Продуктивность звеньев зернопропашного севооборота со льном и горчицей
Автор: Лукомец B.М., Бушнев А.С., Мамырко Ю.В.
Статья в выпуске: 1 (138), 2008 года.
Бесплатный доступ
Изучена продуктивность масляного льна (Linum usitatissimum L.), горчицы (Brassica juncea) и белой горчицы (Brassica alba) в качестве предшествующих культур для озимой пшеницы при севообороте с последовательностью пшеницы-льна / горчицы. Оценивалась производительность такой ротации с масличными культурами с последующей озимой пшеницей «Победа-50» в средах центральной зоны Краснодарского края.
Короткий адрес: https://sciup.org/142171294
IDR: 142171294
Текст обзорной статьи Продуктивность звеньев зернопропашного севооборота со льном и горчицей
Введение. Выращивание масличных культур является важной частью сельскохозяйственного производства многих стран. Получаемые из них растительные масла составляют, с одной стороны, основу питания человека, с другой стороны, — это необходимое сырье для различных отраслей промышленности.
В России возделывается достаточно большое количество разных масличных культур, способных произрастать в основных сельскохозяйственных зонах страны. Правильный их выбор с учетом биологических особенностей культуры, агроклиматического потенциала регионов, задач, стоящих перед агропромышленным производством, будет служить хорошим фундаментом устойчивого развития сельского хозяйства нашей страны [1].
Земледелие южных регионов Российской Федерации постепенно наращивает темпы производства как зерна, так и другой растениеводческой продукции, в частности - производство масличных культур. Природные и трудовые ресурсы агропромышленного комплекса Южного Федерального округа позволяют полностью обеспечить продовольственные потребности населения его территорий, а также решать вопросы поставок сельскохозяйственной продукции в другие регионы.
Вместе с тем в земледелии назрела необходимость разработки и последующего освоения систем земледелия нового поколения - адаптивноландшафтных, которые позволяют наиболее полно и рационально использовать природные и технические ресурсы, основой которых являются севообороты, адаптивные к конкретным природным условиям - прежде всего к типам ландшафтов, почве и климату [2].
В практике земледелия в зависимости от состава и биологических особенностей возделываемых культур, почвенных и климатических условий главной причиной, вызывающей необходимость корректировки севооборота, может быть одна или другая, или разные их комбинации. Так, в засушливых районах из всех факторов жизни растений в минимуме находится влага, поэтому состав сельскохозяйственных культур и их чередование в се- вообороте должны быть направлены на смягчение неблагоприятного водного режима и более полное использование выпадающих осадков, а на почвах с низким содержанием питательных веществ или на фоне невысокого естественного плодородия, но с достаточным увлажнением при недостатке удобрений подбор и чередование культур устанавливается таким образом, чтобы оно способствовало обогащению и использованию питательных веществ, сохранению почвенного плодородия [3].
Ведущим направлением в земледелии южных регионов страны является производство зерна. Посевные площади зерновых культур здесь занимают более 50-55 % пашни, а в отдельных узкоспециализированных хозяйствах значительно больше. В Южном Федеральном округе производится более 25 % зерна России. Основная производственная культура - озимая пшеница - занимает около трети пашни [2].
Вследствие биологических особенностей озимых зерновых культур и особенно срока их посева они предъявляют следующие требования к предшественникам: 1) наличие необходимого количества продуктивной влаги для получения хороших всходов и осеннего периода жизни растений; 2) наличие в пахотном слое почвы достаточного запаса питательных легкодоступных веществ необходимых для осеннего периода вегетации озимых культур; 3) чистота полей от сорняков, особенно многолетних, двулетних, озимых и зимующих; 4) чистота почвы и растительных остатков от возбудителей болезней и вредителей, представляющих опасность для данной озимой культуры; 5) наличие необходимого для подготовки почвы периода между уборкой предшествующей культуры и посевом озимых. Возможность удовлетворения каждого из этих требований неодинакова и зависит от почвенно-климатических условий и уровня агротехники [3].
В Южном Федеральном округе в условиях недостаточного увлажнения при отсутствии орошения наибольшую трудность представляет удовлетворение потребностей растений в воде. Поэтому предшественники оцениваются прежде всего по количеству оставляемой после их уборки продук- тивной влаги в пахотном и корнеобитаемом слоях почвы, и в случае достаточной обеспеченности водой и питательными веществами главными оценочными критериями будут показатели, характеризующее санитарное состояние почвы и поля.
Наряду с основными масличными культурами, возделываемыми в Южном Федеральном округе, – подсолнечником и соей, яровые масличные культуры лен и горчица являются потенциально перспективными в производстве растительных масел. Отличительные особенности этих культур – это, прежде всего, ранний срок сева (третья декада марта–первая декада апреля), короткий период вегетации – 70-90 дней и высокая потенциальная урожайность – до 2,5 т/га.
