авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |

«1 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Вегетационный период 2009 года был крайне засушливым – выпало всего 120 мм осадков, но распределение их по месяцам было неравномерным: в апреле – 14 мм, в мае – 56 мм, в июне – 25 мм, в июле – 32 мм, в августе – 6 мм. Темпера тура воздуха в мае, июне, июле была выше средней многолетней на 1,2;

4,0;

3,8С, а относительная влажность воздуха – ниже среднемноголетних показателей на 1,8-4 %.

Вегетационный период 2010 года также был крайне засушливым – осадков выпало 80 мм, что в 2,6 раза ниже среднемноголетней нормы. Температура возду ха была высокой и повышалась в мае до 17,9С (что на 3,6С выше среднемного летней), в июне – до 24,3С (на 5,1С выше нормы) и в июле – до 27,6С (на 6С выше средней многолетней). Также погодные условия отрицательно влияли на рост, развитие и формирование семян расторопши пятнистой.

Вегетационные периоды 2011-2012 годов были засушливыми – осадков вы пало в 2,2-1,8 раза, соответственно, ниже средней нормы.

Таким образом, в годы проведения исследований, особенности роста и разви тия расторопши пятнистой изучались в контрастных погодные условия.

2.2 Почвы района исследований и агрохимическая характеристика опытных участков Первые описания типичных признаков обыкновенных черноземов степного Поволжья были сделаны В.В.Докучаевым в 1893 году в окрестностях села Пады.

Черноземная степь охватывает Правобережную часть Саратовской, часть ле вобережья Саратовской и Самарской областей к северу от реки Большой Иргиз до реки Кинель и низовьев реки Самары. На территории Волгоградской области она занимает северо-западную Замедведицкую часть.

По мере движения с северо-запада на юго-восток и нарастания засушливости территории на смену типичным черноземам лесостепи приходят обыкновенные, которые сменяются южными. Однако четко выраженная зональность проявляется лишь к западу от реки Медведицы. На остальной территории, на первый план вы ступают местные факторы почвообразования: рельеф, экспозиция склона, почво образующие породы. В центральном и южном Заволжье распространены пре имущественно темно-каштановые и каштановые почвы.

Характеристика почвенного покрова свидетельствует о большой однородно сти и довольно высоком естественном плодородии этих почв. Они имеют гумусо вый слой свыше 50 см, высокие запасы органического вещества и валовых форм питательных веществ, хорошую насыщенность основаниями.

Наиболее богаты подвижным бором, цинком и медью южные черноземы, в обыкновенном черноземе содержание этих микроэлементов среднее, а темно каштановые почвы бедны медью. Верхние горизонты всех почв степного Повол жья хорошо обеспечены марганцем. Причем, более высокое его содержание в южных черноземах и темно-каштановых почвах, имеющих признаки солонцева тости. Запасы молибдена в черноземах степного Поволжья низкие, однако, в связи с нейтральной и слабощелочной реакцией среды, молибден хорошо доступен рас тениям. Отзывчивость масличных культур на микроэлементы в этом районе до вольно слабая, а поэтому они не являются лимитирующим фактором в получении высоких урожаев.

Почвы степного Поволжья преимущественно тяжелосуглинистого и глини стого механического состава. Объемная масса гумусовых горизонтов черноземов – 2,55-2,60, а темно-каштановых почв – 2,70-2,71 г/см3. Показатели объемной мас сы в черноземах также несколько ниже, чем в темно-каштановых почвах. В пер вом случае они составляют для пахотного слоя 1,00-1,10, а горизонта В1 – 1,40, во втором соответственно 1,24-1,32 и 1,47-1,43 г/см3. Максимальная гигроскопич ность и влажность завядания в пахотном слое черноземов 9,5-10,6 % и 14,3-15, %, в темно-каштановых почвах – соответственно 9,0-9,7 и 14,3-14,5 %. Запасы продуктивной влаги в метровом слое соответствующие предельно-полевой влаго емкости: в черноземах – 187,8-194,1 мм, в темно-каштановых почвах – 150- мм.

Порозность в черноземах несколько выше (54-57 %), чем в темно каштановых почвах: (45-50 %), соответственно скорость впитывания воды – 0,09 0,13 и 0,03-0,4 [208]. Наши исследования в богарных условиях проводились в ос новном на трех почвенных разностях: черноземе обыкновенном, маломощном, малогумусном, черноземе южном среднемощном, малогумусном и темно каштановых малогумусных почвах.

Обыкновенные черноземы, как правило, располагаются на водоразделах и слабо расчлененных выровненных северных и западных склонах. Южные черно земы сосредоточены на южных и восточных склонах с пятнами солонцов и харак теризуются той или иной степенью смытости. Сформированы они в основном на делювиальных отложениях коренных пород каменноугольного, юрского и ниж немелового периода.

Места проведения полевых исследований равномерно охватывали все основ ные типы почв степного Поволжья, которые имели соответствующие типичные признаки плодородия.

Черноземы обыкновенные (ГПЗ «Еланский» Самойловского района и КФХ «Нива-ХОФ» Аткарского района). Мощность гумусового горизонта 50-60 см. Со держание гумуса в пахотном слое колеблется от 5 до 6,5 %. Реакция почвенного раствора – слабокислая. Сумма поглощенных оснований до 36,66 до 36,82 мг-экв на 100 г почвы с явным преобладанием кальция. Обеспеченность пахотного слоя почвы общим азотом – средняя (10-15 мг/кг), доступным фосфором – средняя (21 36 мг/кг почвы), обменным калием – средняя (185-240 мг/кг).

Черноземы южные (ФГБНУ «Россорго», колхоз «Победа» Красноармейско го района). Мощность гумусового горизонта – до 50 см. Содержание гумуса в па хотном горизонте – 4,0-5,2 %. Обеспеченность питательными элементами: нит ратным азотом – средняя (8-12 мг/кг почвы), доступным фосфором – средняя (21 25 мг/кг), обменным калием – высокая (более 300 мг/кг).

Реакция почвенной среды нейтральная и слабощелочная pH=6,8-7,2. Водно физические свойства метрового слоя почвы: плотность – 1,19-1,30 г/см3, наименьшая влагоемкость – 26,3 % от массы сухой почвы.

Темно-каштановые почвы (колхоз «Михайловское» Марксовского района, СХПК «Заря» Красноармейского района). Содержание гумуса в пахотном гори зонте – 2,6-3,6 %, но она заметно уменьшается вниз по профилю. Мощность гуму сового горизонта 25-40 см. Слабо обеспечены гидролизуемым азотом (10-19 мг/кг почвы) и доступным фосфором (14-20 мг/кг), но высоко обеспечены обменным калием (более 300 мг/кг). ППК насыщен катионами кальция и магния, реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная. Водно-физические свой ства 0-70 см слоя: плотность – 1,25-1,36 г/см3, наименьшая влагоемкость (НВ) – 28,1 %, влажность устойчивого завядания – 14,8 % к сухой массе почвы (прило жение 4).

2.3 Схемы опытов и методика исследований Исследования по теме диссертации выполнялись в соответствии с планом научной работы кафедр «Растениеводство, селекция и генетика» и «Земледелие и сельскохозяйственная мелиорация» Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова с 1998 по 2011 годы. Полевые опыты проводи лись на опытном поле ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» им. Н.И. Вавилова, на опытном поле ФГБНУ «ВолжНИИГиМ» и ФГБНУ «Россорго», а также в произ водственных условиях передовых хозяйств сухостепного Поволжья проводились многолетние одно-, двух- и трехфакторные опыты по следующим направлениям:

1. Разработка комплекса приемов формирования высокопродуктивных фито ценозов расторопши пятнистой выполнялась в период 2000-2012 годов на опыт ном поле ФГБОУ ВПО СГАУ им. Н.И. Вавилова, на опытном поле ФГБНУ Рос НИИСХ «Россорго», КФХ «Нива-Хоф» Аткарского района, ГПЗ «Еланский» Са мойловского района, колхозе «Победа» Красноармейского района, СХПК «Заря»

Краснопартизанского района Сартовская область.

2. Совершенствование элементов технологии возделывания расторопши пят нистой осуществлялось в 2000-2010 годах в КФХ «Нива-Хоф» Аткарского райо на, колхозе «Михайловское» Марксовского района.

3. Совершенствование технологии выращивания расторопши пятнистой в условиях орошения изучалось в 2006-2010 годах в условиях опытного хозяйства ФГНУ «ВолжНИИГиМ», колхозе «Михайловское» Марксовского района.

4. В период с 2000 по 2011 годы проводилась производственная проверка эффективности разработанных комплексов технологических приемов возделыва ния расторопши пятнистой в условиях передовых хозяйств Саратовской области:

СХПК «Заря» Краснопартизанского района, КФХ «Нива-Хоф» Аткарского райо на, колхозе «Победа» Красноармейского района, колхозе «Михайловское» Марк совского района.

Подробные схемы полевых экспериментов приведены по ходу анализа ре зультативной части исследований. Опыты закладывались в 3-4-х кратной повтор ности, рендомизированным или систематическим методом. Учетная площадь де лянок составляла 74 м2, общая площадь делянки – 124 м2. В производственных испытаниях использовалась площадь делянок 1-5 га.

Основные учеты и анализы проводили на постоянных площадках размером 0,25 или 1 м2 в 4-6 кратной повторности.

Организация полевых опытов, проведение наблюдений, биометрических из мерений и лабораторных анализов осуществлялись по общепринятым методиче ским руководствам: Методика государственного сортоиспытания сельскохозяй ственных культур (1971), методы исследований с лекарственными травами (ВИЛАР, 2000). Кроме того, руководствовались методическими разработками П.Н. Константинова (1952), Н.З. Станкова (1964), П.Г. Найдина (1968), А.А. Роде (1969), Г.Ф. Никитенко (1982), Б.А. Доспехова (1985), В.В.Глуховцева, а также «Рекомендациями по методике проведения наблюдений и исследований в поле вом опыте» (Смирнов Б.М., 1973) [33, 61, 85, 177, 197, 198, 217].

Влажность почвы определяли термостатно – весовым методом (Роде А.А., 1970), плотность почвы объемным методом по Н.А. Качинскому, водопроницае мость по С.В. Астапову (1958) – методом заливной площадки, водопрочность аг регатов – мокрым просеиванием по Н.И. Саввинову, баланс гумуса по методике М.П. Чуб [79, 204, 251, 198, 6]. Учет корневой массы проводили по методике Н.З.

Станкова (1964) методом монолита [217]. При изучении корневой системы при меняли два основных метода (Тарановская М.Г., 1965): первый – раскрытие кор ней с последующим фотографированием их на стенке выкопанной траншеи;

вто рой – весовой учет массы корней [219].

