Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете и ШИИ зернобобовых и крупяных культур.
Научный консультант - заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор СИНЯКОМ Л.А.
Официальные оппоненты: доктор биологических наук,
профессор ПЕЛШЕНЕВ В. К.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ПОПОВ Г.И.
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ШМАРАЕВ Г.Е.
Ведущее предприятие: Воронежский государственный аграрный университет.
Защита состоится " ^ " ^^¿¿Ь^. 1994 г. в 14 час.30 мин. на заседании специализированного соЕега Д 120.37.08 по защите диссертаций в Санкт-Петербургской государственном аграрном университете по адресу: 189620, Санкт-Петербург-Пушкин, Петербургское шоссе, д.2, ауд.507.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан " 2с* _^СиХ^сI 1994 г.
Ученый секретарь специализированного совета, профессор
Т.Вадько
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТУ
Актуальность теш^ Низкий адаптивный потенциал районированных сортов гречихи и нарушение технологии ее возделывания ограничивают расширение производственных посевов этой ценной крупяной и медоносной культуры и делают ее урожаи и медопродуктив-иость нестабильными.
Повышение урожайности гречихи тесно связано с насекомыми-опылителями. В связи со значительным обеднением энтомофаунн, столь необходимой для перекрестноопыляющихся культур, существенно возрастает роль такого фактора, как пчелоопыление, которое долкно рассматриваться в качестве составного элемента адаптивного агрокомплекса. Однако мероприятия, улучшающие эффективное опыление цветков гречихи насекомыми» до настоящего времени относятся к числу малоразработэнных и еще меньше - научно обоснованных.
Гречиха посевная - экологически чистая культура. Пмльца и мед гречихи используются как чуткие индикаторл па загрязнение ок-руаатаей среды и обладает радиозашигными свойствами для яивых организмов. Поэтому разработка, освоение и широкое применение энергосберегающей технологии возделывания гречихи, способствующей увеличению ео продуктивности, где пчелоопыление должно стать обязательным элементом, решит в определенной мере важную задачу сельскохозяйственного производства - обеспечение населения крупой и медом.
]ЪзЬ_работд. Раскрыть целостное представление об экологических взаимосвязях гречихи посевной и насекомых-опылителей; создать научные предпосылки, способствующие повышению эффективности опиления насекомыми, как обязательного приема в составе агротехники гречихи, обеспечивающего получеша высокой урокай-ности семяи и меда продукт км сти.
На разных этапах выполнения работа в задачу исследований входило:
- изучить особенности опыления гречихи посевной; определить видовой состав насекоиих-схшяитэлей гречихи и зшсоноыорности их летной деятельности в зависимости от погодно-климатических условий для разработки приемов агротехники, повышающих эффективность опиления посевов и завязываемость семян;
- провести изучение динамики цветения гречихи при регули-
I.
ровании технологических приемов для разработки биологического обоснования элементов агротехники, улучшающих цветение;
- оценить пыльцевую и нектарную продуктивность сортов и мутантных форм гречихи в связи с агротехническими приемами; выделить источники высокой семенной, нектарной и пыльцевой продуктивности и дать рекомендации по их использованию в селекции и производстве;
- оценить влияние конкурентных гречихе видов медоносных растений на ее опыление и урожай;
- провести изучение биологической сочетаемости признаков медоносных пчел и сортов гречихи посевной;
- определить качественный состав белков плодов, пыльцы, обножки и меда с гречихи для обоснования экологических взаимосвязей насекомых-опылителей и гречихи;
- на основе изучения характера изменчивости основных хозяйственно полезных признаков, определяющих урожайность и медоносную ценность сортов и мутантных форы гречихи, в связи с воздействием агроэкологических факторов, установить корреляционные связи между ними; оценить экологическую пластичность и адаптивность сортов гречихи и дать рекомендации для производственного испытания выделившихся сортов.
Научная новизна результатов исследований состоит в разностороннем и комплексном подходе к изучению гречихи посевной как крупяной и медоносной культуры, при этом:
проведена сравнительная оценка динамики цветения гречихи в зависимости от технологических приемов возделывания и установлена взаимосвязь ее с динамикой посещения насекомыми-опылителями для совершенствования элементов агротехники, улучшающих цветение и опыление; определена пыльцевая и нектарная продуктивность гречихи при разных сроках и способах посева; выделены иоточники высокой семенной и одновременно пыльцевой и нектарной продуктивности; дано теоретическое обоснование Нектароносного конвейера для повы»< тения урокайност - и ыедопродуктидаости гречихи; изучен видовой состав насекошх-опылителей Гречихи и закономерности их летной деятельности на гречихе в зависимости от погодно-климатических условий; показано влияние конкурентных гречихе посевной медонос— них растений на ее опыяение и урожай; сформулирована и экспериментально подтвержена концепция биологической сочетаемости приз— наков медоносных пчел и гречихи посевной и перспектива использо-
вания на опылении гречихи чистопородных среднерусских пчел; изучены специфические особенности аминокислотного состава пыльцы, обножки и меда гречихи и конкурентных ей видов медоносных растений для установления их привлекательности для насечомых-опылите-лей и определения питательной ценности; осуществлено изучение морфобиологических признаков гречихи посевной с помощью факторного анализа, что эффективнее ранее применявшихся методов.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации:
1. Опыление насекомыми - как обязательный прием в составе технологии возделывания гречихи.
2. Результаты изучения динамики цветения сортов гречихи при различных сроках и способах посева и биологическое обоснование элементов агротехники, улучшающих цветение и опыление.
3. Видовой состав насекомых-опылителей гречихи и закономерности их летной деятельности на сортах в зависимости от времени суток и погодно-климатических условий.
4. Взаимосвязь агротехнических приемов пыльцевой и непарной продуктивности сортов и мутантных форм гречихи с их экчлого-географической принадлежностью.
5. Влияние конкуреткой гречихе медоносной растительности на эффективность ее опыления и урожай.
6. Результата сравнительного изучения специфических особенностей аминокислотного состава пыльцы, обножки и меда гречихи и конкурентных ей медоносов; питательная ценность пыльцы и меда с гречихи и конкурентных ей видоз медоносных растений.
7. Гречиха посевная обладает широким диапазоном фенотипичес-кой изменчивости и взаимосвязей морфобиологических признаков, определявших урожайность и медоносную ценность; экологический подход к оценке сортов гречихи.
" Практическая значимость работы. Результаты исследований вошли составной частью в "Рекомендации ш технологии возделывания гречихи посевной как медоносной культуры" (Санкт-Петербург, 1993); "Рекомендации по созданию и использовании нектарного конвейера гречихи для повышения урожайности и нектаропродуктивности" (Санкт-1етербург, 1993); "Рекомендации по повышении урожайности и некта— эо продуктивности гречихи " (Санкт-Петербург, 1993); методику оценки пыльцевой продуктивности гречихи (Санкт-Петербург, 1994); 'Рекомендации по опылению гречихи посевной медоносными пчелами" [РЬбное, 1994).
3.
Екгсокоурожайные сорта гречихи Т^эойка и Аленка рекомендуются для широкого производственного испытания в производственных условиях центральной полосы России и Северо-Западной зоны России.
Результаты исследований используются в научно-исследовательских учреждениях России и ближнего зарубежья: НГОЗБК "Орел", Ка-мадец-Подольском СХИ, Орловской опытной станции НИИ пчеловодства, НИИ пчеловодства, Татарском НШСХе. Основные положения диссерта^ ции включены в лекционные курсы "Растениеводство" и "Пчеловодство и опыление энтомофильных сельскохозяйственных культур" в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете, Орловском СХИ и Каменец-Подольском СХИ.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на: научно-практической конференции "Молодые ученые и специалисты — сельскому хозяйству Нечерноземья" (г.Орел, 1981 г.)| конференциях молодых ученых НИИ пчеловоде.'ва (г.Губное, 1983, 1985 гг.); научно-практических конференциях аспирантов и шлодых научных сотрудников ШР (г.Ленинград, 1984, 1985, 1966 гг., г.Санкт-Петербург, 1992, 1993 гг.); Всесоюзных координационных совещаниях по научно-исследовательской работе в пчеловодстве (г.Губное, 1984, 1985, 1986 гг.); IX и X съездах Всесоюзного энтомологического общества (г.Киев, 1984, г.Ленинград, 1989 г.); научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов ВНИИЗБК (г.Орел, 1985, 1987 гг.); школе-семинаре "Географические аспекты реализации продовольственной программы СССР" (г.Пушино, 1985 г.); научно-практической конференции "Неделя науки" ОГПИ (г.Орел, 1988-1994 гг.); Всесоюзном координационном совещании "Итоги научно-исследовательской работ по селекции, семеноводству и технологии возделывания зернобобовых и крупяных культур за 1986-1990 гг. и задачи на 13 пятилетку" (г.Орел, 1990 г.); научно-практической конференции молодых ученых и специалистов НИИСХ ЦОД им. В.В.Докучаева (Каменная степь,
1991 г.); научной конференций" ^.профессорско-преподавательского состава и аспирантов Санкт-Петербургского государственного аграрного университета (г.Санкт-Петербург, Пушкин, 1992-1994 гг.); научной конференции профессорско-преподавательского состава Воронежского государственного аграрного университета (г.Воронеж, 1992г.); Первом Межгосударственном конгрессе производителей гречихи (г.Орел,
1992 г.); отчетной научной конференции профессорско-преподавательского состава Харьковского государственного аграрного университета (г.Харьков, 1992 г.); научной конференции Московской сельско-
хозяйственной академии им. К.А.Тимирязева (р.Москва, 1992 г.); Республиканской научно-практической конференции "Производство экологически безопасных продуктов детского питания на зерновой основе'') (г.Саратов, 1992 г.); научно-практической конференции "Орловщина -прошлое и настоящее" (г.Орел, 1993 г.); межвузовской научно-практической конференции "Биологические основы интенсивного растениеводства" (г.Орел, 1993 г.); первом международном совещании по проблемам энтомологии Европейской части РЬссии и сопредельных территорий (г.Самара, 1993 г.).
