Изучение различных сортов ярового рапса, выращиваемых на зеленую массу и зерно в условиях Вологодской области

Рапс яровой (Brassica napus L. ssp. oleifera Metzg. annua) относится к семейству Капустные (Brassicaceae) (Шпаков и др., 2004). Рапс – растение длинного дня, быстрорастущее и интенсивно накапливающее большую надземную массу к фазе цветения (Мишуров, Рубан, 2004). За период вегетации рапс потребляет воды в 1,5-2 раза больше, чем зерновые культуры (Брикман, 1983). В начале вегетации (всходы - розетка листьев) в рапсе накапливается относительно невысокое количество сухого вещества, и его потребность во влаге обеспечивается в основном за счет ее запасов в почве. В фазах стеблевания, бутонизации и цветения происходит интенсивное накопление биомассы, использование влаги растениями рапса резко повышается, и количество осадков в этот период вегетации имеет особое значение для их роста и развития. В период зеленый стручок – полное созревание потребность рапса во влаге снижается. Длительная засуха (более 20 дней) в период всходы - стеблевание - цветение снижает продуктивность рапса. В такие годы трудно получить хорошие всходы, и они благоприятны для массового появления вредителей (Новоселов и др., 2009).

В настоящее время для развития отрасли кормопроизводства в регионе возникает необходимость создания устойчивой кормовой базы, обеспечивающей животных кормами, с помощью расширения посевов рапса (Прядильщикова, 2022).

Рапс – культура будущего. Это ценная сельскохозяйственная культура, дающая дешевое пищевое растительное масло и качественный корм (Гольцман и др., 2015; Курбанов и др., 2009; Посыпанов и др., 2007). Семена масличных культур можно использовать для производства экологически чистого биотоплива (Кашеваров и др., 2008; Шевцова, Кальбин, 2017; Starr et al., 1985). Из разряда сельскохозяйственной рапс переходит в разряд культуры стратегической, с доступом не только к продуктам питания и кормам для животных, но и к возобновляемому техническому сырью, которое используется на транспорте и в промышленности (Шевцова, Кальбин, 2017).

Ценность и разнообразие ярового рапса определяются его биологическим потенциалом. Это позволяет выращивать данную культуру в Вологодской области со специфическими почвенно-климатическими особенностями. Яровой рапс – настоящий резервуар для увеличения производства растительного масла и кормового белка, с потенциальной семенной продуктивностью (2,0–4,0 т/га) и зеленой массой (25,0-45,0 т/га) (Шпаар, 2007). Кроме того, рапс является ценным источником зеленой массы на корм и сидераты. В связи с перенасыщением севооборотов зерновыми в современном сельскохозяйственном производстве он играет особую фитосанитарную и средообразующую роль и становится важнейшим фактором биологизации земледелия.

Рапс является высокопродуктивной многоцелевой культурой (Лисицын и др., 2013). Сорт играет большую роль в получении высоких урожаев (Иванов и др., 2010; Серегина, 2014; Гущина, Лыкова, 2016). В настоящее время в Государственном селекционном реестре зарегистрировано более 150 сортов и гибридов ярового рапса, в том числе 50 - по Северо-Западному региону1. Сельскохозяйственные предприятия должны отбирать лучшие сорта и гибриды, более продуктивные и адаптированные к конкретным почвенно-климатическим условиям.

Основными направлениями наращивания производства семян ярового рапса выступают увеличение посевных площадей и повышение урожайности. Для реализации потенциала продуктивности, питательной ценности и эффективности производства зеленой массы и семян ярового рапса первостепенное значение имеет использование в сельскохозяйственном производстве перспективных сортов и адаптированных приемов их возделывания, с тем чтобы сельскохозяйственные организации могли производить рапсовое масло, комбикорма для дойных коров, сбалансированные по основным питательным веществам (Радчиков и др., 2014; Givens et al., 2009).

В последние годы Вологодская область занимается посевом ярового рапса и производством из него растительного масла. Площадь убранного рапса в 2020 году достигла 115 га, а урожайность получена на уровне 18 ц/га семян. В 2021 году площадь уборки увеличилась до 2134 га при урожайности 11 ц/га. В 2022 году посевная площадь возросла до 2441 га при урожайности 22 ц/га (Чернышева, 2022).