Средне-типичные растения, предназначенные для изучения корневой систе мы, подбирали на делянках после появления всходов. Для изучения корневой си стемы траншейным методом использовали обычный почвенный разрез 70x150x150 см на расстоянии 5 см от корневой шейки растений, предназначенных для опыта, и затем бережно раскрывали корневые ходы растений и проводили за рисовки и фотографирование, но наиболее тонкие разветвленные корни невоз можно было отобразить с полной точностью.

При весовом методе пробы корней брали с той же траншеи. Для этого отвес ную стенку разбивали на прямоугольники (35x35 см) и по горизонтали почвы че рез 10 см в мешки отбирали пробы (почву с корнями), которые отмывали на ре шетах с диаметром отверстий 0,5-1 мм, очищали от разных примесей, высушива ли до воздушно сухого состояния и взвешивали. Физиологические и биохимиче ские анализы растений: формы воды, водоудерживающая способность, водный дефицит листьев и ксероморфизм изучали по общепринятым методикам (Ногтев В.П., 1950, Починок В.Х., 1976;

Перетятко А.И., Седова Т.И., 1990) [162;

187;

173].

Биоэнергетическая и экономическая оценки рекомендуемых приемов возде лывания проводились согласно «Методическим рекомендациям по биоэнергети ческой оценке севооборотов и технологий» (ВАСХНИЛ, 1983, 1989), методикам В.В. Коринца (1986) и ВГСХА (1994) [264, 265].

Математическая обработка опытных данных проводилась методами диспер сионного и корреляционного анализа. Статистическая обработка данных выпол нялась на ЭВМ Вычислительного центра ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И.

Вавилова».

2.4 Технология возделывания расторопши пятнистой Для оценки продукционного процесса расторопши и обоснования рекомен дуемых приемов формирования ее высокопродуктивных агрофитоценозов иссле дования проводились в многолетнем цикле. Предшественник – озимая пшеница.

При возделывании расторопши пятнистой на опытных участках выполнялись следующие мероприятия, предусмотренные в научно-производственных системах земледелия степного Поволжья с учетом зональных рекомендаций НИИСХ Юго востока (1973), Средне-Волжского филиала ВИЛАР, 1988) [196, 197].

В зависимости от состояния поля и засоренности проводилось 1-2-кратное лущение стерни (ДТ-75+ЛДГ-10) и культурная отвальная вспашка на глубину 25 27 см в зоне черноземной степи (ДТ-75+ПЛН-5-35), а также плоскорезная обра ботка на глубину 25-27 см (ПГ-3-5). Минеральные удобрения в дозе N40P40 вноси лись под основную обработку или предпосевную культивацию.

Весеннее закрытие влаги выполнялось зубовыми боронами БЗСС-1,0 в 2 сле да. При прогревании верхнего слоя почвы до 5-6С в комплексе проводились предпосевная культивация на глубину 6-8 см, посев расторопши пятнистой сеял ками СЗП-3,6 на глубину 4-5 см и прикатывание поля. Высеивали районирован ные сорта: с 2000 г. сорт Дебют, а с 2002 г. сорт Панацея. Норма высева – 0,6 млн.

всхожих семян на 1 га, за исключением опыта по подбору и сравнительной оценке различных сортов расторопши. Для посева использовались семена высоких ре продукций первого класса посевного стандарта. Семена протравливались фунги цидами. В соответствии со схемами опытов были предусмотрены и применялись оптимальные сроки, способы посева, нормы высева, способы обработки почвы, нормы внесения минеральных удобрений, стимуляторов роста и режима ороше ния. Установленные в опытах оптимальные параметры агротехнических приемов (нормы высева, способы посева, дозы удобрений, способы обработки почвы и др.) использовались в качестве фона в последующих опытах. На широкорядных посе вах в период вегетации проводили междурядные культивации.

Поливы в опыте по изучеию режима орошения расторопши осуществлялись капельным орошением. Уборку расторопши пятнистой проводили комбайном Сампо-200 однофазным способом в фазу полной спелости семян.

Кроме приведенных выше общепринятых методов обработки почвы на осно вании имеющихся литературных и производственных данных нами была разрабо тана конкретная схема полевого опыта, направленная на разработку основной и предпосевной подготовки почвы на черноземах степной зоны Поволжья. Схема опыта включает следующие варианты основной и предпосевной обработки почвы (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Схема опыта по изучению особенностей подготовки почвы на про дуктивность фитоценоза расторопши пятнистой Способы основной обработки почвы Предпосевные обработки Боронование Культивация Вспашка на глубину18-20 см Боронование + культивация Боронование + 2 культивации Боронование Культивация Вспашка на глубину 25-27 см Боронование + культивация Боронование + 2 культивации Боронование Культивация Плоскорезная обработка на 25-27 см Боронование + культивация Боронование + 2 культивации Боронование Культивация Обработка стойкой СибИМЭ на 25- см Боронование + культивация Боронование + 2 культивации Отвальная обработка почвы проводилась плугами ПН-4-35, безотвальная об работка – плоскорезом КПГ-250 и стойками СибИМЭ. Боронование – тяжелыми зубовыми боронами марки ЗБТ-1,0 в два следа, культивации – паровым культива тором КПС-4. Приемы обработки почвы приняты согласно ГОСТу 16265-80.

3. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОДУКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ НА ЧЕРНОЗЕМНЫХ И КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ПОВОЛЖЬЯ Наиболее полная реализация биоклиматического потенциала культуры до стигается только при условии применения таких технологических приемов возде лывания, которые в наибольшей степени отвечают ее биологическим особенно стям.

Основными критериями оценки биологических особенностей лекарственных трав является рост надземной массы и корней, динамика формирования сухого вещества, листовой поверхности и биохимические показатели семян. Однако, обобщенных сведений о биологических особенностях вегетации лекарственных трав в зоне сухой степи Поволжья пока мало, и особенно, в связи с применением адаптивных приемов технологии их возделывания.

Оптимальное развитие растений, обеспечивающее получение высоких уро жаев биомассы и плодов сельскохозяйственных культур является одной из глав ных задач растениеводства. В этом аспекте, следует оценивать формирование площади листовой поверхности, доли листьев в урожае и их фотосинтетической деятельности. В связи с этим, в основу наших исследований входило изучении особенностей роста и развития растений расторопши, облиственности, роста кор ней, биохимических показателей зеленой массы и химического состава семян в связи с технологическими приемами возделывания в условиях сухой степи По волжья.

3.1 Всхожесть семян Условия сухой степи Поволжья вполне благоприятны в экологическом и эко номическом отношениях для выращивания такой ценной лекарственной культуры как расторопша пятнистая. Поэтому, одной из основных поставленных перед нами задач является определение качества семян, а также зависимости всхожести семян от продолжительности их хранения и условий выращивания.

Все семена после уборки претерпевают ряд сложных внутренних изменений.

Некоторые виды семян сразу после уборки способны прорасти, другим необходим определенный промежуток времени. У семян расторопши наличие периода покоя впервые было установлено Т.М. Мельниковой (1983), которая пришла к выводу, что свежеубранные семена проходят период послеуборочного дозревания [136].

Нами была определена продолжительность этого периода. В результате наших исследований установлено, что свежеубранные семена в течение месяца почти не прорастают в лабораторных условиях даже при оптимальной температуре 20 25С, и количество проросших семян составило 26-29 %, и только к апрелю до стигло 90-96 % и процесс послеуборочного дозревания семян можно считать за конченным (таблица 3.1).

Таблица 3.1 – Динамика показателей всхожести семян расторопши пятнистой в за висимости от сроков их хранения Год Всхожесть семян, % уро свежесо- IX X XI XII I II III IV V жая бранные 2000 12 26 27 36 48 64 73 74 93 2001 11 27 26 34 47 65 70 71 90 2002 12 29 35 44 60 67 75 84 94 2003 10 28 31 40 57 65 70 73 91 Период покоя зависит от условий внешней среды во время созревания семян.

Так, в засушливых условиях 2002-2003 годов созревание проходило более интен сивно, чем в дождливый и прохладный период 2000 года, когда выпало осадков в июне выше среднемноголетней нормы на 83 мм, в июле – на 11 мм. Поэтому всхожесть свежесобранных семян выращенных в 2002-2003 годах была выше на 4-6 % всхожести семян, полученных в 2000 году.

Однако, Е.Б. Васяева (1995) утверждает, что свежесобранные семена обла дают всхожестью 5 %, через 15 дней она достигает 48 %, а уже через 30 дней наблюдалось нормальное прорастание семян – 83 %. Такое расхождение в резуль тате получениях данных во всхожести семян объясняется разнокачественностью семян, выращенных в различные по погодным условиям годы. Автором не было рассмотрен вопрос влияния погодных условий на период покоя [20].

Также установлено влияние на всхожесть семян расторопши пятнистой сро ков их хранения (таблица 3.2).

Таблица 3.2 – Влияние сроков хранения на всхожесть семян расторопши пятнистой Изменение всхожести семян по годам, % Фаза Год урожая развития 1 год 2 год 3 год Полное со 81 93 зревание Конец воско 80 88 вой спелости Полное со 91 96 зревание Конец воско 87 90 вой спелости Наиболее ценные качества семена приобретают на второй год хранения, до стигая всхожести семян до 97 %, что на 8 % выше по сравнению с семенами пер вого года после уборки. После третьего года хранения всхожесть снижалась на 15-20 %.

В результате серии опытов в Калужском НИПТИ АПК А.А. Акуловой были получены аналогичные результаты. Семена расторопши пятнистой повышали всхожесть до требований ГОСТа при хранении 1,5-2 года, а увеличение срока хранения до 3-4 лет вызывало снижение всхожести семян. Таким образом, по данным автора, семена расторопши пятнистой необходимо проверять на всхо жесть только после годичного хранения [5].

Согласно нашим наблюдениям, при выращивании расторопши пятнистой очень важно не пропустить срок уборки, так как, перезрев, семена, прикреплен ные к пуху, быстро разлетаются из корзинок или же могут за сравнительно корот кий промежуток времени выпадать из корзинок. Поэтому, нами была собрана часть семян до полного их созревания. Однако, анализ семян показал, что такие семена отличаются низкой лабораторной всхожестью, составившей 61-59 %.

Разница между семенами, собранными в фазу восковой или полной спелости составляет 28-23 %. Это свидетельствует, что семена расторопши следует убирать в фазу полной спелости.

В зависимости от погодных условий полевая всхожесть колебалась от 78,9 до 88,7 % в острозасушливый 2002 год и от 83,0 до 95,8 % в наиболее благоприятный для роста и развития растений 2000 год. Из-за неблагоприятных условий имело место снижения полевой всхожести на 5,6-7,9 %.