Публикация результатов исдледованиЦ. По результатам исследований опубликована 101 научная работа, в том числе по материалам, включенным в диссертацию 82 печатные работ;общим объемом /Ь~ печатных листов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, десяти глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 267 страницах машинописного текста, включает 85 таблиц, 29 рисунков. Список использованной литературы содержит 348 источников, в том числе 65 на иностранном языке.
В работе обобщена материалы многолетних исследований автора в центральной полосе РЬссии, проведенных в 1979-1994 п*. в целях выполнения теыатичг ■зкого плана нэугно-исследовательских работ по государственным проблемам.: 0. СХ.82 "Усовершенствовать существующие и разработать ноше методы селекции пчел, приемы, методы использования медоносной флоры и опыления энтомофильных культур; разработать прогрессивную технолог-то производства, обеспечивающую перевод отрасли на промышленную основу, снижение себестоимости и повышение качества продукции производства" (№ Госрегистрации 811002842); 0.51.104,01.02.Н1. "Шделить на основе комплексного изучения ген-ресурсов зерновых колосовых, крупяных культур и кукурузы источники и доноры важнейших хозяйственно ценных признаков для селекции" (» Госрегистрации 01.82.0084787); 0.51.03 "Зерно" "Разработать региональные системы организацлонно-экономических моделей промышленного семеноводства зернобобовых и крупяных культур с комплексом технологических процессез, обеспечивающих устойчивое произ— водство высококачественных семян и освоению новых сортов за 3-5 лет" ($ Госрегистрации 01910044319).
СОДЕНКАНИЕ РАБОТЫ
Во введении рассматриваются актуальность, научная новизна, практическая ценность работы и основные положения, выносимые на защиту.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССВДОВАНИЙ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В данной главе излагается характеристика почвенно-климати-ческих условий Орловской области, где находятся НГОЗШ "Орел" и Орловская опытная станция пчеловодстваГ СПГАУ« на полях которых проводились исследования, и подробная характеристика погодных условий в период проведения исследований.
При проведении исследований руководствовались общепринятыми в агрономической науке методиками закладки и проведения опытов (Доспехов, 1985), методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1981).
Основными объектами исследований были 100 сортообразцов гречихи посевной Fagopyгum езси1етЪит Ы. мировой коллекции ЕИР, относящиеся к четырем эколого-географическим группам: скороспелой северной, среднеспелой южной, среднеспелой прибайкальской и позднеспелой приморской, а также группа сортов и форм мутантного происхождения.
Агротехника в опытах общепринятая. Посев проводили кассетной сеялкой СС(С-1 в четырехкратной повторности. Площадь питания растения при широкорядном посеве - 40 х 5 см, при рядовом - 10 х 5 см. Для изучения влияния сроков посева на цветение, пыльцевую, нектарную продуктивность и урожайность гречиху высевали в пять последовательных сроков: 10, 15 и 24 мая, 6 и II июня. Площадь учетных делянок зависела от целей опыта и составляла 2,88-33 В качестве контроля в опытах использовали широко распространенные, районированные в Орловской области сорта гречихи Шатиловская 5 и Баллада. Фенологические наблюдения и морфобиологическую оценку проводили согласно "Методическим указаниям по изучению коллекционных образцов крупяных культур" (ШР, 1965). Морфобиологическому анализу подвергались 100-120 растений каждого образца.
При изучении влияния перекрестного опыления на повышение урожайности семян гречихи использовали изоляторы: марлевые, из полиэтиленовой пленки и сетчатые размером I х I х 1,5 м.
Динамику цветений изучали путем ежедневного подсчета открывшихся цветков на 20-35 типичных растениях каждого сорта.
Учет посещаемости сортообразцов гречихи пчелами и определение
б.
их нектаропродуктивности проводили согласно "Методическим указа« ниям по оценке нектаропродуктивности важнейших медоносных культур" (йлбное, 1984). Пыльцевую продуктивность определяли по г.ВДа-гакотвка (1972) и В.К.Пельменеву (1975). Отбор собранной пчелами пыльцы (обножки) осуществляли с помощью навесных пыльцеуло-вителей. Ботанический состав пыльцы определяли по методике, предложенной В.А.Никитиной (1968). Видовой состав насекомых-опылителей гречихи изучали по методике, приведенной в уче&шке "Сельскохозяйственная энтомология" (1981). Конкурентную гречихе посевной медоносную флору изучали по линейно-маршрутному методу (Ковалев, 1949; Бурмистров, Яковлева, 1982). Аминокислотный состав пыльцы, обножки, меда и плодов определяли по методике ВИР (1973) в лаборатории качественной оценки селекционного материала ЕНИИЗБК и лаборатории белка и нуклеиновых кислот ВИР. Морфологическую характеристику медоносных пчел давали по методике В. В.Алпатова (1945) и (Билаш, Кривцов, 1983). Статистическую обработку полученных данных проводили по Н.А.Плохинскому (1970), П.Ф.Вэкиц-кому (1973), Б.А.Доспехову (1985). В качестве руководства по ма^ тематическим основам факторного анализа использовали монографию К.Иберла (1980). Экологическую пластичность сортов оценивали по
ЕЬогЬагЪ * Наззе11
Исследования по видовому составу насекомых-опылителей гречихи и конкурентной гречихе медоносной растительности проведены совместно с Н.И.Куликовым и В.Й.Радыгиной (ОГПИ). Влияние сроков и способов посева гречихи на ее урожайность и медоносную ценность изучали совместно с Ю.А.(Пашкиным и В.И.Мазаловым (ВНИИЗБК). Аминокислотный состав образцов определяли совместно с 3.В. Члелевой (ВИР) и Р.Ф.Черненькой (ЕНИИЗБК). В изучении пыльцесобиратель-ной деятельности среднерусских пчел участвовал Д.В.Гирник (НИИ пчеловодства). ВсШТ™~прино"ШуНсерйВВДуВ благодарность;
ОПШЕНИЕ ГРЕЧИХИ
В связи с гетероморфностыо гречихи реализация ее продуктивного потенциала возможна лишь при достаточном опылении насекомыми. В наших исследованиях при соблюдении всех агротехнических, приемов прибавка урожая гречихи при опылении насекомыми составляет в среднем 1,30 т/га с колебаниями по годам от 1,00 до 1,66 т/га. Прибавка урожая при опылении ветром составляет 0,38 т/га.
Гречиха - онтомофильное растение. Имея открытый цветок с легко доступным нектаром и с сильным медовым запахом, она прив-
лекает большое количество насекомых. В условиях центральной полосы России в опылении гречихи участвуют до 83 видов насекомых из б отрядов (табл.1)SHymenoptera - 32 видов, Díptera - 30 вцпов, Coleóptera - II, Neuroptera - 7 и Lepidoptera- 3 вида. Среди систематических групп наиболее разнообразны Syrhidao (19 ввдов), Bombinae (15), Apoidea (13) Coccinellidae (6 видов).
Stratiomydae , Vespidae , Chrysopid. насчитывают по 3-4 вида. Все другие группы -Tachinidae , Sarcophagidae , Cassidinae , Pieri-dae и прочие представлены 1-2 видами. В отдельные годи число зарегистрированных ввдов колеблется от 30 до 50. Значительный годовым изменениям подвержены Apoidea ( Andrena sp., Halietos вр.# Colletoí. зр„ Bombinae , Syrhidae , Coccin?llidae 0
Таблица I
Насекомые-опылители гречихи (% от обшего количества). Орел, 1984-1986 гг.
