Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Реакция сортов хлопчатника на загущенность посева в условиях Астраханской области

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ахмедов Сулейман Эльдар-Оглы, Москва

РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДОХШ НАРОДОВ

На правах рукописи Ахмедов Сулейман Зльдар-Оглы

РЕАКЦИЯ СОРТОВ МОШАТНЙКА НА £А1УШЕНН0СТЬ ПОСЕВА В УСЛОВИЯХ АСТРАХАНСКОЙ ОБЛАСТИ -

(06.0,1,09 - растениеводство)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук}профессор, член корреспондент РАСХН 3волинекий В.П.

Москва - 1999

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ................... . . . . 4

Часть I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. распространение и систематика хлопчатника ......8

1.2. Экологическая характеристика

1*2,1. Требования к температуре ............. 13

1.2.2. Требования к свету .... ...... ...... 16

1.2.3. Требования к влаге и режим орошения ........ 17

1.2.4. Требования к почвам ................ В

1*2.5 Требования к элементам питания ........... 20

,1.3. Густота стояния растений в посевах хлопчатника . . . .27

1.4. Фотосинтетическая деятельность растеши.......45

Часть П. ЗЕШЕРИМЕНТАДЬНАЯ ЧАСТЬ

2Л. Цели и задачи исследований ............. 49

2.2. Почвенно-клжатическая характеристика района .. . . .53 2.3* Агрохимическая и водно-физическая характеристика

почв опытного участка ...... .......... 58

2.4. Метеорологические условия в годы проведения

исследований .....................61

2.5» Материал, схема опыта и методика исследований .... 66 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЙСОЩДРМШЙ

3*1 Изучение сортообразцов хлопчатника в селекционном

питомнике .......... ....... ..... .73

3.2. Поливной режим хлопчатника.............85

3*3» Учет густоты стояния растений ...... ...... 90

3.4. Особенности ростовых процессов у сортов хлопчатника

в зависимости от загущечности посевов ....... .91

3*5, Формирование ассимиляционной поверхности сортами

3.6. Накопление сухого вещества сортами хлопчатника .... 109

3.?. Чистая продуктивность фотосинтеза ......... * 122

3.8. Урожай и его структура ...................131

3.9. Технологические показатели качества волокна ..... 13?

ШВОЛУ........................139

Рекомендации производству .............. 142

.ЛЙТЕРАШ^ .............................143

ПРИЛОЖЕНИЕ ................ ......164

ВВЕДЕНИЕ

Хлопчатник является одной из важнейших технических культур, широк© возделываемой да всему миру - от 38° ю.ш. до 47® е.я* Основными производителями хлопка-сырца как в бывшей Российской империи, так и в Советском Союзе были республики Средней Азии и Азербайджан, Отсутствие промышленных посевов хлопчатника на территории Российской Федерации повлекло полную зависимость ее от импорта хлопкового еырья при повышении закупочных цен на него д© 2-х долларов за I кг. Волоки© импортируется из стран ближнего зарубежья - из республик Средней Азии и Азербайджана,сырье поставляется несвоевременно и зачастую низкого качества.

Возделывание хлопчатника на юге России и властности, в Астраханской области позволит обеспечить ее стратегически важным сырьем.

Первые попытки возделывания хлопчатника в Астраханской области относятся к 1909 году. Урожайность хлопка-сырца составляла 50 пудов с десятины, а ш качеству он не уступал американским упламдам ( СерешшковДЭП). , .

В 1925 году Наркомземом в 9-ти пунктах России был® высеяно пять районированных в то время среднеазиатских сортов и только в двух пунктах Астраханской ©бласти хлопчатник вызрел до заморозков (Сахаров, 1927). Культура в этом регионе возделывалась вплоть до 1953 года и урожайность хлопка-снопа достигала до 1618 ц/га (1ешков,1953)....

Абладов А.Н. (1996) утверждает, что хлопчатник может возде-

лываться и в Ставропольском крае.

Возобновление возделывания хлопчатника в Астраханской области позволит решить ряд проблем.

Одним из факторов, ограничивающих возделывание хлопчатника на юге России является температура. В процессе филогенетического развития у этой культуры выработались высокие требования к теплу. По температурному режиму Астраханская область значительно отличается от традиционных хлопкосеющих зон. В отдельных районах сумма активных температур почвы достигает 3820°С, что все же на 470 - 1920°С меньше до. сравнению ©о Средней Азией и Азербайджаном. Однако в период вегетации хлопчатника наиболее важна сумма эффективных температур воздуха, » Астраханской области она составляет в среднем 1400-1500°С, тогда как в Средней Азии -I560-2QQQ°C (Шахмёдова, Иваненко, 1995).

Астраханская область по климату обладает большими тепловыми ресурсами. Безморозный период длится от 165 до 209 дней, период с благоприятным режимом составляет 140-150 дней.