В своих исследованиях изучая особенности прорастания семян расторопши в зависимости от температурных режимов, мы уделили вниманием зимостойкости культуры. По своим биологическим особенностям расторопша относится к до вольно неприхотливым растениям умеренного климата. В фазе розетки она может перезимовывать в условиях Краснодарского края [67]. Однако, морозы ниже 10°С приводят к гибели растений. В.В. Пашкевич дополняет, что семена сохра няют всхожесть в течение многих лет и даже глубоко заделанные в почву остают ся всхожими [67, 169]. В.И. Вандышева и А.А. Юсупова также утверждают, что нередко семена расторопши всходят самосевом осенью, тогда в первый год обра зуется розетка листьев, на второй год растение цветет и плодоносит [19].

В наших опытах при осеннем сроке посева растения расторопши успели сформировать мощную розетку и хорошо укоренились до наступления первых заморозков. Подзимний посев проводился с таким расчетом, чтобы при наступле нии ночных заморозков семена не успели прорасти.

Непродолжительные среднемесячные заморозки в ноябре до – 5,3°С и в де кабре до -12,0°С при низком количестве осадков – 15-20 мм привели к полной ги бели растений к весне. Следовательно, расторопша пятнистая на территории су хой степи Поволжья может возделываться только как однолетнее растение, а осенний и подзимний посев не следует применять.

Нами также отмечено довольно резкое отличие семян друг от друга по цвету – светлосерые и темнокоричневые и по форме – изогнутые и продолговато- яйце видные. Причем, в засушливых условиях 1998 г. и 1999 г. отличие семян было бо лее значительным по форме, чем по цвету. Доля содержания изогнутых семян в урожае составила в острозасушливом 1998 г. 31-38 %, что на 16,0-26,0 % выше по сравнению с влажным 2000 годом. Отличие по цвету составило 6-8 % в пользу темно-коричневых семян во влажные годы, а в острозасушливые годы наоборот возрастало содержание светло-серых семян на 8-10 %. Продолговато обратнояйцевидные по форме и темно-коричневые по цвету имели лабораторную всхожесть на 6-8 % выше по сравнению с изогнутыми по форме и светло-серыми по цвету.

3.2 Закономерности роста и развития Засушливость климата сухой степи Поволжья вызывает необходимость изу чения биологических особенностей и разработки технологий возделывания такой засухоустойчивой культуры, как расторопша пятнистая.

Основная причина снижения урожая в засушливых условиях заключается в подавлении ростовых процессов, приводящих к уменьшению размеров растения в целом и его репродуктивных органов.

Рост растений отражает сложный комплекс видовых (сортовых) особенно стей, природных и искусственно созданных условий места обитания культуры и поэтому нуждается в уточнении применительно к региональным условиям.

Изучение особенностей роста и развития позволили установить продолжи тельность вегетационного и межфазных периодов расторопши пятнистой в усло виях сухой степи Поволжья, которые колебались от 82 до 92 дней (таблица 3.3).

Таблица 3.3 – Сроки наступления фаз вегетации и продолжительность межфазных периодов расторопши пятнистой в различные по влагообеспеченности годы, среднее за 2000-2009 гг.

Влажные: Средне- Засушливые:

Фазы 2000 г., 2001 г., засушливые: 2002 г., 2004 г., и межфазные периоды 2003 г., 2006 г. 2005 г., 2008 г. 2007 г., 2009 г.

Дата посева 28.04 3.05 30. Фенофазы:

Появление всходов 12.05 13.05 11. Формирование розетки 13.06 16.06 11. Фаза бутонизации 30.06 2.07 25. Полное цветение 13.07 14.07 11. Плодообразование 21.07 22.07 20. Полная спелость 2.08 30.07 27. Межфазные периоды, дней От посева до всходов 15 11 От полных всходов до 32 32 образования розетки Формирование розетки 17 16 бутонизация Бутонизация-полное цве 12 11 тение Фаза полного цветения 8 8 плодообразование Начало плодообразования 10 8 полная спелость В результате проведенных исследований была выявлена биологическая осо бенность расторопши пятнистой – наличие удлиненных периодов от всходов до образования розетки (31-32 день), от образования розетки до бутонизации (13- дней), а последующие периоды вегетации примерно равновеликие и непродолжи тельные (7-10 дней).

На продолжительность периода посев-всходы значительное влияния ока зали осадки (таблица 3.4). В 2000 году низкие температуры и большое количество осадков привели к увеличению этого периода на 6 дней по сравнению с остроза сушливым и жарким 2002 годом.

Таблица 3.4 – Продолжительность вегетационного периода расторопши пятни стой в зависимости от климатических условий 2000 год 2001 год 2002 год Количество дней сумма коли- сумма коли- сумма коли осад- чество осад- чество осад- чество от посева до фазы:

ков, дней ков, дней ков, дней мм мм мм Появления всходов 18 15 15 11 - Образования розетки 35 32 22 32 6 Бутонизации 128 63 19 59 5 Начала цветения 45 69 22 64 30 Полного цветения 10 76 6 70 3 Плодообразования 4 82 2 80 1 Созревания семян 3 92 - 84 - Максимальное количество осадков за июнь месяц 2000 года (128 мм, что на 83 мм выше среднемноголетней нормы) также привело к увеличению периода бу тонизации на 7 дней, а цветения на 8 дней. В последующие фазы вегетации суще ственной разницы между суммой осадков по годам не было, поэтому, и отличия в темпах развития растений были незначительными, и они составили 2-3 дня.

Особенностью расторопши являются еще и то, что как прирост за период, так и среднесуточный прирост растений в высоту существенно изменялись в зависи мости от фазы вегетации (таблица 3.5).

Рост расторопши пятнистой в высоту в начале вегетации был медленным и за декаду составил 11,5 см. В этот период происходит интенсивное формирование корневой системы, и она достигает максимальной длины к концу фазы цветения (рисунок 1).

Темпы роста растений в высоту во второй половине вегетации (бутонизация начало цветения) заметно увеличиваются. В фазу бутонизации наблюдается мак симальный среднесуточный прирост, который в среднем за 4 года составил 2, см.

Таблица 3.5 – Динамика среднесуточных приростов расторопши, см Годы прове- Полные Форми- Фаза бу- Фаза Цветение Плодо- Показа дения иссле- всходы- рование тониза- начала образо- тели вы дований форми- розетки- ции- цвете- плодо- вание – соты рование бутони- начало ния- образо- полная растений розетки зация цветения полное вание спелость в фазе цветение семян созрева ния, см 2000 1,56 2,80 2,53 1,60 1,16 0,51 163, 2001 1,06 1,99 1,64 1,18 0,78 0,24 118, 2002 0,81 1,47 0,96 0,70 0,55 0,18 80, 2003 1,16 2,86 1,69 1,18 0,79 0,37 126, 2004 1,10 2,00 1,66 1,21 0,86 0,39 124, 2005 1,00 2,00 1,42 0,90 0,71 0,33 80, 2006 1,30 2,16 2,02 1,32 0,91 0,36 121, 2007 0,90 1,90 1,52 1,00 0,70 0,30 153, 2008 1,35 2,24 1,92 1,30 0,93 0,38 131, 2009 1,14 2,16 1,70 1,16 0,82 0,34 133, среднее за 2000-2009 1,15 2,08 1,66 1,16 0,81 0,34 120, Начиная с фазы цветения, среднесуточный прирост растений в высоту сни жается до 0,81 см. Высота растений в фазу созревания семян составляет 120,9 см.

Рисунок 1. Формирование корневой системы и надземной биомассы растений расторопши: а) в фазе всходов, б) в фазе розетки, в) в фазе цветений Высота растений также изменялась в зависимости от агротехнических прие мов: способы посева, нормы высева, режим питания, метеорологические условия и так далее. Из таблицы 3.5 видно, что в зависимости от влагообеспеченности по годам наблюдается и различие показателей темпов среднесуточных приростов. В 2000 году среднесуточный прирост в фазу бутонизации – начала цветения соста вил 2,53см, что на 1,63см или на 45 % выше показателя достигнутого в остроза сушливом 1998 году. Высота растений расторопши в 2000 году была на 83,0 см или на 50,6 % больше чем в 2002 году.

3.3 Формирование ассимиляционного аппарата расторопши пятнистой и продуктивность его работы На величину урожая влияет фотосинтетическая деятельность растений, кото рая зависит от листовой поверхности (ЛП). Оптимальная площадь листьев может изменяться в зависимости от густоты стояния, приемов возделывания, агрометео рологических условий и т.д. [164].

Кроме листовой поверхности важным показателем является фотосинтетиче ский потенциал (ФП), надземная биомасса и чистая продуктивность фотосинтеза.

Анализ наших данных показал, что листовая поверхность на начальных этапах развития низкая и изменяется по годам от 1,14 до 2,01 тыс.м2/га в фазу 3-4 листа и от 1,66 до 9,90 тыс.м2/га в фазу формирования розетки (таблица 3.6). В среднем за 10 лет максимального показателя ЛП (57,40 тыс.м2/га ) и ФП (1390 тыс.м2/га х дней) достигают в фазе полного цветения. Эти показатели по сравнению с буто низацией выше на 12,47 и 229,70 тыс. м2/га х дней, или 31,6 и 56,1 %. К фазе со зревания идет постепенное снижение ЛП на 12,60 тыс.м2/га и ФП на 55, тыс.м2/га х дней.

Таблица 3.6 – Изменение листовой поверхности (ЛП) и фотосинтетического по тенциала (ФП) по фазам вегетации растений расторопши пятнистой в различные по влагообеспеченности годы (2000-2009 гг.) Листовая поверхность (тыс.м2/га) фотосинтетического потенциала Основные фазы (тыс.м2/га x дней) вегетации расте ний засушливые: влажные: среднезасуш- среднее за 2002 г., 2004 2000 г., 2001 г., ливые: 2005 г., лет г., 2007 г., 2003 г., 2006 г. 2008 г.

2009 г.

ЛП ФП ЛП ФП ЛП ФП ЛП ФП Фаза 3-5 листьев 1,14 - 2,01 - 1,45 - 1,45 Формирование 1,66 18,89 9,90 39,52 2,79 29,23 4,49 29, розетки Начало бутони- 21,90 368 41,19 890 24,04 640 31,10 632, зации Фаза начала цве- 31,64 780 52,57 1290 37,34 908 37,19 907, тения Фаза полного 30,33 918 57,40 1390 42,61 1120 43,57 1142, цветения Полная спелость 17,92 760 40,11 1270 28,71 970 28,93 1000, семян Метеорологические условия на формирование ЛП и ФП оказывают заметное влияние. Так, в засушливые годы ФП и ЛП в фазу бутонизации в 1,4-1,8 раза ни же по сравнению с влажными годом.