Отряд
Hymenoptera
Díptera
Coleóptera
Neuroptera
Lepidoptera
1984 г. s 1985 г. : 1986 г. : Среднее
55,65 49,48 29,15 44,76
35,75 26,87 27,22 23,89
8,78 23,65 34,92 22,45
- - 8,71 2,90
X X X • X
Примечание: х - встречаются единично
Основными опылителями гречихи ямяятся 'представители ограда Нуиепор'601». (44,76а) от обще-й численности насекошх«опылителей), из них 36,90/6 составляет Ар1з тэ111*ега Ь. , 4,64$ - Apoidea # 2,47/6 - Уввр16аа и 0,72Л - ВотЫпав
Комплекс опылителей на посевах гречихи достаточно динамичен. Наибольшие изменения происходят в первой половине дня, когда ана— чительноя часть насекомых мигрирует на посевы гречихи и обратно (табл.2). Поэтому химические обработки культур, граничащих с посевами гречихи, особенно с 9 до 13 часов дня, могут продетавлявь серьезную опасность для опылителей.
Большой производственный интерес представляет вопрос о тон, сколько врекши и в какой именно период цветения гречихи на ее посевах должны находиться насекомые, чтобы обеспечить эффективное опыление, а следовательно, и хороший урожай зерна. Наши исследования показали, что опыление может быть аффективным, если
а.
медоносные пчелы и другие насекомые-опылители посещали посевы но менее 5-10 дней независимо от периода цветения гречихи, а погодные условия, складывающиеся в это время, будут благоприятными для лета насекомых, оплодотворения цветков и формирования завязей.
Таблица 2
Динамика лета насекомых на посевах гречихи, %.
Орел, 1984-1986 гг.
Отряд
Чз.сы
учетов
Hyaanoptera 24,87 Díptera
Colaoptera 15,89
Neuroptsra 16,21 Lepidoptora X
II ! : 13 г 15 : : 17 : 19
45,53 20,02 6,37 2,16 1,05
17,17 18,70 17,68 19,72 11,26
23,93 14,70 16,92 19,14 9,42
33,33 15,31 12,61 11,71 10,83
X % X X X
Примечвние; x - встречаются единично
Эффективность опыления гречихи различными насекоышш неодинакова« Лучше всех приспособлены к работе на гречихе Apis aoiiife-га L. о По нашим дбнннм A.mellifera Ь. тратит на сбор нектара и пыльцы 3,9+0,35 сек/соцветие, второе место зашагают Bonbinae 4,5¿0,4? сек/соцветие, затем следуют Apoidoa ■■ 7,7+1,52 сек/ соцветие.
Скорость работы плел на соцветиях является косвенным показателем нектаропродуктивности сорта. В наших исследованиях быстрее всего A.mellifera Ь. работали на мутантном сорте Искра -4,8+0,51 сек/соцветие, при jtom нектаропродуктивность сорта (нп) составила 151,5 кг/га. Дольше BceroA.mellifera L. находились на сорте Одностебельная - 8,5+0,92 сек/соцветие (нп=64,8 кг/га).
. ДИНАМИКА ЦВЕТЕНИЯ П^ШИ В СВЯЗИ С АГРОТЕХНИ<ЕШМИ
ПРИЕМАМИ
Для реализации продуктивнее потенциала гречихи необходим переход к интенсивному возделыванию, которое требует пересмотра традиционных приемов агротехники с учетом биологических особен--ностей культуры. В формировании урожая гречихи важное значение имеют продолжительность и интенсивность цветения. Опыты показали, что время зацветания, число образующихся на растении цветков
и длительности цветения зависят кроме условий внешней среды от эколого-географической принадлежности, сортовых особенностей. Наибольшую продолжительность цветения имели сорта из среднеспелой прибайкальской ( > 50 суток) и позднеспелой приморской ( > 55 суток) эколого-географических групп. Последние зацветали на 10-14 суток позднее сорта Шатиловская 5 и ни в одном из опытов не закончили цветение (рис.1).
Рис.1. Динамика цветения сортов и мутанстшх форм гречихи. Орел, 1983-1985- гг.} к-4401 - Нектарница, к-4177 -Шатиловская 5, к-3158 - Бурятская мастная, к-4300 -Искра, к-1781 - местная из Китая
Продолжительность цветения сортов скороспелой северной и среднеспелой южной групп составила 47-48 суток. Наибольшее число цветков на растении образовали сорта из позднеспелой цриморской группы, наименьшее - сорта из скороспелой северной и среднеспелой шной групп. Среди мутантов больше всего цветков на растении отмечено у < тетраплоидных сортов Искра - 1795 и 1Срылатая - 1718 шт., а также формы 0ККМ-3 - 1776 шт. Наименьшее число цветков отмочено у мутангных форм Одностебельная - 1152 шт. и у Короткостебельной 2 - 477 в?.
На динамику цветения гречихи влияет большой комплекс различных факторов внешней среди. В наших исследованиях решавшее влияние
Ю.
на число цветков, раскрывшихся на растении за пятидневку, оказывали, роса (г =0,774+0,162), температура воздуха: максимальная Г=0,473±0,Н9), минимальная ( г =0,447+0,140). При температуре воздуха выше 21° растения активно формируют новые цветки, а из-за недостатка влаги продолжительность цветения удлиняется. Температура воздуха ниже 15° приостанавливает процесс цветения, что ведет к его удлинению. Сильный ветер, облачность, высокая влажность воздуха отрицательно влияли на процесс цветения (коэффициент корреляции составил соответственно -0,610+0,113; -0,684+0,138; -0,622+0,114). Нами установлено, что число цветков, раскрывшихся на растении за один день, у всех изучаемых групп сортов в большей степени обуславливается условиями внешней среды (доля влияния £.г=0,52-0,83), и в меньшей степени определяется генотипом сорта ( г1 =0,45-0,53). Напротив, число цветков, раскрывшихся на растении за вегетацию, определяется в основном генотипом сорта (I7- =0,45-0,53) и меньше изменяется под воздействием условий внешней среды ( I2- =0,26-0,39).
В получении высоких урожаев в агроценозах.гречихи важная роль принадлежит способу посева. Наши исследования доказывают целесообразность использования в интенсивных технологиях широкорядного посева. При этом создаются более благоприятные условия освещения и питания растений, образуется в два-два с половиной раза больсе цветков, чем при рповом посеве. Максимум цветения при широкорядном посеве приходится на четвертую пятидневку от начала цветения, при рядовом - на третью.
Посев в оптимальные сроки является одним из ведущих факторов получения высоких и устойчивых урожаев гречихи и должен обеспечивать совпадение периода цветения и плодообразования с благоприятными погодными условиями (среднесуточная температура воздуха 18-21° и количество осадков 2,0-4,0 мм). Установлено, что срок посева и год вирашивания влияют на продолжительность цветения примерно в равной степени (^-0,31,^=0,37). Оптимальным сроком посева гречихи в центральной полосе России является посев в 3-5 пятидневку (10-25 мая). На основании проведении.: нами опытов по изучению динамики цветения гречихи в связи с агротехническими приемами-были разработаны и рекомендованы производству два способа цветочно-нектарного конвейера, способствующего увеличению валового сбора зерна и товарного меда. Первый способ предусматривает посев одного сорта в несколько последовательных сроков (рис.2). Второй способ основан на посеве в один срок, оптимальный для данной местности, сортов гречихи разной скороспелости; скороспелого, среднеспелого и позднеспелого (рис.3). Создавая цветочно-нектарный конвейер, можно органи-
Срок посева:
1 - Ю мая II - 15 мая III -24 мая 1У - 6 июня У - 11 июня
20 25 29 6 10 8 12 20 24 26
июнь июль август
Рис. 2. Цветочный конвейер гречихи copra Баллада при различных
® о
«в х
(П
а к
<D
да а
8
350
250
150
50
сроках посева.Орел, среднее за I989-I99I гг.
3 4 5 „Jb.. 7 пятидневки
8 9 10 II
Рйс.З. Цветочный конвейер сортов грочихи различной скороспелости: I - Скороспелая 86, II _ Тройка, III - Касмея. Орел, среднее эа 1991-1993 гг.
lk
зовать непрерывный медосбор с начала июля до конца августа.
ПЫЛЬЦЕВАЯ ПРОДЖШВНОСП, ГРЕЧИХИ
Пыльца, играющая важную роль в опылении растений и столь необходимая насекомым, вызывает одновременно все бо.-ьший интерес в различных областях народного хозяйства, особенно в пищевой и фармацевтической промышленности. По данным китайских ученых (Ванг Вейи, 1987) она обладает сильным радиозащитным эффектом для живых организмов, что исключительно важно в связи с тяжелой экологической обстановкой, сложившейся в России после аварии на Чернобыльской АЭС.
