Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Обоснование сроков посева новых сортов озимой тритикале на черноземах южных Ростовской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Обоснование сроков посева новых сортов озимой тритикале на черноземах южных Ростовской области"

На правах рукописи

Бирюков Константин Николаевич

ОБОСНОВАНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА НОВЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ НА ЧЕРНОЗЕМАХ ЮЖНЫХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 5 мдр 2012

п. Рассвет-2012 005013628

005013628

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства (ГНУ Донской НИИСХ) Россельхозакадемии в 2006-2010 гг.

Научный руководитель: Грабовец Анатолий Иванович

доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАСХН, профессор

Официальные оппоненты: Вахрушев Николай Александрович.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Метлина Галина Владимировна, кандидат сельскохозяйственных наук

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Донской государственный аграрный университет»

Защита диссертации состоится 27 марта 2012 года в 12 часов на заседании объединенного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 006.066.01 в Государственном научном учреждении Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии по адресу: 346735, Ростовская область, Аксайский район, п. Рассвет, ул. Институтская, 1. Тел. (86350) 37-3-89, факс (86350) 371-75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте ГНУ Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии. Автореферат размещен на сайте vak.ed.gov.ru

Автореферат разослан февраля 2012 года

Ученый секретарь объединенного диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук ^^^^—/^А.В.Титаренко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Тритикале в настоящее время, благодаря сочетанию благоприятных биологических и хозяйственных признаков кормового и зернового направления, составляет конкуренцию традиционным злакам. Поэтому, в последнее десятилетие на полях Дона, а также в других регионах Северного Кавказа, Центрально-Черноземной зоны и в районах Нечерноземья она получает все большее распространение. Расширение посевных площадей связано с высокими адаптивными свойствами этой культуры, благодаря которым, тритикале способна стабильно по годам формировать высокие урожаи зерна. Помимо этого, тритикале тлеет достаточно широкий спектр применения, отвечает запросам современного сельскохозяйственного производства.

Однако имеется немало факторов, которые сдерживают дальнейший рост урожайности этой культуры, улучшения качества зерна и кормов. Одна из причин - слабая изученность новых сортов, а также нарушение требований сортовой технологии их возделывания.

^ Поэтому грамотный выбор высокозимостойких сортов с комплексом хозяйственно-полезных признаков и свойств, посев их в лучшие агротехнические сроки являются определяющим фактором получения высоких урожаев озимой тритикале.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - установить оптимальные сроки сева для новых сортов озимой тритикале как зернового, так и кормового направлений, при которых они наиболее полно реализуют свою потенциальную урожайность на черноземах южных Ростовской области. В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

-выявить особенности роста и развития растений озимой тритикале в осенний и весенне-летний периоды вегетации в зависимости от сроков сева;

-установить влияние сроков сева на зимостойкость различных сортов озимой тритикале;

-изучить фотосинтетический потенциал сортов в связи с разными сроками сева;

-установить влияние сроков сева на урожайность сортов озимой тритикале;

-изучить качественные характеристики зерна и кормов при посеве в разные сроки;

-дать биоэнергетическую и экономическую оценку эффективности возделывания озимой тритикале.

Научная новизна. В условиях нарастания аридноста климата для северозападной зоны Ростовской области на черноземах южных выявлены оптимальные сроки сева новых высокоадаптивных сортов озимой тритикале зернового и кормового направления.

Практическая значимость работы заключается в совершенствовании агротехники выращивания сортов озимой тритикале зернового и кормового

направления, с целью увеличения и стабилизации валовых сборов зерна и кормов в сельскохозяйственном производстве Ростовской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывали на ежегодных аспирантских сессиях ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии (20092011 гг.); на девятой международной школе молодых ученых «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» (г. Волгоград,

2009 г.); на международной научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов» и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН (Ростовская область, п. Донская Нива, 2008 и

2010 гг.). По материалам диссертации опубликованы 8 статей, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и предложений производству, списка литературы из 158 источников, в том числе 13 - на иностранном языке. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц, 26 рисунков и 16 приложений.

Основные положения, выносимые па защиту:

1. Влияние сроков сева на рост и развитие растений новых сортов озимой тритикале.

2. Фшосшггетический потенциал новых сортов озимой тритикале и эффективность работы листьев.

3. Сроки сева и урожайность сортов озимой тритикале зернового и кормового направлений.

4. Возможности повышения качества зерна и кормов озимой тритикале за счет разных сроков сева.

1. Тритикале - новая культура

Освещена история развития и современное состояние селекции тритикале. Показано использование зерна тритикале и продуктов его переработки в пищевом, спиртовом, бродильном и комбикормовом производствах, а зеленой массы озимой тритикале в животноводстве. Обобщены результаты исследований отечественных и зарубежных авторов по срокам сева озимой трихикале. В результате анализа литературных источников сделаны выводы о наиболее актуальных проблемах агротехники озимой тритикале в условиях нарастания аридносш.

2. Условия, материал и методика исследований

Экспериментальная работа выполнена в отделе селекции и семеноводства пшеницы и тритикале Донского зонального научно-исследовательского института сельского хозяйства Россельхозакадемии в течение 2006-2010 гг., на землях отделения «Северо-Донецкая с/х опытная станция». Отделение расположено в Тарасовском районе в северо-западной зоне Ростовской области.

Поверхность описываемой территории представляет собой равнину с хорошо выраженным овражно-балочным рельефом. Почвы опытного участка представлены черноземом южным карбонатным среднемощным. Подвижные

формы питательных элементов опытного участка составляют: нитратного азота И03 ~ 2 мг; подвижного Р205 - 5,1 мг; обменного К20 - 31,6 мг на 100 г почвы. Обменного Са содержится в 100 г почвы 27,6 миллимоль, подвижной Б - 0,3 мг. Содержание микроэлементов мг на 1 кг почвы было следующим: 2п-0,64; Си -0,07; Со - 0,1; Мп - 2,6. Величина рН в гумусовых горизонтах составляет 7,88,0, т.е. близка к нейтральной. Мощность гумусового горизонта 60-70 см. Количество гумуса в пахотном слое составляет 3,2%.

Климат региона носит резко континентальный характер. Сумма температур воздуха выше 10°С колеблется от 2800° в северных районах до 3400° в юго-восточных. Осадков на северо-западе области выпадает до 510 мм при среднемноголетнем значении 451 мм. Однако по годам они распределены крайне неравномерно. Гидротермический коэффициент составляет 0,7%, то есть, эта зона области относится к засушливым регионам.

Исследования проводили в звене севооборота: черный пар - озимые. Изучали восемь сортов озимой тритикале зернового направления (ТИ 17, Дон, Корнет, Зимогор, Бард, Легион, Трибун, Консул) и три кормовых сорта (Аллегро, Аграф, Торнадо) со сроком сева с 25 августа по 5 октября с интервалом через десять дней. В 2009 и 2010 гг. изучали вариант со сверхпоздним для данной зоны сроком - 15 октября и дополнительно два сорта озимой зерновой тритикале -Вокализ и Капрал.