3.4 Динамика формирования зеленой и сухой биомассы Накопление биомассы в значительной степени зависит от темпов формиро вания листовой поверхности. В наших опытах была выявлена следующая законо мерность: чем интенсивней формировалась листовая поверхность и чем продол жительнее была ее жизнедеятельность, тем заметнее было увеличение среднесу точных приростов и, соответственно, больше накапливалось надземной зеленой и сухой биомассы.

Наблюдалось медленное накопление зеленой и сухой биомассы в начале ве гетации с последующим резким увеличением к фазе цветения и постепенным уменьшением по мере старения растений. Такая особенность роста в науке полу чила название кривой Сакса, которая выражается на графике в виде одновершин ной параболы разной пологости [118].

Аналогично ЛП и ФП в период вегетации расторопши формируется и надземная биомасса. В начале вегетации эти показатели низкие и в фазу образо вания розетки в среднем за 2000-2009 гг. накопилось 14,0 т/га зеленой массы и 1,60 т/га сухого вещества (таблица 3.7).

К фазе бутонизации имело место значительное увеличение биомассы на 46, % и 40,8 % и составили 24,7 т/га зеленой массы и 2,74 т/га сухого вещества. Мак симальный урожай зеленой биомассы формировался посевами расторопши уже к фазе полного цветения – 37,3 т/га и далее снижался за счет усыхания листьев нижнего яруса, а накопление сухого вещества продолжало увеличиваться и к фазе плодообразования составило 4,18 т/га. Эта закономерность сохраняется по всем годам наблюдений.

Таблица 3.7 – Формирование зеленой и сухой биомассы расторопши по фазам ве гетации расторопши в различные по влагообесеченности годы (2000-2009 гг.) Накопление биомассы, т/га засушливые: влажные: среднезасуш 2002 г., 2004 г., 2000 г., 2001 г., ливые: 2005 г., среднее за 10 лет Основные фазы 2007 г., 2009 г. 2003 г., 2006 г. 2008 г.

вегетации абсо- абсо- абсо- абсо сырой лютно- сырой лютно- сырой лютно- сырой лютно сухой сухой сухой сухой 2-3 листа 1,4 0,21 1,8 1,05 1,4 1,48 1,46 0, Формирование 10,8 0,61 17,0 2,67 14,0 1,60 14,0 1, розетки Начало бутони 15,2 2,28 33,8 3,48 24,7 2,52 24,7 2, зации Фаза начала 21,3 1,63 38,5 4,79 30,1 3,21 29,8 3, цветения Фаза полного 31,6 2,13 43,3 5,73 37,0 3,90 37,3 3, цветения Формирование 26,3 2,30 31,6 5,91 28,1 4,32 28,6 4, плодов Анализ динамики накопления зеленой и сухой биомассы позволили выявить зависимость между этими показателями и погодными условиями. Максимальный сбор зеленой биомассы (43,3 т/га) и сухого вещества (5,73 т/га) был достигнут во влажные годы. Неблагоприятные условия, сложившиеся в засушливые годы, при вели к снижению этих показателей на 30,5 % и 54,38 % по сравнению с более бла гоприятными условиями влажных лет, а также на 20,7 % и 36,12 % по сравнению с достигнутыми средними значениями за 10 лет.

3.5 Критерии оценки степени засухоустойчивости расторопши пятнистой В нашей стране изменение климата, которое сопровождалось уменьшением количества осадков и повышением средней температуры приземного слоя возду ха, привело к снижению урожайности сельскохозяйственных культур в различных регионах страны, в том числе и в южных областях Поволжского региона. Поэтому повышению засухоустойчивости сельскохозяйственных культур в настоящее вре мя придается особое значение.

Засухоустойчивость – способность растительного организма как можно меньше изменять процессы обмена веществ в условиях недостаточного водо снабжения.

Адаптивные возможности организма во многом определяют степень струк турированности его тканей. Физиологические функции растительного организма тесно связаны с его морфологическими и анатомическими признаками [77].

Водный дефицит вызывает быструю дифференцировку тканей, что при за медлении общего роста приводит к развитию ксероморфизма. Установлено, что меньший объем клеток растений позволяет им легче выносить напряжение, воз никающие в процессе обезвоживания. Мелкие клетки способны выдерживать бо лее сильный отрицательный тургор, чем крупные клетки и это является важным фактором в адаптации к засухе. Ксероморфность растений может быть оценена также числом устьиц на единицу площади листа. Чем больше число устьиц на единицу площади листа, тем выше ксероморфность культуры [162].

Другой критерий оценки засухоустойчивости – остаточный водный дефицит [49]. Также важным критерием засухоустойчивости является коэффициент засу хожароустойчивости, предложенный Ю.В. Лобачевым [115]. Ксероморфный тип строения способствует экономному и эффективному расходованию поступающей воды листьями и более выражен у устойчивых к засухе генотипов.

Эти выводы подтверждаются определением таких признаков ксероморфно сти растений, как водоудерживающая способность, остаточный водный дефицит, число открытых устьиц, показатели элементов структуры растений, а также оцен кой степени засухоустойчивости культуры в полевом опыте.

Многолетние полевые опыты по изучению засухоустойчивости расторопши проводили в острозасушливых условиях 2007, 2009 и 2010 гг. и для определения числа устьиц отбирали верхние листья расторопши и в средней части листа по обе стороны от центра жилки подсчитывали их количество по методу В.П.Ногтева [162]. Установлено, что наибольшее число устьиц на единицу площади листа, а значит и наиболее ксероморфную структуру и устойчивость к водному и темпера турному стрессу имеет представитель того же семейства, что и расторопша – та тарник, а у расторопши эти показатели на 13-17 % ниже (таблица 3.8).

Таблица 3.8 – Показатели количества открытых устьиц и остаточного водного де фицита расторопши и татарника, среднее за 2007-2010 гг.

Фазы вегетации Культуры образование бутонизация цветение розетки Количество открытых устьиц, шт/мм Расторопша 40 34 Татарник 44 38 Остаточный водный дефицит, % Расторопша 12,8 13,5 15, Татарник 11,0 11,8 12, Также важным критерием засухоустойчивости является коэффициент засу хожароустойчивости (КЗЖУ), предложенный Ю.В. Лобачевым. Важным критери ем засухоустойчивости является предложенный Ю.В. Лобачевым (2005) коэффи циент засухожароустойчивости (КЗЖУ). Сравнительный анализ урожайности изучаемых культур в различные по водообеспеченности годы 2000-2012 гг. поз волил рассчитать КЗЖУ:

Культуры Урожайность в среднем за сухие и влаж ные годы, т/га КЗЖУ,% сухие влажные Татарник 0,80 1,70 46, Расторопша 0,50 1,40 36, Подсолнечник 0,87 2,1 41, Пшеница 0,6 1,5 28, Эти расчеты показали, что наиболее высокий КЗЖУ был у татарника (46, %), ниже – у подсолнечника (41,5 %), а более низкий – у расторопши (36,0 %) и у пшеницы (28,2 %). То есть по этому критерию засухоустойчивости расторопша уступает татарнику и подсолнечнику на 14-16 %.

У татарника по всем фазам вегетации остаточный водный дефицит ниже, а количество устьиц и коэффициент засухожаростойкости (КЗЖУ) больше по сравнению с расторопшей.

Так у татарника остаточный водный дефицита в фазу цветения составил 12, %, КЗЖУ - 51,8 %, количество устьиц – 34 штук на 1 мм2, а у расторопши более высокий показатель водного дефицита – 15 %, более низкое число устьиц – 30 шт.

на 1 мм2 и ниже КЗЖУ – 36,5 %.

Низкое количество устьиц и более высокий остаточный водный дефицит у расторопши свидетельствует о снижении ее засухоустойчивости по сравнению с татарником, у которого параметры этих показателей – остаточный водный дефи цит, число устьиц и КЗЖУ способствовали повышению его засухоустойчивости.

Водоудерживающая способность растений, их засухоустойчивость напрямую зависит от количества связанной воды, которая трудно отдается растением. В свя зи с этим в своих опытах мы определяли структурные формы воды, используя ме тод А.Ф. Маринчика [125]. Результаты этих исследований показали, что содержа ние связной воды в листьях расторопши и татарника повышается к фазе цветения и созревания семян (таблица 3.9).

Из приведенных в таблице 3.9 данных видно, что в период цветения содер жание связанной воды у растений расторопши было меньше, чем у татарника и соответственно составило 51,3 и 60,2 %, что и приводит к снижению засухоустой чивости расторопши по сравнению с татарником. В наших опытах определение водоудерживающей способности показало, что оно ниже у расторопши на 11 % по сравнению с татарником. Так к последнему часу наблюдений татарник потерял 96,4 г воды, а расторопша – 108,3 г на 1 кг сырой биомассы, а к концу первого ча са наблюдений (от 1120 до 1220 часов) – 11,4 г и 25,6 г воды соответственно (табли ца 3.10).

Таблица 3.9 – Динамика содержания различных форм воды в листьях расторопши пятнистой и татарника, в % на сырую массу, среднее за 2007-2010 гг.

Формы Фенологические фазы воды образование розетки цветение созревание семян растороп- татар- растороп- татар- растороп- татар ша ник ша ник ша ник Общая 95,0 60,2 88,0 75,0 78,0 66, Свобод- 76,4 30,4 36,7 14,8 25,2 4, ная Связанная 18,6 29,8 51,3 60,2 52,8 61, Таблица 3.10 – Водоудерживающая способность расторопши пятнистой и татар ника в фазу цветения, среднее за 2007 и 2010 гг.

Потеря воды, г Масса Время взве- на 1 кг нарастающим Культуры растения, на 1 рас шивания сырой итогом за г тение массы часов, г Расторопша 488,0 - - 1220 475,8 12,2 25,6 25, 1420 456,0 19,8 43,2 68, 1520 466,6 9,4 31,0 99, 1620 438,2 8,4 18,5 108, Татарник 310,0 - - 1240 301,4 9,2 11,4 11, 1340 282,3 19,2 39,4 50, 1540 272,4 10,3 30,9 81, 1640 268,4 4,0 15,7 96, На основании полученных данных можно сделать вывод, что расторопша менее засухоустойчива по сравнению с татарником, обладающим более высокими параметрами количества связанной воды и водоудерживающей способности.

Данный факт можно объяснить отсутствием опушенности на листьях расто ропши, что не препятствует значительному испарению воды с крупных, широких и сочных листьев. Кроме того, для расторопши в фазу бутонизации характерна высокая доля листьев в структуре надземной массы – до 50,5 %. У татарника в фа зу цветения доля листьев в среднем за 2000-2004 гг. была ниже и составила лишь 24,9 %, а у расторопши 39,5 % от общей биомассы, что способствует повышению потери влаги и снижению засухоустойчивости расторопши (таблица 3.11).

