Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние коэффициентов высева на хозяйственно-ценные свойства сортов овса в лесостепи Красноярского края

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Влияние коэффициентов высева на хозяйственно-ценные свойства сортов овса в лесостепи Красноярского края"

На правах рукописи

Бобровский Александр Владимирович

ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЫСЕВА НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫЕ СВОЙСТВА СОРТОВ ОВСА В ЛЕСОСТЕПИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

06.01.01 - общее земледелие и растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

10 ОКТ 2013

Новосибирск - 2013

005534571

Работа выполнена на кафедре растениеводства в ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет».

Научный руководитель

доктор сельскохозяйственных наук, доцент

Байкалова Лариса Петровна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник Лихенко Иван Евгеньевич

кандидат сельскохозяйственных наук Коротких Наталья Анатольевна

Защита состоится «29» октября 2013 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета ДКМ 220.048.02 при Новосибирском государственном аграрном университете (630039 г. Новосибирск, ул. Добролюбова 160, тел/факс (383) 267-05-10).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

Широких П.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Стратегические интересы России состоят в первоочередном использовании громадных и уникальных воспроизводимых ресурсов, позволяющих обеспечить не только продовольственную безопасность России, но и ее активное участие в мировом рынке продовольствия. Производство зерна в ближайшей и самой отдаленной перспективе не имеет конкурентов, будь то нефть, газ или нанотехнологии, ибо качество пищи и среды обитания, в конечном счете, определяют качество жизни людей (Жученко A.A., 2011). В структуре производства зерна России овес занимает третье место 5,3 % после пшеницы, доля которой составляет 61,8 %, и ячменя - 13,7 % (Баталова Г.А., 2011).

Несмотря на неприхотливость овса и его разностороннее использование, существует тенденция к сокращению посевных площадей, занятых этой культурой. Так, за последние 50 лет они уменьшились более чем в 5 раз, при этом 91-94 % зерна используется на зернофуражные цели. В Сибири овса производится в три раза меньше потребности в нем, а потенциал урожайности реализуется на 30-50 %. За период с 1971 по 2011 г. в Красноярском крае посевные площади под овсом уменьшились с 349,6 до 154,9 тыс. га, а его средняя урожайность возросла лишь с 1,75 до 2,5 т/га. Сибирь считается зоной рискованного земледелия, однако её природный потенциал в полной мере позволяет производить высококачественное зерно овса (Косяненко Л.П., 2008, Косяненко Л.П., Бобровский A.B. и др., 2011).

Одна из главных причин медленного роста урожайности - резкое отставание уровня технологии производства от уровня потенциала продуктивности сорта. Важнейшей составляющей при производстве любой сельскохозяйственной культуры является определение оптимальной площади питания растений. Сделать это можно с помощью коэффициентов высева. Коэффициент высева семян влияет на рост, развитие растений, продуктивность культуры, качество полученного зерна. В то же время это один из самых комплексных, трудно устанавливаемых показателей.

Поэтому в выявлении резерва повышения урожайности плёнчатого и голозёрного овса за счет создания оптимальной площади питания растений, а также в преодолении неблагоприятных воздействий условий внешней среды большое значение имеют правильно подобранные коэффициенты высева семян, а также реакция различных сортов на них. Исследования по коэффициентам высева проводятся давно, однако до сих пор в литературе имеются противоречивые сведения, что обуславливает высокую актуальность выбранной темы. Необходимость изучения этого вопроса связана также со значительным изменением погодных условий последних десятилетий.

Цель исследований - установить параметры коэффициентов высева семян как элемента рентабельной технологии возделывания сортов овса в лесостепи Красноярского края.

Задачи исследований:

- установить влияние коэффициентов высева на урожайность овса сортов Талисман, Саян, Тюменский голозёрный;

- определить коэффициент адаптации исследуемых сортов при разных коэффициентах высева;

- выявить влияние коэффициентов высева на развитие элементов структуры урожая и качество зерна, первичной и вторичной корневой системы сортов овса;

- установить роль коэффициентов высева в устойчивости овса к внутри-стеблевым вредителям, трипсам, пыльной головне, полеганию;

- дать оценку экономической и биоэнергетической эффективности возделывания сортов овса с различными коэффициентами высева.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Коэффициенты высева семян овса как способ управления развитием первичной корневой системы, экологической пластичностью, элементами структуры и урожайностью сортов

2. Оптимальные коэффициенты высева плёнчатых и голозёрного сортов овса в условиях Красноярской лесостепи.

3. Экономическая и биоэнергетическая эффективность коэффициентов высева семян плёнчатого и голозёрного сортов овса как элемента возделывания культуры.

Научная новизна. В условиях лесостепи Красноярского края выявлены оптимальные коэффициенты высева для сортов овса Талисман, Саян, Тюменский голозёрный. Достоверные прибавки урожайности у сортов Талисман, Саян, Тюменский голозёрный были получены в загущенных посевах (6,0 и 6,5 млн в.з/га). Установлены коэффициенты высева, позволяющие повысить устойчивость исследуемых сортов к внутристеблевым вредителям, трипсам, пыльной головне, полеганию.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. В условиях лесостепи Красноярского края выявлены коэффициенты высева, которые способствуют повышению урожайности, качества зерна, устойчивости сортов овса к вредителям, болезням, полеганию. ..

Материалы диссертации внедрены в производство в КФХ «Дмитриева» Березовского района Красноярского края на площади: сорт Саян коэффициент высева 3,0 млн в.з/га - 25 га, сорт Саян - коэффициент высева 6,0 млн в.з/га -25 га; ООО «Агрокомплекс Минусинский» Минусинского района Красноярского края на площади: сорт Талисман - 100 га, сорт Саян - коэффициент высева 3,0 млн в.з/га - 50 га, коэффициент высева 6,0 млн в.з/га - 50 га (акты внедрения 2010-2011 гг.), используются в учебном процессе у студентов Института агроэкологического менеджмента (акт внедрения 2011 г.). Материалы диссертации представлены Красноярскому ФГУ «Госсорткомиссия» (акт внедрения 2011 г.). Приняты заявки на патенты: 1) 2012111606 от 26.03.2012. Способ повышения устойчивости плёнчатого и голозёрного овса к внутристеблевым вре-

дителям; 2) 2012111607 от 26.03.2012. Способ повышения устойчивости плёнчатого и голозёрного овса к трипсам.

Апробация работы. По теме исследований опубликовано 17 работ, в том числе семь работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, а также монография «Яровой овес в Сибири». Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на всероссийских научных конференциях профессорско-преподавательского состава в КрасГАУ (Красноярск, 2009-2011), VI Международной научно-практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2011), XV Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2011).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 166 страницах печатного текста, содержит 58 таблиц, 10 рисунков, 13 приложений. Состоит из введения, обзора литературы, методики исследования, результатов исследований, выводов и предложений производству, приложений. Список литературы включает 200 источников, в том числе 15 - на иностранном языке.

Личный вклад автора. Закладка опытов в УНПК «Борский» Сухобузим-ского района, проведение наблюдений за посевами в течение вегетационных периодов лет исследований, сбор и обработка исходной информации. Работа является обобщением результатов трехлетних исследований, выполненных лично автором.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д-ру сельскохозяйственных наук, профессору кафедры растениеводства КрасГАУ Байкаловой Л.П., коллективу кафедры растениеводства за помощь и поддержку, оказанную при подготовке и написании диссертации.

1. Состояние изученности проблемы (обзор литературы).

Приводится теоретическое обобщение имеющихся в научной литературе

сведений об адаптивном потенциале овса в постоянно изменяющихся условиях внешней среды и значении коэффициентов высева в агротехнике культуры.

2. Условия, объекты и методика проведения исследований.

Полевые исследования проводились в 2008-2010 гг. на опытном поле кафедры растениеводства в УНПК «Борский» Красноярского государственного аграрного университета.

Почва опытного участка - обыкновенный среднегумусный среднемощный тяжелосуглинистый чернозем. Содержание гумуса в пахотном слое почвы 8 %. Реакция почвенного раствора в верхнем горизонте нейтральная 6,6 %, показатели катионной емкости свидетельствуют о высокой насыщенности почвы основаниями 90 %. Обеспеченность фосфором в пахотном горизонте составляет 217,9 мг/кг почвы, калием 267,3 мг/кг почвы (по Чирикову), N-N03 - 7,6 мг/кг почвы.