Площадь делянки 16 м2, повторность опыта - трехкратная. Норма высева составила для тритикале зернового направления 4,5 млн. всхожих семян на га по всем срокам сева, для кормовых сортов - 2,5 млн. Посев проводили сеялкой СКС-6-10 с порционным высевающим аппаратом. Глубина заделки семян была постоянной - 5-6 см, она должна обеспечивать попадание их во влагу. Основное удобрение вносили осенью под вспашку из расчета 120 кг д.в./га (N20 кг д.вУга +Р100 кг д.в./га). Ранневесенние подкормки проводили аммиачной селитрой прикорневым способом сеялкой СН-16 дозой N 80 по зерновым сортам и N 30 по кормовым. Таким образом, общий агрофон по зерновым сортам составил 200 кг д.вУга (N100+? 100), по кормовым сортам - 150 кг д.в./га (№0+Р100). Уходные работы (прополка дорожек, обработка против сорняков и вредителей) проводили по мере необходимости и в сжатые сроки.

Исследования проводили полевым и лабораторным методом с использованием общепринятых методик.

Влажность почвы определяли весовым методом. Запасы влаги в метровом слое рассчитывали через коэффициенты завядшим.

Полевую всхожесть, зимостойкость и выживаемость растений озимой тритикале при разных сроках сева оценивали в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989).

По этой методике (1989), после прекращения осенней вегетации определяли интенсивность кущения, высоту растений, прирост биомассы.

Фенологические наблюдения проводили согласно методике П.П. Вавилова (1983). Отмечали фазы всходов, кущения, колошения, полной спелости.

Измерение площади листовой поверхности проводили в фазе колошения с использованием портативного счетчика площади листьев Ы-3000А.

Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) определяли по формуле Кидца, Веста и Бриггса (АЛ. Ничипоровйч, 1972).

Учет урожайности зерновой тритикале и кормовых сортов на семена проводили поделяночно, прямым комбайнированием в фазе полной спелости зерна комбайном Сампо 130. У кормовых сортов тритикале учитывали урожай зеленной массы вручную поделяночно с 1м2. Учет проводили в оптимальные сроки (начало колошения). Одновременно с учетами зеленой массы отбирали пробы для определения содержания каротина.

Содержание каротина определяли по Цирелю (В.А. Разумов, 1982)

Содержание белка определяли на приборе Инфратек 1241.

Статистическую и математическую обработку данных урожайности проводили методом дисперсионного и корреляционного анализов по Б.А. Доспехову (1985) с использованием ПС (пакет программ Excel).

3. Влияние сроков посева на осеннее развитие различных сортов тритикале

и их перезимовку

3.1 Запасы влаги, нолевая всхожесть семян и развитие растений озимой тритикале в осенний период при разных сроках сева

За годы исследований содержание влаги в пахотном слое менялось в сторону увеличения этого показателя от ранних сроков посева к более поздним (рис. 1).

140

120 100

30

S 60 I 40

? 20

а о

25 августа 5 сентября 15 сентября 25 сентября сроки посева озимой тритикале

Ш 0-100 см К 0-20 см

5 октября

Рис. 1 - Содержание влаги в почве перед посевом озимой тритикале, мм (2006-2010 гг.)

Это объясняется количеством осадков, которые выпадали в сентябре-октябре, что благоприятно сказалось на увеличении содержания влаги как в пахотном слое, так и в метровом горизонте. Самые низкие показатели запасов

влаги отмечали при посеве 25 августа, что было обусловлено высоким температурным режимом и недостаточным количеством осадков в августе.

Наличие запасов доступной влаги в пахотном слое повлияло на полевую всхожесть семян озимой тритикале.

В среднем за годы изучения нами было установлено, что значение показателя полевой всхожести семян составило в среднем 72-86% у зерновых и 58-86% у кормовых сортов (рис. 2).

25 августа

сроки посева озимой тритикале

-зерновая тритикале —«--кормовая тритикале

Рис. 2 - Полевая всхожесть семян озимой тритикале, % (2006-2010 гг.)

Наибольшая полевая всхожесть зерновых сортов была при посеве в средине оптимальных сроков, когда формировался оптимальный по влажности и температуре режим для прорастания семян. У кормовых сортов тритикале отмечена тенденция увеличения полевой всхожести от ранних сроков к поздним.

В опыте установлена достаточно существенная корреляционная взаимосвязь между полевой всхожестью и урожайностью сортов зерновой тритикале (в среднем по сортам г = 0,53 ± 0,063*). Менее тесная взаимосвязь установлена между всхожестью кормовых сортов и урожайностью зеленой массы и семян (г = 0,21 ± 0,149*). Это объясняется, возможно, способностью кормовых сортов к повышенному кущению и интенсивному весеннему стеблеобразованию. Поэтому даже изреженный стеблестой кормовой тритикале весной восстанавливался, что, в конечном счете, положительно сказывалось на урожайности зеленой массы и семян.

Коэффициент кущения растений тритикале был четко дифференцирован по срокам сева. Максимальные значения (5,5-8,5 стеблей) наблюдали у растений, посеянных 25 августа. Наиболее оптимальным для перезимовки (2,34,8 стебля на растении) коэффициент кущения был при посеве 15-25 сентября. При позднем сроке растения уходили в зиму в фазе 3-5 листьев.

Наибольшая интенсивность кущения у сортов кормовой тритикале также была выявлена при ранних сроках (8,3-10,7 стеблей), далее она снижалась, и при посеве 25 сентября на растении насчитывалось 3-3,3 стебля. Посевы 5 октября уходили в зиму в фазе 4-5 листьев.

Высота растений перед уходом в зиму была наибольшей при посеве с 25 августа по 5 сентября. Более поздние сроки сева (с 15 сентября) обуславливали уменьшение высоты в среднем на 9-11 см, то есть наблюдали достаточно четкую тенденцию снижения этого показателя от ранних сроков к более поздним. То же самое происходило и с накоплением вегетативной массы.

Те же тенденции по высоте растений и приросту вегетативной массы, которые характеризуют зерновые сорта, типичны и для кормовой тритикале. Высота растений кормовых сортов снижалась от ранних сроков к поздним. При посеве 25 августа высота растений тритикале составляла в среднем 23-26 см, при посеве 5 октября - 10-12. Стоит отметить, что различия этого признака по изучаемым сортам были незначительными.

Прирост вегетативной массы также был обусловлен сроками посева тритикале, достигнув максимума на первом сроке, минимума на последнем.

3.2 Сроки посева и перезимовка новых сортов озимой тритикале

По литературным данным, лучше переносят перезимовку и меньше изреживаются посевы, ушедшие в зиму в фазу кущения и имеющие по 2-4 стебля на растении. Такого состояния они могут достигнуть, если посев проводят не позже чем за 50-60 дней до прекращения осенней вегетации, а сумма среднесуточных температур за этот период составляет 500-550°С, из которой на долю фазы кущения приходится около 200°С.

Условия развития растений от посева до прекращения осенней вегетации в наших исследованиях оказались следующими (табл. 1).

Таблица 1 - Характеристика периода посев - окончание осенней вегетации озимой тритикале в зависимости от сроков сева (среднее за 2006-2010 гг.)._

Срок посева Продолжительность периода, дни Сумма эффективных температур, °С Сумма осадков, мм

25 августа 76 1098 92

5 сентября 66 844 80

15 сентября 56 674 67

25 сентября 46 463 55

5 октября 36 304 53

Из данных таблицы следует, что наиболее благоприятный режим для перезимовки растений озимой тритикале сложился при посеве 15-25 сентября, то есть теоретически, растения этих сроков должны быть лучше других приспособлены к перезимовке.