О степени засухоустойчивости культуры, наряду с коэффициентом водопо требления можно судить по проведенному нами сравнительному изучению водо удерживающей способности растений расторопши, структурных формах воды (соотношением свободной и связанной воды), остаточным водным дефицитом, количеством открытых устьиц и КЗЖУ.

Таблица 3.11 – Сравнительное содержание листьев у растений расторопши и та тарника по фазам вегетации Годы Доля листьев от общей биомассы растения, % 2-4 листа образование Бутонизация цветение созревание розетки рас- татар- расто татар- расто татар- расто татар- расто- татар то- тар- тороп ник тороп тар- тороп тар- тороп тар роп ник роп- роп- ник роп- ник роп- ник ша ша ша ша ша 2000 88,1 88,0 62,0 40,0 51,0 26,0 40,5 25,5 30,0 18, 2001 90,0 87,0 65,2 38,5 49,3 25,0 38,5 25,0 29,5 18, 2002 89,0 89,0 62,1 38,0 51,7 27,1 40,0 24,5 27,5 16, 2003 89,6 88,0 62,6 38,3 50,1 26,0 39,0 24,6 30,0 17, сред- 89,0 88,0 63,1 38,4 50,5 26,0 39,5 24,9 29,3 17, нее Все эти критерии оценки степени засухоустойчивости у расторопши ниже на 12-17 % по сравнению с татарником. Поэтому расторопша менее устойчива, чем татарник к неблагоприятным условиям окружающей среды, а, следовательно, и жизнестойкость такого организма будет ниже, что сразу же отрицательно скажет ся на урожайности этой культуры.

Поэтому для увеличения урожайности необходимо повысить уровень содер жания связной воды в клетках, оптимизировать параметры структуры растений (прежде всего соотношение листьев и стеблей), обеспечивающих снижение не продуктивного расхода влаги.

В результате наблюдений мы пришли к выводу, что этого можно достичь пу тем улучшения структуры посева и прежде всего прямого увеличения числа рас тений на единицу площади, что и было поставлено в основу наших дальнейших исследований.

Приведенный обзор погодных условий за годы исследований и отмеченные биологические особенности развития растений расторопши пятнистой свидетель ствуют о широкой возможности повышения урожайности и целесообразности расширения посевов этой культуры на территории сухой степи Поволжья.

3.6 Болезни и вредители расторопши пятнистой Болезни и вредители расторопши пятнистой не изучены. Литературные ис точники по данному вопросу не обнаружены. В связи с этим мы изучали особен ности повреждения посевов расторопши пятнистой болезнями и вредителями. В своих многолетних полевых опытах по изучению технологии выращивания рас торопши в 1998-2012 гг. мы обнаружили в небольшой степени повреждение рас тений расторопши фитофагами: тля табачная или персиковая Myzodes persicae Suls, из семейства паутинных – клещ Tetranychidae, пенница слюнявая – цикадка Philaenus spumarius L. На ранних фазах вегетации органогенеза расторопши пят нистой были отмечены единичные особи лугового мотылька Pyrausta sticticalis L, на последующих фазах вегетации – льянский прус Calliptamus italicus L.

Указанные вредители довольно полно описаны в литературных источниках на основных сельскохозяйственных культурах, поэтому их характеристики мы не приводим.

В наших многолетних исследованиях тля персиковая встречалась на растени ях расторопши и ее численность была различной в зависимости от погодных условий. В 1999 и 2000 гг. она была крайне малочисленной и отрицательного вли яния на рост и развитие растений расторопши не оказала. В 2002 году данный вид отмечен значительной численностью на травянистых растениях. Нами, кроме рас торопши, обнаружена высокая численность тли на таком сорном растении как та тарник, который по своим биологическим и морфологическим признакам не от личается от расторопши.

В этом году численность тли в фазу розетки расторопши достигла макси мального показателя и составила 20 экземпляров на растение. В эту фазу эконо мический порог вредоносности не должен превышать 2 % [176, 177]. Поэтому в фазу бутонизации мы 1 июля 2002 года применяли химическую обработку препа ратом Децис, при этом показатель биологической эффективности составил 65,0 %.

В фазу цветения (10 июля 2002 года) применялась повторная обработка и гибель тли составила 96,0 %.

Мы считаем, что химическая обработка посевов инсектицидами значительно снизила вредоносность тли. Нами установлено, что даже при применении инсек тицидов размножение и питание тлей на листьях и стеблях привело к преждевре менному усыханию листьев и снижению роста растений. Поэтому высота расте ний в засушливом 2002 г. по вариантам опыта была на 40,1-55,8 % ниже высоты растений во влажные 2000 и 2003 годах, когда обработка посевов химическими препаратами не проводилась. При определении динамики накоплении биомассы установлено, что рано созревшие листья в результате высасывания соков тлями, выбраковывались, что отрицательно влияло на фотосинтетическую деятельность растений.

В своих опытах мы установили, что острозасушливые годы стимулировали повышенное развитие клещей. В начале вегетации вредитель питался на нижних листьях, а затем колонии клещей формировались на верхних листьях и соцветиях.

А в наиболее влажные и оптимальные для расторопши годы отсутствовали замет ные признаки повреждения отдельных органов растений и плодов полностью от сутствовали или составили не более 4-6 %, что на 12-15 % ниже по этим показате лям в засушливые годы.

Особо следует отметить, что в засушливые 1999, 2000, 2007 2009 годы при обмолоте в фазе полной спелости корзинок расторопши были обнаружены мумии пенницы слюнявой Philaenus spumarius L., представительницы отряда равнокры лых хоботковых Homoptera. Как свидетельствуют результаты исследований К.С.

Пименова и Г.В. Мельниковой (2001 г.), питание нимфы идет с нижней стороны листьев путем погружения в пенистую массу, которую они выделяют. В результа те происходит деформация листьев, и плоды не образуются. Питание нимфы длится в течение 28-40 дней. Цикадка повреждает листья и приводит к их гибели, а также питаясь формирующейся семянкой приводит к ее щуплости [176].

Наши наблюдения и учеты позволяют сделать выводы:

В острозасушливые и жаркие годы фитомофаги из сосущих вредите 1.

лей: персиковая тля и красный паутинный клещ размножаются в посевах расто ропши и увеличивают количество энтомофагов. На растения расторопши в конце фазы формирования семян тля мигрирует для завершающего периода питания пе ред откладкой зимующих яиц.

Размножение и вредоносность вредителей на культуре расторопши 2.

зависит в основном от приемов ее возделывания, условий внешней среды (увлаж нения, температурного режима, воздуха, плодородия почвы и др. факторов), а также от численности энтомофагов.

Наибольшая степень повреждения расторопши вредителями наблюда 3.

лась в засушливые годы и составляла 16-22 % и наименьшим она была во влаж ные годы, не превышая 4-6 %. В связи с тем, что расторопша пятнистая является культурой с длительным периодом цветения, то она привлекает большое разнооб разие видового и численного состава энтомофагов – паразитических и хищных насекомых, которые являются врагами фитофагов и этот вопрос требует даль нейшего изучения.

4. Для определения вредоносности и степени размножения фитофагов на рас тениях расторопши необходимо провести более глубокое исследование.

3.7 Подбор и сравнительная оценка продуктивности сортов расторопши пятнистой в условиях различных зон степного Поволжья Важным направлением в растениеводстве является подбор и сравнительная оценка продуктивности различных сортов. Определение наиболее продуктивного сорта наряду с совершенствованием технологии его возделывания в конкретных условиях является решающим условием повышения продуктивности возделывае мых культур. В условиях степного Поволжья не проводились исследования по подбору сортов расторопши пятнистой.

В связи с этим нами проводился набор сортов расторопши пятнистой на чер ноземных и темно-каштановых почвах зоны степного Поволжья.

Подбор сортов расторопши пятнистой для условий черноземной степи По волжья проводился в 2006-2008 гг. на полях ГПЗ «Еланский» Самойловского рай она Саратовского Правобережья. При подборе и сравнительной оценке сортов по левых культур необходимо учитывать, прежде всего, продолжительность их веге тационного периода.

Нами изучались особенности роста и развития различных сортов как по про должительности различных этапов развития расторопши пятнистой, так и в целом вегетационного периода, что позволило установить следующие закономерности развития изучаемых сортов. У наиболее скороспелого сорта Дебют продолжи тельность вегетации была на 9-12 дней меньше, чем у более позднеспелых сортов Панацея и Амулет (таблица 3.12, приложение 6).

У всех изучаемых сортов наиболее продолжительным был период от всходов до формирования розетки листьев и составил 33 дня у сорта Дебют и наиболее продолжительным он был у сортов Панацея и Амулет – 36 и 37 дней соответ ственно. Так же был удлиненным период от формирования розетки до бутониза ции и составил 13 дней у сорта Дебют и 16 дней у сорта Амулет. Последующие периоды вегетации были более короткими и равновеликими по 7-10 дней и суще ственных отличий между сортами не установлено.

Таблица 3.12 – Продолжительность вегетации и межфазных периодов у сортов расторопши пятнистой на черноземах сухостепной зоны Поволжья, дней (среднее за 2006-2009 гг.) Межфазные периоды Про должи- формиро по- всходы– тель- вание ро- бутониза- цветение– плодооб Сорта сев– формиро ность зетки – ция– плодооб- разование– всхо- вание ро вегета- бутониза- цветение разование созревание ды зетки ции ция Дебют 85 12 33 13 9 9 Самарянка 88 13 35 15 10 8 Панацея 93 13 36 16 11 9 Амулет 97 13 37 16 13 10 Полевая всхожесть и продолжительность периода от посева до всходов были одинаковыми по всем изучаемым сортам и в основном зависели от условий вла гообеспеченности посевного слоя почвы (0-10 см).


По средним многолетним данным всходы появляются на 12-й день с колеба ниями по годам от 9 до 14 дней. Корреляционный анализ показал тесную зависи мость продолжительности периода посев - всходы от влажности посевного слоя почвы и при ее увеличении всходы появляются быстрее. Зависимость между эти ми показателями выражается высоким коэффициентом корреляции (r=0,87).

Полевая всхожесть у всех изучаемых сортов была высокой и колебалась по годам от 81 до 88 %, при этом существенных отличий по сортам не установлено (таблица 3.13, приложение 7). Сохранность растений у всех изучаемых сортов была примерно одинаковой и колебалась по годам от 85 до 96 % (приложение 8).

Значительно влияние на сохранность растений расторопши пятнистой оказа ли условия влагообеспеченности, складывающиеся в годы проведения исследова ний. Так, во влажном 2008 году и среднезасушливом 2006 году сохранности рас тений по всем сортам была более высокой и достигала 94,0-96,5 %, а в засушли вом 2007 году была ниже – в пределах 88,6-90,5 %.

Таблица 3.13 – Формирование стеблестоя сортов расторопши пятнистой на черно земах степной зоны Поволжья, среднее за 2006-2009 гг.

