Оценка влияния систем распределения и дозирования семян селекционных сеялок на урожайность озимого ячменя

Введение. Повышение эффективности отрасли растениеводства является одним из важнейших факторов стабилизации сельскохозяйственного производства. Ускорение этого процесса может быть достигнуто в первую очередь за счет рационального использования имеющихся резервов агротехнических факторов и достижений современной селекции.

Ячмень – культура продовольственного, кормового и пивоваренного использования. Ареал его распространения очень велик, достигая 70º с.ш., а к югу – до экваториальной области. Ячмень возделывают и в южном полушарии, в горных районах посевы других зерновых культур встречаются реже посевов ячменя, так как скороспелость и засухоустойчивость данной культуры обеспечивает её высокие и стабильные урожаи во всех почвенно-климатических зонах возделы- вания. Сельскохозяйственной практике известны две биологические группы ячменя – озимая и яровая [1–7].

Озимый ячмень – значимая техническая, кормовая и продовольственная культура. Из его зерна приготавливают перловую и ячменную крупу, также эта культура обеспечивает сырьем пивоваренную промышленность. Озимый ячмень, рано убираемый с поля, считается хорошим предшественником для многих культур в севообороте.

В благоприятных для выращивания зонах озимый ячмень обеспечивает более высокую урожайность (на 1,0–1,5 т/га), чем яровой [1–3]. Объясняется это тем, что озимый ячмень, кроме осенних осадков, также эффективно использует ранневесеннюю влагу, созревание происходит рано, до появления сухих юговосточных ветров, давая зерно более полновесное, чем позже созревающий яровой ячмень. В условиях Краснодарского края урожайность озимого ячменя в среднем составляет 5,0–6,5 т/га, в Ростовской области она несколько ниже [1]. Эти положительные качества озимого ячменя определяют его востребованность в производстве и необходимость постоянного совершенствования агроприемов его возделывания.

Урожайность этой ценной культуры зависит не только от биологического потенциала каждого конкретного сорта или гибрида, но и от того, насколько средства механизации технологических процессов позволяют этот потенциал реализовать. При возделывании ячменя, как и других сельскохозяйственных культур, одной из наиболее ответственных операций является посев, качество и сроки реализации которого существенным образом влияют на величину получаемого урожая [8]. В связи с этим целью представленного исследования является предварительная оценка влияния систем распределения и дозирования семян селекционных сеялок на урожайность семенных посевов озимого ячменя, на примере сортов и линий селекции Кубанского ГАУ.

Методика исследования. Исследования проводились в 2015–2017 сельскохозяйственных годах в двух почвенно-климатических зонах: в учебно-опытном хозяйстве «Кубань» (г. Краснодар) и Агротехнологиче-ском центре АЧИИ (г. Зерноград Ростовской области). Почвы опытных участков представлены черноземами, климат сравнительно благоприятен для возделывания озимого ячменя. Исследования проводили согласно методике, принятой в Госкомиссии по сортоиспытанию [9]. В эксперименте использовались сорта селекции Кубанского государственного аграрного университета – Кубагро-1, Агродеум, Кубагро-3, Кубагро-12.

В условиях опытной станции Кубанского ГАУ на полях учхоза «Кубань» исследования выполнены в мелкоделяночном стационарном эксперименте.

Размер опытной делянки – 15 м2, повторность четырёхкратная. Предшественник – озимый рапс.

Посев производили навесной сеялкой «Клён-1,5 С» [10] в агрегате с трактором МТЗ-82. Сеялка данного типа используется для посева опытных делянок на втором и третьем этапах селекционного процесса зерновых культур. Сеялка оснащена высевающим аппаратом с электроприводом и электромеханическим распределителем семян по сошникам, что обеспечивает высев подготовленной навески семян на заданную длину делянки полностью без остатка. Кроме того, сеялка «Клён-1,5 С» комплектуется пультом управления и контроля высевом, с которого производится точная и быстрая установка нормы высева; контроль и звуковая сигнализация неисправностей сеялочного агрегата; учет пройденного расстояния, номера делянки и скорости движения.