Почвы Астраханской области по химическому составу, реакции почвенного раствора, содержанию питательных веществ не имеют существенных различий о почвами Средней Азии, а по отзывчивости на удобрения относятся к одному почвенно-агрохимическому району. В результате проведенных исследований выявлено, что почвенно-климатические ресурсы Прикаспийской зоны пригодны для возделывания скороспелых сортов хлопчатника (Шахмедова, Асфандиярова, Иваненко, 1998).

В связи с этим в институте аридного земледелия (ПНИИАЗ, Черноярскиж район, Астраханская область) в течение ряда лет изучалось более 200 образцов хлопчатника различного географического

происхождения, а также образцы, возделываемые на юге России

в начале века. Простая интродукшя районированных в Средней Азии и Азербайджане сортов неприемлема, т.к. Астраханская область -самая северная юна возможного внедрения хлопчатника (48°с.ш.).

И8 большого разнообразия сортов и сортообразцов шел постоянный поиск сортов и форм с коротким периодом вегетации, не требующих высокого теплового напряжения.

В результате проведенных исследований было отобрано 70 сортообразцов, имеющих короткий период вегетации (всходы-созрева-ние) - 102-120 дней, вызревающих в условиях Черноярского района при суше эффективных температур П75-1485°С, имея тепловой запас до 300°С. Остальной материал был забракован, как позднеспелый.

В 1995 году выделенные сортообразцы прошли испытание в селекционном питомнике и размножены, а также полумили оценку по хозяйственно-ценным признакам. Десять лучших из них высеяны дополнительно на Лйманском сортоучастке (юг Астраханской области) по схеме сортоиспытания для хлопчатника. В сырьевой лаборатории Камышшского комбината дана полная характеристика физико-механических свойств волокна.

Для дальнейших исследований, а именно по изучению элементов сортовой агротехники отобрано три наиболее перспективных сорта хлопчатника: Ан-Чилляки, С-9070 и Лйния-20, которые отличались коротким периодом вегетации (103-108 дней), сравнительно высокой продуктивностью растений (13-15 г/растение хлопка-сырца) и комплексом хозяйственно-ценных признаков. У этих сортов не выявлено существенных различий по таким показателям как масса коробочки, выход и дайна волокна.

Для нормального роста и развития хлопчатника необходимо

установить оптимальную густоту стояния растений для каждого сорта в конкретном почвенно-климатическом регионе, чтобы обеспечить растения максимальным использованием элементов питания, влагой и солнечной радиацией.

В связи с этим наш был заложен двухфакторный опыт да выявлению оптимальной густота стояния растений. Сорта хлопчатника: Ан-Чилляки, С-9070 и Линия-20 высевались с густотой стояния 100-110, 140-150 и 190-200 тыс.раст./га для выявления оптимальной загуценности посевов в условиях Астраханской области.

Часть I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Распространение и систематика хлопчатника

Среди волокнистых культур хлопчатник занимает ведущее место. Посевы этой культуры в мировом аемледелии составляют 80$ от всей площади прядильных культур и дают более Ъ% мирового производства растительного текстильного волокна.

Хлопчатник древнейшая культура топического и субтропического климата. Его возделывают в более 70 странах мира на площади 34 млн.га, средияя урожайность хлопка-сырца составляет 16,3 ц/га, а проиаводство 57,2 шш.т. (таблЛ ). Такое количество хлоша-сырца позволит обеспечить только Ь0% потребностей человека в натуральном волокне.

Наибольшие площади под хлопчатником сосредоточены на Азиатском континенте - 17,9 млн. га, что составляет более 50% его мировых посевов. На Американском континенте под хлопчатником занято 9,3 млн.га. Следует отметить, что площада под этой культурой в северной ш центральной Америке увеличились по сравнению с 1989 годом на 39,4$, тогда как в южной Америке они сократились на 28$. На Африканском континенте хло пчатник во вделывается на площада 3,7 млн.га. По сравнению с 1989 годом площади сократились на 1,4$, что связано с расширением пустынных земель и недостатком техники для орошения.

В Европе хлопчатник возделывается на сравнительно небольшой площади - 481 тыс .га, за последние 7 лет она возросла не значите ль-

но.

Таблица I

Площадь, урожайность и производство хлопчатника (данные ФАО,1997 г.)

Континенты Площадь,тыс.га Урожайность Производство,

и страны хлопка-сырца, тыс.тонн

кг, га

1989г. 1996г. 1989г. 1996г. 19.89] ?. 1996:

Весь дар 33357 34014 1639 1683 54760 57244

Африка 3730 3681 1013 1051 3777 3869

Сев.и центр. Америка 4939 6888 1886 1581 9342 10889 ,.