Научная новизна работы состоит в том, что впервые на дерново-подзолистых почвах для условий Вологодской области применяется биопрепарат для модификации минеральных удобрений при возделывании сортов и гибридов ярового рапса.

Актуальность исследований обусловлена необходимостью подбора перспективных сортов и гибридов ярового рапса и технологических приемов его возделывания для условий Вологодской области.

Цель работы – изучить различные сорта ярового рапса на зеленую массу и зерно в условиях Вологодской области.

Задачи работы:

• 1)    заложить полевой опыт по изучению сортов и гибридов ярового рапса;

• 2)    обработать посевы ярового рапса биопрепаратами (инокуляция семян перед посевом, модификация минеральных удобрений);

• 3)    провести наблюдения и учеты (фенологические наблюдения, высота растений перед уборкой, продуктивность, питательность);

• 4)    дать оценку эффективности выращивания различных сортов ярового рапса в условиях Вологодской области.

Материалы и методы исследований

Исследования проводились в полевом опыте на опытном поле СЗНИИМЛПХ – обособленного подразделения ФГБУН «Вологодский научный центр РАН», расположенном в д. Дитятьево Вологодского района. Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая, средней окультуренности с рН 5,2, с содержанием подвижного фосфора (Р2О5) 336 мг / кг почвы, обменного калия (К2О) - 119 мг / кг почвы, гумуса - 2,3%. Агрометеорологические условия в течение вегетационного периода развития ярового рапса в 2022 году были различными. Май характеризовался пониженным температурным режимом и избытком влаги, что не позволило реализовать потенциал для форми-

Таблица 1. Схема полевого опыта

№ п/п	Сорт (гибрид)	Фон
1	Джой КВС	Минеральное удобрение N90P60K60
2	Джой КВС	Микробиологический препарат Бисолби-Т
3	Джой КВС	Минеральное удобрение N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т
4	Джером	Минеральное удобрение N90P60K60
5	Джером	Микробиологический препарат Бисолби-Т
6	Джером	Минеральное удобрение N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т
7	Джаз КВС	Минеральное удобрение N90P60K60
8	Джаз КВС	Микробиологический препарат Бисолби-Т
9	Джаз КВС	Минеральное удобрение N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т
Источник: исследования авторов.

рования урожая в целом. Засушливая и жаркая погода установилась с 3-й декады июня и простояла до конца августа. Во 2-й и 3-й декадах июля прошли кратковременные дожди с грозами. Сентябрь был умеренно теплым и влажным.

Полевой опыт по изучению сортов ярового рапса включал 9 вариантов в 3-крат -ной повторности. Изучались три гибрида ярового рапса: Джой КВС, Джером и Джаз КВС на различных фонах: с минеральными удобрениями N₉₀P₆₀K₆₀, с микробиологическим препаратом Бисолби-Т (инокуляция семян перед посевом) и смешанный фон с минеральными удобрениями N₉₀P₆₀K₆₀ + микробиологический препарат Бисолби-Т (инокуляция семян перед посевом + модификация минеральных удобрений) (табл. 1).

Характеристика сортов

Джой KBC – ранний гибрид с высоким потенциалом урожайности. Интенсивно развивается в начальный период роста. Имеет выраженную пластичность при различных сроках сева. Начало цветения раннее. Включен в Госреестр по СевероЗападному региону. Лист зеленый, долей среднее количество, развитие долей среднее, зубчатость края средняя. Время цветения среднее. Лепесток желтый, средней длины, средней ширины. Образование пыльцы имеется. Растение, включая боковые ответвления, длинное. Стручок без носика, носик и цветоножка средней длины. Средняя урожайность в регионе – 10,4 ц/га, на 1,3 ц/га выше стандарта. Вегетационный период – 104 дня. Высота растений – 90– 103 см. Масса 1000 семян – 4,2 г. Среднее содержание жира в семенах – 49,6% (до 52,0%), выше стандарта на 2,8%2.