В Азово-Черноморском инженерном институте исследования проводили в условиях научного севооборота в питомнике экологического сортоиспытания. Основную обработку и подготовку почвы, посев и уходные мероприятия проводили в соответствии с общепринятой технологией для условий южной зоны Ростовской области. Посев озимого ячменя по предшественнику черный пар проводили обычным рядовым. Учетная площадь делянок – 33,3 м², повторность – трехкратная.

Для посева опытных делянок использовали селекционную сеялку СН-16 в агрегате с трактором Т-25. Данная сеялка оборудована многоступенчатой коробкой передачи, обеспечивающей 72 передаточных отношения, что позволяет быстро и точно изменять норму высева семян [11]. Кроме того, форма бункера и специальное оборудование позволяют оперативно и качественно очищать сеялку от семян предыдущего сорта. Таким образом, конструкция сеялки обеспечивает качественный посев делянок конкурсного и экологического сортоиспытаний, а также участков размножения новых перспективных сортов полевых культур.

а – сеялка «Клен-1,5 Б»; б – сеялка СН-16Б Рисунок 1 – Исследуемые селекционные сеялки

Исследуемые сеялки достаточно сильно различаются конструктивно (рисунок 1). При этом в качестве основного отличительного признака можно выделить систему дозирования и распределения семян. Сеялка СН-16 по типу компоновки относится к моноблочным, в таких сеялках каждый высевающий аппарат обеспечивает дозирование и подачу семян в «свой» конкретный сошник. В сеялке «Клен-1,5 С» основной функцией высевающего аппарата является не дозирование, а распределение заранее отмерянной дозы семян по сошникам [11].

В обоих случаях глубина заделки семян составила 4–6 см, норма высева – около 480 всхожих семян на 1 м2 при междурядьях 150 мм.

Уборку урожая проводили малогабаритным селекционным комбайном «Тerrion 2010» однофазным способом при полной спелости зерна . В качестве параметра оптимизации в исследовании была принята урожайность озимого ячменя по делянкам, засеянным исследуемыми машинами. Собранный с каждой делянки урожай взвешивали в поле и пересчитывали на 14%-ную влажность.

При этом учитывалось, что урожайность – это, в первую очередь, биологический признак, который обуславливается взаимодействием генотипа с окружающей средой и является дифференцированным. В связи с этим в исследовании предварительно был проведен анализ следующих элементов структуры урожая рассматриваемых сортов и линий озимого ячменя: продуктивный стеблестой, число зёрен в колосе, масса 1000 зёрен, масса зерна с одного колоса. В среднем за два года исследований не было отмечено значительного варьирования изученных сортов и линий озимого ячменя по количеству продуктивных стеблей на 1 м2. Усредненные результаты анализа элементов структуры урожая при использовании исследуемых сеялок представлены в таблице.

Результаты исследований и их обсуждение. Все изучаемые в эксперименте образцы уступали стандарту по густоте стояния (таблица), наиболее разреженный стеблестой был отмечен у сорта «Кубагро-1» – 529 шт./м².

Элементы структуры урожая сортов и линий озимого ячменя, среднее за 2016–2017 гг.

Сорт, линия	Число продуктивных стеблей, шт./м2	Число зёрен с колоса, шт.	Масса
			1000 зёрен, г	зерна с 1 колоса, г
«Кондрат» (ст.)	691	73,0	32,6	2,37
«Кубагро-1»	529	62,0	33,6	2,08
«Кубагро-3»	658	53,0	28,9	1,53
«Кубагро-12»	664	70,0	34,5	2,41
«Агродеум»	637	29,0	41,0	1,18
Среднее значение показателя	636	57,4	34,1	1,91
Среднее квадратическое отклонение	62,74	17,67	3,93	0,54
Коэффициент вариации, %	9,86	30,78	11,52	28,27

В качестве наиболее перспективной линии безостого озимого ячменя можно выделить линию Кубаг-ро-12, которая по озерненности колоса (70,0 шт.) незначительно уступила стандарту Кондрат (73,0 шт.). Эта же линия сформировала наиболее крупное зерно среди плотноколосых сортов с массой 1000 зерен – 34,5 г, что обеспечило наибольшую массу зерна с одного колоса – 2,41 г, при 32,6 и 2,37 г соответственно у стандарта Кондрат. Наибольшая масса 1000 зерен отмечена у двурядного сорта Агродеум – 41,0 г. Однако низкое число зерен отрицательно отразилось на массе зерна с колоса – 1,18 г.