В опыте изучались восемь коэффициентов высева: 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 и 6,5 млн в.з/га, за стандарт был принят коэффициент 4,5 млн в.з/га.

Объектами исследования служили районированные сорта овса (Талисман, Саян) и голозёрный сорт Тюменский голозёрный, наиболее адаптированные и широко распространенные в условиях Красноярского края.

Талисман. Среднеспелый. Период вегетации 77-90 дней. Разновидность тийса. Куст промежуточный. Метелка полусжатая, двухсторонняя, полуприподнятая. Зерновка полуудлиненная, средней крупности: масса 1000 зерен - 32-38 г. Средняя урожайность по краю - от 3,3 до 5,9 т/га. Устойчивость к полеганию выше средней. Находится в списке ценных по качеству сортов. Тонкоплёнчатый. Содержание белка - 10-13,5 %. Включен в Госреестр с 4 по 7 зону Красноярского края в 2002 году.

Саян. Скороспелый. Вегетационный период 71-86 дней. Разновидность аигеа. Масса 1000 зерен варьирует в пределах 31-37 г. К полеганию он устойчив, имеет незначительное полегание в отдельные годы. Высота растений на экстенсивном и интенсивном фонах возделывания 93-100 см.-Урожайность колеблется от 3,2 до 5,2 т/га. Плёнчатость по пару 26,2 %, содержание протеина 12,1-12,6 %, натура зерна 488^197 г/л. По качеству зерно Саяна считается ценным. Включен в Госреестр с 2 по 6 зону Красноярского края в 1993 году.

Тюменский голозёрный. Среднеранний, голозёрный сорт. Разновидность шегтшБ. Вегетационный период составляет 74-88 дней. Метелка сжатая, без остей, зерно белое, средневыпуклое со стороны спинки и брюшка. Масса 1000 зерен 24,4-25 г. Содержание протеина 17,8-18,4 %, содержание крахмала 60,964,3 %. При оптимальных сроках уборки полегаемость отсутствует либо незначительная. Средняя высота растений на интенсивном фоне 110 см. Средняя урожайность по зерновым составляла 1,91 т/га, по пару 2,51 т/га. Максимальная урожайность составляла 3,34 т/га. Включен в Госреестр по Красноярскому краю с 2004 года.

Рекомендованным коэффициентом высева овса для лесостепи Красноярского края является 4,5 млн/га. Посевы с коэффициентами 3,0-4,0 млн в.з/га считаются разреженными, 5,0-6,5 млн в.з/га - загущенными.

Заложен многофакторный опыт в четырехкратной повторности: первый фактор (А) - сорт, второй фактор (В) - коэффициент высева, третий фактор (С) - гидротермические условия (год).

Предшественник - черный пар. Мы высевали семена по черному пару для получения семян с высокими посевными качествами, которые могут быть использованы в семеноводстве, а также для получения семян, используемых на пищевые цели. Обработка почвы осуществлялась согласно общепринятым рекомендациям для зоны (зяблевое глубокое рыхление, три культивации в течение весеннего периода, предпосевная обработка). Посев проводился в оптимальные сроки для Красноярской лесостепи: первая-вторая декада мая - в 2008 году - 15 мая, в 2009 году - 27 мая, в 2010 году - 19 мая, по мере наступления физической спелости почвы. Размер опытной делянки 12 м2, в четырехкратной повторности. Размещение сортов и делянок методом систематических повторений (Федин М.А., 1985). Способ посева - рядовой, сеялкой ССФК-7.

Закладка опытов и наблюдения проводились в соответствии с методиками ГСИ (1985) и ВНИИР по изучению мировой коллекции зерновых культур (1977), подсчет корневой системы - согласно методике, разработанной на кафедре растениеводства КрасГАУ (Ведров Н.Г. и др., 1998, Косяненко Л.П., 2008).

Метеорологические условия за годы исследований были разнообразными, что позволило всесторонне оценить изучаемые варианты.

Сумма активных температур составляла: в 2008 году - 2039°С, в 2009 -1976°С, в 2010 - 2023°С. Во все годы исследований сумма активных температур была значительно выше среднего многолетнего значения (1627°С). Условия увлажнения из лет исследований были следующими: в 2008 году за вегетацию выпало 266 мм осадков, в 2009 - 271 мм, в 2010 - 248 мм при среднем многолетнем значении 247 мм.

Проводили следующие наблюдения: подсчет густоты стояния растений в фазу всходов, к уборке. В фазу выхода в трубку определяли поврежденность внутристеблевыми вредителями, в фазу выметывания-колошения определялась заселенность метелки трипсами, в молочно-восковую спелость - пораженность пыльной головней, полегаемость. Оценку полегания проводили визуально, по пятибалльной шкале, где 5 баллов присваивалось неполегающим сортам. В фазу восковой спелости проводился подсчёт элементов структуры урожая, а также подсчет количества узловых, зародышевых, колеоптильных корней. Уборка осуществлялась по мере наступления восковой спелости комбайном Сампо-130. Учет урожая осуществлялся при 14 %-й влажности с предварительным взвешиванием зерна с каждой делянки.

Коэффициент адаптации рассчитан по методу В.Т. Васько (2004) отношением числа сохранившихся к уборке растений к числу высеянных всхожих семян, выраженным в %.

Анализ зерна по качеству проводился в центральной аналитической лаборатории КрасГАУ. Определяли плёнчатость (ГОСТ 10843-76), содержание белка (ГОСТ 10846-91) и крахмала по Эверсу.

Статистическая обработка результатов проведена по методикам Б.А. Дос-пехова (1985), а также с использованием пакета статистических программ SNEDECOR (Сорокин О.Д., 2009), с помощью программы «Многофакторный дисперсионный анализ». Расчет биоэнергетической оценки был сделан по методу A.M. Берзина, З.И. Михайловой (1997), Г.С. Посыпанова, В.Е. Долгодво-рова (1995), экономической оценки - по методике О.М. Харченко (1990).

3. Влияние коэффициентов высева на основные хозяйственно-биологические свойства сортов овса.

Результаты проведенных наблюдений показали, что наибольшая масса 1000 зерен у сортов овса Талисман и Тюменский голозёрный была отмечена при коэффициентах 6,0 и 6,5 млн в.з/га. У сорта овса Саян достоверных положительных прибавок массы 1000 зерен в зависимости от коэффициента высева отмечено не было. У трех исследуемых сортов максимальная натура зерна сформировалась при коэффициенте высева 6,5 млн в.з/га. Большая в сравнении

со стандартом выравненость наблюдалась у сортов овса Талисман и Тюменский голозёрный при коэффициенте высева 6,0 млн в.з/га, у сорта овса Саян при 6,5 млн в.з/га (табл. 1).

Проведенный дисперсионный анализ показывает, что на формирование массы 1000 зерен и выравненное™ зерна наибольшее влияние оказывает фактор А (сорт) - 91,7 % и 44,5 % соответственно. Это можно объяснить тем, что у каждого сорта генетически обусловленная масса 1000 зерен, например, массы 1000 зерен у голозёрных сортов овса, всегда будет ниже в сравнении с плёнчатыми, а масса 1000 зерен среднеспелых сортов ниже, чем скороспелых. Натура зерна у исследуемых сортов в большей степени зависит от фактора С (год) -29,5 %.