США 4618 6471 1856; . 1575 8602 10194

Южная Америка 3387 2240 1198 1387 4048 3385

Азия 17520 17912 1966 1699 27501 30427

Китай 5777 5422 2403 2638 13971 14304

Индия 7599 7910 696 903 5297 714 X

Европа •358 - / 481 , 2667, 2731 956 13X5

СССР 3X8.5 - 2583 - 3225. -

Австралия 238 222 3644 911 809

Средняя урожайность хлопка-сырца в, мире составляет 16,8ц/га, по сравнению с 1989 годом она увеличилась незначительно. Наиболее высокие урожаи получают в Австралии - 36,4 ц/га, Китае -26,4 ц/га. Следует отметить, что в Австралии этот показатель снизился ш сравнению е 1989 г. на 2,0 ц/га, а в Китае возрос на 2,3 ц/га. Очень низкая урожайность остается на Африканском континенте - 10,5 ц/га.

Общее производство хлопка-сырца в мире за 7 лет( 1989-1996гг.)

возросло незначительно, примерно на 5 % {с 54,7 до 57,2 млн.т.).

Дикие и культурные вида хлопчатника относятся к роду^оЗвУ р'щт семейства . Большинство видов произощяи в тре-

тичном периоде, в тропическом поясе афроазиатского и американского континентов и Австралии. Хлопчатник представляет собой многолетнее древовидное растение. Главным направлением эволюши видов является сокращение жизненного цикла, связанное с изменением надземных осевых органов, упрощением типа ветвления и превращением деревьев в мелкие кустарнички и кустарники однолетнего типа. Эволюцию хлопчатника в целом следует рассматривать как результат совместного влияния естественного и искусственного отборов, который осуществлялся человеком (15-30 тыс. лет назад) вначале бессознательно, а затем систематически приспособляя к нуждам человека.

В настоящее время дикие многолетние хлопчатники а рудеральные формы сохранились в Мексике, Бразилии, Перу, Судане, Танганьике и других тропических и субтропических странах.

Род &о£ЗУР(им объединяет 35 диких и культурных видов.

Первые сведения о систематике рода ОгОЪ&ршт относятся к ХУП-ХУШ векам. Знаменитый систематик К. Линней в 1763 году описал 5 видов хлопчатника, в том числе четыре культурных вида:б ¡гиЪШ-1ит Х^&аг&а^^о. Х-, в агДоУЬьст.Х; б- клп&аоЛипг %>.

до К. Линнея имелись неполные и несовершенные описания некоторых форм хлопчатника (Геродот - У в.до н.э.; Теофраст - ЗУ век до н.э.; Аль-Бируни - Х-Х1 век н.э.; Марко Поло- ХШ век н.э.

В ХУШ - XIX столетиях систематикой хлопчатника занимались Рор (1790) »Парлаторе (1866), Тодаро (1877) , а в XX столетии Алмис -та (1903), Ватт (1907). (шт. по Симонгулян, Шафрин, Мухамеджанов, 1980).

Классификации всех этих авторов, начиная от К0 Линнея до Зайцева Г.С., построены на основе учета в основном только внешних морфологических признаков, описанных преимущественно по гербар-ным образцам без учета исторического, биологического и цитогене-тического методов подхода к систематизации.

В 1928 г. Зайцев Г.С. опубликовал работу "К классификации рода G>o3Süp(Um и. Автор разграничил культурные вида на две группы - Нового Света е тетрашгоиднмм числом хромосом 2гь * 52 и Старого Света с даплоидным числом хромосом » 26. Кроме того каждая группа подразделялась им на две подгруппы: группа Нового Света - на американскую и южноамериканскую; группа Старого Света » на африканскую и индокитайскую. Однако Зайцев Г.С. исключил из родаб-osswpi и.ггь все дикие вида.

В дальнейшем над классификацией хлопчатника работали Робер-ти (1938), Проханов (194?).

В 1949 г. род G-oSSVpiccm. монографически был описан Хатчинсоном, Силоу, Стефенсоном. По их классификации род (yossyp'iu^ делится на 8 секций, согласно их ареалам и патогенетическому родству. В дальнейшем эта классификация подтверждалась работами Висли (1952) (1953) (вит. по Симонгулян, Шафрин, Мухамедща-нов, 1980).

Ранее в 1939 году Константинов H.H. подразделил род GoSSV-p'iUW на 16 видов, объединенных в 4-х секциях.

В 1954 голу Mayер Ф.М. разработал классификацию хлопчатника основываясь на изучении богатой коллекции хлопчатников ШРа, анализе результатов скрещивания видов, характере развития гибридов

F I »степени их фертшшности, цитологических исследованиях, морфологии и размера хромосом хлопчатника.

По классификации May ера Ф .М. род 6ossy Pi W/7?bk лючает 35 видов, в т.ч. 5 культурных и 30 диких. Автор делит род на три под-

- подрод<ьЙ 6uqossypjum Tod, CtmnpL, TVcut&i.