Растения сортов тритикале зернового направления в целом перезимовали несколько лучше, чем кормовые сорта (рис. 3).

90,0

25 августа 5 сентября 15 сентября 25 сентября 5 октября

сроки посева

В кормовая тритикале В зерновая тритикале

Рис. 3 - Степень перезимовки растений озимой тритикале в зависимости от срока посева, % (2006 -2010 гг.)

Все сорта тритикале зернового направления характеризовались наибольшим процентом выживших растений при посеве 15 и 25 сентября (в среднем по сортам 80,9%). Наименьшей зимостойкостью в опыте характеризовались растения зерновой тритикале, посеянные в октябре - только немногим более половины растений этого срока смогла перезимовать.

Тенденции по зимостойкости, сложившиеся для зерновой тритикале характерны и для кормовых сортов. Единственное отличие заключается в том, что растения кормовой тритикале, посеянные 25 августа и 5 октября, зимуют примерно одинаково (выживших растений 62,9 и 61,2 %, соответственно).

Таким образом, чтобы удачно перезимовать, сохранить к весне порядка 70-80% от осеннего стеблестоя, растения зерновых сортов, изучаемые в опыте, должны перед уходом в зиму иметь высоту 10-20 см, коэффициент кущения должен составлять 2-5 стеблей на одном растении. У кормовых сортов высота растений должна находиться в пределах 11-17 см, а коэффициент кущения должен быть 3-6 стеблей на растении.

Результаты полученных данных по зимостойкости позволяют утверждать, что те растения озимой тритикале,- которая была посеяна в середине-конце сентября, являются наиболее подготовленными для перезимовки, чем другие.

4. Весенне-летнее развитие сортов тритикале

4.1 Фотосинтетический потенциал новых сортов озимой тритикале

Создание фитоценозов с большой площадью листьев еще не гарантирует получение максимальной урожайности. Для нашей зоны важны посевы с высокими показателями фотосинтеза. В нашем опыте сроки посева в определенной степени влияли на этот показатель (рис. 4).

ТИ17 Дон Корпет Зимогор Бард Легион Трибун Консул

|и25 августа Ш 5 сентября 015 сентября В 25 сентября В 5 октября

Рис. 4 - Чистая продуктивность фотосинтеза сортов тритикале в фазу колошения, г/м2*сутки (среднее за 2006-2010 гг.)

Наиболее продуктивными по интенсивности фотосинтеза были посевы оптимальных и поздних сроков - с 15 сентября по 5 октября, соответственно,

40.4 г/м2*сутки и 43. Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) на посевах ранних сроков была наименьшей в опыте и составила при посеве 5 сентября

36.5 г/м2*сутки и 26,1 г/м2*сутки при посеве 25 августа.

Из изучаемых сортов максимальный показатель ЧПФ в среднем по срокам был у сортов Консул (44,2 г/м2*сутки), Зимогор (43,5) и Бард (41,1), т.е. тех сортов, которые по своему морфобиотипу являются среднерослыми.

В наших исследованиях выявлено заметное влияние ЧПФ на урожай зерна. Коэффициент парной корреляции между ЧПФ и урожаем составил 0,39 ± 0,149*, тогда как между площадью листьев и урожаем зависимости не установлено. Следовательно, ЧПФ оказывает заметно большее влияние на продуктивность сортов озимой тритикале, чем площадь листьев.

Таким образом, для получения высокопродуктивных фитоценозов озимой тритикале в засушливых условиях достаточно, чтобы площадь листьев находилась в пределах 30-35 тыс. м2/га, а чистая продуктивность фотосинтеза

такого посева была не менее 30-40 г/м2*сутки. Такой посев формируется в нашей зоне при посеве тритикале в оптимальные и допустимые сроки.

В настоящее время селекционерами часто применяется индекс эффективности работы листьев - ЭРЛ (отношение урожая зерна к площади листовой поверхности).

По всем изучаемым сортам ЭРЛ возрастал при смещении дат посева от ранних к поздним. При посеве 25 августа этот индекс составлял в среднем по сортам 1,25, при посеве 5 октября - 2,23. То есть можно судить о более эффективной работе листьев в фитоценозах тритикале более поздних посевов.

Для каждого сорта есть свой интервал индекса ЭРЛ, при котором он формирует максимальную продуктивность. В целом для новых сортов озимой тритикале значение индекса ЭРЛ должно находиться в пределах от 1,50 до 2,40. Такой показатель эффективности работы листьев можно достичь, высевая сорта в период с 15 по 25 сентября.

Зависимость урожая от индекса ЭРЛ в опыте была достаточно существенной (г = 0,30 ± 0,154*). Это позволяет констатировать, что индекс ЭРЛ более точно учитывает взаимосвязь между урожаем зерна и площадью листьев.

5. Урожай и качество зерна и кормов в зависимости от сроков посева

5.1 Урожайность сортов озимой тритикале зернового и кормового

направлений

В целом, за годы исследований, все сорта озимой тритикале сформировали максимальную продуктивность при посеве в середине и конце оптимальных дат - с 15 по 25 сентября (табл. 2). Прибавка урожая по сравненшо с контролем составила в зависимости от сорта 0,14-0,63 т/га при посеве 15 сентября и 0,16-0,46 т/га при посеве 25 сентября. Наибольшие прибавки к контролю при посеве 15 сентября получены по сортам Консул (+0,63 т/га), Корнет (+0,52 т/га), Зимогор (+0,41 т/га), при посеве 25 сентября, соответственно, Зимогор (+0,46 т/га) и Бард (+0,35 т/га).

Анализируя данные таблицы 2, можно отметить, что для сортов Дон, Корнет, Трибун, Консул лучшим сроком посева следует признать 15 сентября, поскольку уровень прибавки у них выше, чем при посеве 25 сентября. Для остальных сортов оптимальным вариантом является срок посева 25 сентября. Здесь, однако, есть одна особенность. Срок посева 15 сентября является оптимальным для большинства сортов озимой пшеницы, и можно предположить, что именно ее будут сеять в первую очередь. Поэтому для сортов первой группы также возможен вариант посева 25 сентября, за исключением Консула, который сеять позже 15 сентября не рекомендуется, поскольку при посеве в эту дату он на 0,22 т/га снижает свою урожайность по сравнению с контролем.

У сортов ТИ 17, Дон, Корнет, Зимогор при ранних сроках выявили снижение урожайности по отношению к контролю.

Следует отметить универсальность в отношении сроков сева сорта Бард, который показал положительную прибавку по всем вариантам, кроме 5 октября, когда урожайность сорта снизилась на 8,2%. Бард можно начинать сеять с 25 августа, допустимый же предел по срокам посева для него следует ограничить первыми числами октября.

Таблица 2 - Урожайность и прибавка урожая по сортам зерновой озимой

тритикале в зависимости от сроков посева (в среднем за 2006-2010 гг.)