Таблица 1 — Показатели . качества семян овса в зависимости от коэффициента высева (2008-2010 гг.)__

Коэффициент высева, млн ыгг/га Талисман Саян Тюменский голозёрный

масса 1000 зерен, г выравненость, % натура, г/л масса 1000 зелен. г выравненость, % натура, г/л масса 1000 зе-_цен. г выравненость, % натура, г/л

4,5 (ст.) 33,4 85,8 450 40,7 84,7 428 24,7 79,0 373

3,0 33,8 86,6 443 39,4 86,7 431 24,4 79,5 371

3,5 32,7 84,1 422 41,5 86Д 429 24,3 78,6 390

4,0 33,7 86,0 425 38,6 86,4 431 24,6 78,3 399

5,0 32,0 87,8 448 38,4 85,9 451 24,3 76,3 343

5,5 32,7 88,4 457 41,0 86,2 428 23,5 79,7 390

6,0 34,8 88,5 468 38,1 88,1 451 25,7 80,3 310

6,5 36,3 88,0 490 39,1 90,0 468 25,2 80,2 403

НСР 05 норма (А) 1,13 2,22 3,74 1,40 2,30 5,09 0,72 2,38 3,97

НСР 05 год (В) 0,69 1,36 2,29 0,85 1.41 3,11 0,44 1,46 2,43

НСР 05ГАхВ) 1,95 3,84 6,47 2,42 3,99 8,81 1,25 4,12 6,88

Полевая всхожесть плёнчатых сортов находилась в пределах от 54,8 до 96 %, голозёрного овса - от 64,3 до 79,4 %, выживаемость к уборке - от 40,9 до 82,1 % и от 37 до 74,6 % соответственно. Меньшая полевая всхожесть и выживаемость к уборке голозёрного сорта в сравнении с плёнчатыми связана с тем, что, в отличие от плёнчатых сортов, голозёрные более сильно поражаются почвенными инфекциями, а также восприимчивы к факторам внешней среды.

Максимальный коэффициент адаптации исследуемых сортов был отмечен в разреженных посевах, а минимальный - в загущенных (рис. 1). Минимальный коэффициент адаптации в загущенных посевах можно объяснить тем, что в таких посевах с изменением площади питания растений обостряется борьба за выживание, поэтому в процессе вегетации происходит выпадение части посеянных растений, в разреженных посевах такой процесс происходит несколько меньше, поэтому и посеянных растений выпадает меньше.

80 ТО

4,5 З.О 3.5 4.0 5,0 5.5 6.0 е.5

млн. млн. млн. млн. млн. млн. млн. млн.

са Талисман ш Саян Си Тюменский голозерный

НСР 05 Талисман 2,64; Саян 2,59; Тюменский голозёрный 2,61

Рис. 1. Коэффициент адаптации сортов овса в зависимости от нормы высева, %

В зависимости от коэффициента высева общая кустистость овса Талисман варьировалась от 1,4 при высеве с коэффициентом 3,0 млн в.з/га до 2,0 при коэффициенте высева 6,0 млн в.з/га. Достоверных различий продуктивной кустистости в зависимости от коэффициентов высева отмечено не было. Большей озерненностью главной метелки и растения обладал вариант с коэффициентом высева 3,5 млн в.з/га.

У овса сорта Саян максимальной общей кустистостью обладал вариант с коэффициентом 3,0 млн в.з/га, большей озерненностью растения обладают варианты с коэффициентами высева 3,0; 3,5 и 4,0 млн в.з/га. Продуктивная кустистость Саяна была выше в разреженных посевах, они же имели и большую озерненность главной метелки и растения.

У голозёрного сорта овса наибольшая общая кустистость по сравнению с контрольным вариантом была отмечена при коэффициенте высева 4,0 млн в.з/га. Максимальная озерненность главной метелки была при 5,0 млн в.з/га, а большая в сравнении со стандартом озерненность растения отмечена при высеве с коэффициентами 4,0; 5,0; 6,0 млн в.з/га.

Результаты проведенного дисперсионного анализа показали, что на общую кустистость и продуктивную кустистость наибольшее влияние оказывает взаимодействие факторов «сорт х год», а также фактор «год». Коэффициент высева оказывал влияние на озерненность растения - 14,8 %, озерненность главной метелки- 11,1 %.

Больший продуктивный стеблестой по сравнению со стандартом был отмечен у овса сорта Талисман в вариантах опыта с коэффициентами высева - 6,0 и 6,5 млн в.з/га, у сорта Саян с коэффициентами высева 3,0 и 3,5 млн в.з/га. Дисперсионный анализ показал, что величина продуктивного стеблестоя определяется фактором сорт - 56,9%, коэффициент высева оказывал влияние на продуктивный стеблестой на 7,1%. Это объясняется тем, что в зависимости от сорта густота растений к уборке и продуктивная кустистость изменялась, поэтому изменялся и продуктивный стеблестой.

Одним из важнейших хозяйственных показателей сельскохозяйственных культур является урожайность.

Максимальная урожайность овса формировалась в загущенных и разреженных посевах (у сорта Саян). Лучшим коэффициентом высева по урожайности у сорта Талисман был 6,0 млн в.з/га, у сорта Саян - 3,0 и 5,0 - 6,0 млн в.з/га, у сорта Тюменский голозёрный - 6,5 млн в.з/га (табл. 2). Результатами проведённого дисперсионного анализа было установлено, что на урожайность основное влияние оказывает фактор «сорт» - 52,8 %, коэффициент высева оказывал влияние на формирование урожайности на 5,3 %. Результаты можно объяснить, с одной стороны, тем, что у различных сортов генетически установлена различная величина урожая. Так, например, голозёрные сорта по урожайности уступают плёнчатым, среднеспелый по уровню урожайности превосходит скороспелый. Высокая урожайность при больших коэффициентах высева объясняется сложившимся микроклиматом, так, загущенные посевы больше поглощают солнечной энергии, температура воздуха в загущенных посевах выше в связи со слабым проветриванием, а это оказывает влияние на растения в период роста растений и созревания зерна.

Таблица 2 - Влияние коэффициентов высева на урожайность сортов овса, т/га (2008-2010 гг.) __

Коэффициент высева Сорт

Талисман Саян Тюменский голозёрный

т/га ± к стандарту т/га ± к стандарту т/га ± к стандарту

4,5 (стандарт) 4,27 - 3,46 - 2,34 -

3,0 3,76 -0,51 4,14 + 0,68 2,18 -0,16

3,5 3,89 -0,38 3,75 + 0,29 2,45 + 0,11

4,0 3,75 -0,52 3,76 + 0,30 2,19 -0,15

5,0 4,30 + 0,03 4,16 + 0,70 2,40 + 0,06

5,5 4,33 + 0,06 4,16 + 0,70 2,49 + 0,15

6,0 4,86 + 0,59 4,24 + 0,78 2,38 + 0,04

6,5 4,58 + 0,31 4,07 + 0,61 2,79 + 0,45

НСРо5 К. в. (А) 0,24 0,23 0,20

У исследуемых сортов овса достоверных прибавок по плёнчатости в зависимости от коэффициента высева отмечено не было, исключение составил вариант опыта с коэффициентом высева 3,0 млн в.з/га у сорта овса Саян. Дисперсионный анализ, проведенный по данному показателю, установил, что на плён-■ чатость основное влияние оказывает взаимодействие факторов «сорт х коэффициент высева х год» - 30,9 %, а также фактор «сорт» - 27,8 %.

Данные результаты объясняются тем, что плёнчатость зависит от группы спелости сорта, в наших опытах сорт овса Саян показал более высокую плёнчатость, так как он является скороспелым, а скороспелые сорта по плёнчатости превосходят среднеспелые. Кроме того, погодные условия лет исследований изменяли уровень плёнчатости по годам.

Таблица 3 - Содержание белка в зерне овса в зависимости от коэффи-цнентов высева (2008-2010 гг.) __

Коэффициент Талисман Саян Тюменский

высева, млн голозерный

в.з/га % Валовое содержание, кг/га % Валовое содержание, кг/га % Валовое содержание, кг/га

4,5 12,8 547 13,9 481 16,8 393

(стандарт)

3,0 12,9 485 13,0 538 16,8 366

3,5 13,8 537 12,3 461 17,4 426

4,0 12,7 476 13,8 519 16,0 350

5,0 13,5 581 13,0 541 16,7 401

5,5 12,6 546 13,4 557 16,0 398

6,0 12,4 603 13,8 585 16,3 ■388

6,5 13,2 605 13,5 549 16,2 452

НСР 05 0,68 31,3 0,81 30,7 1,07 30,0

В зависимости от коэффициентов высева содержание белка в зерне овса сорта Талисман колебалось от 12,4 % (6,0 млн в.з/га) до 13,8 % (3,0 млн в.з/га), у овса сорта Саян от 12,3 % (3,5 млн в.з/га) до 13,9 % (4,5 млн в.з/га). Количество белка в зерне овса у сорта Тюменский голозёрный находилось в пределах от 16,0 % (5,5 млн в.з/га) до 17,4 % (3,5 млн в.з/га). По классификации Н.П. Козьминой (1976), у сорта овса Талисман варианты опыта с коэффициентами 3,5; 5,0; 6,5 млн в.з/га имели высокий уровень белковости (>13 %), остальные варианты - средний уровень (< 13 %). У овса сорта Саян высокобелковыми были варианты с коэффициентами 4,0; 4,5; 5,5-6,5 млн в.з/га. Все исследуемые коэффициенты высева у овса сорта Тюменский голозёрный были высокобелковыми (табл. 3).