По нашим данным пыльцевая продуктивность растения гречихи зависит от особенностей сорта и его эколого-географической принадлежности (табл.3). Условия года выращивания прямого влияния на уровень проявления этого признака не оказывают, а влияют косвенно - через число цветков, раскрывшихся на растении.
Высокой пыльцевой продуктивностью гектара посева, по сравнению со стандартом, отличались сорта из среднеспелой прибайкальской и позднеспелой приморской эколого-географических групп, низкой -сорта из скороспелой северной группы. Установлены различи* в уровне проявления пыльцевой лродуктивности гектара посева у сортов из одной эколого-географической группы. Нами выделены сорта, достоверно-превышающие по этому показателю стандарт - Шатиловская 5 (128,3 кг/га): Славянка (308,9 кг/га), Нектарница (293,5 кг/га), местная из Непала (283,0 кг/га), местная из Италии (338,3 кг/га), Бурятская местная (238,9 кг/га), мутантные сорта Искра (259,3 кг/га). Крылатая (288,7 кг/га) и Сумчанка (205,0 кг/га), что позволило ре— комендовать их в качестве исходного материала при селекции на высокую пыльцевую продуктивность и производству - кал источник пыльца для промышленной заготовки.
'Посев гречихи в третьей декаде мая способствует репродуцирование Максимального (по сравнению с остальными сроками) количества пыльцы, необходимой для эффективного опыления растений.
Установлено, что на пыльцевую продуктивность влияет время ■ цветения растений. Масса пыльцы в цветках растений уменьшается к окончанию цветения и составляет 0,088-0,101 мг/цветок в начале цветения гречихи, 0,070-0,083 мг/цветок - в конце цветения.
НЕКТАРНАЯ ПРОДУКШВНОСТЬ ГРЕЧИХИ
Некгарная продуктивность - важный признак, тесно связанный с семенной продуктивностью растения. Нами установлено, что нектар-ная продуктивность растения зависит от особенностей сорта, его
эколого-географической принадлежности и условий года выращивания.
Таблица 3
Пыльцевая продуктивность сортов и ыутантных форм гречихи, кг/га. Орел, 1983-1985 гг.
-' " -......■..,....--■■■.---- . .. , , ---..■.........—..........Г ---~
№ по : : :Число цвет-:Пыльцевая продукт
каталогу Сорт или форма Цш,.ков на рас —---------------
ШР . . 'тении, : цветка,: гектара,
. шт. . мг . кг
Скороспелая северная
3455 Тереховская местная min. 799 0,183 79,5
4300 Калининская 7 тыс.! ,1067 0,281 149,2
Среднее по группе 1152 0,206 118,7
Среднеспелая южная
3928 Большевик ш1п. Н84 0,174 103,0
3789 Славянка тех.' 1147 0,436 308,9
Среднее по груше 1389 0,270 188,9
Среднеспелая прибайкальская 3810 Иркутская местная aixw 989 0,312 154,3 3158 Бурятская местная nuot.< 1227 0,391 238,9
Позднеспелая приморская 4232 местная из Японии min. 536
4156 местная из Италии тех. 1944
Среднее по группе 1531
Мутангные сорта и Формы 4178 Одностебельная вщ. 536
Крылатая • nax.i 1887
Среднее по группе 1315
Контроль
4177 Шатиловская 5 1527 0,168 128,3
0,257 68,9
0,348 338,3
0,260 199,0
0,257 68,9
0,306 288,7
0,277 182,1
Высокой нектаропрсдуктивностью характеризуются сорта из среднеспелой прибайкальской группы и группа мутантов, низкой - сорта из скороспелой северной группы (табл.4). Обнаружены существенные различия по нектаропродуктивности в пределах одной эколого-географи-ческой группы. Сорта Нектарница, Бурятская местная, Крылатая, форма ОККМ-3 превысили контроль по нектарной продуктивности. Это позволяет рекомендовать их селекционерам в качестве исходного материала при селекции на нектаропродуктнвность.
Таблица 4
Нектаро-и медопродуктивность сортов и мутантных форм гречихи. Open, 1983-1985 гг.
* по : : :Продуктивность, кг/га
каталогу Сорт или форма цд,- --------------'----
ШР : : : нектара : меда
Скороспелая северная
3476 Пермская местная min,' 19,6 24,5
4290 Подмосковная тех.? 69,3 86,9
Среднее по группе 47,8 59,7
Среднеспелая южная
3928 Большевик и*»« 48,9 60,8
4401 Нектарница nlax. 93,6 117,1
Ореднее по группе 64,9 81,2
Среднеспелая прибайкальская
3810 Иркутская местная min. 31,2 39,0
3158 Бурятская местная me,-, 101,0 126,3
Среднее по группе 64,6 82,3
Позднеспелая приморская
4232 местная из Японии щ^. 31,7 38,2
4156 местная из Италии аах;1 79,1 93,9
Среднее по группе 55,6 69,3
Мутантные сорта и Формы
4404 КороткостебЙьная 2 min.' 22,5 28,1
4325 Искра пах.' 120,7 150,0
Среднее по группе 74,7 93,3
Контроль
4177 Шатиловская 5 57,8 72,3
- На нектарную продуктивность гречихи влияют технологические приемы. Изучение влияния способа посева на нектаропродуктивность сорта Баллада показало, что нектаропродуктивность широкорядного посева выше, чем рядового (соответственно 178,2 рг/fa и 105,4 кг/га)
Гречиха выделяет больше нектара при посеве от 3 до 5 пятидневки мая (табл.5) с максимумом в ^пятидневке, когда складываются наиболее благоприятные температурные условия.
Нами установлено, что главный медосбор с гречихи в централь-
ной полосе России составляет 32 дня (5 игаля-9 августа), изменяясь по годам. В зависимости от складывающихся погодно-климатических условий его продолжительность сокращается в среднем до 18 дней, (от II до 29 дней), а в отдельные годы и больше, что приводит к снижению медосбора и урожайности гречихи.
Таблица 5
Влияние сроков посева гречихи сорта Баллада на ее урожайность и медоносную ценность. Орел, 1985...1991 гг.
Срок
:Урожай-': Продуктивность, кг/га
Число
посева : т/га : пыльцы : нектара: меда :цветков на:пчел на растении, :делянке, : шт. . шт.
Ю мая 1,95 208,4 142,4 178,1 880 213
15 мая 1,68 224,8 160,9 201,4 924 219
24 мая 1,68 254,3 166,7 208,4 955 266
6 июня 0,97 213,9 77,1 96,4 890 296
II июня 0,80 202,7 65,6 82,1 958 302
нср05 0,33 5,95 27,1 29,7 194,2 33,6
ПОСЕЩАЕМОСТЬ СОРТОВ ГРЕЧИХИ ПЧЕЛАМИ
Изучение динамики посещения гречихи пчелами позволило выявить рад общих закономерностей, на основе которых можно повысить эффективность опыления посевов и поднять ее урожайность. Наиболее активно пчелы посещают сорта из среднеспелой южной и скороспелой северной, среднеспелой прибайкальской эколого-географических групп. Менее охотно посещались сорта из позднеспелой приморской группы, что обусловлено сортовыми различиями, в частности спецификой цветения и нектаровцделения. Обнаружены достоверные сортовые различия в посещаемости пчелами образцов гречихи. Во все годы изучения отмечрла высокая посещаемость сортов Калининская,7, Нектарница, Бурятская местная, мутангных тетраплоидных сортов. Искра, Крылатая и детерминантного сорта Сумчанка. Плохо посещались . пчелами сорта Богатырь, Харьковская местная, мутангная форма Од-ноотебольнал.
Окраска венчиков цветков гречихи не оказывает влияния на посещение ее растений пчелами, которые при выборе источника медосбора ориентируются на цветки, богатые нектаром и пыльцой.
Наибопес благоприятными условиями для пчелоопыления в централь-
ной полосе России являются температура воздуха 19,7-23,2°, относительная влажность воздуха 59,5-71,45?, среднесуточное количество осадков менее I мм. В такие дни пчелы посещают гречиху преимущест венно в утренние часы (с 8 до 13 часов). Интенсивное посещение агроценозов гречихи приходится на 10...II часов (рис.4). Слабо пчелы посещают гречиху при средней температуре воздуха ниже 15, и выше 23,2°, относительной влажности воздуха выше 79,3$, осадках больше I мм. В такие дни насекомые на цветках работают в основном в дневное время (с II до 13 часов), иногда до 16 часов. Снижение б два-три раза при неблагоприятных погодных условиях посещаемости и сбора медоносными пчелами нектара и пыльцы с гречихи дает основание рекомендовать в такие годы увеличение нормы пчелиных семей на I га посевов с 2 до 5..