Анализ научной литературы и передового опыта возделывания льна и горчицы в Южном Федеральном округе подтверждает агрономическую значимость данных культур как предшественников для озимых колосовых. Сазанова и Минкевич отмечали положительное действие льна масличного и сарепт-ской горчицы как предшественников пшеницы, которое сказывается не только на урожае зерна, но и качестве семян и соломы [4, 5]. Однако специальных исследований, посвященных этой тематике, не проводилось, и в связи с этим во ВНИИМК разработан и всесторонне изучается восьмипольный зернопропашной севооборот, включающий в себя озимую пшеницу, занимающую 50 % севооборота, и масличные культуры: лен масличный, подсолнечник, соя и горчица, с насыщением по 12,5 % каждой. Данный севооборот разработан учеными ВНИИМК с учетом всех научно-теоретических и практических разработок. Он ориентирован на внедрение на выщелоченных черноземах Южного Федерального округа в хозяйствах, специализирующихся на производстве зерновых и масличных культур.
В связи с недостаточным количеством проведенных ранее исследований нами была изучена продуктивность сортов льна масличного, сарепт-ской и белой горчицы и продуктивность звеньев этих культур с озимой пшеницей в зернопропашном севообороте на выщелоченных черноземах Западного Предкавказья.
Условия и методика проведения опытов. Исследования проводили в 2005-2007 гг. на центральной экспериментальной базе ВНИИМК методом полевого стационарного опыта в 4-кратной повторности. На озимой пшенице общая площадь делянки составила 105,2м², учетная – 58,0 м2, на сортах льна и горчицы общая и учетная площадь делянок была 52,6 и 29,0 м2 соответственно.
Почва опытного участка – чернозем слабогумусный, выщелоченный сверхмощный, тяжелосуглинистого гранулометрического состава. В пахотном слое почвы содержится гумуса 3,40 %, азота – от 8,7 до 9,6 мг/кг, подвижного фосфора – 231 мг/кг, обменного калия – 285 мг/кг, подвижного цинка – 3,92 мг/кг, подвижного бора – 0,33 мг/кг, подвижного молибдена – 0,27 мг/кг. Реакция почвенного раствора слабокислая (pHсол. 5,14-5,45). Почва хорошо оструктурена, агрономически ценных агрегатов > 60 %. Водно-физические свойства благоприятны для накопления и сохранения влаги.
Объектами исследований являются сорта льна масличного ВНИИМК 620 и ВНИИМК 630, горчицы белой Радуга, горчицы сарептской Ракета и озимой пшеницы Победа 50.
Агротехника. На опытном участке под озимую пшеницу в августе–сентябре проводилась поверхностная обработка почвы дисковыми орудиями и далее до посева, по мере отрастания сорняков и падалицы предшествующих культур, 1-2 дисковых лущения. Под лен масличный и горчицу в системе основной обработки почвы применялась отвальная вспашка.
Весной, во все годы исследований, в период начала отрастания озимой пшеницы проводилась подкормка азотом в дозе N 30 . Весенняя (предпосевная) обработка почвы под лен и горчицу заключалась в выравнивающей предпосевной культивации на глубину 5-6 см. Семена льна и горчицы были обработаны фунгицидно-инсектицидной композицией, состоящей из разрешенных к применению химических препаратов. Посев осуществлялся в третьей декаде марта–первой декаде апреля, что соответствует оптимальным срокам, рекомендованным ВНИИМК. Для эффективного подавления сорняков в посевах льна масличного применяли в фазе «елочки» баковую смесь: секатор, ВДГ (0,18 кг/га) и фюзилад Форте, КЭ (1 л/га), а в посевах горчицы – фюзилад Форте, КЭ (1 л/га) и лон-трел гранд, ВДГ (0,12 кг/га). В случае заселения вредителями численностью выше экономического порога вредоносности проводились обработки посевов масличных культур инсектицидами, а озимой пшеницы – инсектицидами, фунгицидами и гербицидами. Уборка озимой пшеницы проводилась прямым комбайнированием малогабаритным комбайном «Сампо 500», а льна и горчицы – малогабаритным комбайном «Хеге-125».
Результаты и обсуждение. Урожайность, как один из определяющих факторов повышения экономической эффективности возделывания сельскохозяйственных культур, зависит от природно-климатических условий, размещения и специализации производства, уровня интенсификации, агротехники.
Исследования показали, что урожайность изучаемых сортов льна в годы проведения исследований отличалась по годам. У сорта ВНИИМК 620 она была существенно выше, чем у сорта
ВНИИМК 630 на 0,23 и 0,25 т/га и составила 2,00 и 1,28 т/га соответственно в 2005 и 2007 гг. В 2006 г. существенных различий в урожайности у изучаемых сортов не наблюдалось, и она была на уровне 2,12–2,15 т/га (табл. 1).