Результатами проведенного дисперсионного анализа было установлено, что на содержание белка в зерне овса основное влияние оказывает фактор «сорт» - 49,4 %. Это объясняется тем, что в своих исследованиях мы использовали сорта разной группы спелости. Так, скороспелые сорта накапливают больше белка в отличие от среднеспелых. В сравнении с плёнчатыми голозёрные сорта имеют большее содержание белка в зерне.

Содержание крахмала у исследуемых сортов колебалось: у сорта овса Талисман от 44,0 % (3,5 млн в.з/га) до 54,7 % (5,0 млн в.з/га), у сорта овса Саян -от 44,5 % (5,0 млн в.з/га) до 51,9 % (3,0 млн в.з/га), у сорта Тюменский голозёрный от 51,7 % (3,5 млн в.з/га) до 63,8 % (4,5 млн в.з/га).

У сорта овса Талисман достоверные положительные различия были отмечены при коэффициентах высева 5,0 и 6,0 млн в.з/га. Достоверное различие по содержанию крахмала в зерне овса сорта Саян было отмечено при коэффициенте высева 3,0 млн в.з/га. У сорта овса Тюменский голозёрный достоверных прибавок крахмала в зерне овса в зависимости от коэффициента высева отмечено не было (табл. 4).

Таблица 4 - Содержание крахмала в зерне овса в зависимости от коэффициентов высева (2008-2010 гг.)_

Коэффициент высева, млн в.з/га Талисман Саян Тюменский голозёрный

% Валовое содержание, кг/га % Валовое содержание, кг/га % Валовое содержание, кг/га

4,5 (стандарт) 49,4 2110 49,0 1700 63,8 1490

3,0 50,5 1890 51,9 2150 58,6 1280

3,5 44,0 1710 46,9 1760 51,7 1270

4,0 52,9 1980 49,1 1840 59,3 1300

5,0 54,7 2350 44,5 1850 61,6 1480

5,5 47,1 2040 46,7 1940 58,1 1450

6,0 54,7 2660 46,0 1950 61,4 1460

6,5 50,1 2290 48,0 1950 58,9 1640

НСР05 2,34 178,3 2,43 162,8 3,12 148,7

Дисперсионный анализ показал, что содержание крахмала в зерне овса у трех исследуемых сортов зависит от взаимодействия факторов «сорт х коэффициент высева х год» - 38,9 %, а также от фактора «год» - 30,0 %. Таким образом, содержание крахмала может зависеть от сорта: содержание крахмала зависит от группы спелости сорта, среднеспелые содержат более высокое количество крахмала в сравнении скороспелыми, голозёрные сорта по содержанию крахмала превосходят плёнчатые. Кроме того, содержание крахмала может варьироваться в зависимости от погодных условий лет исследований.

Корневая система играет важную роль в жизни любого растения. Поэтому нами была поставлена задача изучить влияние коэффициентов высева на развитие первичной и вторичной корневой системы. Исследования показали, что достоверная прибавка по корневой системе у исследуемых сортов получена лишь только у сорта Тюменский голозёрный при высеве его с коэффициентом 6,5 млн в.з/га. Проведенный дисперсионный анализ показал, что количество зародышевых, узловых, колеоптильных корней в основном зависит от фактора год, а также от взаимодействия факторов «сорт х год». Объяснить это можно тем, что в годы с благоприятными погодными условиями все группы корней активно развиваются.

4. Роль коэффициентов высева в устойчивости овса к факторам внешней среды.

Вредители, болезни, а также полегание снижают урожайность овса, а кроме того, и качество получаемого зерна. Поэтому определение наиболее устойчивых коэффициентов высева, при которых растения будут меньше поражаться вредителями, болезнями и меньше полегать, является одной из задач нашего исследования.

В ходе проведенных исследования нами было установлено, что у сорта овса Талисман наибольшая устойчивость к повреждению внутристеблевыми вре-

дителями отмечалась при высеве с коэффициентом 3,0 млн в.з/га, у сорта овса Саян - при 5,5 млн в.з/га, у сорта Тюменский голозёрный изменение площади питания не приводило к повышению устойчивости к внутристеблевым вредителям. Результаты проведенного многофакторного дисперсионного анализа позволили установить, что основное воздействие на устойчивость к внутристеблевым вредителям овса оказывал фактор «коэффициент высева» - 31,9 %, а также взаимодействие факторов «сорт х коэффициент высева х год» - 22,7 % (рис. 2).

Рис. 2. Вклад факторов в изменчивость устойчивости сортов овса внутристеблевыми вредителями, %: А - «сорт»; В - «коэффициент высева»; С - «год»; А х В - взаимодействие «сорт х коэффициент высева»; В х С - взаимодействие «коэффициент высева х год»; А х С - взаимодействие «сорт х год»; А * В «С - взаимодействие «сорт х коэффициент высевах год»

Более устойчивым к повреждению овса сорта Талисман трипсами был коэффициент высева 5,5 млн в.з/га, у овса сорта Саян коэффициент высева 3,0 млн в.з/га, у сорта Тюменский голозёрный - 3,5 млн в.з/га. На устойчивость овса к повреждению трипсами по результатам дисперсионного анализа основное влияние оказал фактор «коэффициент высева» - 58,7 % (рис. 3).

Рис. 3. Вклад факторов в изменчивость устойчивости сортов овса к повреждению трипсами, %: А - «сорт»; В - «коэффициент высева»; С - «год»; А х В - взаимодействие «сорт х коэффициент высева»; В х С - взаимодействие «коэффициент высевах год»; А х С - взаимодействие «сорт х год»; А х В х С - взаимодействие «сорт х коэффициент высева х год»

У овса сорта Талисман как разреженные (3,0; 4,0 млн в.з/га), так и загущенные посевы (6.5 млн в.з/га) обладали большей устойчивостью к поражению пыльной головнёй. Сорт овса Саян показал более высокую устойчивость к рассматриваемой болезни при высеве с коэффициентами 3,5 и 4,0 млн в.з/га.

В сравнении со стандартом у сорта Тюменский голозёрный большая устойчивость к пыльной головне отмечалась при его высеве с коэффициентом 5,5 млн в.з/га. Устойчивость овса к пыльной головне в условиях лесостепи Красноярского края зависела в большей степени от возделываемого сорта, а также от фактора коэффициент высева (рис. 4). Полученные данные можно объяснить тем, что у каждого сорта имеется определенная способность противостоять головне. Так, например, голозёрные сорта в связи с открытым цветением поражаются этим заболеванием сильнее, чем плёнчатые сорта.

Рис. 4. Вклад факторов в изменчивость устойчивости сортов овса к устойчивости к пыльной головне: А - «сорт»; В - «коэффициент высева»; С - «год»; А х В - взаимодействие «сорт х коэффициент высева»; В * С - взаимодействие «коэффициент высевах год»; А * С - взаимодействие «сорт х год»; А х В х С - взаимодействие «сорт х коэффициент высева х год»

Таким образом, на распространение вредителей и болезней большое влияние оказывают коэффициенты высева. Это связано с тем, что оптимизация площади питания растений приводит к созданию благоприятных условий для роста и развития растений, которые находятся в необходимом количестве, а это способствует увеличению устойчивости и снижению повреждения вредителями и поражения болезнями.