Урожайность и прибавка к контролю, ± т/га

25 августа 5 сентября 15 сентября 25 сентября 5 октября

Сорт § о й Й о се X е о й 6 о о § § о й и е И

К й ю я « а ю й ТО 10 а ю Й >о 13

к о £ й. £ Й о с. >ч 15 & N о Й в с. В о Й 1 а о Й а ■ В

та 17 5,11 -0,21 5,46 0,14 5,53 0,21 5,55 0,23 4,97 -0,35 5,32

Дон 6,17 -0,29 6,38 -0,08 6,73 0,27 6,62 0,16 6,36 -од 6,46

Корнет 5,97 -0,42 6,29 -0,10 6,91 0,52 6,61 0,22 6,17 -0,22 6,39

Зимогор 6,45 -0,39 6,60 -0,24 7,25 0,41 7,30 0,46 6,58 -0,26 6,84

Бард 6,84 0,05 6,8 0,01 6,96 0,17 7,14 0,35 6,24 -0,55 6,79

Легион 6,78 0,02 6,56 -0,20 6,90 0,14 6,97 0,21 6,55 -0,21 6,76

Трибун 6,78 0,01 6,71 -0,06 7,00 0,23 6,96 0,19 6,42 -0,35 6,77

Консул 7,13 0,01 7,00 -0,12 7,75 0,63 6,90 -0,22 6,79 -0,33 7,12

НСР05(по сортам) = 0,24 т/га

НСР05(по срокам сева) = 0,19 т/га

НСР05(межфакт.) = 0,09 т/га

""-контроль - среднее значение урожайности по всем срокам посева для каждого сорта

Посев 5 октября вызвал снижение урожайности по всем сортам тритикале, в среднем на 2-8%. Наиболее подходящими для поздних посевов следует считать сорта Дон и Корнет, менее других снижающих урожайность при посеве в эту дату. В целом же, если раньше посеять не удалось, допустимым сроком посева зерновой тритикале следует признать 1 октября.

Кормовая тритикале сформировала максимальную продуктивность зеленой массы при посеве в ранние сроки — 25 августа.

Уровень прибавки в зависимости от сорта составил при раннем посеве 1,82-2,64 т/га, по сравнению с контролем, который позволяет снивелировать некоторые отрицательные моменты, связанные с ранними датами посева.

Реакция тритикале на другие сроки сева была для каждого сорта индивидуальна. Аллегро снижал урожайность при посеве 5 и 15 сентября на 2,4%, а вот посев 25 сентября позволил получить дополнительно 1,26 т/га зеленой массы. Аграф, снижал урожайность при посеве 5 и 25 сентября и увеличивал ее при посеве 15 сентября - на 0,72 т/га. Сорт Торнадо

характеризовался положительной динамикой урожайности при посеве с 25 августа по 15 сентября, затем его продуктивность снижалась. Поздние посевы (после 1 октября) обуславливали снижение урожайности Аллегро и Торнадо, по сравнению с контролем, урожайность же Аграфа осталась на прежнем уровне (табл. 3).

Таблица 3 - Урожайность и прибавка урожая по сортам кормовой озимой тритикале в зависимости от сроков посева (в среднем за 2006-2010 гг.)

Прибавка к контролю, ±

Сорт

25 августа

о «

ад

в ю

а &

5 сентября

§

е.

>>

й к я м »о а о. в

15 сентября

о о.

ю

к &

и

Аллегро

Аграф

Торнадо

50,30

53,80

55,00

Зеленая масса

25 сентября

о в

к

о р.

й ю

Он С

5 октября

Р.

2,06

1,82

2,64

47,10

50,80

НСРо5(по сортам) = 0,88 г/га

54,40

-1,14

-1,18

2,04

47,10

52,70

54,20

-1,14

0,72

1.84

49,50

50,60

50,70

1,26

-1,38

-1,66

47,20

52,00

47,50

-1,04

0,02 -4,86

НСР05(по срокам сева) = 1,13 т/га

НСР05(межфакт.)» 0,51 т/га

II

о

48,24

51,98

52,36

Аллегро 4,1 0,22 3,9 0,02 3,8 -0,08

Семена

3,8

-0,08

3,8

-0,08

3,8

Аграф

3,9

-0,02

Торнадо

4,0

4,2

0,08

3,7

0,54

3,8

-0,22

НСР05(по сортам) = 0,09 т/га

0,14

4,2

0,28

3,4

-0,26

3,6

-0,06

3,8 3,3

-0,12

-0,36

НСР05(по срокам сева) = 0,12 т/га НСР05(межфакт.) = 0,05 т/га

3,92

3,66

При возделывании на семена, изучаемые сорта имеют свои особенности. Сорта Аллегро и Торнадо давали прибавку, по сравнению с контролем, при ранних посевах - с 25 августа по 5 сентября. При поздних посевах их урожайность снижается на 2,1% (у Аллегро) и 9,2% (у Торнадо). Сорт Аграф был продуктивен при поздних сроках - его следует высевать с 5 сентября по 25 сентября, допустимым сроком следует считать 1 октября.

Таким образом, оптимальным сроком посева кормовых сортов следует считать период с 1 по 5 сентября (если режим увлажнения почвы позволяет провести посев). Если такой возможности нет, то кормовые сорта Аллегро и Аграф стоит высевать вплоть до октября месяца (допустимые сроки). Посев сорта Торнадо позже 15 сентября не рекомендуется, но'если это требуется по схеме зеленого или сырьевого конвейеров, то такой посев допускается.

С целью изучения сверхпоздних доя данной зоны сроков посева (после 5 октября), были выполнены исследования по ряду сортов тритикале зернового направления.

Одна груша сортов (Ш 17, Дон, Бард, Трибун, Консул) при посеве 15 октября сформировала урожай 4,22 г/га, вторая группа (Вокализ и Капрал) -

5,04 т/га. Вокализ и Капрал - это новые, высокоадаптивные сорта озимой тритикале. Высокая регенерационная способность этих сортов позволяет им даже при посеве в поздние сроки формировать урожайность зерна на уровне 5 т/га. Первая группа снизила свою продуктивность по сравнению с посевом 5 октября на 36,4%, вторая группа - только на 25,3.

В целом, есть основания констатировать о перспективе посева озимой тритикале в середине октября на севере Ростовской области, поскольку для этого есть подходящие сорта, с достаточно высокой продуктивностью в эти сроки. При этом желателен высокий или средний агрофон.

в

5.2 Качество зерна и кормов новых сортов озимой тритикале

Наблюдается тенденция увеличения содержания белка в зерне от ранних сроков к более поздним (табл. 4). Характер метаболического взаимодействия сдвигается в пользу большего накопления азота. При посеве 25 августа содержание белка в среднем по сортам составляет 11,8%, 5-25 сентября - 12,212,4, 5 октября - 12,7. Эта закономерность также объясняется еще и тем, что при более поздних сроках сева в период перезимовки происходит изреживание растений и увеличивается площадь питания для оставшихся. У одних сортов, таких как Корнет, Легион, Зимогор, Трибун повышение содержания белка составляет 0,6-0,9%, у ТИ 17, Дона, Барда, Консула оно несколько больше - 1,01,3%.

Таблица 4 - Содержание белка в зерне тритикале в среднем за 2006-2010 гг.