Джером - холодостойкий среднерослый гибрид, устойчивый к возвратным заморозкам, пригоден для выращивания на всех типах почв. Включен в Госреестр по Северо-Западному региону. Рекомендован для возделывания в Калининградской области. Гибрид 00 типа. Семядоли средние - длинные, широкие. Лист зеленый, длинный, средней ширины, черешок длинный. Зубчатость края листа слабая – средняя, долей среднее количество - много. Время цветения среднее. Лепесток желтый, средней длины – длинный, средней ширины - широкий. Образование пыльцы имеется. Растение по общей длине, включая боковые ответвления, среднее – длинное; при полном цветении – высокое. Стручок без носика короткий, носик средней длины, цветоножка средней длины. Тенденция к формированию соцветия в год посева при посеве поздним летом слабая - средняя. Средняя урожай- ность в регионе 18,9 ц/га, выше стандарта на 4,6 ц/га. Вегетационный период 109 дней. Высота растений 108,0–117,8 см. Масса 1000 семян 4,0 г. Содержание жира в семенах 47,3%. Рекомендуется для возделывания на семена3.

Джаз КВС – ранний пластичный гибрид с высокой засухоустойчивостью. Повышенная устойчивость к осыпанию. Идеален для засушливых регионов. Гибрид 00 типа. Включен в Госреестр по СевероЗападному региону. Лист зеленый, средней длины, среднеширокий – широкий, количество долей малое - среднее, зубчатость края средняя. Растение при полном цветении среднее – высокое, общая длина растения, включая боковые ответвления, среднее - длинное. Стручок (без носика) короткий, носик короткий – средний, цветоножка длинная. Средняя урожайность семян в регионе – 15,8 ц/га (+ 12,3% к уровню стандарта). Содержание жира в семенах – 43–45%, сбор масла – 4,7–8,4 ц/га. Вегетационный период – 99 дней. Высота растений - 102 см4.

Характеристика биопрепарата

Биопрепарат Бисолби-Т (П) - д.в. бактериальные культуры Bacillus subtilis штамм Ч-13, Azotobacter AZ12 и их метаболиты, полученные в процессе культивирования микроорганизмов, нанесенные на тон-коизмельченный носитель. Назначение – инокуляция дражированных и обработанных семян (опудривания) для ускорения роста, развития и увеличения продуктивности основных сельскохозяйственных культур. Оказывает многостороннее воздействие на растительный организм благодаря широкому спектру продуцируемых метаболитов различного физиологического действия. Дополнительный эффект обусловлен высоким содержанием доступного кремния. Кремний способствует лучшему обмену в тканях растений азота и фосфо- ра, выполняет важную роль в формировании устойчивости к различным стрессам, в том числе биотическим. Получаемый эффект – заселение поверхности семян и корневой системы антагонистами патогенов с целью:

• -    защиты от широкого спектра почвенной инфекции, включая фузариозное и вертициллезное увядание, черную ножку и бактериозы;

• -    снижения фитотоксичности от химического протравителя, повышения всхожести и энергии прорастания семян;

  – развития мощной корневой системы, увеличения поглотительной способности корней и эффективности применения минеральных удобрений на 20–30%;

• -    мобилизации почвенных запасов фосфора и фиксации атмосферного азота (до 40 кг/га N в год).

Оценка биохимического состава и качества зерна проведена в лаборатории химического анализа СЗНИИМЛПХ. Исследования включали полевой опыт в соответствии с методикой ВНИИ кормов (Методические указания..., 1987). Статистическая обработка проведена методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1985).

Результаты исследований

На опытном поле посев рапса был проведен 18 мая 2022 года (рис.).

Высота растений варьировалась в зависимости от гибрида и технологических приемов. В сложившихся климатических условиях 2022 года растения развивались в первый месяц медленно. На 11 июня высота растений гибридов ярового рапса была 45–74 см. К уборке на зеленую массу 12 июля 2022 года высота рапса ярового в среднем составила от 63 до 83 см. В среднем наиболее высокорослыми оказались гибриды Джой КВС на фоне N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т и Джаз КВС на фоне N90P60K60.

Рис. Опытное поле после посева

Источник: исследования авторов.

Таблица 2. Продуктивность зеленой массы рапса ярового

№ п/п	Сорт (гибрид)	Фон	Урожайность зеленой массы, т/га	Сбор с 1 га, т
				сухое вещество	переваримый протеин	жир
1	Джой КВС	N 90 P 60 K 60	18,1	3,54	0,40	0,12
2	Джой КВС	Бисолби-Т	13,8	2,74	0,28	0,09
3	Джой КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	19,8	3,88	0,44	0,13
4	Джером	N 90 P 60 K 60	16,4	3,01	0,29	0,09
5	Джером	Бисолби-Т	13,1	2,52	0,24	0,08
6	Джером	N90P60K60 + Бисолби-Т	17,9	3,61	0,35	0,11
7	Джаз КВС	N 90 P 60 K 60	16,7	3,48	0,39	0,12
8	Джаз КВС	Бисолби-Т	13,4	2,71	0,24	0,09
9	Джаз КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	18,3	4,13	0,40	0,14
НСР05                                                                        0,2 т/га
Источник: исследования авторов.