У сортов овса Талисман и Тюменский голозёрный наиболее устойчивыми к полеганию был вариант с коэффициентом высева - 4,5 млн в.з/га. У овса сорта Саян во всех вариантах опыта была зафиксирована слабая степень полегания, не имеющая существенных различий. Результаты многофакторного дисперсионного анализа позволили установить, что полегаемость овса зависела на 32,5 % от коэффициента высева, по 12,5 % приходилось на взаимодействие факторов «сорт х коэффициент высева и сорт х коэффициент высева х год». Оптимальные площади питания, которые формируются при указанных коэффициентах высева, позволили сформировать именно ту густоту стояния, при которой растения минимально взаимодействуют друг на друга в посеве, что в конечном итоге позволяет снизить или вообще избежать полегания в данных посевах.

Таким образом, из основных хозяйственно-биологических показателей сортов овса большее влияние коэффициентов высева было выявлено в устойчивости к вредителям, болезням и полеганию.

В; 32,5

Рис. 5. Вклад факторов в изменчивость полегаемости сортов овса, %: А - «сорт»; В - «коэффициент высева»; С - «год»; А х В - взаимодействие «сорт х коэффициент высева»; В х С - взаимодействие «коэффициент высевах год»; А х С - взаимодействие «сорт х год»: А х В х С - взаимодействие «сорт х коэффициент высевах год»

5. Экономические и биоэнергетические показатели формирования продуктивности культуры

При экономической оценке необходимо рассматривать факторы, оказывающие влияние на продуктивность и экономическую эффективность возделывания культуры. Главными из них являются урожайность, себестоимость, рентабельность.

На основании разработанных технологических карт был проведен расчет и сравнение себестоимости зерна овса плёнчатых сортов Талисман и Саян, а также голозёрного сорта - Тюменский голозёрный при их возделывании с разными коэффициентами высева. Для расчета брали коэффициент высева 4,5 млн в.з/га, взятый за стандарт, и коэффициенты, являющиеся лучшими по урожайности для трех возделываемых сортов.

Наибольшая рентабельность у сорта овса Талисман была при возделывании с коэффициентом высева 6,0 млн в.з/га - 120,8 %, у овса сорта Саян при коэффициенте высева 3,0 млн в.з/га - 99,4 %, чуть меньшей она была при коэффициенте высева 6,0 млн в.з/га. Сорт овса Тюменский голозёрный показал большую рентабельность при коэффициенте высева 6,5 млн в.з/га - 53,5 %. Следовательно, с экономической точки зрения данные коэффициенты высева являются наиболее целесообразными (табл. 5).

Таблица 5 - Сравнительная оценка затрат на производство зерна овса

Сорт Коэффициент высева, млн в.з/га Урожайность, т/га Уровень рентабельности, % Себестоимость 1 т зерна, руб.

Талисман 4,5 (контроль) 4,27 100,9 2304

6,0 4,86 120,8 2096

6,5 4,58 104,7 2262

Саян 4,5 (контроль) 3,46 59,0 2911

3,0 4,14 99,4 2321

5,0 4,16 90,1 2435

6,0 4,24 89,5 2443

Тюменский голозёрный 4,5 (контроль) 2,34 34,2 4139

5,5 2,49 39,8 3973

6,5 2,79 53.5 3619

Энергетическая оценка подразумевает определение соотношения количества энергии, аккумулируемой в урожае сельскохозяйственных культур, и совокупных затрат энергии, вкладываемых в производство продукции. Нами был проведен расчет совокупных затрат энергии, вкладываемых в производство сельскохозяйственной продукции.

В таблице 6 представлена биоэнергетическая оценка сортов овса в зависимости от коэффициента высева. Для расчета брался коэффициент высева 4,5 млн в.з/га (стандарт) и коэффициент высева, который показал наибольшую урожайность. У сорта овса Талисман максимальный выход энергии был отмечен в варианте опыта с коэффициентом 6,0 млн в.з/га - 78586,2 МДж/га. Энергия, накопленная хозяйственно-ценной частью урожая (зерном), значительно больше совокупной энергии, израсходованной на возделывание и уборку овса.

У овса сорта Саян наибольший выход энергии был отмечен при коэффициенте 6,0 млн в.з/га — 68561 МДж/га. Выход энергии в стандартном варианте -4,5 млн в.з/га составил 55948 МДж/га. Коэффициенты энергетической эффективности (К1) составили от 3,7 до 4,2. Биоэнергетические коэффициенты посева (К2) составили от 4,1 до 4,6.

У сорта овса Тюменский голозёрный наибольший выход энергии с урожаем отмечен при большем коэффициенте высева - 6,5 млн в.з/га.

Таблица б - Биоэнергетическая оценка сортов овса в зависимости от коэффициентов высева

Показатель Сорт

Талисман Саян Тюменский голозёрный

4,5 6,0 4,5 6,0 4,5 6,5

Урожайность, т/га 4,27 4,86 3,46 4,24 2,34 2,79

Затраты совокупной энергии, МДж/га 13650 15717 15028 16405 11928 13995

Выход энергии с урожаем (без побочной продукции), МДж/га 69046 78586 55948 68561 37838 45114

Выход энергии с урожаем (с побочной продукцией), МДж/га 76177 86702 61726 75642 41766 49774

Коэффициент К1 5,1 5,0 3,7 4,2 3,2 3,2

К2 5,6 5,5 4,1 4,6 3,5 3,6

Прирост валовой энергии, МДж/га 62527 70985 46698 59237 29838 35779

Наибольшие затраты совокупной энергии при возделывании овса трех исследуемых сортов были отмечены при максимальных коэффициентах высева (6,0 и 6,5 млн в.з/га). Коэффициенты энергетической эффективности и биоэнергетические коэффициенты посева как плёнчатых, так и голозёрного сорта были существенно выше 1, что доказывает энергетическую эффективность их возделывания.

выводы

1. Коэффициент высева семян является действенным фактором управления такими признаками, как устойчивость к вредителям и болезням, полеганию, корневая система, продуктивный стеблестой и продуктивность овса.

2. Максимальная масса 1000 зерен у сортов овса Талисман и Тюменский голозёрный была отмечена при высеве с коэффициентами 6,0 и 6,5 млн в.з/га, у сорта овса Саян наибольшая масса 1000 зерен была при коэффициенте 3,5 млн в.з/га, наибольшая выравненность и натура зерна наблюдалась при больших коэффициентах высева (6,0 и 6,5 млн в.з/га). Главную роль в формировании массы 1000 зерен и выравненное™ овса играет сорт (91,7 и 44,5 %), в формировании натуры зерна - год (29,4 %).

3. Наиболее высокий коэффициент адаптации у исследуемых сортов овса был отмечен при меньших коэффициентах высева - 3,0-4,0 млн в.з/га, что объясняется реакцией сортов на изменение площади питания.

4. Максимальная озерненность главной метелки у овса сорта Талисман была при высеве с коэффициентом 3,5 млн в.з/га, а озерненность растения - при

б,5 млн в.з/га. Достоверные прибавки по озерненности у овса сорта Саян были получены при 3,0 млн в.з/га; у сорта Тюменский голозёрный - при 4,0 и 6,0 млн

в.з/га. Коэффициент высева оказывает влияние на озерненность главной метелки - 11,1 %, на озерненность растения - 14,8 %, на продуктивный стеблестой -7,1 %.

5. Большее содержание белка в зерне у сорта овса Талисман в сравнении со стандартом было отмечено при коэффициенте высева 3,5 млн в.з/га. По содержанию крахмала стандарт превосходили коэффициенты высева 4,0; 5,0; 6,0 млн в.з/га, у сорта овса Саян коэффициент высева 3,0 млн в.з/га. Содержание белка в зерне на 49,5 % определялось сортом, содержание крахмала на 38,9 % зависело от взаимодействия факторов «сорт х коэффициент высева х год».

6. Достоверная прибавка в зависимости от коэффициента высева была получена у сорта овса Тюменский голозёрный по числу зародышевых корней при коэффициенте высева 6,5 млн в.з/га. Количество зародышевых, узловых, коле-оптильных корней в основном зависит от фактора «год», а также от взаимодействия факторов «сорт х год». Коэффициент высева оказывал влияние на формирование колеоптильных и зародышевых корней - 10,4 и 3,5 %.