На интенсивность посещения пчелами сортов гречихи влияют сроки и способы посева. При рядовом посеве пчелы лучше посещают гречиху в первую половину цветения, когда ргчтения цветут здесь более дружно, чем при широкорядном посеве. На широкорядных посевах лучшие условия для пчел создаются во вторую половину цветения, когда рядовой посев отцветает.
Изучение посещаемости пчелами гречихи разных сроков посева показало, что раннеишьские посевы посещались активнее, чем остальные (табл.5).
Динамика посещения сортов гречихи пчелами совпадает с динамикой их цветения, с незначительными отклонениями, вызванными небла— гоприятними погодными условиями. У сортов из позднеспелой приморской группы несмотря на продолжающееся нарастание цветения посещаемость к десятой пятидневке падает до нуля.
В ходе исследований нами было установлено, что одни сорта гречихи из скороспелой северной и среднеспелой южной эколого-геог-рафических групп (Нектарница, Сумчанка, Калининская 7 и др.) посещаются в основном среднерусскими пчелами с длиной хоботка 6,32-6,35 мм, другие (позднеспелая приморская группа) - местная из Японии, Амурская местная, местная из Китая - помесными с длиной хоботка 6,40-6,42 мм, что указывает на наличие определенной флороспециаяи— зации медоносных пчел на сортах гречихи. Это также является одной из причин низкой посещаемости местными популяциями пчел отдельных завозных сортов гречихи. Поэтому контроль чистопородности среднерусских пчел по экстерьеру будет способствовать повышению- эффективности опыления, характерных для центральной полосы России сортов из скороспелой северной и среднеспелой шной эколого-географичес-ких групп.
S 22
ю
S 80 -* cd 100
ê 70 со В 00 н v / А
» g 60 S во 1 ч
о о 1б0. EQ 40 а> .ы ч о s ** 10 / / ""А 1 / S
часы наблюдений
8 9 10 II 12 13 Благоприятные погодные условия
■ 90
§ 30.
eu
« a
1 80. 8
со t-н
о «а * 20,
X
■а ч
о о В 70 ш в
a о
s g 10
60,
часы.наблюдений
9 10" II 12 13 14 15 !Г
Неблагоприятен погодные условия
Рис.4. Посещение гречихи пчелами при различных погодных
условиях.Opeл,среднее за 1980-1983 гг.
—. - средняя температура воздуха ——'^относительная влажность воздуха —— - число пчел на 100 м
ВЛИЯНИЕ КОНКУРЕНТНЫХ ГРЕШЕ ПОСЕВНОЙ МЕДОНОСНЫХ РАСТЕНИЙ НА ОПЫЛЕНИЕ И УРОЖАЙНОСТЬ
Насекомые, опыляющие гречиху во время ее цветения, посещают и другие растения, произрастающие рядом с гречияиым полем. В условиях центральной полосы России одновременно с гречихой цветет 30-35 видов медоносных растений, среди которых пчелы имеют возможность выбора различных нектаро-гшльценосов. По нашим данным пчелы преимущественно посещают 16-18 видов растений и особенно активно
ВарЬапиа гарЬап1а1гхж Ы, Оехгёаигеа суапиз В. , Тг1£oli.ua ргаЪво-а« ь. , ЗопоЬиз о1вгаоваз Ь. довольно часто произрастающие в посевах 1^оругит еаси1епЬит Ь. и широко распространенные в естественных фитоценозах.
Установлено, что чем больше площадь, занимаемая медоносом, тем больше пыльцы этого растения собирают пчелы (табл.6). Наиболее высокая урожайность гречихи (0,83 т/га) была получена, когда доля гречихи в растительном сообществе составляла 81^. С увеличением засоренности полей урожайность гречихи снизилась до 0,20-0,34 т/га.
Таблица 6
Сбор пыльцы пчелами с основных конкурентных гречихе видов р&стений. Орел, 1981-1983 гг.
Вид растения :' 1981 г. :1982 г. 1983 г.
Раеоругит еаси1впЪша Ь. ВарЬашш гарЬап1з'Ьгшй Ь, СапЪаигаа суапиа I» 7г1£о11ит pгat9nsв Ь.
42.40х. 12.84 25.36
81,00300 60,00 76,00
22,93 42.09 27.00
5,00 27,00 7,00
31,54... ДЗ.Й? 29,63,
12,00 11,00 14,00
7.43 10.17 17.8?
2,00 2,00 3,00
Примечание: х - % принесенной пыльцы от общего сбора, хх - % растений в агроценозе
Для лучшего опыления в радиусе лета пчел должно произрастать как можно меньше конкурентных ей видов медоносных растений. Необходимо уделять серьезное внимание борьбе с сорной растительностью и правильному размещению гречихи в севообороте. Нами установлена склонность отдельных пчелиных семей собирать преимущественно пыльцу с гречихи. Эта склонности представляет собой довольно устойчивую
величину. На высокий уровень повторяемости склонности пчелиных семей собирать пыльцу гречихи в разные годы указывает коэффициент корреляции, полученный при сопоставлении многолетних данных Р = 0,73+0,081. Такая повторяемость указывает на реальную возможность отбора пчелиных семей с целью создания специализированных линий для более эффективного опыления гречихи, что позволит повысить ее урожайность.
КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ПЛОДОВ, ПЫЛЬЦЫ, ОБНОЖКИ И МЕДА.
ГРЕЦИИ В СВЯЗИ С аЧЕМЕНТАМИ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ
Гречиха посевная - один из лучших источников белка высокой биологической ценности. По нашим данным в группе скороспелых северных сортов содержание белка в зерне колеблется от 16,0 до 17,3$, лизина - от 0,816 до 0,934 г на 100 г. Среднеспелые южные сорта характеризуются содержанием белка от 16,2 до 17,0%, лизина - от 0,836 до 0,913 г на 100 г. Сорта из среднеспелой прибайкальской группы содержат 15,4-16,ЕЙ белка, а лизина - 0,869-0,890 г на 100 г. В группе позднеспелых приморских сортов количество белка варьирует от 15,5 до 17,6%, лизина - от 0,821 до 0,934 т на 100 г. Мутантные сорта и формы гречихи накапливают от 15,6 до 17,белка и 0,862-0,952 г лизина.
Изучение содержания белка и лизина в плодах гречихи различных способов посева не установило существенных достоверных различий по этим показателям у рядового и широкорядного способов посева. 1Ьк же не установлены различия по содержанию белка и лизина в плодах гречихи разных сроков посева в пределах одного года. Наи— большая разница в изменении этих показателей проявляется в разные годы, что обусловлено различными погодно-климатическими условиями года изучения, особенно колебаниями температуры и влажности воздуха.
Анализ аминокислотного состава белка пыльцы гречихи показал, что превалирующими являются глугаминовая (20,99jP,48iO и аспараги-новая (12,87+0,43£) аминокислоты, лизин (7,66+0,24$), лейцин (5,57+0,1355)7
Пищевая и кормовая неполноценность многих растительных белков объясняется в значительной степени низким содержанием серусодер-каших аминокислот - цистина и ыетионина. Не является исключением в Этом отношении и пыльца гречихи. Содержание метионина в ней составляет 1,04+0,21$, а цистин отмечается в виде следов. Характерно для гречишной пыльцы низкое содержание гистидина (2,40+0,19^).
Содержание протеина б пыльце колеблется от 13,00 до 16,0055, составляя в среднем 14,255?.
Изучение аминокислотного состава белка пыльца гречихи (обножки), собранной пчелами разных семей, выявило особенности, характерные для чистой пыльцы. Однако при сравнении одноименных аминокислот пыльцы и обножки нами отмечен факт значительного повышения содержания заменимых аминокислот (глутаминовой - до 180%, аспара-гиновсй - до 128?), снижения пролина (до 47$, аргинина (до 72$), серина (до 77$), глицина (до 79-0 и тирозина (до 70$). Это явление может быть объяснено тем, что в пыльце, собрштой пчелами, происходят реакции ферментного переаминирования, в связи с чем изменяется биосинтез отдельных аминокислот.
Установлено, что пыльца и мед гречихи являются весьма ценными продуктами. Их биологическая ценность по сумме незаменимых аминокислот составляет: меда - 118-150$, лыльцы - 105-111$ к эталону "белку ФАО". Особенно велика их питательная ценность по тирозину с фенилаланином, изолейцкну и валииу, тирозину, лейцину (табл.7).
Таблица 7
Биологическая ценность белка меда и пыльцы гречихи.
Орел, 1933-1986.гг.
