Градобитие, как фактор снижения продуктивности рапса озимого

Введение. Градовые явления представляют определенную опасность, как для человека, так и для растений. Но, если вероятность повреждения градом крыш, окон и транспортных средств сильно возрастает, когда размер града превышает 5 см, то повреждение сельскохозяйственных культур начинается уже с диаметра градин в 2-3 см [1].

Наблюдения за градовыми явлениями в мире ведутся довольно продолжительное время. В Российской Федерации также ведётся статистика градобитий, особенно в наиболее градоопасном регионе – Северо-Кавказском. Здесь наиболее часто указанные неблагоприятные погодные факторы наблюдаются в южной части Краснодарского и Ставропольского краев, Карачаево-Черкессии, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии. В этих регионах среднегодовое число дней с градом варьирует от 2 до 4 и более, а площади градобитий достигают от 8 до 16% от общих площадей посевов сельскохозяйственных культур [2] (рис. 1).

Градобитие наносит серьезный ущерб посевам любых сельскохозяйственных культур, и особенно – озимому рапсу. С учетом того, что осадки в виде града в основном наблюдаются в летний период, ак этому времени озимый рапс находится в конечной стадии вегетации, посевы именно этой культуры подвергаются наиболее сильным повреждениям.

Рисунок 1 - Зоны с частотами градовых явлений на территории СевероКавказского региона (по данным Росгидромета РФ)

Оценкой ущерба, наносимого градом рапсовым посевам, занимаются исследователи во многих странах. Так по данным канадских ученых, при снижении густоты посевов, обусловленной градовыми повреждениями, многократно увеличивалось количество стручков на оставшихся растениях. В этом случае, компенсационная способность рапса обусловлена главным образом хорошо развитой корневой системой, способностью к повторному разветвлению и развитию вторичных цветков, которые помогают ему восстановить свой потенциал продуктивности. При снижении плотности агроценоза на 25, 50, 75 и 90%, количество стручков на одно растение увеличилось соответственно на 11, 31, 53 и 82% [3]. В некоторых случаях возрастала наполненность семенами стручка и масса 1000 семян, а у самих растений резко повышалась способность к дополнительному накоплению сухого вещества после цветения.

При частичной потере листового аппарата может проявляться малозначительное снижение урожайности рапса озимого. Поломка же стеблей данной культуры приводит к большим потерям. Более того, растения рапса обычно не выживают, если град удаляет обе семядоли или если стебель сломан ниже их. Высокий процент снижения урожайности складывается при повреждении посевов рапса озимого градом во время цветения. Град же между цветением и фазой налива семян приводит к неравномерному созреванию из-за дополнительного образования новых ростков и цветков [4]. Потери урожая будут самыми высокими от выпадения града во время позднего цветения и во время налива стручков. Таким образом, чем на более ранней стадии вегетации градобой повредит посевы рапса озимого, тем больше времени на восстановление будет у растений и тем меньше будет величина нанесенного урона.

Цель исследований заключалась в оценке ущерба, причиненного градобитием посевам озимого рапса, находящимся в фазе желто-зеленого стручка.

Условия, материалы и методы. Полевые опыты проводились в 2020 году на полях Армавирской опытной станции - филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [5] и методике проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами [6].

В целях получения более объективных и обобщённых данных о влиянии интенсивности града на уровень повреждаемости рапса в динамике по годам было принято решение отложить публикацию. Однако, ввиду отсутствия градовых явлений в последующие годы наблюдений, было решено опубликовать имеющиеся результаты единовременного исследования, поскольку они сохраняют свою актуальность и в настоящее время.

Так как, повреждения были нанесены питомникам экологического сортоиспытания (ЭСИ) и делянкам, на которых проводились агротехнические опыты, то в материалах статьи приводятся данные по снижению урожайности именно на указанных участках. Практический интерес могут также представлять зависимости урожайности рапса озимого от сроков посева, густоты стояния и дозы вносимых минеральных удобрений.