Норма Коли Сохран высева Число чество Число Полевая хран- Число всхожих растений в побегов Сорта всходов, всхо- ность побегов, семян, уборку, на шт./м2 шт./м жесть, % расте шт./м тыс. расте ний, % шт./га нии Дебют 500 51,7 86,3 47,7 93,0 4,2 200, Самарянка 500 52,3 87,3 48,6 93,1 4,5 218, Панацея 500 51,9 86,6 48,6 93,8 4,9 238, Амулет 500 52,8 88,1 49,6 94,0 5,4 267, Сорта Панацея и Амулет образовали больше побегов на одно растение – 4,9 и 5,1 шт., на 1 м2 – 238,1 и 267,8 шт. против 4,2 и 4,5 шт. 200,9 и 218,7 шт. у сортов Дебют и Самарянка соответственно. Между количеством побегов и урожайно стью семян установлена тесная корреляционная зависимость – r = 0,83. Сорта Па нацея и Амулет являются более высокорослыми и их высота к моменту уборки составила 138 и 142 см соответственно, а у более низкорослых сортов Дебют и Самарянка 118 и 131 см. (табл.3.14.).

Изучение фотосинтетической деятельности растений позволило установить, что показатели фотосинтеза у всех изучаемых сортов были близкими (таблица 3.14, приложение 9).

Таблица 3.14 – Фитометрические показатели посевов сортов расторопши пятни стой в условиях черноземных почв зоны степного Поволжья (среднее за 2006 2009 гг.) Макси- Урожай Сухая Высота мальная ФП, тыс. ЧПФ, жай надземная Кхоз, м2 * г/м2 * Сорта растений, площадь ность биомасса, % см листьев, сутки/га сутки семян, т/га тыс. м2/га т/га Дебют 118 25,87 1280 2,9 3,80 0,60 17, Самарянка 131 28,00 1400 2,7 4,03 0,71 18, Панацея 138 29,03 1510 3,0 4,22 0,90 20, Амулет 142 30,53 1610 3,0 4,62 1,04 22, Так, чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) у сорта Дебют составила 2,9, у Самарянки – 2,7, а у сортов Панацея и Амулет – 3.0 г/м2 х сутки. Более значи тельные отличия по сортам были по таким показателям, как листовая поверхность (ЛП) и фотосинтетический потенциал (ФП). Так у сорта Дебют наиболее низкой была листовая поверхность и фотосинтетический потенциал: 25,87 тыс.м2/га и 1280 тыс.м2 х сутки/га соответственно, а у сортов Панацея и Амулет эти показате ли были на 15 и 20 % выше. Аналогичные показатели у изучаемых сортов достиг нуты и по сбору сухой надземной биомассы, которая у сорта Дебют составила 3, т/га, у сорта Самарянка – 4,03 т/га, а у сортов Панацея и Амулет была наиболее высокой – 4,22 и 4,62 т/га соответственно.

Достигнутая высокая урожайность надземной биомассы у сортов Панацея и Амулет обеспечила и максимальную урожайность семян – 0,90 и 1,04 т/га соот ветственно, что на 30 % выше по сравнению с сортом Самарянка и на 40 % выше по сравнению с сортом Дебют и у всех изучаемых сортов был низкий показатель хозяйственной эффективности (табл. 3.14, 3.15).

Таблица 3.15 – Урожайность семян и содержание масла у различных сортов рас торопши на черноземах степной зоны Поволжья Содержание в сред Сорта Урожайность семян, т/га нем за 2006-2009 гг., % 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. сред- раститель- флаво ного масло лигнанов нее Дебют 0,62 0,45 0,75 0,58 0,60 28,0 2, Самарянка 0,73 0,62 0,80 0,69 0,71 29,5 3, Панацея 1,02 0,70 0,81 0,87 0,90 30,0 3, Амулет 1,13 0,82 1,24 0,98 1,04 30,5 3, F факт. 21,0* 128,09* 338,74* 43,99* 211,09* 68,29* 53,94* НСР05 0,031 0,036 0,034 0,037 0,034 2,11 0, Изучение коэффициента хозяйственной эффективности позволило устано вить довольно невысокие показатели у всех изучаемых сортов и наиболее низким – 17,1 % он был у сорта Дебют;

18,0 % у сорта Самарянка;

20,2 и 22,2 % у сортов Панацея и Амулет. Это свидетельствует о высокой доле в урожае непродуктивной части – листьев и стеблей в ущерб продуктивной части – семян.

Увеличение продуктивности сортов Панацея и Амулет по сравнению с сор том Дебют достигнуто за счет более высокой массы семян с 1 растения – 2,9 и 3, г, количества корзинок – 3,9 и 4,0 шт. и количеству семян с 1 корзинки – 148,1 166,2 шт., что на 12-15 % выше по сравнению с сортами Дебют и Самарянка. По содержанию растительного масла, белка и фитолигнанов сорта Панацея и Амулет на 8-15 % превосходили сорта Самарянка и Дебют (таблица 3.16).

Это позволяет сделать вывод, что сорта Панацея и Амулет значительно пре восходят ранее районированные сорта Дебют и Самарянка, как по урожайности семян, так и по их качеству, что определяется содержанием наиболее ценных в фармацевтическом отношении веществ – фитолигнанов, а также белка и расти тельного масла.

Наилучшими сортами расторопши пятнистой по комплексу показателей про дуктивности, коэффициенту водопотребления и химическому составу семян в среднем за 2006-2008 гг. лучше проявили себя Панацея и Амулет, урожайность семян которых составила 0,90 и 1,04 т/га соответственно.

Таблица 3.16 – Урожайность семян и структура урожая различных сортов расто ропши пятнистой на черноземах степной зоны Поволжья (ГПЗ «Еланский» Са мойловского района Саратовской области), среднее за 2006-2009 гг.

Уро- Масса Количе Количество жай- семян ство се- Масса корзинок с Содержание Сорта ность с1 мян с 1 1000 се 1 растения, белка, % зерна, расте- корзинки, мян, г шт.

т/га ния, г шт Дебют 0,60 2,5 130,1 3,5 25,0 19, Самарянка 0,71 2,6 138,2 3,7 26,9 20, Панацея 0,90 2,9 148,1 3,9 27,0 21, Амулет 1,04 3,1 166,2 4,0 27,5 21, Наиболее полную оценку изучаемой культуры можно получить по степени эффективности использования почвенной влаги и осадков. Расчеты суммарного водопотребления и его коэффициентов позволяют сделать вывод, что наиболее эффективно используют влагу сорта Панацея и Амулет, которые расходуют на 1 т семян 2410 и 2130 м3 воды против 3010 и 2778 м3 соответственно у сортов Сама рянка и Дебют (таблица 3.17, приложение 10). Аналогичная закономерность наблюдается и по расходу влаги на 1 т сухой биомассы.

Таблица 3.17 – Показатели водопотребления различных сортов расторопши пят нистой в степной зоне черноземных почв Поволжья, среднее за 2006-2009 гг.

Суммарное водопотребление, Расход влаги, % Коэффициент водо м3/га потребления, м3/т за счет Сорта в том числе сухой всего почвы осадков зерна биомассы из почвы от осадков Дебют 1810 710 1100 40,5 59,5 3010 Самарянка 1945 845 1100 44,0 46,0 2778 Панацея 2165 1065 1100 50,8 49,2 2410 Амулет 2220 1120 1100 50,6 49,4 2130 В эти же годы на опытном участке колхоза «Михайловское» Марксовского района проводился подбор сортов расторопши пятнистой для условий с ограни ченной влагообеспеченностью зоны темно-каштановых почв засушливой степи Поволжья.

Фенология растений. По многолетним данным самый продолжительный ве гетационный период был у сорта Амулет – 90 дней и у сорта Панацея – 86 дня, а самый короткий период вегетации – 80 день у сорта Дебют (таблица 3.18, прило жение 11).

Таблица 3.18 – Продолжительность вегетации и межфазных периодов у сортов расторопши пятнистой в условиях темно-каштановых почв сухостепной зоны По волжья, дней (среднее за 2006-2009 гг.) Про- Межфазные периоды должи По- Всходы– Формиро- Бутони- Цвете тель- Плодооб Сорта сев– формиро- вание ро- зация– ние– ность разование– всхо вание ро- зетки – бу- цвете- плодооб вегета- созревание ды зетки тонизация ние разование ции Дебют 80 13 31 11 8 9 Самарянка 82 13 31 11 9 9 Панацея 86 13 32 11 10 10 Амулет 90 13 33 13 11 10 Анализ данных о темпах прохождения фенологических фаз растениями рас торопши пятнистой в различных зонах Поволжья показал, что в сухостепной зоне на темно-каштановых почвах продолжительность вегетационного периода на 5- дней короче, чем в зоне черноземной степи Поволжья.

Формирование густоты стеблестоя. В условиях с ограниченной влагообес печенностью в зоне темно-каштановых почв полевая всхожесть у всех изучаемых сортов расторопши пятнистой была на 6-7 % ниже, чем в условиях хорошо обес печенной влагой зоны черноземной степи Поволжья (таблица 3.19, приложение 12).

Различий между сортами по полевой всхожести не установлено, и она нахо дилась на уровне 82,7-85,3 %. Так же на темно-каштановых почвах сухой степи Поволжья незначительными были различия и по сохранности растений между сортами, которая была на уровне 87,0-88,7 % (таблица 3.19, приложение 13). По сравнению с более обеспеченной влагой зоной черноземных почв степного По волжья сохранность растений снижалась на 6-7 %, что обусловлено более низки ми запасами продуктивной влаги в данной зоне по сравнению с зоной чернозем ных почв степного Поволжья.


Таблица 3.19 – Формирование стеблестоя сортов расторопши пятнистой в услови ях сухостепной зоны Поволжья на темно-каштановых почвах, среднее за 2006 2009 гг.

Норма Чис Поле- Число Со- Количе высева ло Число вая расте- хран- ство по- Число всхожих всхо корзинок Сорта всхо- ний в ность бегов на побегов, семян, дов, на 1 рас шт./м жесть, уборку, расте- 1 расте тыс. шт./ тении шт./м2 ний, % нии % м шт./га Дебют 600 49,2 82,7 42,6 87,0 3,8 2,1 131, Самарянка 600 49,6 83,7 43,8 88,5 3,9 3,2 162, Панацея 600 51,0 85,0 45,2 88,8 4,3 3,3 170, Амулет 600 51,2 85,3 45,4 88,7 4,5 3,5 189, Меньшая сохранность растений обусловила менее интенсивное формирова ние густоты стеблестоя в условиях ограниченной влагообеспеченности на темно каштановых почвах степного Поволжья по сравнению с зоной черноземных почв с достаточной влагообеспеченностью.