Сорт Содержание белка, %

25 августа 5 сентября 15 сентября 25 сентября 5 октября

ТИ 17 12,6 13,1 13,0 13,5 13,7

Дон 11,5 12,3 12,3 12,4 12,7

Корнет 11,3 11,7 11,6 11,6 11,8

Зимогор 10,9 11,9 11,3 11,7 11,7

Бард 11,7 12,2 12,2 12,7 12,7

Легион 12,1 12,6 12,5 12,2 12,9

Трибун 12,1 12,6 12,5 13,0 13,0

Консул 11,8 11,7 12,0 12,1 13,1

Среднее 11,8 12,3 12,2 12,4 12,7

Из изучаемых сортов наибольшим содержанием белка в зерне характеризуются сорта ТИ 17 (в среднем по срокам 13,2%), Трибун и Легион (12,6%). У остальных сортов содержание белка составило в среднем 11,5-12,3%.

Таким образом, повышение белковости зерна озимой тритикале, увеличение сбора общего количества протеина с единицы площади, можно достичь, высевая соответствующие высокобелковые сорта в средине и в конце оптимальных сроков.

При возделывании кормовой тритикале важное значение имеет не только урожайность сортов, но и качественные показатели скошенной зеленой массы, в частности, содержание в ней каротина (рис. 5).

25 августа 5 сентября 15 сентября 25 сентября 5 октября

сроки посева

——Аллегро —Торнадо —~ Аграф

Рис. 5 - Содержание каротина в зеленой массе кормовой тритикале (2007-2010

гг.)

Ранние сроки посева (с 25 августа по 5 сентября) обусловили увеличение содержания каротина по сравнению с более поздними сроками. У Аллегро при посеве 5 сентября его количество составило 72,9 мг/кг, а при посеве 5 октября -только 60,3 мг/кг. У Аграфа разница между ранним и поздним сроками была несколько больше - 66,0 и 53,6 мг/кг, соответственно. У Торнадо эти показатели составили - 69,3-57,9 мг/кг.

По сортам наибольшее количество каротина в растениях содержалось у Аллегро - 67,2 мг/кг (в среднем по сортам), у Торнадо - 64,1, у Аграфа - 59,1.

Таким образом, при посеве в ранние сроки кормовые сорта не только формируют высокую продуктивность, но и полученная зеленая масса тритикале характеризуется высоким содержанием каротина.

6. Экономическая оценка возделывания новых сортов озимой тритикале

Анализ экономической эффективности возделывания озимой тритикале при разных сроках сева был проведен на примере сортов Зимогор и Бард.

В среднем за годы изучения наибольшие экономические показатели по данным сортам получены при посеве их 15-25 сентября (табл. 5).

При посеве сортов Зимогор и Бард в эти сроки получен наибольший чистый доход, соответственно, и рентабельность их производства - 83,6-84,8% и 76,6-80,9, соответственно. Стоит отметить нейтральность к срокам сева сорта Бард, что позволило получить высокий уровень рентабельности при посеве в

другие сроки. Исключение составил срок 5 октября, когда этот показатель снизился на 18%.

Таблица 5 - Экономическая оценка эффективности возделывания сортов

Экономические показатели Сроки посева

25 августа 5 сентября 15 сентября 25 сентября 5 октября

Зимогор

Стоимость реализованной продукции, руб. 25800 26400 29000 29^00 26320

Производственные затраты, руб./га 15706 15723 15799 15805 15721

Чистый доход, руб./га 10094 ' 10677 13201 13395 10599

Рентабельность, % 64,3 67,9 83,6 84,8 67,4

Бард

Стоимость реализованной продукции, руб. 27360 27200 27840 28560 24960

Производственные затраты, руб./га 15757 15748 15765 15784 15721

Чистый доход, руб./га 11603 11452 12075 12776 9239

Рентабельность, % 73,6 72,7 76,6 80,9 58,8

Таким образом, посев озимой тритикале в оптимальные и допустимые сроки (15-25 сентября) позволяет не только получать максимальные урожаи зерна, но и рентабельность производства при этом наибольшая. При возделывании нейтральных к срокам сева сортов высокий уровень рентабельности можно получать при посеве как в ранние, так и в допустимые сроки.

ВЫВОДЫ

1. Полевая всхожесть семян озимой тритикале зависела от степени увлажнения почвы и температуры воздуха. Наибольшая всхожесть сортов тритикале была при посеве 5-15 сентября, когда отмечали оптимальный по влажности и температуре режим для прорастания семян.

2. Интенсивность кущения была четко дифференцирована по срокам сева. Максимальных значений она достигала при посеве 25 августа (5-11 стеблей на растении). При посеве 5 октября растения уходили в зиму в фазе 3-5 листьев. Оптимальным для перезимовки тритикале (2-5 стеблей на растении) коэффициент кущения был при посеве 15-25 сентября.

3. Для оптимальной перезимовки и сохранности к весне порядка 70-80% от осеннего стеблестоя, зерновые сорта должны перед уходом в зиму иметь высоту 10-20 см, а коэффициент кущения должен составлять 2-5 стеблей на растении. У кормовых сортов высота растений должна находиться в пределах

11-17 см, коэффициент кущения должен быть 3-6 стеблей. Растения озимой тритикале, которые были посеяны в середине-конце сентября, соответствовали этим параметрам.

...... 4: Для получения высокопродуктивных фитоценозов озимой тритикале в

засушливых условиях достаточно, чтобы площадь листьев находилась в пределах 30-35 тыс. м2/га, чистая продуктивность фотосинтеза такого посева была не менее 30-40 г/м2*сугки, значение индекса ЭРЛ должно находиться в пределах 1,5-2,4. Такой посев формируется в северо-западной зоне Ростовской области при посеве тритикале в оптимальные и допустимые сроки (15-25 сентября).

5. В целом, за годы исследований все сорта озимой тритикале сформировали максимальную урожайность при посеве в середине и конце оптимальных дат - с 15 по 25 сентября. Прибавка урожая по сравнению с контролем составила в зависимости от сорта 0,14-0,63 т/га при посеве 15 сентября и 0,16-0,46 т/га при посеве 25 сентября. Наибольшие прибавки к контролю при посеве 15 сентября получены по сортам Консул (+0,63 т/га), Корнет (+0,52 т/га), Зимогор (+0,42 т/га), при посеве 25 сентября^ соответственно, Зимогор (+0,46 т/га) и Бард (+0,35 т/га).

Следует отметить универсальность в отношении сроков сева сорта Бард, который показал положительную прибавку по всем вариантам, кроме 5 октября! Бард можно начинать сеять с 25 августа, допустимый же предел по срокам сева для него следует ограничить первым октября.

6. Оптимальным сроком посева кормовых сортов следует считать период с 1 по 5 сентября (если режим увлажнения почвы позволяет провести посев). Посев в эти даты позволяет получить максимальную урожайность, причем полученная зеленая масса характеризуется максимальным содержанием каротина (66-72,9 мг/кг). Если такой возможности нет, то кормовые сорта Аллегро и Аграф стоит высевать вплоть до октября месяца (допустимые сроки). Посев сорта Торнадо позже 15 сентября не рекомендуется, но если это требуется в звене зеленого или сырьевого конвейеров, то такой посев допускается.

7. В результате проведенных исследований установлена тенденция увеличения содержания белка в зерне озимой тритикале от ранних сроков к более поздним. Характер метаболического взаимодействия при посеве 15-25 сентября сдвигается в сторону большего накопления азота.