- шдад ß. f/capas , аио/э/. , ТЯааеяи.

- шщС.Й^'О' ("R.ß^.Toc/ (xhopL> 171аиж).

Грушу хлопчатников Старого Света составляют вида:ft ¡UZ&-CjuxM 4травянистый) ;(> az£o2e*uim (древовидный).

Группа хлопчатников Нового Света представлена видами: G-, hiz-Sulutfi ЛЛъъ^/оёвЛUrrL (трехзубчатый).

Однако до настоящего времени в литературе нет единого мнения о систематике рода. В практике, как правило, пользуются систематикой May ера §Л. и Константинова H.H., наиболее правильно отражающие филогенетические отношения ж взаимосвязи между видами.

Из культурных видов наиболее распространен обыкновенный хлопчатник, дающий 70% мировой продукции хлопка-сырца. Сорта средневолокнистого хлопчатника отличаются скороспелостью (период вегетации составляет 120-160 дней), крупностью коробочек( масса хлоша-сырца I коробочки 6-8 г.). Длина волокна ~ 28-3? мм, а выход 30-35$ (Нагибин, 1971; Дариев,АбдуллаевД985).

В перспективе ставится цель создать сорта средневолокнистого хлопчатника с потенциальной урожайностью 70-80 ц/га, выходом волокна 37-38%, длиной 35-36 мм. Задачи эти выполнимы, т.к. современные сорта при соответствующей агротехнике уже дают 50-60 ц/га. (Арутюнова, Автономов, Ибрагимов,1980).

1.2« Экологическая характеристика 1.2Л. Требования к температуре

На земном шаре хлопчатник распространен, главным образом, между и 35°ю.ш. Как тропическое растение эта культура

предъявляет высокие требования к теплу. Семема хлопчатника начинают прорастать ври температуре 10~12°0, быстр© при - 20-25°С. Минимальная температура необходимая щш появления всходов составляет 14-15®С, для формирования генеративных органов и цветения 20°С (Вавилов,1986; Рахматов, ДжумаевД99Х; ]/[//,1993). Сумма активных температур для раннесшелых сортов составляет 3000, среднеспелых - 3400 и позднеспелых 4200°С.

Мухамеджанов З.В., Мирза Али, Закиров А,Э. (1965) , У %

(1994) считают, что от всходов до появления первого настоящего листа среднесуточная температура должна быть не ниже 16®С, в фазу бутонизации - 26°С и еозревания - 25-30°С. Ммама-лиев А.И.» Пак В.М. (197?), Енилеев ХД. (1956), Но^о&ь И.Р. , кШу К. ^, ЯйсМу V. К. (1993), Ыс/у V. & ЬаКУс ЩЫ^Ь № (1991) утверждают, что в период от цветения до плодообразования оптимальная температура должна быть в пределах 30-36®С, при такой температуре ускоряется раскрытие коробочек, созревание семян и волокна. В разные фазы развития хлопчатник требует определенную сумму активных температур. По данным Бабушкина Л.Н. (1952) сумма эффективных температур от посева до всходов - 84°С, до бутонизации 450-500* С „до цветения - 908-1200° С. В период созревания хлопчатник менее требователен к теаяу, однако более высокие температуры способствуют быстрому развитию коробочек. Осенние заморозки порядка -3,-4е С прекращают жизнь растений.

Шахмедова Г.С.» Аефандашрова МЛ.» Иваненко E.H. (1998) утверждают, что суша эффективных температур по фазам роста и развитая хлопчатника и за вегетацаю в целом величина не постоянная и зависит ©т скороспелости культуры, а главное от условий выращивания. Авторами были проанализированы средние многолетние данные по Узбекистану с сортами хлопчатника, различными по скороспелости . Для сравнения были взяты два пункта Астраханской области Красный Яр (1925 год - пять районированных сортов ж 1993 год-Ii? сортообраадав) и Соленое Займище (ШЗ): 1994 г. - 253 образца, 1995 г. - 163 образца и 1996 г. - 83 еортообразца (табл.2).

Из данных табл. 2 видно, что в условиях Средней Азии сумма эффективных температур ©т посева до всходов независимо ©т скороспелости хлопчатника была одинаковой и составила 84°С, для условий Астраханской области этот показатель значительно выше. В период от посева до бутонизации сумма эффективных температур у сор-тообразцов хлопчатника в условиях Астраханской области варьировала в большом диапозоне - ©т 409 до 848°С, что в значительной степени зависало от периода вегетации сортообразцов, тогда как в условиях Узбекистана различия между сортами незначительные. От посева до цветения сумма эффективных температур у сортообразцов в условиях Астрахани также изменялась в больших пределах - от 723 до П32°С. От цветения до созревания суша эффективных температур у сорт