Уборку на зеленую массу проводили в фазу конец бутонизации – начало цветения.

Формирование урожая во многом зависит от агрометеорологических условий, но значимую роль играет соблюдение технологических приемов возделывания и потенциал гибрида.

Учет ярового рапса на зеленую массу был произведен 12 июля 2022 года. В ходе учета урожайности осуществлен отбор образцов зеленой массы ярового рапса на химический анализ для определения содержания питательных веществ.

Урожайность зеленой массы зависела от сорта рапса и применения минеральных удобрений и микробиологического препарата и составляла от 13,8 до 19,8 т/га (табл. 2) .

По урожайности зеленой массы выделились гибриды Джой КВС на фоне N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т, Джаз КВС с фоном N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т. Урожайность сухого вещества составила 3,88 и 4,13 т/га соответственно.

Таблица 3. Питательность зеленой массы сортов рапса ярового

№ п/п	Сорт (гибрид)	Фон	Содержание питательных веществ в 1 кг СВ, %				Обменной энергии, МДж	К. ед., тыс.
			протеин	жир	клетчатка	БЭВ
1	Джой КВС	N90P60K60	16,06	3,41	18,77	53,61	10,72	0,92
2	Джой КВС	Бисолби-Т	15,06	3,16	17,89	56,55	10,84	0,94
3	Джой КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	16,24	3,34	19,19	53,65	10,72	0,92
4	Джером	N90P60K60	14,19	3,04	20,36	55,43	10,52	0,89
5	Джером	Бисолби-Т	14,07	3,27	16,68	59,05	11,01	0,97
6	Джером	N90P60K60 + Бисолби-Т	14,25	3,03	19,77	55,85	10,59	0,90
7	Джаз КВС	N90P60K60	15,92	3,37	19,10	54,02	10,72	0,92
8	Джаз КВС	Бисолби-Т	13,24	3,15	19,35	57,23	10,62	0,90
9	Джаз КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	14,39	3,30	19,08	55,88	10,68	0,91
Источник: исследования авторов.

Таблица 4. Продуктивность семян рапса ярового

№ п/п	Сорт (гибрид)	Фон	Урожайность семян, т/га	Сбор с 1 га, т
				переваримый протеин	жир
1	Джой КВС	N90P60K60	1,8	0,37	0,07
2	Джой КВС	Бисолби-Т	1,4	0,27	0,06
3	Джой КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	2,1	0,46	0,10
4	Джером	N90P60K60	1,5	0,31	0,08
5	Джером	Бисолби-Т	1,3	0,26	0,06
6	Джером	N90P60K60 + Бисолби-Т	1,9	0,41	0,09
7	Джаз КВС	N90P60K60	1,8	0,40	0,10
8	Джаз КВС	Бисолби-Т	1,5	0,31	0,06
9	Джаз КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	2,0	0,40	0,11

НСР 05                                                       0,18 т/га

Источник: исследования авторов.

Питательная ценность полученной зеленой массы ярового рапса составляла по содержанию протеина от 14,07 до 16,24%, по содержанию жира от 3,03 до 3,41% в 1 кг СВ (табл. 3) .

С содержанием протеина 16,06 и 16,24% выделился гибрид Джой КВС на фонах N90P60K60 и минеральное удобрение N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т. Высокое содержание жира выявлено у гибридов Джаз КВС и Джой КВС при внесении N90P60K60 (3,37 и 3,41% в 1 кг СВ).

Учет ярового рапса на зерно был произведен 5 сентября 2022 года. В ходе учета урожайности отобраны образцы семян ярового рапса на химический анализ для определения содержания питательных веществ.

Урожайность семян зависела от сорта рапса, внесения минеральных удобрений и микробиологического препарата и составляла от 1,3 до 2,1 т/га (табл. 4) .

Наибольшая урожайность семян (2,1 т/га) получена у гибрида Джой КВС на фоне N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т, гибрид Джаз КВС с фоном N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т обеспечил 2,0 т/га семян.