Более продуктивные сорта Панацея и Амулет имели к уборке большее коли чество побегов на 1 растение (4,3-4,5 шт.) и корзинок (3,3-3,5 шт.) по сравнению с сортами Дебют и Самарянка, сформировавших по 3,8 и 3,9 побегов и 2,1 и 3, корзинок соответственно.

Корреляционный анализ позволил выявить очень высокую зависимость меж ду количеством побегов и урожайностью семян расторопши пятнистой (r=0,93), которая описывается уравнением прямой линейной регрессии у=1,1533х + 1, (рисунок 2).

4, Количество прордуктивных побегов 3, y = 1,1533x + 1, 3,0 r = 0, на 1 растении, шт 2, 2, 1, 1, 0, 0, 2 4 6 8 10 Урожай семян, ц с 1 га Рисунок 2. Влияние количества продуктиынх стеблей на урожайность семян расторопши сорта Панацея (среднее за 2006-2008 гг.) Фитометрические показатели. У сортов Панацея и Амулет растения отличались лучшим развитием: высота растений к моменту уборки составила 119 122 см, листовая поверхность в момент цветения – 27,14-28,85 тыс.м2, ФП – 1461 1367 тыс.м2/га х дней, а ЧПФ – 2,9-3,0 г/м2, а у сортов Дебют и Самарянка эти показатели были ниже на 15-18 % (таблица 3.20, приложение 14).

Таблица 3.20 – Фитометрические показатели посевов различных сортов расто ропши пятнистой в условиях темно-каштановых почв сухостепного Поволжья (среднее за 2006-2009 гг.) Максимальная Сухая Высота ФП, тыс. ЧПФ, площадь ли- надземная Урожайность м2 х сут- г/м2 х Сорта растений, стьев, биомасса, семян, т/га см ки/га сутки тыс.м2/га т/га Дебют 102 24,31 1171 2,8 2,9 0, Самарянка 114 25,89 1248 2,8 3,3 0, Панацея 119 27,14 1367 2,9 3,6 0, Амулет 122 28,85 1461 3,0 3,8 0, Анализ показателей площади листовой поверхности и урожайности семян расторопши пятнистой так же показал между ними тесную корреляционную зави симость: r=0,90, уравнение линейной зависимости у=3,087х + 7,1499 (рисунок 3).

Рисунок 3. Влияние листовой поверхности на урожайность семян расторопши пятнистой сорта Панацея, среднее за 2006-2008 гг.

Продуктивность расторопши пятнистой в условиях ограниченной влагообес печенности на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья также нуждается в изучении. В этой зоне продуктивность всех изучаемых сортов была на 15-20 % ниже по сравнению с хорошо обеспеченными влагой почвами черно земной степи Поволжья. Максимальная урожайность семян наиболее продуктив ных сортов Панацея и Амулет в среднем за 2006-2008гг. составила 0,72 и 0,80 т/га соответственно, что выше на 28-39 % по сравнению с сортами Самарянка и Дебют (таблица 3.21).

Следует отметить, что в засушливые годы разница в урожайности семян между сортами сглаживается и не превышает 10-14 %. Это позволяет сделать вы вод, что наиболее продуктивные сорта Панацея и Амулет в ущерб урожаю семян формируют хорошо развитую надземную биомассу и на это расходуют значи тельную долю почвенной влаги, которой в засушливые годы недостаточно для формирования и налива семян.

Таблица 3.21 – Урожайность семян и содержание масла у различных сортов расторопши на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья Содерж.

Урожайность, т/га Содержание масла, % флаво лигна Сорта сред сред нов, % 2006 2007 2008 2009 2006 2007 2008 г. г. г. г. нее г. г. г. г. нее (сред. за 4 г) 0,49 27, Дебют 0,56 0,44 0,55 0,51 27,5 26,5 29,5 27,5 2, Сама- 0,58 28, 0,62 0,46 0,74 0,60 27,7 26,6 31,4 28,4 2, рянка Пана- 0,69 29, 0,85 0,52 0,82 0,72 29,1 28,0 31,0 29,3 3, цея 0,78 29, Амулет 0,92 0,58 0,92 0,80 29,4 28,0 32,1 29,8 3, F факт. 95, 61,49* 337,8 211,0 53,94 20,0 114,0 191,2 108, 43, 77,66* * * * * 9* 1* * 9* 9* 0,027 1, НСР05 0,037 0,030 0,035 0,031 1,90 1,73 1,79 1,81 0, У более низкорослых сортов Дебют и Самарянка по сравнению с сортами Панацея и Амулет в засушливые годы наблюдается меньшая разница в снижение урожайности – в пределах 14-18 %, а во влажные годы, наоборот, сорта Панацея и Амулет значительно превосходят сорт Дебют – на 28-41 %.

Таким образом, сорт Дебют является более засухоустойчивым и стабильным по урожайности. А у сортов Панацея и Амулет потенциал продуктивности выше, но более полно реализуется он во влажные годы. По качественным показателям семян преимущество сохраняется за сортами Панацея и Амулет, которые форми руют более крупные семена, в составе которых доля крупной и средней фракции (6-8 мм) составляет 55,3-57,2 % против 43,4 и 48,9 у сортов Дебют и Самарянка (таблица 3.22).

Доля мелкой фракции (4-5 мм) у сортов Дебют и Самарянка выше – 27,4 и 25,3 %, тогда как у сортов Панацея и Амулет только 23,3 и 21,8 % соответственно.

Так же семян очень мелкой фракции (менее 4 мм) выше на 4,8-8,2 % у сортов Де бют и Самарянка по сравнению с Панацеей и Амулетом.

Более высокая продуктивность сортов Панацея и Амулет обусловлена структурой урожая (таблица 3.23): количеством корзинок с 1 растения, количе ством семян с 1 корзинки, массой семян с 1 растения и массой 1000 семян, кото рые у сорта Дебют составили 2,1 шт., 137,8 шт., 2,1 г и 24,9 г;

а у сортов Самарян ка, Панацея и Амулет эти показатели были выше на 12-14 %.

Таблица 3.22 – Качество семян различных сортов расторопши пятнистой на каш тановых почвах в условиях сухостепной зоны Поволжья Крупные и средние семена (6-8 Очень мел Мелкие семена (4-5 мм), % мм), % кие семена (менее Сорта мм) в %, сред сред 2006 г 2007г 2008г 2009г 2006г 2007г 2008г 2009г среднее за нее нее года Дебют 47,1 25,1 58,0 43,6 43,4 26,3 31,8 24,0 27,7 27,4 29, Сама- 54,2 28,5 64,0 49,0 48,9 24,5 29,3 22,0 25,2 25,3 25, рянка Панацея 66,4 35,7 65,5 55,3 55,7 22,1 28,5 19,1 23,0 23,3 21, Амулет 68,1 37,5 65,8 56,8 57,2 20,1 27,1 17,7 22,3 21,8 21, По содержанию растительного масла существенных отличий между сортами не установлено. Следует отметить, что на содержание масла в семенах растороп ши пятнистой более значительное влияние оказали условия влагообеспеченности в период вегетации расторопши. Так, в засушливом 2007 году наблюдалось сни жение содержания растительного масла по всем изучаемым сортам и находилось в пределах 26,5-28,0 %, а в более благоприятные по количеству осадков 2006 и 2008 годы оно было выше и достигло у сорта Дебют 27,5-29,5 %, а у сортов Пана цея и Амулет 29,1-30,8 и 29,4-32,0 % соответственно.

Таблица 3.23 – Урожайность и структура урожая различных сортов расторопши пятнистой на темно-каштановых почвах сухостепной зоны Поволжья (на опытном участке колхоза «Михайловское» Марксовского района Саратовской области), среднее за 2006-2008 гг.

Урожай Масса семян, г жай- Количество Масса Количество Сорта ность корзинок с 1 1000 се- семян с 1 кор с 1 рас- с 1 кор семян, растения, шт. мян, г зинки, шт.

тения зинки т/га Дебют 0,51 2,1 0,6 2,1 24,9 137, Самарянка 0,60 2,3 0,7 3,2 26,7 144, Панацея 0,72 2,5 0,7 3,3 26,9 156, Амулет 0,80 2,7 0,8 3,5 27,0 166, По количеству фитолигнанов выделились сорта Панацея и Амулет – 3,2 % и 3,3 % флаволигнанов против 2,7 и 2,8 % соответственно у сортов Дебют и Самарянка. Более полную оценку изучаемых сортов можно получить по степени эффективности использования ими влаги почвы и осадков.

Засухоустойчивость сорта Дебют подтверждается меньшим снижением уро жайности (на 14-18 %) в засушливые годы по сравнению с влажными годами, а у сортов Самарянка и Панацея это снижение достигает 28 и 41 % соответственно.

Однако наиболее продуктивно и рационально используют влагу сорта Панацея и Амулет, которые на формирование 1 т семян расходуют 2646 и 2395 м3 влаги со ответственно (таблица 3.24, приложение 15). У других сортов коэффициент водо потребления был значительно выше: у сорта Самарянка – 3110 м3/т или на 464 м влаги больше, чем у сорта Панацея;

у сорта Дебют соответственно 3662 м3/т или выше на 1016 м3/т или на 28 % по сравнению с сортом Панацея, а по сравнению с сортом Самарянка увеличение составило 552 м3/т или 18 % соответственно.

Сорт Дебют по сравнению с другими сортами отличается большей скоро спелостью и поэтому полнее использует влагу осенне-зимнего периода, кроме то го он характеризуется засухоустойчивостью и хотя не высокой, но устойчивой урожайностью даже в засушливые годы. Поэтому его следует считать одним из наиболее адаптированных для возделывания в условиях темно-каштановых почв сухостепной зоны Поволжья.

Таблица 3.24 – Показатели водопотребления у различных сортов расторопши пят нистой в сухостепном Поволжье на каштановых почвах, среднее за 2006-2009 гг.

Суммарное водопотребление, Коэффициент водо Расход воды, % м3/га потребления, м3/т Сорта в том числе из поч- от осад- сухой всего семян вы ков биомассы из почвы от осадков Дебют 1831 810 1021 45,0 55,0 3662 Самарянка 1861 860 1021 46,1 53,9 3110 Панацея 1901 880 1021 47,1 52,9 2646 Амулет 1916 895 1021 47,6 52,4 2395 А также следует применять наряду с сортом Дебют более продуктивные и районированные в данной зоне сорта – это Самарянка и Панацея, которые в за сушливые годы превосходят сорт Дебют на 5 и 11 %, а во влажные годы на 14 и 30 % соответственно.