Аминокислота :Эгалон : Мед -I ■■■■■■ ■■■'■ - т----- ■ ■ ■ - ■■ : Пальца
, ФАО :г на 100:^ к. :г на 100 .г белка :белку ФА0:г белка .ю К белку ФАО
Лизин 5,5 3,3-3,9 60-71 6,1-6,6 110-120
Треонин 4,0 6,2-8,2 155-205 4,1-4,5 102-112
Валин 5,0 6,2-8,1 124-162 6,1-6,3 110-126
Метионин 4,0 0,1-1,9 124-162 1,8-1,9 45-47
Изоаейцин 4,0 4,3-5,2 108-130 5,0-5,5 125-138
Лейцин 7,0 9,2-9,7 131-139 7,5-7,8 107-1II
Фенилаланин +тироэин 6,0 12,6-16,4 210-273 6,8-7,0 I13-117
Сумма незаменимых аминокислот 35 41,9-53,4 118-150 37,4-39,6 105-111
И хотя содержание метионина в белках пыльцы и меда не превышает 48$ по отношению к "бечку ФА0", их можно рассматривать как эталон сбалансированности по всем другим аминокислотам. В этом и .заключается привчекательность меда и пыльцы гречихи для человека и насекомых.
ОЦЕНКА СОРТОВ ГРЕЧИХИ ПО ОСНОВНЫМ ХОЗЯЙСТВЕННО ЦЕННЫМ ПРИЗНАКАМ
Обязательным условием разработки сортовой агротехники является знание особенностей изменчивости хозяйственно ценных признаков сортов под влиянием как регулируемых, так и нерегулируемых факторов внешней среды. По степени изменчивости признаки гречихи располагаются в следующем порядке: высота растения - 12,9-14,9%, масса 1000 семян - 12,1-24,9$, число узлов е зоне ветвления стебля -
21.6-27,6$, число соцветий на стебле - 25,1-27,6$, число ветвей
I порядка - 28,2-31,0%, Кхоэ - 21,3-37,3$, масса сухого растения -
38.7-46,4$, число ветвей П порядка - 45,1-67,4^, число ветвей
Ш порядка - 58,3-64,6%, семенная продуктивность побегов - 54,370,1%, семенная продуктивность стебля - 55,8-70,9$.
По результатам многолетнего анализа коллекционных образцов гречихи нами с помощью дисперсионного анализа было изучено влияние эколого-географической принадлежности сорта, условий года выращивания и их взаимодействия на основные хозяйственно ценные признаки гречихи (табл.8).
Результаты двуифакторного дисперсионного анализа по влиянию эколого-географической группы (А), года выращивания (В) и их взаимодействия ХАВ) на основные хозяйственно полезные признаки сортов и мутантных фор« гречихи. Орел, 1983-1985 гг.
Таблица 8
Признаки
.ЙШ-1ФШШ__„:0ста-
ЕЫсота растения Масса сухого растения Число узлов в зоне ветвления
0,183 0,097 0,010 0,720 0,526 0,230 0,089 0,165
Число ветвей I порядка Число ветвей П порядка Число ветвей Ш порядка Число соцветий на стебле Масса семян на стебле Число соцветий на растении Масса семян с ветвей Масса семян с растения
стебля
0,321 .0,340 0,021 0,318
0,700 0,248 0,018 0,034
' 0,081 0,879 0,037 0,003
0,795 0,174 0,016 0,015
0,333 0,627 0,017 0,013
0,322 0,333 0,344 0,001
0,523 0,022 0,027 0,428
0,794 0,201 0,001 0,004
0,546 0,359 0,092 0,003
Из II признаков б характеризуются высокой долей влияния эколого-географической принадлежности к той или иной группе. Это указывает на сохранение эколого-географических особенностей признаков в различных градациях условий года. Влияя непосредственно на биологические процессы, происходящие в растении, погода косвенно воздействует на его семенную и нектарную продуктивность, активизирует деятельность насекомых—опылителей.
Многолетнее изучение влияния сроков посева на изменение основных хозяйственно полезных признаков гречихи показало, что посев сортов в третью-пятую .лятидневки мая (10.05-25.05) способствует получению семян с существенно высокой энергией прорастания (90-95$), всхожестью (93-97$), массой 1000 семян (25,7-25,8 г), натурой (619-630 г/л), максимального коэффициента размножения семян (12,4-14,7) и более высокой урожайности (табл.5).
Наиболее перспективным для семеноводческих посевов следует считать широкорядный способ посева, кот'.рый по сравнении с рядовым позволяет практически удвоить урожайность гречихи (1,5 т/га -рядовой посев, 3,0 т/га - широкорядный посев).
Семенная и нектарная продуктивность гречихи находятся в сложной взаимосвязи с комплексом хозяйственно полезных признаков. В наших исследованиях урожайность гречихи .положительно коррелировала с высотой растения (0,509+0,101), массой растения (0,745+ 0,136), ветвистостью (0,800+0,145), массой семян со стебля (0,452+0,107), массой 1000 семян (0,670+0,113), продолжительностью вегетационного периода (0,652+0,127), числом цветков на растении (0,591^0,133), пыльцевой продуктивностью растения (0,430+0,088), нектарной продуктивностью-растения (0,721+0,122) и числом пчел на делянке (0,383+0,091). Нектарная продуктивность тесно коррелировала с числом пчел на делянке за день (0,824+0,104), пыльцевой продуктивностью (0,666+0,124\ К^ (0,721^0,090), числом • цветков на растении (0,992^,136), массой 1000 семян (0,590^0,108), массой семян с ветвей (0,682+0,224).
Установлены закономерности взаимосвязи между 21 признаком у гречихи, характеризующих ее урожайность и медоносную ценность, 85,5$ изменчивости которых отражают 5 факторов. Первый фактор "вегетативного роста" отражает противоположность высоты растения, продолжительности вегетационного периода и семенной продуктивности. Второй отражает цветение гречихи и связан с числом соцве-
тий и цветков на растении и их пыльцевой продуктивностью. Третий фактор - фактор семенной продуктивности. Четвертый - морфогенеза. Пятый фактор является мерой качества зерна гречихи и выражается противоположностью содержания лизина в зерне и содержанием белка в зерне. Доля случайных величин составляет 14,5%.
Проведенное нами изучение пластичности и адаптивности 14 высокоурожайных сортов гречихи, отличающихся ранне-или среднеспэлостыо районированных или перспективных, позволило рекомендовать для широкого производственного испытания в центральной полосе и СевероЗападной зоне России сорта Тройка и Аленка (рис.5).
5. Параметры стабильности урожайности сортов грэчихи. Орел-Санкт-Петербург- Каменец-Подольский,среднее за 1992-1994 Гг.
I-Дождик, 2_Есень, З-Тройка, 4_Скороспелая 86,5-Ка-занка, 6-Каракитянка, 7-Казанс.кая 3( &-Весвлка, 9-Кара-Даг, Ю-Аденка, П-Касмея, 12-Чанита, 13-Ани-та Белорусская, 14-Жалейка.
выводы
1. Перекрестное опыление играет важную роль в повышении урожайности гречихи: прибавка от него составляет 1,30 т/га. Перекрестное опыление эффективно, если насекоше опыляют посевы гречихи
при благоприятных погодных условиях не менее 5-10 дней в любой момент периода цветения.
2. В опылении гречихи участвуют 83 вида насекомых из 5 отрядов. Наиболее разнообразны отряды Hyaenopfcera (32 вида), Díptera (30),
Coleóptera (и)f Lepldoptera и Nauroptera составляют
7 и 3 вида. Наибольший процент насекомых-опылителей приходится на долго отряда Hymenoptera (44,7$). 72,8-89,5$ от представителей этого отряда составляет Apia mellifera L.1 (пчела^медЬносна'я ).
3. Комплекс опылителей на посевах гречихи.очень динамичен. Наибольшие изменения происходят в первой половине дня, когда значитетьная часть насекомых мигрирует на посевы гречихи и обратно. Поэтому химические обработки культур, граничащих с посевами гречихи, особенно с 9 до 13 часов дня, представляют особую опасность для опылителей.
Изучение времени работы насекомых-опылителей на соцветиях гречихи показало, что наиболее эффективна в этом отношении Apia mellifera 1. • Второе место занимают шмелиные (■ Bombiaae ) t затем следуют одиночные пчелиные ( Apoidea ).
Продолжительность работы Apis mellifera на соцветиях различных сортов неодинакова. Быстрее всего пчелы работают на богатом нектаром и пыльцой мутантном сорте Искра (нектаропродуктишость составляет 151,5 кг/га). Медленнее всего - на сорте Одностебель-ная, отличающемся невысоким содержанием нектара (64,8 кг/га) и пыльцы.