7. Устойчивыми к повреждению внутристеблевыми вредителями у сорта овса Талисман был вариант опыта с коэффициентом 3,0 млн в.з/га, у сорта овса Саян 5,5 млн в.з/га, у сорта Тюменский голозёрный изменение площади питания не приводило к повышению устойчивости к внутристеблевым вредителям. У овса сорта Талисман к повреждению трипсами были устойчивы варианты опыта при высеве с коэффициентами высева 5,5 млн в.з/га, у сорта Саян - 3,0 млн в.з/га, у сорта Тюменский голозёрный - 3,5 млн в.з/га. Доля влияния фактора «коэффициент высева» на устойчивость к внутристеблевым вредителям составляла 31,9 %, к трипсам - 58,7 %.

8. Меньшая пораженность пыльной головней плёнчатых сортов овса отмечалась в разреженных посевах: у сорта Талисман при 4,0 млн в.з/га, у сорта Са-

ян при 3,5 млн в.з/га. Сорт овса Тюменский голозёрный меньше поражался пыльной головней в загущенных посевах при высеве с коэффициентом 5,5 млн в.з/га. Коэффициент высева оказывает влияние на устойчивость овса к пыльной головне на 26,2 %.

9. Наиболее устойчивыми к полеганию у сорта овса Талисман оказались варианты с коэффициентом высева 4,5 и 6,0 млн в.з/га, у сорта Тюменский голозёрный - с коэффициентами высева 4,5 и 5,5 млн в.з/га. У овса сорта Саян во всех вариантах опыта была зафиксирована слабая степень полегания, не имеющая существенных различий. Доля влияния коэффициента высева на устойчивость овса к полеганию составляла 32,5 %.

10. Наибольшая урожайность у сортов овса Талисман, Саян, Тюменский голозёрный была получена при больших коэффициентах высева: у сорта овса Талисман и Саян при коэффициенте высева 6,0 млн в.з/га - 4,58 и 4,24 т/га соответственно, у сорта Тюменский голозёрный при коэффициенте 6,5 млн в.з/га - 2,79 т/га. Коэффициент высева оказывает влияние на формирование урожайности на 5,3 %.

11. Самыми эффективными с экономической и энергетической точек зрения являются посевы овса сортов Талисман и Саян с коэффициентом 6,0 млн в.з/га, сорта Тюменский голозёрный 6,5 млн в.з/га, которые обеспечивают рентабельность (%) 120,8; 89,5; 53,5 и выход чистого энергетического дохода (ГДж/га) 71; 61,6; 35,8 соответственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения высокой урожайности товарного зерна плёнчатого овса в лесостепи Красноярского края высевать сорта овса Талисман и Саян с коэффициентом 6,0 млн в.з/га.

2. Сорт овса Тюменский голозёрный рекомендуется для возделывания в хозяйствах Красноярской лесостепи с коэффициентом высева 6,5 млн в.з/га.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монография

1. Яровой овёс в Сибири: монография / Л.П. Косяненко, А.В. Бобровский, C.B. Васюкевич [и др.]. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2011. - 295 с.

Публикации в журналах, рекомендованных ВАК РФ

2. Косяненко, Л.П. Разработка экологически обоснованных способов устойчивости агроценозов голозёрного овса к вредителям и болезням / Л.П. Косяненко, А.В. Бобровский // Вестник КрасГАУ. - 2009. - № 4. - С. 48-51.

3. Косяненко, Л.П. Повышение адаптивного потенциала серых хлебов при их использовании на продовольственные и кормовые цели / Л.П. Косяненко, Д.Н. Кузьмин, А.В. Бобровский // Вестник КрасГАУ. - 2009. - № 5. - С. 23-27.

4. Косяненко, Л.П. Влияние агротехнических факторов на формирование семенных качеств овса в лесостепи Приенисейской Сибири / Л.П. Косяненко, А.В. Бобровский // Аграрная Россия. - 2010. - № 3. - С. 25-27.

5. Косяненко, Л.П. Влияние агротехнических факторов на формирование семян овса в лесостепи Красноярского края / Л.П. Косяненко, А.В. Бобровский // Вестник КрасГАУ. - 2010. - № 11. - С. 57-61.

6. Бобровский, A.B. Норма высева как биологический ресурс увеличения производства зерна овса / Л.П. Косяненко, A.B. Бобровский // Вестник КрасГАУ. - 2012. - № б. - С. 47-51.

7. Бобровский, A.B. Влияние коэффициентов высева на урожайность сортов овса в лесостепи Красноярского края / A.B. Бобровский, Л.П. Косяненко // Вестник КрасГАУ. - 2012. - № 12. - С. 48-51.

8. Бобровский, A.B. Влияние коэффициентов высева на содержание белка в зерне сортов овса в лесостепи Красноярского края / A.B. Бобровский, Л.П. Косяненко // Вестник КрасГАУ. - 2013. - № 1. - С. 54-57.

Научные статьи и материалы

9. Бобровский, A.B. Влияние абиотических факторов на семенную продуктивность овса в Приенисейской Сибири / A.B. Бобровский // Инновационные тенденции развития агропромышленного комплекса России: мат-лы II Ме-ждунар. (заочной) науч.-практ. конф. молодых ученых. Ч. 1. - Красноярск, 2009. - С. 70-73.

10. Бобровский, A.B. Оценка сортов овса по урожайности и качеству зерна в Красноярском крае / A.B. Бобровский // Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития: сб. статей Всерос. очно-заоч. науч.-практ. и науч.-метод, конф. с междунар. участием. Ч. 2. Инновации в научно-практической деятельности. - Красноярск, 2009. - С. 162-164.

11. Бобровский, A.B. Влияние коэффициентов высева на формирование семян овса в лесостепи Красноярского края / A.B. Бобровский // Аграрная наука - сельскому хозяйству: мат-лы VI Междунар. науч.-практ. конф. - Барнаул, 2011.-Кн. 2. - С. 328-330.

12. Косяненко, Л.П. Конструирование агроэкосистем Avena Sativa в целях защиты от вредителей / Л.П. Косяненко, A.B. Бобровский // Экологические альтернативы в сельском и лесном хозяйстве: сб. науч. статей аспирантов и магистрантов. - Красноярск, 2011. - С. 107-114.

13. Бобровский, A.B. Влияние коэффициентов высева на развитие корневой системы овса в лесостепи Красноярского края / A.B. Бобровский // Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Болгарии: мат-лы XIV Междунар. науч.-практ. конф. Ч. 1. - Красноярск, 2011.-С. 46-48.

14. Косяненко, Л.П. Экономическая эффективность возделывания овса при различных коэффициентах высева в лесостепи Красноярского края / Л.П. Косяненко, A.B. Бобровский // Аграрная наука - сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Болгарии: материалы XIV международной научно - практической конференции. - Красноярск, 2011. - Ч. 1. - С. 115117.

15. Бобровский, A.B. Влияние коэффициентов высева на полегание сортов овса в лесостепи Красноярского края / A.B. Бобровский // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: мат-лы XV Междунар. науч. школы -конференции студентов и молодых ученых. - Абакан, 2011. - Т. 1. - С. 7-8.

16. Бобровский, A.B. Влияние коэффициентов высева на структуру урожая овса в лесостепи Красноярского края / A.B. Бобровский // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: мат-лы XV Междунар. науч. школы -конференции студентов и молодых ученых. - Абакан, 2011. - Т. 2. - С. 163.

17. Бобровский, A.B. Влияние коэффициентов высева на содержание крахмала в зерне сортов овса в лесостепной зоне Красноярского края / A.B. Бобровский // Экология Южной Сибири и сопредельных территорий: материалы XVI Междунар. научной школы - конференции студентов и молодых ученых. - Абакан, 2012. - Т. 2. - С. 139.