Таблица 5. Питательность семян сортов рапса ярового

№ п/п	Сорт (гибрид)	Фон	Содержание питательных веществ в 1 кг СВ, %				Обменной энергии, МДж	К. ед., тыс.
			протеин	жир	клетчатка	БЭВ
1	Джой КВС	N90P60K60	27,93	4,33	10,86	55,07	13,03	1,36
2	Джой КВС	Бисолби-Т	26,58	4,23	16,04	51,84	12,30	1,21
3	Джой КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	29,52	4,83	14,89	49,09	12,61	1,27
4	Джером	N90P60K60	28,52	5,93	16,59	46,94	12,43	1,24
5	Джером	Бисолби-Т	27,16	4,51	16,01	50,57	12,31	1,21
6	Джером	N90P60K60 + Бисолби-Т	29,24	5,12	10,24	54,14	13,34	1,42
7	Джаз КВС	N90P60K60	30,13	6,00	9,98	51,76	13,43	1,44
8	Джаз КВС	Бисолби-Т	28,10	4,47	8,84	57,61	13,43	1,44
9	Джаз КВС	N90P60K60 + Бисолби-Т	27,12	5,76	11,57	54,09	13,13	1,38
Источник: исследования авторов.

Питательная ценность семян ярового рапса составляла по содержанию протеина от 27,12 до 30,13%, по содержанию жира – от 4,23 до 6,0% в 1 кг СВ (табл. 5) .

Высокое содержание протеина обеспечили гибриды Джой КВС на фоне N90P60K60 + микробиологический препарат Бисолби-Т (29,52%) и Джаз КВС на фоне N90P60K60 (30,13%). У гибридов Джером и Джаз КВС с фоном N90P60K60 содержание жира составило 5,93 и 6,0% в 1 кг СВ.

Выводы

В агрометеорологических условиях 2022 года гибриды рапса ярового обеспечили высокую урожайность зеленой массы и семян на смешанном фоне с модификацией минерального удобрения препаратом, основу которого составляет грампо-ложительная спорообразующая бактерия Bacillus subtilis. Применение микробиологического препарата ускорило появление всходов, происходило более интенсивное накопление биомассы растений.

Гибриды ярового рапса (Джой КВС, Джаз КВС и Джером) на смешанном фоне обеспечили сбор зеленой массы 17,9–19,8 т/га, сухого вещества ‒ 3,61–4,13 т/га. Обработка минеральных удобрений микробиологическим препаратом достоверно увеличила урожайность на 9–10%. Наибольший урожай семян 1,9–2,1 т/га сформировали гибриды (Джой КВС, Джаз КВС и Джером) на фоне N90P60K60 + микробиологический препарат.

Джой КВС превосходил по урожайности зеленой массы и семян гибриды Джаз КВС и Джером на 1,5 и 1,9 т/га зеленой массы, на 0,1 и 0,2 т/га семян соответственно.

С содержанием протеина в зеленой массе 16,06 и 16,24% выделился гибрид Джой КВС на N90P60K60 и смешанном фоне. Высокое содержание жира выявлено у гибридов Джаз КВС и Джой КВС при внесении N90P60K60 (3,37 и 3,41% в 1 кг СВ).

Высокое содержание протеина в семенах обеспечили гибриды Джой КВС на смешанном фоне с модификацией минерального удобрения препаратом (29,52%) и Джаз КВС при внесении N90P60K60 (30,13%). У гибридов Джером и Джаз КВС с фоном N90P60K60 содержание жира составило 5,93 и 6,0% в 1 кг СВ.

Вклад авторов исследований заключается в изучении различных сортов ярового рапса на зеленую массу и зерно, выращиваемых в условиях Вологодской области, на продуктивность, питательную ценность, их отзывчивость на минеральные удобрения и биопрепарат.

В практическом плане результаты научной работы должны продолжаться с целью содействия развитию научнотехнического потенциала региона за счет внедрения в сельскохозяйственное производство перспективных, адаптированных к климатическим условиям сортов и эффективных приемов их возделывания.

Несмотря на то, что в климатических условиях 2022 года выделился гибрид Джой

КВС, однозначно рекомендовать внедрение его в производство преждевременно, так как погодные особенности Вологодской области связаны с определенными рисками, поэтому в 2023–2024 гг. исследования по изучению рапса ярового необходимо продолжить.