Учеты на делянках ЭСИ осуществлялись на 18-ти сортообразцах рапса озимого. В агротехнических опытах, на примере сорта Сармат, исследовались 3 варианта сроков посева (оптимальный для зоны – I декада сентября, поздний – III декада сентября, очень поздний – I декада октября), 3 варианта нормы высева семян (0,5 млн. шт. всхожих семян/га, 1 млн. шт. всхожих семян/га, 2 млн. шт. всхожих семян/га), 5 вариантов норм внесения основного удобрения (контроль – без удобрений, N 7 P 30 , N 14 P 60 , N 24 P 30 S 18 , N 48 P 60 S 36 ) и 5 вариантов норм внесения азотных подкормок (контроль – без удобрений, N 60 , N 120 , N 180 , N 240 ). Повторность опытов – 3-кратная. Размещение делянок рендомизированное. Площадь делянки – 36 м².

Определение потерь урожая семян от выпавшего 24 июня града, в фазу желто-зеленого стручка, было выполнено согласно методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур на основе учета устойчивости к осыпанию сортов и гибридов сельскохозяйственных культур [5]. Потери оценивались на каждой из вышеперечисленных опытных делянок, в трех повторениях, на четырех учетных площадках площадью 0,25 м² в каждом повторении. Для измерений использовали раздвижную стальную рамку размером 41,7 см х 60 см, которую укладывали на землю вытянутой стороной поперек рядков, до середины крайних междурядий. При этом подсчитывали: количество семян в стручках, оставшихся на растениях, количество семян, лежащих на поверхности почвы, в том числе в сбитых стручках и общее суммарное количество семян на учетной площадке. Отметим, что произвести подобные учеты возможно только при полном отсутствии сорной растительности на делянках.

Содержание масла в семенах определяли на ядерном магнитном анализаторе АМВ-1006М. При статистической обработке данных применялся метод дисперсионного анализа [ 7 ] с использованием программы Excel.

Рапс озимый выращивался по традиционной технологии для данной зоны, но с междурядьем 30 см, принятым в селекционных посевах ВНИИМК. В первой декаде апреля было проведено опрыскивание посевов баковой смесью инсектицида Данадим Эксперт, КЭ – 1 л/га (по рапсовому цветоеду) и фунгицида Колосаль Про, КМЭ – 0,5 л/га (по альтернариозу).

В 2019-2020 г. за период вегетации озимого рапса выпало 419 мм осадков, что на 37,7% ниже среднемноголетней нормы для зоны проведения исследований (577 мм). Их распределение по фазам вегетационного периода было крайне неравномерным. В марте выпало 20 мм осадков, а в апреле – 5,2 мм. В результате, в ранневесенний период запасы продуктивной влаги в почве практически отсутствовали. В данных условиях растения рапса озимого перестали набирать вегетативную массу, практически остановились в росте и начали интенсивно цвести, что отрицательно отразилось на их продуктивности. Усугубил ситуацию еще и повышенный температурный фон, который был выше среднемноголетнего примерно на 2ºС.

Результаты и обсуждение . Посев рапса озимого в большинстве вариантов опытов был произведен 25 сентября. Дружные всходы были получены в течение 6-7 дней на всех делянках. К середине июня все варианты достигли фазы созревания желто-зеленый стручок.

24 июня прошел сильный град продолжительностью около 30 минут, сопровождаемый шквалистым ветром и интенсивными ливневыми осадками (37 мм за 3 часа). Размер градин доходил до 30 мм. Их удары приходились на практически созревшие стручки, находящиеся как на верхних ярусах, так и на нижних, формирующих основную долю урожая семян. Поэтому потери продуктивности от градобития были довольно ощутимы (рис.2).

Рисунок 2 – Повреждения растений рапса озимого градом (слева – направо: общий вид, сбитые стручки, растрескавшиеся стручки)

Фенологические наблюдения показали, что даже не расколотые, но ушибленные стручки в большинстве случаев, в дальнейшем преждевременно раскрывались.