8. Посев озимой тритикале в оптимальные и допустимые сроки (15-25 сентября) позволяет не только получать максимальные урожаи зерна, но и увеличивать рентабельность производства. Рентабельность при посеве озимой тритикале 15-25 сентября составила 83,6-84,8%, что больше остальных вариантов на 15,7-20,5%. При возделывании нейтральных к срокам сева сортов высокий уровень рентабельности можно получать при посеве как в ранние, так и в допустимые сроки.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. На черноземах южных Ростовской области следует выращивать сорта озимой тритикале ТИ 17, Корнет, Зимогор, Дон, Бард, Трибун, Консул. Для использования в зеленом или сырьевом конвейерах рекомендуется возделывать сорта озимой кормовой тритикале с разным сроком наступления технологической спелости - Аллегро, Аграф, Торнадо.

2. Рекомендованные для возделывания новые сорта озимой тритикале зернового направления, необходимо высевать в середине и конце оптимальных дат или после их окончания, то есть 15-25 сентября, а при сухой осени и выпадении затем осадков - 1 октября.

3. Кормовые сорта озимой тритикале рекомендуется высевать в начале оптимальных сроков 1-5 сентября (если режим увлажнения почвы позволяет это сделать). Если такой возможности нет, то посев кормовых сортов можно перенести на более поздний срок. Аллегро и Аграф можно высевать до октября месяца, Торнадо следует посеять до конца оптимальных дат (15-20 сентября). Посев этого сорта позже возможен в том случае, если это требуется по схеме зеленого или сырьевого конвейеров.

При выборе срока посева кормовой тритикале следует руководствоваться целями ее использования (семена, на зеленую массу, сено, сенаж или зерносенаж).

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и

науки РФ:

1. Бирюков, К.Н. Когда же следует сеять озимое тритикале на Дону? [Текст] / К.Н. Бирюков, А.И. Грабовец, A.B. Крохмаль, И.В. Ляшков // Земледелие. - 2011. - № 6. - С. 17-19.

2. Бирюков, К.Н. Срок посева - важная составляющая технологии возделывания тритикале на зеленый корм [Текст] / К.Н. Бирюков, A.B. Крохмаль, А.И. Грабовец, И.В. Ляшков // Кормопроизводство. - 2011. - N° 8 -С. 19-21.

Публикации в других изданиях:

1. Бирюков, К.Н. Сроки сева и урожайность зерновой тритикале [Текст] / К.Н. Бирюков, И.В. Ляшков, А.И: Грабовец, A.B. Крохмаль // Тритикале России. Селекция, агротехника, использование сырья из тритикале. Выпуск №> 3 : мат. заседания секции РАСХН. - Ростов-на-Дону, 2008. - С. 197-202.

2. Бирюков, К.Н. Новый сорт зерновой озимой тритикале Корнет [Текст] / A.B. Крохмаль, А.И. Грабовец, К.Н. Бирюков, И.В. Ляшков // Тритикале России. Селекция, агротехника, использование сырья из тритикале. Выпуск № 3 : мат. заседания секции РАСХН. - Ростов-на-Дону, 2008. - С. 66-72.

3. Бирюков, К.Н. Сроки сева - важный аспект технологии выращивания озимой тритикале в условиях степи Среднего Дона [Текст] / К.Н. Бирюков, А.И. Грабовец, И.В. Ляшков, A.B. Крохмаль // Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства. Сб. науч. докл. 9-ой международной школы молодых ученых. - Волгоград, 2009. - С. 262-270

4. Бирюков, К.Н. Селекция озимой тритикале на продуктивность и адаптивность на примере сортов Корнет, Зимогор и Бард [Текст] / A.B. Крохмаль, А.И. Грабовец, К.Н. Бирюков, И.В. Ляшков // Роль генетических ресурсов и селекционных достижений в обеспечении динамичного развития с,-х. производства : материалы научно-практической конференции - г. Орёл 2009 -С. 48-53.

5. Бирюков, К.Н. Обоснование сроков сева озимого тритикале на Северном Дону [Текст] / К.Н. Бирюков, И.В. Ляшков, А.И. Грабовец, A.B. Крохмаль // Тритикале. Генетика, селекция, агротехника, использование зерна и кормов. Выпуск № 4 : мат. заседания секции РАСХН. - Ростов-на-Дону 2010 -С. 166-174.

6. Бирюков, К.Н. Агробиологическая характеристика нового сорта тритикале Трибун [Текст] / A.B. Крохмаль, А.И. Грабовец, К.Н. Бирюков, И.В. Ляшков, A.A. Фомичева И Тритикале. Генетика, селекция, агротехника, использование зерна и кормов. Выпуск № 4 : мат. заседания секции РАСХН. -Ростов-на-Дону, 2010.-С. 188-192.

Подписано в печать 22.02.2012 г. Печать оперативная. Усл. печ. л. 1. Заказ №1 Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии Государственного научного учреждения Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Адрес: 346735, Ростовская область, Аксайский район, п. Рассвет, ул. Институтская, 1

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бирюков, Константин Николаевич, п. Донская Нива

61 12-6/298

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДОНСКОЙ ЗОНАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

/

Бирюков Константин Николаевич - __"__

ОБОСНОВАНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА НОВЫХ СОРТОВ ОЗИМОИ ТРИТИКАЛЕ НА ЧЕРНОЗЕМАХ ЮЖНЫХ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: член-корреспондент РАСХН,

академик НААНУ, доктор с.-х. наук, профессор А.И. Грабовец

п. Донская Нива - 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ТРИТИКАЛЕ - НОВАЯ КУЛЬТУРА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 8

1.1 Краткая история создания тритикале 8

1.2 Использование в производстве зерновой и кормовой тритикале 11

1.3 Сроки сева - важный аспект технологии возделывания озимой тритикале 15

2. МЕСТО, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 23

2.1 Почвенно-климатические условия 23

2.2 Методика проведения исследований и краткая характеристика изучаемых сортов озимой тритикале 28

3. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ СЕВА НА ОСЕННЕЕ РАЗВИТИЕ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ТРИТИКАЛЕ И ИХ ПЕРЕЗИМОВКУ 34

3.1 Запасы влаги на момент посева и полевая всхожесть семян озимой тритикале 34

3.2 Интенсивность кущения сортов озимой тритикале, высеянных в разные сроки 37

3.3 Сроки сева и высота растений озимой тритикале, накопление биомассы 42

3.4 Повреждаемость растений озимой тритикале разных сроков сева скрытостебельными вредителями 49

3.5 Сроки сева и перезимовка озимой тритикале 51

4. СРОКИ СЕВА И ВЕСЕННЕ-ЛЕТНЕЕ РАЗВИТИЕ СОРТОВ ТРИТИКАЛЕ 60

4.1 Развитие снежной плесени на сортах тритикале 60

4.2 Фотосинтетический потенциал сортов и эффективность работы листьев в связи с разными сроками сева .... 62

4.3 Особенности роста и развития озимой тритикале различных сортов 68

5. УРОЖАИ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА И КОРМОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СРОКОВ СЕВА 83

5.1 Сроки сева и урожайность зерновых сортов тритикале 83

5.2 Урожайность кормовых сортов тритикале при разных сроках сева 93

5.3 Поздние посевы озимой тритикале зернового направления 99

5.4 Качественные характеристики зерна и кормов в связи со сроками сева 101

6. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ТРИТИКАЛЕ 107

ВЫВОДЫ 111

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 113

ЛИТЕРАТУРА 114

ПРИЛОЖЕНИЯ 131

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Тритикале - культура, созданная человеком в 19 веке, объединившая в себе геномы двух разных ботанических видов - пшеницы и ржи. Благодаря сочетанию благоприятных биологических и хозяйственных признаков кормового и зернового направления, тритикале в настоящее время составляет конкуренцию традиционным злакам. Родовая устойчивость этой культуры к ряду наиболее распространенных болезней и вредителей дает возможность использовать ее для производства экологически чистой продукции.