4. Эколого-географические группы сортов существенно различаются по продолжительности цветения, среднему числу цветков, раскрывшихся на растении за день и весь период вегетации. Доля влияния генотипа сорта на динамику цветения составляет 0,31, а на среднее число цветков, раскрывшихся на растении за вегетацию -0,67. Доля влияния зколого-географической принадлежности сорта
на среднее число цветков, раскрывшихся на растении за день, находилась в пределах 0,27 (скороспелая северная группа) до 0,42 (мутаяты), а на число цветков, раскрывшихся иа растении за вегетацию - 0,45 (мутанты) - 0,53 (скороспелая северная группа).
5. Ведущими метеорологическими факторами, определяющими динамику цветения сортов гречихи, являются температура и осадки. При
снижении температуры воздуха ниже 15° период цветения удлиняется.. Температуры свыше 21° способствуют активному формированию новых цветков. Продолжительность цветения удлиняется при уменьшении количества осадков (<12 мм) за декаду.
6. При широкорядном посеве на растениях гречихи раскрывается в 2-2,5 раза больше цветков, чем при рядовом. Максимум цветения при широкорядном посеве приходится на четвертую пятидневку, а при рядовом - на третью пятидневку от начала цветения растений.
7, Оптимальным сроком посева гречихи в центральной полосе России является третья-пятая пятидневки (10-25) мая.
8. Увеличить валовый сбор зерна и товарного меда можно, используя разработанные и рекомендованные производству две схемы цветочно-нектарного конвейера: посев одного сорта гречихи в пять последовательных сроков с Ю мая по II июня и посев в один срок, оптимальный для данной местности, сортов гречихи разной скороспелости - скороспелого, среднеспелого и позднеспелого, обеспечивающих непрерывный медосбор с начала июля до конца августа.
9. Высокой пыльцевой продуктивностью (149,2-338,3 кг/га) обладают мугантные сорта Сумчанка, Крылатая, Искра, сорта Славянка, Нектарница, местная из Непала, местная из Италии, Бурятская местная. Низкой пыльцевой продуктивностью (68,9-99,5 кг/га) отличались мутантные формы Короткостебельная 2 и Одностебельная, при ;лтом достоверных различий по пыльцевой продуктивности одного растения между разными эколого-географическими группами сортов не обнаружено.
На уровень репродуцирования одним цветком гречихи пыльцы влияют метеоусловия года изучения (¿*=0,18-0,21) и числом цветков, раскрывшихся на растении ( 0,63-0,69).
Масса пыльцы, репродуцируемая цветком гречихи, зависит от периода цветения. Количество пыльцы в цветках уменьшается к окончанию цветения.
10. Нектарная продуктивность гречихи зависит от особенностей сорта, его эколого-географической принадлежности и условий выращивания. Высокой нектарной продуктивностью по сравнению со стан— дартом, характеризовались сорта из среднеспелой южной группы и группа мутантных сортов и форм (нп=64,9-74,7 кг/га), низкой - сорта из скороспелой северной и поздне9пелой приморской груш (нп= 47,8-55,6 кг/га). Выделены сорта, достоверно превышающие стандарт Шатиловская 5 по нектаропродуктивности: Искра, Крылатая, ОККМ-3,
Негстарница, Бурятская местная, местная из Италии, что позволяет рекомендовать их производству в качестве источника высокой нек-тарной продуктивности для использования на припасечных участках, а селекционерам - как исходный материал при селекции на нектаро-продуктивность.
11. На нектарную продуктивность гречихи влияют особенности агротехники. Нектаропродуктивность широкорядного посева выше, чем рядового благодаря развитию сильных растений с более развитыми цветками, обильно выделяющих нектар. Ослабление растений вкутри-сортовой конкуренцией при рядовом посеве приводит к снижению нек-таровыделения. Гречиха выделяет наибольшее количество нектара при посеве в оптимальные сроки третью-пятую пятидневки (10-25) мая.
12. Главный медосбор с гречихи в условиях центральной полосы России начинается в первой пятидневке июля и продолжается до второй пятидневки августа, составляя в среднем 32 дня. Погодно-кли-матические условия оказывают значительное влияние и на его продолжительность, сокращая в среднем - до 18 дней (от II до 29 дней), а в отдеяьные годы и больше, что приводит к снижению урожайности зерна и медосбора.
13. Посещаемость гречихи пчелами и масса собираемой ими обножки (пыльцы) зависит от температуры воздуха и влажности. Благоприятными условиями для пчелоопыления гречихи в условиях центральной полосы России являются: температура воздуха 19-23° и относительная влажность воздуха - 58,5-71,4%.
14. Среди медоносных растений Орловской области, относящихся к 63 семействам, 130 родам и 525 винам, основными, конкурентными гречихе, являются 16—18 видов растений.
Конкурентная медоносная растительность представляет весьма серьезное отвлечение для пчел, в отдельные годы они собирают с нее от 57 до. Q7% пыльцы. К числу наиболее посещаемых относятся Eaphunus raphanlstrum L. , Centuurea суапиз L. , Trifolium ргаЪепзе L., flonchus oleraoens L. . Поэтому для лучшего опыления гречихи в радиусе лета пчел должно произрастать как можно меньше конкурентных ей медоносных растений.
15. Пыльца гречихи характеризуется самым высоким содержанием лизина и глутаминовой кислоты и несколько беднее пролином.
Гречишные мед н пыльца являются природными источниками аминокислот и обладают высокой питательной ценностью. Их биологическая ценность по сумме незаменимых аминокислот составляет: меда —
118-150$, пыльцы - 105-111$ к эталону "белку ФАО". Особенно велика их питательная ценность по треонину, лейцину, тирозину, фе-нилаланину, изоле.йцину и валину.
16. Установлены закономерности взаимосвязи между 21 признаком, характеризующим семенную и нектарную продуктивность гречихи, 85,ЕЙ изменчивости которых контролируют пять факторов» I - "фактор вегетативного роста" отражает противоположность высоты растения продолжительности вегетационного периода и семенной продуктивности растений. П - отражает цветение растений гречихи и •связан с числом соцветий и числом цветков на растении и их пыльцевой продуктивностью. Ш фактор - фактор семенной продуктивности. 1У - фактор морфогенеза. Пятый фактор является мерой качества зерна гречихи, выражающейся противоположностью содержания лизина в зерне и белка в зерне. Доля случайных величин составляет 14,5$.
17. Сорта гречихи Тройка 11 Аленка характеризуются высокой пластичностью и адаптивностью. Их можно рекомендовать для широкого производственного испытания в условиях центральной полосы и Северо-Западной зоны России для выращивания на зерно и в качестве медоноса.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОЩЦАЦМ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА
1. Наряду с оптимальными сроками и способами посева в технологию выращивания гречихи посевной включить пчелоопыление с помощью чистопородных среднерусских пчел как обязательный агротехнический прием, способствующий повышению семенной и нектарной Продуктивности агроценозов.
2. Для получения высокой урожайности и нектаропродуктивности гречиху в условиях центральной полосы России следует высевать в третьей-пятой пятидневке (10-25) мая широкорядным способом.
3. С целью повышения урожайности и медопродуктивности гречихи рекомендуется использовать цветочно-чектарный конвейер: путем посева наиболее урожайного и ыедопродуктивного сорта в пять последовательных сроков с Ю мая по II июня или путем посева в один срок разных по скороспелости сортов гречихи (скороспелого -Скороспелая 86, среднеспелого - фойка, позднеспелого - Касмея),
обеспечивающих непрерывный медосбор с начала июля до конца августа«.
4„ Поставить на промышленную основу сбор пыльца (обножки) гречихи, как естественного экологически чистого продукта, обладающего высокой питательной ценностью, необходимого для пищевой и фармацевтической промышленности.
5. Для широкого производственного испытания в условиях центральной полосы и Северо-Западной зоны России рекомендовать сорта гречихи Тройка и Аленка, обладающие высокой пластичностью и адаптивностью.
6. В практической работе использовать;
- Рекомендации по повышению урожайности и иедопродуктивности гречихи. Санкт-Петербург, 1993 г»
- Рекомендации по созданию и использованию нектарного конвейера для повышения урожайности и нектаропродуктиЕности. Санкт-Петербург, 1993 г.
- Рекомендации по технологии возделывания гречихи посевной как медоносной культуры. Санкт-Петербург, 1993 г.
- Методические рекомендации по оценке пыльцевой продуктивности гречихи посевной. Санкт-Петербург, 1994 г.
- Рекомендации по опылению гречихи посевной медоносными пчелами, йабное, 1994 г.
ГО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩЕ РАБОТИ:
1. Окраска цветков и посещение их пчелаш//Пчеловодст»о. № 6. 1984.
2. Поселение различных сортов гречихи пчелаш//Тезисы докл. IX съезде ВЭО. Киев: Наукоза Думка. 4.2. 1984.
- 3. Аминокислотный состав пыльцы//Пчеловодство. $ 10. 1984.
4. Длина хоботка и флороспециализация среднерусских пчел// Технология содержания пчел в условиях крупнбтоварно'го производства. Рибное. 1984.