Для того, чтобы предотвратить повторное образование цветков у травмированных растений и дальнейшие потери на осыпание уже сформированных семян, 28 июня была проведена десикация посевов препаратом Реглон Форте, ВР в дозе 2 л/га. Через пять дней рапс был убран селекционным комбайном Сампо-2010, настроенным на минимум потерь в ущерб скорости уборочного процесса.

По результатам уборки, фактическая остаточная урожайность на делянках экологического сортоиспытания града варьировала от 0,43 до 1,21 т/га. Выявленные в соответствии с вышеизложенной методикой потери семян составили 0,57-1,36 т/га или 36-75%. В среднем, снижение урожайности в питомнике ЭСИ составило 46,5% (табл. 1).

Таблица 1  – Фактическая и потенциальная продуктивность сортов и сортообразцов рапса озимого на делянках экологического сортоиспытания

Сорт, сортообразец	к л го н о о о Го I го s га н * * го s е £	во го i^ О Л Н s С S о     ГО 1=   £	к го ГО ГО X н го го о н о о га I с и Н^ sb О	о 7 S ° го	го го го н н £ О го ю е °	го § с го g н I о н ГО Ю ф г-L о
Лорис (стандарт)	0,94	0,57	1,51	45,6	0,46	0,62
13/20	1,20	1,01	2,21	45,1	0,49	0,90
787/09	1,08	1,07	2,15	45,6	0,44	0,88
9/20	0,98	1,11	2,09	45,9	0,40	0,86
10/20	1,21	0,84	2,05	44,0	0,48	0,81
11/20	1,05	0,98	2,03	43,9	0,41	0,80
214	0,72	1,26	1,98	47,7	0,31	0,85
Nelson Rus11	0,99	0,95	1,94	44,4	0,40	0,78
Сармат	0,59	1,29	1,88	45,4	0,24	0,77
7/20	1,03	0,83	1,86	44,6	0,41	0,75
1734	0,49	1,36	1,85	46,0	0,20	0,77
5/20	1,01	0,83	1,84	43,9	0,40	0,73
Селегор	1,00	0,82	1,82	43,8	0,39	0,72
912-15	0,80	0,99	1,79	44,0	0,32	0,71
17/20	0,80	0,97	1,77	45,8	0,33	0,73
Элвис	0,85	0,90	1,75	45,8	0,35	0,72
18/20	0,43	1,26	1,69	45,1	0,17	0,69
40173	0,55	0,96	1,51	47,0	0,23	0,64
НСР 05	0,19	0,16	0,09	0,51	0,08	0,04

То есть, это погодное явление снизило урожайность изучаемых сортов в 1,6-3,9 раза, а возможный сбор масла в 1,35-4,06 раза.

При определении степени повреждения градом делянок агротехнических опытов, на участке с вариантами сроков посева, было выявлено, что потери семян составляли 0,63-0,83 т/га (41-42%) (табл. 2).

Таблица 2 – Оценка продуктивности рапса озимого сорта Сармат при различных сроках посева и нормах высева семян

Срок посева	СК ГО со н о о о Го т со 7 -Ь S со н го 2 ^ >;	СП      со ^ 5 со °   5	X Н ф о н ц О О ГО х С го tip ГО О ф О ■= о	ГО	i го Ф ГО ГО * о со е го	’5 7 ” 2 £ со ° со           со s 5 т о н ГО СО ф о ° ^ 1= о
1	2	3	4	5	6	7
Сроки посева
I декада сентября	1,13	0,83	1,96	48,0	0,49	0,85
III декада сентября	1,05	0,75	1,80	47,8	0,45	0,77
I декада октября	0,87	0,63	1,50	47,7	0,37	0,65
НСР 05	0,10	0,08	0,13	-	-	0,10

Продолжение таблицы 2

1	2	3	4	5	6	7
Нормы высева
0,5 млн.	0,47	1,37	1,84	47,3	0,20	0,78
1 млн.	0,53	1,17	1,70	47,4	0,23	0,72
2 млн.	0,55	1,05	1,60	47,4	0,23	0,68
НСР 05	0,07	0,09	0,12	-	-	0,09

Из-за того, что развитие растений отставало по мере затягивания срока посева, то наибольшие показатели продуктивности рапса озимого были отмечены в варианте посева в оптимальный срок (I декаду сентября). Фактическая урожайность в этом варианте составила 1,13 т/га, потенциальная, с учетом потерь – 1,96 т/га, фактический и потенциальный сборы масла – соответственно 0,49 т/га и 0,85 т/га.