Поэтому, в последнее десятилетие на полях Дона, а также в других регионах Северного Кавказа, Центрально-Черноземной зоны и в районах Нечерноземья все более широкое распространение получает тритикале. Расширение посевных площадей связано с высокими адаптивными свойствами этой культуры, благодаря которым, тритикале способна стабильно по годам формировать высокие урожаи зерна. Помимо этого, тритикале имеет достаточно широкий спектр применения, отвечает запросам современного сельскохозяйственного производства. Зерно используется на фуражные цели и для приготовления комбикормов, мука применяется в хлебопечении, при изготовлении кондитерских изделий, сырье из зерна - в бродильном и спиртовом производстве, есть наработки в масштабном использовании тритикале при производстве крахмала.

В создании кормовой базы животноводства важное значение имеет внедрение в производство высокоурожайных, зимостойких, засухоустойчивых, устойчивых к болезням и вредителям сортов кормовых культур. В связи с этим особую роль приобретает все расширяющееся использование кормовых тритикале. Внедрение их способствует усилению интенсификации кормопроизводства, обеспечивает высокие и стабильные по годам сборы зеленой массы для получения высококачественного зеленого корма, сена, сенажа, зерносенажа.

Однако есть ряд факторов, которые сдерживают дальнейший рост урожайности этой культуры и улучшения качества зерна. Причина этому —

слабая изученность новых сортов, а также нарушение требований сортовой технологии их возделывания.

Поэтому правильный выбор высокозимостойких сортов с комплексом хозяйственно-полезных признаков и свойств, посев их в лучшие агротехнические сроки является определяющим фактором получения высоких урожаев озимой тритикале.

Цель исследований - установить оптимальные сроки сева для новых сортов озимой тритикале как зернового, так и кормового направления, при которых они наиболее полно реализуют свою потенциальную урожайность на черноземах южных Ростовской области. В северо-западной зоне Ростовской области 10-20 лет назад проводили изучение сроков сева озимой тритикале, в ходе которых определяли особенности вегетации, формирования продуктивности сортов тритикале, которые были включены в Госреестр в то время. Были установлены оптимальные сроки сева, гарантирующие максимальные урожаи изученных сортов в условиях Дона.

Однако, в связи с тем, что климат на Дону меняется в сторону усиления континентальности, нарастает его аридность, были созданы новые, высокоадаптивные и высокотехнологичные сорта, потребовался пересмотр сроков сева для озимой тритикале в данной зоне, с целью определения оптимальных технологий ее возделывания.

Задачи исследований:

-выявить особенности роста и развития растений озимой тритикале в осенний и весенне-летний периоды вегетации;

-определить влияние сроков сева на зимостойкость различных сортов озимой тритикале;

-изучить фотосинтетический потенциал сортов в связи с разными сроками сева;

-установить влияние сроков сева на урожайность сортов озимой тритикале;

- изучить качественные характеристики зерна и кормов при посеве в разные сроки;

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку эффективности возделывания озимой тритикале.

Научная новизна исследований состоит в том, что в условиях нарастания аридности климата для северо-западной зоны Ростовской области на черноземах южных выявлены оптимальные сроки сева новых высокоадаптивных сортов озимой тритикале зернового и кормового направления.

Практическая значимость работы заключается в совершенствовании агротехники выращивания новых сортов озимой тритикале зернового и кормового направления с целью увеличения и стабилизации валовых сборов зерна и кормов в сельскохозяйственном производстве Ростовской области.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывали на ежегодных аспирантских сессиях ГНУ Донской НИИСХ Россельхозакадемии (2009-2011 гг.); на девятой международной школе молодых ученых «Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства» (г. Волгоград, 2009 г.); на международной научно-практической конференции «Роль тритикале в стабилизации и увеличении производства зерна и кормов» и секции тритикале отделения растениеводства РАСХН (Ростовская область, п. Донская Нива, 2008 и 2010 гг.). Материалы диссертации опубликованы в 8 статьях, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования РФ.

Объем и структура диссертации. Текст диссертация состоит из введения, 6 глав, основных выводов и предложений производству, списка литературы из 158 источников, в том числе 13 - на иностранном языке. Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, включает 26 таблиц, 26 рисунков и 16 приложений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Влияние сроков сева на рост и развитие растений новых сортов озимой тритикале.

2. Фотосинтетический потенциал новых сортов озимой тритикале и эффективность работы листьев.

3. Сроки сева и урожайность сортов озимой тритикале зернового и кормового направлений.

4. Возможности повышения качества зерна и кормов озимой тритикале за счет разных сроков сева.

1. ТРИТИКАЛЕ - НОВАЯ КУЛЬТУРА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Краткая история создания тритикале

Тритикале представляет собой новый ботанический вид Triticosecale Wittmack ex A. Camus. Путем объединения геномов 2-х разных ботанических видов - пшеницы и ржи, селекционерам удалось впервые синтезировать новую сельскохозяйственную культуру, объединяющую в одном организме ценные признаки обоих родителей.

В 1935 году в статье Линдшау и Олера (Lindschau M., Oehler Е., 1935) впервые был использован термин «тритикале», который предложил авторам статьи Е. Чермак. Довольно спорные суждения существуют в России относительно понятия самого слова тритикале, хотя в Польше, Англии, на Украине слово тритикале относят к среднему роду. По всем канонам орфографии русского языка его тоже рационально считать среднего рода. Такое мнение высказали многие известные селекционеры на заседании секции тритикале отделения растениеводства РАСХН в 2010 году. Однако во всех официальных документах это слово используется в женском роде. Поэтому здесь и ниже слово «тритикале» также в женском роде.

Сама тритикапе, как таковая, впервые была создана Вильсоном в 1875 году, когда он получил две зерновки, оказавшиеся стерильными. В 1884 году об успешной гибридизации пшеницы с рожью сообщил Кермен. В 1888 году, в Германии, известный селекционер Римпау получил частично фертильный пшенично-ржаной гибрид F1. Из 12 зерен F1 были получены плодовитые растения, из которых была выделена константная форма, сохранившаяся до наших дней. Позднее, в 1935 году, была установлена амфидиплоидная ее природа и определен октоплоидный набор хромосом этой тритикале (по А.В. Крохмаль, 2002).

Так начинался первый этап получения пшенично-ржаных алоплоидов. Работа была развернута во многих странах. В 1902 году исследования с

пшенично-ржаными гибридами начал австриец Е. Чермак с сотрудниками. Он привлек культурную рожь и дикорастущие виды в скрещивания с гексаплоидной пшеницей с целью создания хозяйственно-ценных гибридов.