В дальнейшем исследовании приведенная урожайность озимого ячменя определялась для каждого сорта (линии) отдельно. При этом было установлено, что в более жестком по влагообеспеченности 2016 году изучаемые сорта и линии были на уровне или ниже стандарта, а в условиях 2017 года превзошли стандарт по урожайности. Соответственно в 2017 году урожайность всех сортов и линий озимого ячменя в обеих зонах была выше, чем в 2016 году.

Данные об урожайности различных сортов и линий озимого ячменя, высеянного исследуемыми сеялками, в графическом виде представлены на рисунках 2 и 3.

Совместный анализ данных рисунков 2 и 3 позволяет заключить следующее:

– способ и качество распределения заданной дозы семян по рядкам неоднозначно влияет на последующую урожайность ячменя. Так, например, для сортов (линий) Кондрат и Кубагро-1 применение моноблочной сеялки с индивидуальным дозированием семян в каждый сошник привело к незначительному снижению урожайности по сравнению с посевами, выполненными сеялкой «Клен-1,5 С», для других сортов и линий – к повышению. В среднем по посевам моноблочной сеялкой урожайность оказалась выше на 4,4%, чем по посевам, выполненным сеялкой, оснащенной центробежным распределителем;

Рисунок 2 – Урожайность сортов и линий озимого ячменя, высеянных сеялкой «Клен-1,5 С»

9,5

Кондрат Кубагро -1 Кубагро -3 Кубагро -12 Агродеум

Сорт, линия ^■32016 г. ^К 2017 г. д среднее за 2 года

Рисунок 3 – Урожайность сортов и линий озимого ячменя, высеянных сеялкой СН-16

– наибольшая разница в средней урожайности по посевам, выполненным различными машинами, наблюдалась для сорта и линии Кубагро-12 и Агродеум (8,4 и 14,6% соответственно). Это, видимо, может быть объяснено их биологическими особенностями: линия озимого ячменя Кубагро-12 изначально обладала наиболее высоким биологическим потенциалом из всех исследуемых, а сорт Агродеум из всех рассмотренных аналогов наиболее активно реагирует на изменение условий внешней среды, что видно из сравнения данных за 2016 и 2017 гг.;

– для посевов, выполненных моноблочной сеялкой, характерна меньшая величина варьирования урожайности по годам, чем для посевов, выполненных сеялкой с центробежным распределением.

Необходимо отметить, что полученные результаты и выводы носят очень примерный, предвари- тельный характер, поскольку в опытах посев семян исследуемыми сеялками производился по различным предшественникам, в разных агроландшафтных и даже климатических условиях.

Заключение. Проведенные поисковые эксперименты позволили сделать вывод о том, что показатели качества работы систем дозирования и распределения семян различных конструкций оказывают существенное влияние на последующую урожайность сельскохозяйственных культур. Опыт, проведенный на различных сортах и линиях озимого ячменя селекции Кубанского ГАУ, показал, что в среднем по посевам моноблочной сеялкой урожайность оказалась выше на 4,4%, чем по посевам, выполненным сеялкой, оснащенной центробежным распределителем. При этом наибольшая разница в средней урожайности по посевам, выполненным различными машинами, наблюда- лась для наиболее урожайных и наименее резистентных сортов. Полученные результаты носят предварительный характер, поскольку в опытах посев семян исследуемыми сеялками производился по различным предшественникам, в разных агроландшафтных и даже климатических условиях. Тем не менее полученные данные позволили наметить наличие нерешенной аг-роинженерной проблемы, выявить необходимость и перспективность проведения полноценного, многолетнего полевого опыта по исследованию влияния систем дозирования и распределения семян сеялок, в том числе и селекционных, на урожайность озимого ячменя и других культур сплошного сева.