В серии опытов с различными нормами высева семян, потери на градобой составили 1,05-1,37 т/га (66-74%), а наибольшая потенциальная урожайность семян – 1,84 т/га была отмеченана участках с нормой высева 0,5 млн. шт. /га.

В опытах по изучению влияния на продуктивность рапса озимого норм внесения основного удобрения потеря урожая в результате градобития составила в среднем 56,9%, причем с увеличением урожайности по вариантам возрастали и потери семян. Максимальный же уровень потенциальной урожайности семян (1,97 т/га) и сбора масла (0,83 т/га) был рассчитан по полученным данным в варианте с внесением сульфоаммофоса, имеющего в своем составе еще и серу, что особенно актуально для почв с высоким дефицитом этого элемента, с нормой N 48 P 60 S 36 (табл.3).

Таблица 3 – Оценка продуктивности рапса озимого на поврежденных градом делянках с различными нормами внесения основного удобрения и нормами внесения азотных подкормок

Вариант	к л го н о о о Го I го s га н * * го s	во      го О Л Н S   s О     ГО i=   £	х н го хон о о ГО I С и I ^ н Е^^	о S ° го	о о ГО ГО Го к* * о ГО ю е о	S  X X го ф £ 5 о ГО ГО С го s 2 s о- о Го 1О ф 5 ° ^ 1= о
Нормы внесения основного удобрения
Контроль (без удобрений)	0,75	0,96	1,71	46,8	0,32	0,72
N 7 P 30	0,81	0,95	1,76	46,8	0,34	0,74
N 14 P 60	0,93	0,88	1,81	46,9	0,39	0,76
N 24 P 30 S 18	0,73	1,16	1,89	46,7	0,31	0,79
N 48 P 60 S 36	0,73	1,24	1,97	46,6	0,31	0,83
НСР 05	0,03	0,04	0,05	-	-	0,03
Нормы внесения азотных подкормок
Контроль (без удобрений)	0,98	0,77	1,75	47,1	0,42	0,74
N 60	0,82	0,99	1,81	47,0	0,35	0,77
N 120	0,94	0,92	1,86	46,2	0,39	0,77
N 180	1,05	0,86	1,91	45,4	0,43	0,78
N 240	1,07	0,85	1,92	45,0	0,43	0,78
НСР 05	0,04	0,03	0,05	0,37	0,05	0,02

На участках с внесением азотных подкормок продуктивность рапса озимого возрастала последовательно, по мере увеличения нормы внесения азота, вплоть до N 180 . В данном варианте проявилась наибольшая отзывчивость растений рапса озимого на внесение азотных подкормок, с высокими значениями потенциальной урожайности и сбора масла, соответственно – 1,91 т/га и 0,78 т/га.

Усредненные потери урожайности исследуемой культуры в результате градовых повреждений составили 47,6%, что несколько ниже, чем в предыдущих вариантах, но, тем не менее – они довольно ощутимые.

Экономическая оценка ущерба, причиненного градом посевам озимого рапса в 2020 году, была произведена с учетом актуализации производственных затрат и цен на продукцию по состоянию на конец 2025 года. В результате выявлено существенное снижение уровня рентабельности, который, например, в питомнике изучения норм высева семян уменьшился до значений в -42% (табл.4).

Таблица 4  – Фактический и потенциальный уровень рентабельности возделывания рапса озимого, с учётом ценообразования 2025 г.