Таким образом, сравнительная оценка продуктивности различных сортов расторопши пятнистой по комплексу показателей (урожайности семян и ее устой чивости по годам, содержании растительного масла и флаволигнанов) показала, что в условиях черноземной степи Поволжья наиболее продуктивные райониро ванные сорта Панацея и Самарянка, обеспечивающие получение 0,90 и 0,71 т/га семян (с колебаниями по годам от 0,62 до 1,05). В условиях сухостепной зоны По волжья на темно-каштановых почвах наряду с районированными и наиболее про дуктивными сортами Панацеей и Самарянкой устойчивую продуктивность, хотя и невысокую – 0,51 т/га (с колебаниями по годам от 0,44 до 0,55 т/га) в острозасуш ливые годы подтверждает сорт Дебют.

Выведенный нами сорт Амулет рекомендован к использованию в различ ных микрозонах сухой степи Поволжья, показал наиболее высокую продуктив ность: на черноземных почвах – 1,04 т семян с гектара и на темно-каштановых почвах – 0,80 т/га семян, что на 12-48 % выше по сравнению с другими сортами.

Заключение В богарных условиях сорта расторопши Панацея и Амулет с периодом веге тации 97-105 дней, формируя посевы с максимальной площадью листьев 49,5-54, тыс. м2/га и фотосинтетическим потенциалом 1490-1680 тыс. м2/суток/га, наибо лее полно используют сумму эффективных температур (68-72 %) и обеспечивают получение 1,05-1,17 т/га семян.

Высокие темпы роста и развития расторопши при оптимальной густоте сто яния растений, внесении минеральных удобрений, вспашке на глубину 25-27 см в сочетании с предпосевным боронованием и культивацией повышают продуктив ность агрофитоценозов до 1,25-1,45 т/га семян за счет большей продолжительно сти работы ассимиляционного аппарата, лучшей архитектоники посевов и про дуктивности фотосинтеза.

Выявлена биологическая особенность расторопши пятнистой - наличие удлиненных периодов вегетации от всходов до образования розетки листьев (30 35 дней), и от образования розетки до бутонизации (13-17 дней), а последующие периоды (бутонизация-цветение, цветение-плодообразование и плодообразова ние-созревание) были более короткими и равновеликими по 6-9 дней.

Наиболее продолжительным был период вегетации (104 дней) на обычном рядовом способе посева и норме высева 100 тыс. всхожих семян на 1га. Самый короткий период вегетации (98 дней) наблюдается на обычном рядовом способе посева с нормой высева 700 тыс. всхожих семян на га. Внесение удобрений удли няло вегетационный период на 8-10 дней, а применение орошения на 12-27 дней.

В начале вегетации для расторопши характерны низкие темпы роста и развития растений, которые к фазе бутанизации усиливаются и в фазу цветения - формиро вания плодов максимальный сбор надземной зеленой биомассы – 35,2 т/га и ли стовой поверхности – до 52,0 тыс. м2/га. Установлено, что основные критерии оценки степени засухоустойчивости, такие как остаточный водный дефицит, ко личество открытых устьиц, содержание связанной воды, водоудерживающая спо собность, показатели элементов структуры растений у расторопши на 12-17 % ниже по сравнению с представителем этого же семейства – татарником. Поэтому расторопша по засухоустойчивости уступает татарнику, как наиболее засухо устойчивому представителю этого семейства.

На черноземных почвах степной зоны Поволжья максимальную урожай ность семян при обычном рядовом способе посева и норме высева 500 тыс. всхо жих семян на 1 га в среднем за 4 года дал сорт Амулет – 1,04 т/га и сорт Панацея – 0,90 т/га, что на 22-30 % выше по сравнению с сортами Дебют и Самарянка. У вы сокорослых сортов Панацея и Амулет высота растений составила – 138-142 см, ФП – 1510-1610 тыс. м2/га сутки, количество побегов на одно растение – 3,2 4,1шт., количество корзинок – 2,7-3,9 шт. и масса семян с одного растения – 2,5 3,1 г, что на 12-20 % выше по сравнению с более низкорослыми и скороспелыми сортами Дебют и Самарянка. В семенах расторопши сорта Амулет и Панацея бы ло высоким содержание масла – 28,0-30,5 % и флаволигнанов – 3,3-3,5 %, что на 12-15 % превышало эти показатели у сортов Дебют и Самарянка. В посевах рас торопши установлены тесные взаимосвязи между урожайностью и такими показа телями структуры урожая, как число корзинок у=1,533х + 1,6867 (r=0,86) и масса семян с одной корзинки у=3,086х + 7,1499 (r=0,92).

В зоне степного Поволжья на темно-каштановых почвах с ограниченной влагообеспеченностью урожайность и качество семян, показатели роста и разви тия растений различных сортов расторопши были на 18-20 % ниже, чем в зоне черноземной степи: фотосинтетический потенциал – 1117-1461 тыс. м2/га сутки, количество побегов на 1 растении 2,8-3,5 шт., число корзинок на 1 растение – 2,3 3,2 шт., масса семян с 1 растения – 2,1-2,6 г.

В этой зоне максимальную урожайность семян сформировал сорт Панацея – 0,72 т/га и сорт Амулет – 0,80 т/га при обычном рядовом способе посева и норме высева 400 тыс. всхожих семян на 1 га, а у сортов Самарянка и Дебют она соста вила 0,64 и 0,52 т/га соответственно или на 20-28 % ниже.

В период вегетации большой разницы по засоренности посевов сортов рас торопши различных групп спелости не было, но к моменту уборки на посевах вы сокорослых и среднеспелых сортов Амулет и Панацея число сорняков было в 1, раза меньше, чем на посевах раннеспелых и низкорослых сортов Дебют и Сама рянка. В пределах одного сорта засоренность резко возрастала с уменьшением нормы высева от 700 до 100 тыс. всхожих семян на гектар.

4 ВЛИЯНИЕ НОРМЫ ВЫСЕВА И СПОСОБОВ ПОСЕВА НА ПРОДУКТИВНОСТЬ РАСТОРОПШИ ПЯТНИСТОЙ В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ПОВОЛЖЬЯ Среди проблем, связанных с дальнейшим совершенствованием технологии возделывания любой сельскохозяйственной культуры, особого внимания заслу живает выбор оптимальной площади питания, норм высева и способов посева.

Увеличение площади питания отдельного растения ведет к повышению его се менной продуктивности, то для всего посева увеличение урожайности связано с повышением густоты стояния растений до определенного предела. Как правило, условия для максимальной продуктивности отдельного растения и посева в целом не совпадают. В посевах с различной густотой стояния растений создаются раз ные условия температуры, освещенности, подтока углевода, питания и т.д., что прямо влияет на поглощение ФАР и интенсивность процессов фотосинтеза и ды хания растений.

По вопросу оптимальной нормы высева и способов посева расторопши пят нистой среди исследователей нет единого мнения. Их рекомендации варьируют от 1,0 до 0,2 млн. всхожих семян на 1 га [15, 101, 102, 175, 212, 213]. Для условий степной зоны Поволжья не установлены оптимальные нормы высева и способы посева расторопши пятнистой. В связи с этим нами в условиях хорошо обеспе ченных влагой черноземных почв степной зоны Поволжья изучались способы по сева и нормы высева расторопши пятнистой в 2000-2003 гг. на опытном поле ФГНУ «Россорго», расположенном в зоне черноземной степи Саратовского Правобережья 4.1 Рост и развитие растений расторопши пятнистой Густота стояния растений является лимитированным элементом уро жайности, поскольку она обуславливается потенциалом таких факторов, как во да, свет, температура, почвенное плодородие [164]. Вышеуказанные факторы ока зывают влияние, прежде всего на прорастание семян, появление всходов и оцени ваются через показатель полевой всхожести [211, 212].

Фактическая густота стояния растений во всех наших опытах была близка к заданной. Наблюдения показали, что для семян расторопши пятнистой харак терна высокая полевая всхожесть. Анализ экспериментальных данных показал, что, несмотря на засушливые условия 2002 года, она не опускается ниже 75,5 76,4 %, а в условиях оптимального увлажнения нижний критерий показателя поле вой всхожести составил 81,0 % (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Влияние норм высева и способов посева на полевую всхожесть рас торопши пятнистой на черноземных почвах сухой степи Поволжья Годы Норма 2000 г. 2001 г. 2002 г. 2003 г. среднее высева кол-во всходов, кол-во всходов, кол-во всходов, кол-во всходов, кол-во всходов, полевая всхо полевая всхо полевая всхо полевая всхо полевая всхо Способ посева и всхожих тыс.шт./га тыс.шт./га тыс.шт./га тыс.шт./га тыс.шт./га жесть, % жесть, % жесть, % жесть, % жесть, % ширина между семян, рядий тыс. на га 100 86,0 86,0 81,5 81,5 83,0 83,0 79,1 79,1 82,4 82, 200 173,2 86,6 161,2 80,6 164,2 82,1 156,4 78,2 163,7 81, Рядовой, 300 247,5 82,5 229,5 76,5 233,7 77,9 227,1 75,7 234,5 78, 15см 400 326,4 81,6 307,0 76,6 302,0 75,5 293,6 73,4 306,1 76, 500 405,0 81,0 375,0 76,8 383,5 76,7 363,5 72,7 381,7 76, Рядовой с рас- 100 86,6 86,6 82,4 82,4 83,2 83,2 82,1 82,1 83,6 83, ширенными 200 169,2 84,6 162,0 81,0 161,4 80,7 158,4 79,2 162,7 81, междурядьями, 300 248,7 82,9 229,2 76,4 234,6 78,2 228,3 76,1 235,2 78, 30 см 100 86,1 86,1 81,1 81,1 81,0 81,0 80,1 80,1 82,1 82, Широкорядный, 200 167,4 83,7 155,8 79,2 161,2 80,6 159,2 79,6 160,9 80, 60см 700 564,9 80,7 532,0 76,0 534,8 76,4 504,0 72,0 533,9 76, F факт по факто 234,7* 45,6* 66,2* 114,7* 98,4* руА F факт. по фактору 247,5* 57,5* 77,4* 137,8* 113,6* В F факт. по фактору 286,4* 76,2* 89,7* 155,5* 124,1* АВ НСР05 по фактору 1,5 1,2 1,1 1,0 1, А НСР05 по фактору В 1,6 1,4 1,3 1,1 1, НСР05 по фактору 1,8 1,5 1,4 1,3 1, АВ Изучение полевой всхожести семян показало, что с увеличением нормы вы сева она имеет тенденцию к понижению. Так, полевая всхожесть на варианте с шириной междурядий 15 см при норме высева 100 тыс. всхожих семян на 1га до стигла 82,4 %, а при норме высева 700 тыс. шт./га снизилась на 6,0 % и составила 76,4 %. На обычном рядовом посеве (30 см) при норме высева 100 тыс. шт./га по левая всхожесть составила 83,6 %, а при повышении нормы высева до 300 тыс.

шт./га снижалась на 5,2 %. Аналогичная закономерность наблюдалась и на ши рокорядном способе посева (60 см).



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.