Первые гибриды мягкой пшеницы с яровой рожью в нашей стране были получены Писаревым на Тулунской станции в 1915 году (В.Е. Писарев, 1966). Однако стерильность гибридов стала причиной приостановки работ в этом направлении. В дальнейшем Писарев вернулся к проблеме получения амфидиплоидов только в 40-х годах, после внедрения в практику селекционной работы метода колхицинирования (В.Е. Писарев, 1965).

Важным этапом создания и изучения тритикале стали работы Г.К. Мейстера, когда в 1918 году им были выявлены первые гибриды между пшеницей и рожью в естественных условиях. После неоднократного естественного переопыления Fl рожью были получены константные формы (Г.К. Мейстер, 1937). Несколько позже пшенично-ржаные амфидиплоиды были выявлены В.Н. Лебедевым (1932) на Белоцерковской опытной станции.

Большой объем исследований был выполнен в Германии. Работы по синтезу пшенично-ржаных гибридов вели в Вайгенштефане, в институте селекционных достижений в Мюнхенберге. Здесь были идентифицированы первичные формы октоплоидной тритикале (Е. Oehler, 1936; Berg, 1937).

Родиной многих линий тритикале стала Швеция. Исследования в этой области здесь тесно связаны с именем А. Мюнтцинга, которым были изучены особенности биологии, цитологии, генетики и селекции тритикале. Он заложил методические основы получения тритикале путем самоопыления гибридов Fl, а также опыления гибридов Fl пыльцой уже существующих тритикале, начал работы по получению вторичных тритикале (А. Muntzing, 1963; А. Мюнтцинг, 1977).

Особое внимание работам по тритикале уделялось в Японии. Здесь особо следует выделить исследования Г. Накаямы, который синтезировал гибриды с участием почти всех видов Triticum L. и Seeale L. Было получено большое число морфобиотипов этой культуры.

Важным моментом в становлении и изучении новой культуры стало получение гексаплоидной тритикале. Первые гибриды были получены еще в 1913 году доктором F. Jesenko. В 1933 году начал опыты по скрещиванию твердой пшеницы с многолетней рожью А.И. Державин. Было испытано около 200 комбинаций скрещивания, стерильные гибриды первого поколения опылялись пыльцой ржи. В результате ему удалось получить фертильные амфидиплоиды (А.И. Державин, 1936). Однако здесь были определенные сложности, поэтому серьезные успехи в селекции гексаплоидной тритикале появились только с широким внедрением метода колхицинирования.

Это был следующий, очень важный этап. Колхицин — алкалоид безвременника осеннего, обуславливал удвоение числа хромосом (А. Blakeslee, A. Avery, 1937). Разработка метода колхицинирования имела решающее значение для дальнейших исследований, поскольку появился выход научных изысканий на большие объемы и возможность создания новых амфидиплоидов в неограниченных количествах.

Если на первых этапах работа велась в основном с октоплоидными формами, то в 50-60-е годы все большее внимание селекционеров стали привлекать гексаплоидные формы тритикале. Очевидная заслуга в этом испанского ученого Е. Санчес-Монхе (1958), который одним из первых привлек внимание селекционеров к гексаплоидной тритикале как цитологически более стабильной и плодовитой по сравнению с октоплоидной.

На Первом Международном симпозиуме по генетике пшеницы, который состоялся в 1958 году в Канаде, обсуждался вопрос об оптимальном уровне плоидности тритикале. Многие исследователи (Дженкинс Б.Ч., Санчес-Монхе Е., Шебески JI.X. Борлауг, Н. и др., 1958) высказали мнение, что оптимальным для этой культуры является гексаплоидный набор хромосом. Дальнейшее увеличение числа хромосом в ядре приводит к повышению вероятности нарушений в мейозе и митозе, к снижению цитологической стабильности.

Особенно выделялась в 60-е годы прошлого века программа селекционных работ с яровой гексаплоидной тритикале CIMMYT (Мексика). В

то же время в Манитобском университете (Канада) была развернута многосторонняя программа создания как сортов тритикале, так и использования выращенного зерна этой культуры (Б.Ч. Дженкинс, 1978).

Гексаплоидная тритикале прочно вошла в сельскохозяйственную культуру. В разных странах мира возделываются десятки сортов яровой и озимой тритикале этого уровня плоидности. Селекционное преимущество тритикале гексаплоидного уровня над октоплоидными формами ни у кого не вызывает сомнений (А.И. Грабовец, 2008; Н.Г. Пома, 2008).

В настоящее время работа по селекции тритикале широко ведется в России, где ряд научно-исследовательских и селекционных центров занимаются этим вопросом. Это Донской ЗНИИСХ (А.И. Грабовец, A.B. Крохмаль), КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко (В .Я. Ковтуненко), Ставропольский НИИСХ (Н.М. Комаров), Воронежский НИИСХ (В.Н. Горбунов), Татарский НИИСХ (С.Н. Пономарев), Дагестанская опытная станция (У.К. Куркиев) и ряд других. В Беларуси селекция тритикале ведется с 1976 года в Белорусском НИИ земледелия и кормов (С.И. Гриб, И.А. Гордей и др.). На Украине селекция тритикале осуществляется в институте растениеводства им. В.Я. Юрьева (Г.В. Щипак, В.К. Рябчун), в Селекционно-генетическом институте -национальном центре семеноводства и сортоизучения (Г.В. Максимов), в Мироновском институте пшеницы им. В.Н. Ремесла (B.C. Гирко), в Луганском институте AI 111 (A.M. Шевченко).

1.2 Использование в производстве зерновой и кормовой тритикале

Высокая урожайность зерна и зеленой массы, в сочетании с повышенным содержанием белка и незаменимых аминокислот, позволяют тритикале стать одной из лучших пищевых и кормовых культур.

Питательная ценность протеина зависит от содержания в нем незаменимых аминокислот. Биологическая ценность белка тритикале выше, чем пшеницы (Л.П. Пащенко, 2003). В зерне тритикале, также как и у других

зерновых культурах, содержится важнейшая незаменимая аминокислота -лизин, процентное содержание которого может служить индексом общего качества белка. В отношении этого показателя тритикале превосходит пшеницу. Так, если у пшеницы содержание лизина составляет около 3% от общего количества белка, то у тритикале оно может доходить до 3,2-4,2%. (Б.В. Ригин, 1977). При этом культура характеризуется наилучшим значением показателя переваримости белка. Разница между общим и перевариваемым белком для тритикале составляет 7,3%, для пшеницы -10,4%, ячменя - 18%, наихудший показатель принадлежит ржи (P.J. Mattem, 1991; Н.П. Шишлова, 2004).

Мука из зерна тритикале с успехом может использоваться в хлебопекарной и кондитерской промышленности (З.И. Асмаева, 2004; Н.В. Сокол, 2009, Т.Н. Тертычная, 2009).

Хлебные изделия из муки тритикале обладают повышенной пищевой ценностью. Содержание белка в них в 1,2 раза выше, чем у ржаных и ржано-пшеничных сортов, а незаменимых аминокислот значительно больше. Хлеб из тритикале имеет специфический вкус и приятный аромат, длительное время сохраняет свежесть и не черствеет 3-4 дня, обладает диетическими свойствами (Т.Н. Тертычная, 2000).