Вариант	Урожайность, т/га	Выручка с 1 га, руб.	Производственные затраты на 1 га, руб.	Чистый доход с 1 га, руб.	Рентабельность, %
При отсутствии градовых повреждений
ЭСИ	1,87	60400	28850	31550	109,4
Сроки посева	1,75	56500	28850	27650	95,8
Нормы высева семян	1,71	55300	28960	26340	91,0
Нормы внесения основного удобрения	1,83	59200	31220	27980	89,6
Нормы внесения азотных подкормок	1,85	59800	32300	27500	85,1
По фактическому состоянию поврежденных посевов
ЭСИ	0,87	28100	28850	- 750	- 2,6
Сроки посева	1,02	33000	28850	4150	14,4
Нормы высева семян	0,52	16800	28960	- 12160	- 42,0
Нормы внесения основного удобрения	0,79	25500	31220	- 5720	- 18,3
Нормы внесения азотных подкормок	0,97	31300	32300	- 1000	- 3,1

Потенциальная доходность (в случае отсутствия исследуемого неблагоприятного погодного фактора) благодаря относительно высокой цене реализации (32 тыс. руб./т) составила бы 85,1…109,4%. Таким образом, ущерб от снижения доходности в зависимости от варианта составил 23,5 – 38,5 тыс. руб./га.

В результате собственных наблюдений и опыта предыдущих исследований, можно заключить, что основными факторами, влияющими на величину ущерба, нанесенного посевам рапса осадками в виде града, являются: тип и степень повреждений, а также стадия развития культуры, на которую пришлись эти повреждения. Превалирование какого-либо из вышеперечисленных факторов, может привести к сокращению густоты стояния стеблестоя, дефолиации листьев и цветочных гроздьев, повреждению стеблей и стручков.

Снижение количества растений на одном квадратном метре, как правило, повышает доступность каждого из них к воде, питательным веществам и солнечному свету, что на определенных фазах развития агроценозов рапса будет способствовать увеличению количества боковых ветвей на одном растении. При этом, время и увлажненная почва – лучшие средства для восстановления и дальнейшего набора продуктивности поврежденных посевов. Если до созревания будет достаточно времени, новые ветви смогут компенсировать потерянный стеблестой и обломанные стебли, листья, цветки.

С целью повышения экономической отдачи, возможно применение фунгицидов для уменьшения гниения стеблей, вызванного склеротиниями и для предотвращения альтернариоза, питательной средой для которого являются поврежденные ткани растений. На более поздних стадиях роста рапс может не успеть вернуть потерянную продуктивность – в этом случае нелишним будет проведение десикации.

Повреждение градом может привести к неравномерному созреванию исследуемой культуры. При определении сроков проведения уборочных работ необходимо руководствоваться следующими рекомендациями: если поле имеет четко различимые позднюю и раннюю части, эти две части могут быть скошены в разное время. Если нет, то следует принимать решение об уборке, исходя из стадии созревания тех растений, которые будут вносить наибольший вклад в урожай.

Выводы. Проведенные учеты показали, что в результате градобития посевов произошло снижение урожайности рапса:

• -    в питомнике экологического сортоиспытанияв среднем на 53,7%;

• -    на делянках с агротехническими опытами в среднем на 54,2% (на участке изучения сроков посева – на 41,7%, норм высева семян – на 69,7%, норм основного удобрения – на 56,9%, норм азотных подкормок – на 48,6 %).

Неравномерность градовых осадков по площади, не позволила выявить какие-либо закономерности в различиях нанесенного ущерба по приведенным выше вариантам, за исключением того, что на участках с более высокой урожайностью наблюдались более высокие потери семян.

Так как, повреждение градом посевов рапса озимого произошло ближе к концу вегетации, то растения, скорее всего, не успели бы восстановить потерянную продуктивность засчет развития новых ветвей и образования новых цветочных почек. В данном случае, наиболее рациональным было проведение десикации посевов, для подсушивания растений с целью предотвращения ослабленного новообразования ростков, цветков и дальнейшего осыпания уже сформированных семян. Таким образом, к уборке урожая удалось сохранить всё оставшееся количество семян требуемой влажности, для дальнейшей подработки и закладки на хранение. Тем не менее, ущерб от градобоя привел к снижению доходности в размере 23,5-38,5 тыс.руб./га, в зависимости от питомника, на котором велись учеты.