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953.П. 000381.09.03 от 25.09.2003 г. Подписано в печать 17.09.2013. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1. Печать - ризограф. Усл. печ. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 701 Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Бобровский, Александр Владимирович, Красноярск

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Бобровский Александр Владимирович

04201365051 УДК 633.13 : 631.543(571.51)

ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЫСЕВА НА ХОЗЯЙСТВЕННО-ЦЕННЫЕ СВОЙСТВА СОРТОВ ОВСА В ЛЕСОСТЕПИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

06.01.01. - общее земледелие, растениеводство

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: д.с.-х.н., доцент Байкалова Лариса Петровна

Красноярск -2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.............................................................................. 4

1. АГРОТЕХНИКА И СОРТ - КАК ГЛАВНЫЕ ФАКТОРЫ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ, РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ....................................................8

1.1. Особенности биологии исследуемой культуры..................................8

1.2.Адаптивный потенциал овса в условиях региона Сибири....................15

1.3. Роль агротехнических факторов в формировании

качественного зерна.......................................................................24

1.4.Роль коэффициентов высева в агротехнике культуры.........................35

2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ....................................................49

2.1.Почвенно-климатические условия зоны..........................................49

2.2.Погодные условия в годы проведения опытов...................................55

2.3.Методика исследования..............................................................61

3. ВЛИЯНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЫСЕВА НА ОСНОВНЫЕ ХОЗЯЙСТВЕННО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОРТОВ ОВСА........66

3.1. Влияние коэффициентов высева на семенные показатели культуры......66

3.2. Показатели адаптации сортов овса................................................71

3.3. Качество урожая овса в зависимости от агротехнических факторов.......77

3.3.1. Пленчатость зерна овса............................................................77

3.3.2. Содержание белка и крахмала в зерне.........................................79

3.4. Формирование элементов структуры урожая и урожайности

овса при различных коэффициентах высева...........................................84

3.5. Первичная и вторичная корневая система пленчатого и

голозерного овса............................................................................94

4. РОЛЬ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЫСЕВА В УСТОЙЧИВОСТИ

ОВСА К ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ........................................103

4.1. Устойчивость сортов овса к вредителям........................................103

4.2. Устойчивость сортов овса к болезням...........................................114

4.3. Устойчивость сортов овса к полеганию........................................120

5. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ И БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ КУЛЬТУРЫ.........................128

5.1. Экономическая эффективность возделывания овса в

зависимости от коэффициентов высева..............................................128

5.2. Биоэнергетическая эффективность возделывания овса в

зависимости от коэффициентов высева.............................................133

ВЫВОДЫ..................................................................................137

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.................................................139

ЛИТЕРАТУРА.............................................................................140

ПРИЛОЖЕНИЯ...........................................................................157

ВВЕДЕНИЕ

Стратегические интересы России состоят в первоочередном использовании громадных и уникальных воспроизводимых ресурсов, позволяющих обеспечить не только продовольственную безопасность России, но и ее активное участие в мировом рынке продовольствия. Производство зерна в ближайшей и самой отдаленной перспективе не имеет конкурентов, будь то нефть, газ или нанотехнологии. Ибо качество пищи и среды обитания, в конечном счете, определяют качество жизни людей (Жученко A.A., 2011). В структуре производства зерна России овес занимает третье место 5,3% после пшеницы, доля которой составляет 61,8% и ячменя 13,7% (Баталова Г.А., 2011).

Основные посевы овса сосредоточены в Сибирском, Приволжском и Центральном Федеральных округах (Владимирова М.В.,1935; Вавилов П.И., Балышев JI.H., 1984; Богачков., В.И., 1986; Тырина З.Д., 1988; Баталова Г.А., 2000). Эта культура относится к категории зернофуражных. С древнейших времён овёс считается лучшим кормом для лошадей, свиней, крупного рогатого скота, птицы (Будрин П.В., 1923; Bhag, М., 1973; Вехов В.Н., 1978; Неттевич Э.Д, 1980; Тырина З.Д., 1988; Назаренко О. К.,1989; Коренев Г.В. и др., 1990; Cudderford D., 1995; Посыпанов Г.С., 2006). На 100 кг сухого вещества зерна приходится 114 кормовых единиц и 8,9 кг перевариваемого протеина (Медведев П.Ф., Сметанникова А.И., 1981).

При посеве с высокостебельными культурами он увеличивает количество углеводов в зелёной массе, обеспечивая наилучшее сочетание питательных веществ (Youngs V.L., 1982; Богачков В.И., 1986; Кобылянский В.Д., Солдатов В.Н., 1994). Кроме того овёс может быть использован как пастбищная культура (Митрофанов A.C., Митрофанова К.С., 1972).

Ценное свойство овса - повышенная устойчивость к поражению корневыми гнилями - широко используется в земледелии (Неттевич Э.Д., 1980). Кроме того, сегодня овёс известен не только как кормовая, но и как

продовольственная культура (Богачков В.И.,1975, 1986; Неттевич Э.Д и др., 1980; Коренев Г.В., 1990; Кобылянский В.Д., Солдатов В.Н.Д994; Welch R.W., 1995; Баталова Г.А., 2000; Посыпанов Г.С., 2006). В зерне овса и продуктах его переработки содержится большое количество кальция, фосфора, калия, кремния, магния. Из микроэлементов в зерне имеется марганец, медь, цинк. В небольшом количестве есть железо и хлор (Казаков Е.Д., Кретович В.Л., 1980; Hammond E.G., 1983; Wood P.J., 1993; Кобылянский В.Д., Солдатов В.Н., 1994; Peterson D.M., 2004). В последнее время в странах ЕС и в США наблюдается рост спроса на продукты из овса, помимо уже имеющихся продуктов появляются новые - йогурты со злаком, диетические хлебцы, макароны, десерты.

Актуальность темы заключается в выявлении резервов повышения урожайности пленчатого и голозерного овса за счет создания оптимальной площади питания растений.

Цель исследований - установить параметры коэффициентов высева семян как элемента рентабельной технологии возделывания сортов овса в лесостепи Красноярского края. Задачи исследований:

1) Установить влияние коэффициентов высева на урожайность овса сортов Талисман, Саян, Тюменский голозёрный;

2) Определить коэффициент адаптации исследуемых сортов при разных коэффициентах высева;

3) Выявить влияние коэффициентов высева на развитие элементов структуры урожая и качество зерна, первичной и вторичной корневой системы сортов овса;

4) Установить роль коэффициентов высева в устойчивости овса к внутристеблевым вредителям, трипсам, пыльной головне, полеганию;

5) Дать оценку экономической и биоэнергетической эффективности возделывания сортов овса с различными коэффициентами высева;

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Коэффициенты высева семян овса, как способ управления развитием первичной корневой системы, экологической пластичностью, элементами структуры и урожайностью сортов

2. Оптимальные коэффициенты высева пленчатых и голозерного сортов овса в условиях Красноярской лесостепи.

3. Экономическая и биоэнергетическая эффективность коэффициентов высева семян плёнчатого и голозёрного сортов овса, как элемента возделывания культуры.

Научная новизна. В условиях лесостепи Красноярского края выявлены оптимальные коэффициенты высева для сортов овса Талисман, Саян, Тюменский голозёрный. Достоверные прибавки урожайности у сортов Талисман, Саян, Тюменский голозерный были получены в загущенных посевах (6,0 и 6,5 млн. в.з./га). Установлены коэффициенты высева, позволяющие повысить устойчивость исследуемых сортов к внутристеблевым вредителям, трипсам, пыльной головне, полеганию.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

В условиях лесостепи Красноярского края выявлены коэффициенты высева, которые способствуют повышению урожайности, качества зерна, устойчивости сортов овса к вредителям, болезням, полеганию.

Материалы диссертации внедрены в производство в КФХ «Дмитриева» Берёзовского района Красноярского края на площади: сорт Саян коэффициент высева 3,0 млн. в. з./га - 25 га, сорт Саян коэффициент высева 6,0 млн. в.з/га - 25 га, ООО «Агрокомплекс Минусинский» Минусинского района Красноярского края на площади: сорт Талисман - 100 га, сорт Саян коэффициент высева 3,0 млн. в.з/га - 50 га, коэффициент высева 6,0 млн. в. З./га - 50 га (акты внедрения 2010, 2011 гг.), используются в учебном процессе у студентов института агроэкологического менеджмента (акт внедрения, 2011 г), материалы диссертации представлены Красноярскому

ФГУ «Госсорткомиссия» (акт внедрения, 2011 г.). Приняты заявки на патенты: 2012111606 от 26.03.2012. Способ повышения устойчивости плёнчатого и голозёрного овса к внутристеблевым вредителям. 2012111607 от 26.03.2012. Способ повышения устойчивости плёнчатого и голозёрного овса к трипсам.