5. К вопросу об опылении гречихи пчелами//Научно-техн. бвлл. ВИР им. Н.И.Вавилова. Ленинград. 9 138. 1984.
6. Аминокислотный состав гречишной гогльцу^/Научно-техн. балл. ВИР им. Н.И.Вавилова. Ленинград. № 144, 1984.
7„ Влияние пчелоопыления на повышение урожайности энтомо-фильных сельскохозяйственных культур. Орел: Знание 3' помощь спе-
циалисту сельского х-ва). 1985.
8. Биохимический состав гречишной пыльцы//Вопросы технологии производства меда и воска/Сб.научн.тр. НИИ пчеловодства. Рыбное. 1985.
9. Посещение гречихи пчелами//Пчеловодство. № 2. 1985.
10. Масса пчелиной обножки//Пчеловодство. № 6. 1985.
11. Факторы, влияющие на опыление гречихи пчелами//Научно-техн. бюлл. ШР им. Н.И.Вавилова. № 156. 1985.
12. Образцы гречихи с повышенной нектаропродуктивностьга//Науч-но-техн. бюлл. ЕИР им. Н.И.Вавилова. Ленинград. № 156. 1985.
13. Роль медоносных пчел в повышении урожайности гречихи//По-вышение качества и урожайности крупяных культур методами селекции и технологии возделывания (гречиха)/Сб. научн.тр. Орел. 1985.
14.Среднерусские пчелы на медосборе с гречихи//Пчеловодство. № 9. 1986.
15. Пчелы на гречихе//Пчеловодство. № 2. 1987.
16. Изменчивость аминокислотного состава пыльцы//Пчеловодст— во. № 4. 1987.
17. Оценка образцов гречихи в связи с посещаемостью пчелами/На—. учно-техн.бюлл. ШНИЗШ. Орел. $ 35. 1987.
18. Изменчивость признаков флороспециализации медоносных пчелДезисы докл. У съезда ВОГиС. T.I. М. - 1987.
19. Аминокислотный состав пыльцы гречихи//ХХН Международный конгресс по пчеловодству. Польша. Варшава. 1987.
20. Пчелы и урожай//Нечерноземье. № 5. 1988.
21. Пчеяоопыление - важный агротехнический прием//Зерновые культуры. №-2. 1989.
22. Содержание аминокислот в пыльце растений/Сб. научн. тр. Технология производства и переработки продуктов пчеловодства. Рыбное. 1989.
23. Что привлекает пчел к цветку?//Пчеловодотно. № 12. 1989.
24. Нектаропродуктивность гречихи сорта Нектарница/Информ. листок ЦШ. Орел. № ЮЗ. 1990.
25. Пыльцевая продуктивность ыутантшх сортов и форм гречи-хи//Научно-техн. бюлл. ШР им. Н.И.Вавилова. Ленинград. йт.199. 1990.
26. Сравнительное изучение аминокислотного состава пыльцы различных сортов гречихи и пыльцы обножки пчел//Научно-техн.
балл. ШР им. Н.И.Вавилова. Ленинград, йш.202. 1990 (в ооаст. о З.В.Чмслевой).
27. Сравнительная оценка аминокислотного состава цветочной пылмр//Сб. трудов "Биологически активные продукты пчеловодства и их использование. - Горький. 1990.
28. Состав и численность шмелей в стеблестое гречихи//Мате-риалы X съезда ВЗОДспехи энтомологии в СССР: Насекомые Перепончатокрылые и Чешуекрылые„ Ленинград. 1990.
29. Потребность в пчелах-опылителях гречихи в Орловской об-ласти//Волл. научно-техн. информ. ШИИЗЕК. Орел. Шп.38. 1991.
30. Сорт и медопродуктивность гречихи//Зерно вце культуры. Я» 2. 1991.
31. Продуктивность нектара и пыльцы гречихи//Пчеловодство. » 7. 1991.
32. Суточные изменения опылителей на посевах гречихи//Деп.
в ЕНИИТсйагропром 5 августа 1991. № 201 ВС (Совм. с Н.И.Куликовым).
33. шохимическая оценка обножки и пыльцы гречихи//Сб. Апитерапия и пчеловодство. Вш.2. Гадяч. 1991.
34. йдовой состав насекомых-опылителей гречихи/Межвуз. сб. научн.тр. Т.У1, Кишинев. "1991.
35. Сроки посева, урожайность и качество семян гречихи//Икформ. листок ЦНШ. Орел. № 113-92 (в сэавт. с В.И.Мазаловым).
36. Приемы повышения нектарной продуктивности гречихи//Информ. листок ЩПИ. Орел. № 159-92. 1992.
37. Медоносная растительность юга Нечерноземья//Информ. листок ЦЕПИ. Орел. № 160-92. 1992 (в соавт. с И.В.Маркиной).
39. Влияние конкурентной растительности на опыление пчелами и урожай гречихи/Дежвуз. сб. научн.тр. Еып.7. Кишинев. 1992.
39. Speoiea Composition of lioectsSPolliiiatora of~Buckw«at //Proceedings of the 5 th International Symposium on Buckwheat '20-26 August 1992. Taiyu an. China. '
40. Пчелоопыдение в системе интенсивной технологии возделывания гречихи//Бюлл. научно-техн. информ. ЕНИИЗБК. ВЫп.39. Тула. 1992.
41. Количественное определение содержания аминокислот в пыльце гречихи//Еюлл. научно-техн. информ. ЕНШЗЕК. йш.39. Тула. 1992.'
42. Характеристика сортов и мутантных фор! гречихи по содер-
канию белка и лизина в зерне//Боллетень BIP. йш.219. 1992. (в соавт. с 3.В.Селевой).
43. Резервы повышения продуктивности кормовой базы пчеловодства Орловской области/Сб. тезисов "Биологические основы интенси— фикации интенсивного растениеводства. Материалы научн. конф. инст. Орловской обл. Орел. 1993. (в соавт. с В.И.Радыгиной),,
44. Перекрестное опыление - фактор повышения урожайности гре-чихи//Информ. листок ЦНТИ0 Орел. № 42-93. 19ЭЗ.
ftrl5*4VeiUabie Nactor-Bearlney Crop7/ HiveUgh1;arv.7.N.i.
Hlpawin. Canada. 1993.
46. Рекомендации по повышению урожайности и медопродуктишости гречихи. Санкт-Петербург. 1993.
47. Рекомендации по созданию и использованию нектарного конвейера гречихи для повышения урожайности и нектаропродуктивности. Санкт-Петербург. 1993.
48. Изучение ыорфобиологических признаков гречихи методом главных компонент/Тез иен докл. мегкдународ, конф. молодых ученых и спец. по актуальным проблемам интенсификации с.-х.-ва. Казахстан. Шортанды, 1993.
49. Рекомендации по технологии возделывания гречихи как медоносной культуры. Санкт-Петербург. 1993 (в соавт. с Ю.А.Шашкинъш).
50. Оценка сортов гречи2си//Пчеловодство. № Ï0. 1993.
51. Анализ ыорфобиологических признаков гречихи методом факторного анализа//Аграрная наука - производству/Тез. докл. Безен-чук. 1993.
52. Оценка исходного материала гречихи' в связи с селекцией на нектаропродуктиБность//Аграрная наука - производству/Тез. докл. Безенчук. 1993..
53. Использование нектарного конвейера/УИнформ. листок LP®. Орел. № 60-94. 1994.
54. дологическая цешюсть гречишной пыльцы и медо//Ииформ. листок ЦШ. Орел. № 43-94. 199£.
55. Опылители грэчихи/УПчеловодство. I? I. 1994 (в соавт. с Н.И.Куликовш),
56. Подбор сортов гречихи для создания нектароносного кон-вейера/Д1нфори. листок 1ЩИ. Орел. К» 89-94. 1994.
57. Продление недосбора с гречихи//Пчеловодство. $ 4„ 1994.
32._
а отовло oaapawitoE щойП11ргф2а Оплозсеоро обааедабй» ргоагяЗйЕя статистики. Trims joo сКа= Закао й 2-yj
- Наумкин, Владимир Петрович
- доктора сельскохозяйственных наук
- Санкт-Петербург-Пушкин, 1994
- ВАК 06.01.09
- Продуктивность пожнивной гречихи в зависимости от сроков и способов посева в условиях Центрального Таджикистана
- Культура гречихи на Памире
- Обоснование оптимального срока посева и глубины заделки семян гречихи на черноземе обыкновенном приазовской зоны Ростовской области
- Предпосевная подготовка и посев семян гречихи сорта Саулык в Среднем Предуралье
- Хозяйственно-биологическая оценка сортов гречихи в основных и промежуточных посевах в условиях зоны неустойчивого увлажнения Ставропольского края