Апробация работы: По теме исследований опубликовано 17 работ, в том числе семь работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, а также монография «Яровой овёс в Сибири». Основные материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийских научных конференциях профессорско-преподавательского состава в КрасГАУ (Красноярск, 2009, 2011гг.), VI Международной научно - практической конференции «Аграрная наука - сельскому хозяйству» (Барнаул, 2011 г), XV Международной научной школе - конференции студентов и молодых учёных «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (Абакан, 2011).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 166 страницах печатного текста, содержит 58 таблиц, 10 рисунков, 13 приложений. Состоит из введения, обзора литературы, методики исследования, результатов исследований, выводов и предложений производству, приложений. Список литературы включает 200 источников, в том числе 15 на иностранном языке.

Личный вклад автора: Закладка опытов в УНПК «Борский» Сухобузимского района, проведение наблюдений за посевами в течение вегетационных периодов лет исследований, сбор и обработка исходной информации. Работа является обобщением результатов трехлетних исследований, выполненных лично автором.

Благодарности: Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.с.-х.н., доценту кафедры растениеводства КрасГАУ Байкаловой Л.П., коллективу кафедры растениеводства за помощь и поддержку, оказанную при подготовке и написании диссертации.

1. АГРОТЕХНИКА И СОРТ - КАК ГЛАВНЫЕ ФАКТОРЫ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ, РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЯ И СОХРАНЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ АГРОЭКОСИСТЕМ

(обзор литературы) 1.1. Особенности биологии исследуемой культуры Овёс представлен множеством культурных и диких видов. Возделываемый в нашей стране культурный овёс относится к двум видам: овес посевной и овёс византийский. Овёс по форме метёлок делится на развесистый и одногривый. Масса 1000 зерен составляет 30-35 г., плёнчатость зерна 22-30% (Коренев Г.В.,1990; Баталова, Г. А., 2000, Косяненко Л.П., 1997, 2008). По продолжительности вегетационного периода (100-120 дней) овёс приближается к яровой пшенице, но по сравнению с пшеницей или ячменём менее требователен к теплу и плодородию почвы из-за хорошо развитой корневой системы и высокой поглотительной способности корней (Мальцев В.Ф., 1984).

Овес - растение умеренного климата. Благодаря повышенной холодостойкости он произрастает даже на северной границе возможного земледелия. Эта культура малотребовательна к теплу (Богачков В.И., 1975; 1986; Дмитриев В.Е., 2006). Как отмечают Реймерс Ф.Э., Илли И.Э. (1978) семена овса начинают прорастать при температуре 1 - 2°С, однако для появления всходов необходима более высокая температура, так при повышении температуры до 5 - 6°С период прорастания семян значительно сокращается. Оптимальной для появления всходов считается температура -15-18°С (Справочник агронома., 1978). Ведров Н.Г. (1992, 2002) оптимальной для прорастания считает температуру в 10-15 °С.

По данным Митрофанова A.C., Митрофановой К.С. (1972) для формирования вегетативных органов овса требуется минимальная температура воздуха 4-5 °С, благоприятная температура воздуха для формирования генеративных органов - 10-12°С.

В зависимости от группы спелости сорта требовательность овса к теплу по сумме активных температур следующая: для раннеспелых сортов овса от 1000 до 1500 °С, для среднеспелых - от 1350 до 1650 °С (Посыпанов Г.С., 2006).

Наиболее благоприятной среднесуточной температурой воздуха в первые три-четыре недели после всходов является 10 - 12 °С. В период кущения - выход в трубку наиболее благоприятна температура воздуха - 12 -16 °С, выметывание метелки и цветение хорошо происходит при температуре 16...20 °С. Высокие температуры овес переносит значительно хуже, чем яровая пшеница и ячмень (Неттевич Э.Д., Сергеев А.В., Лызлов Е.В., 1980).

Овес - влаголюбивая культура. Поскольку прорастание начинается с водопоглощения и набухания, первым условием для его прохождения является влага. Овес наиболее влаголюбив, чем пшеница и ячмень. Для набухания семян он потребляет 65% воды от массы сухих семян, что на 1015% больше, чем другие культуры. Овес меньше страдает от весенней засухи благодаря быстро развивающейся корневой системе (Ведров Н.Г., Дмитриев В.Е., Халипский А.Н., 2002). Для формирования 1 ц зерна овес расходует 600 ц воды, в то время ячмень 450, а пшеница - 500 (Максименко В.П., 1985). Коэффициент водопотребления овса при засушливых погодных условиях составляет 560; при средних 525; при влажных 458 (Ведров Н.Г., Нестеренко Е.Т., Фролов И.Н., 1992). Оптимальные условия влажности почвы для прорастания семян создаются при 60-70% ППВ. В Сибири к началу посева в почве накапливается достаточное количество влаги для прорастания семян. Основной причиной иссушения посевного слоя почвы является нарушение технологии предпосевной обработки и запаздывание с посевом, что приводит к глубокой и неравномерной заделке семян, вызывающей неравномерность, изреженность, запаздывание и ярусность всходов (Богачков В.И., 1986). Овес в фазу всходов хорошо переносит засуху, и недостаток влаги в почве лишь в

редких случаях является причиной слабых, изреженных всходов и снижения урожая (Кобылянский В.Д., Солдатов В.Н.,1994).

К почвам овёс не требователен, его можно возделывать на песчаных суглинистых, глинистых почвах. Переносит повышенную кислотность (pH 5 - 6). Корневая система овса обладает большой поглотительной способностью и способна извлекать из почвы труднорастворимые питательные вещества. Корневая система овса проникает на глубину до 120 см и развивается в ширину на 80 см (Посыпанов Г.С., 2006).

Для овса характерен длительный период поступления питательных веществ в растение. Однако роль отдельных элементов в питании растения по периодам роста и развития далеко не одинакова. Установлено, что критическими периодами в отношении обеспеченности растений азотом и фосфором является дифференциация соцветий. Потребность в калии одинакова во все периоды роста растения. Основное потребление питательных веществ приходится у него на период от выхода в трубку до молочной спелости. К началу цветения он поглощает около 60% азота и фосфора, 45% калия и 55% кальция. В фазе молочной спелости поступление питательных веществ замедляется (Минеев В.Г.,1980; Назаренко О. К., 1989; Митрофанов A.C., Митрофанова К.С. 1972).

Овёс является растением длинного дня. В первой половине вегетации овсу необходима длинноволновая радиация, во второй половине необходима более высокая интенсивность света с преобладанием коротких лучей.

Кобылянский В.Д., Солдатов В.Н. (1994), Косяненко Л.П., Бобровский A.B., Васюкевич C.B. и др., (2011) приводят этапы органогенеза овса. Различают 12 этапов из которых первые два связаны с формированием стебля и листьев, а последние три с образованием плодов и семян.

1) Дифференциация и рост зародышевых органов;

2) Начало дифференциации конуса нарастания. Закладка зачаточных стеблевых узлов и междоузлий стебля;

3) Дифференциация нижней части конуса нарастания, закладка зачаточной метелки и метелочных бугорков;

4) Образование метелочных бугорков, начало закладки цветочных бугорков;

5) Формирование колосковых чешуй, цветков и репродуктивных органов;

6) Формирование соцветия и цветка спорогенной ткани в пыльниках, яйцеклеток и пыльцевых зерен;

7) Интенсивный рост покровных органов метелки, удлинение веточек метелки, созревание яйцеклеток и пыльцевых зерен;

8) Завершение процессов формирования всех органов соцветия и цветка;

9) Опыление и оплодотворение;

10) Формирование и рост зерновки;

11) Накопление питательных веществ в семени;

12) Превращение питательных веществ в запасные, процесс физиологического дозревания.

Первый этап органогенеза овса характеризуется образованием недифференцированного на отдельные сегменты конуса нарастания, состоящего преимущественно из первичной меристемы. Второй - усиленной дифференциацией стеблевых узлов, междоузлий зачаточного стебля и зачаточных влагалищ стеблевых листьев. Третий этап органогенеза характеризуется сегментацией конуса нарастания и четвёртый этап -формированием лопастей - колосковых бугорков, каждый из которых по своему внешнему виду напоминает конус нарастания. Пятый этап характеризуется началом формирования цветков в колосках, отчётливой дифференциацией верхних колосковых бугорков метёлки и образованием сосудистых пучков у основания колосков,