Таблица 1 – Урожайность масличных культур в зернопропашном севообороте, т/га
ЦЭБ ВНИИМК
Культура |
Сорт |
Год |
Среднее |
||
2005 |
2006 |
2007 |
|||
Лен |
ВНИИМК 620 |
2,00 |
2,12 |
1,28 |
1,80 |
ВНИИМК 630 |
1,77 |
2,15 |
1,02 |
1,65 |
|
НСР 05 |
F
p
|
F
p
|
0,16 |
0,22 |
|
Горчица белая |
Радуга |
0,56 |
1,09 |
1,00 |
0,88 |
Горчица сарептская |
Ракета |
1,41 |
1,79 |
1,30 |
1,50 |
НСР 05 |
F
p
|
0,17 |
0,13 |
0,18 |
Таким образом, продуктивность льна масличного в звене специализированного севооборота определяется как сортовыми особенностями, так и условиями выращивания. Установлено, что сбор масла в благоприятные по увлажнению и температуре годы составляет 0,88-0,92 т/га в зависимости от сорта, а в неблагоприятные годы – 0,42-0,53 т/га, причем в этом случае наибольший сбор масла отмечался у сорта ВНИИМК 620, который является более стабильным по отношению к погодным условиям года. Урожайность горчицы белой стабильна во все годы изучения, но уступает по продуктивности горчице сарептской, снижая и суммарную продуктивность звена с озимой пшеницей.
Возделываемый в настоящее время в Краснодарском крае сорт озимой мягкой пшеницы Победа 50 относится к группе стабильно высококачественных сортов и может формировать урожайность на уровне 9,0-10,0 т с 1 га. Однако в условиях производства он не всегда реализует свои потенциальные возможности, ввиду несоответствия условий выращивания требованиям, предъявляемым данным сортом. Для достижения высокой продуктивности необходимы такие технологии выращивания и ее элементы, которые бы обеспечили посевы всеми факторами жизни в количествах, требуемых для получения высокого урожая зерна с соответствующими качественными показателями. Одним из таких факторов являются предшествующие культуры.
Урожайность озимой пшеницы в среднем за годы исследований изменялась по предшественникам от 3,80 до 5,12 т с 1 га (табл. 2).
Анализ данных по урожайности зерна озимой пшеницы по годам исследований показал, что условия лета–осени 2005 г. складывались весьма благоприятно для своевременной и тщательной подго- товки почвы под озимую пшеницу и способствовали более дружным всходам. В связи с этим, урожайность озимой пшеницы по предшественникам горчица белая и сарептская составила 5,10 и 5,12 т/га соответственно, что было существенно выше, чем по сортам льна. В 2007 г. урожайность озимой пшеницы по изучаемым предшественникам была на одном уровне и варьировала от 3,80 до 4,00 т/га.
Таблица 2 – Урожайность зерна озимой пшеницы (сорт Победа 50) в зависимости от предшественника, т/га
ВНИИМК, 2006-2007 гг.
Предшественник, сорт |
Год |
Среднее |
|
2006 |
2007 |
||
Лен ВНИИМК 620 |
4,16 |
3,98 |
4,09 |
Лен ВНИИМК 630 |
4,14 |
3,80 |
3,97 |
Горчица белая Радуга |
5,10 |
3,98 |
4,54 |
Горчица сарептская Ракета |
5,12 |
4,00 |
4,56 |
НСР 05 |
0,36 |
0,60 |
Анализ суммарной продуктивности звеньев севооборота методом пересчета урожая в зерновые единицы позволил выявить количественную сторону полученной продукции. Установлено, что продуктивность звеньев севооборота зависела в большей степени от предшественника озимой пшеницы. При пересчете в зерновые единицы урожайность сортов льна масличного во все годы исследований была выше урожайности видов горчицы (табл. 3).
Таблица 3 – Урожайность льна и горчицы, т з.е. с 1 га
ВНИИМК, 2005-2007 гг.
Культура, сорт |
Год |
Среднее |
||
2005 |
2006 |
2007 |
||
Лен ВНИИМК 620 |
3,30 |
3,50 |
2,11 |
2,97 |
Лен ВНИИМК 630 |
2,92 |
2,15 |
1,68 |
2,25 |
Горчица белая Радуга |
0,94 |
1,72 |
1,56 |
1,41 |
Горчица сарептская Ракета |
1,53 |
2,79 |
2,03 |
2,12 |
Так, в 2004-2005 гг. уровень продуктивности звена севооборота масличная культура–озимая пшеница был от 5,77 до 6,16 зерновых единиц с 1 га. За время исследований (2005-2007 гг.) было установлено, что в среднем наибольшая продуктивность отмечена в звеньях севооборота со льном масличным (табл. 4).
Наблюдались различия в продуктивности звеньев с сортами льна масличного. Так, в звене севооборота лен (сорт ВНИИМК 620)–озимая пшеница – продуктивность звена в среднем за 2005-2007 гг. составила 7,47 т з.е., а в звене лен (сорт ВНИИМК 630)–озимая пшеница она была на 0,96 т з.е. меньше и составила 6,51 т з.е. с 1 га.
Наименьшая продуктивность отмечена в звене севооборота горчица (сорт Радуга)–озимая пшеница и в среднем за 2005-2007 гг. она составила 5,87 т з.е. с 1 га. Продуктивность звена горчица (сорт Ра-кета)–озимая пшеница была на одном уровне со звеном лен (сорт ВНИИМК 630)–озимая пшеница и на 0,85 т з.е. с 1 га выше, чем в звене с горчицей (сорт Радуга).
Таблица 4 – Продуктивность звеньев в специализированном восьмипольном севообороте с масличными культурами, т з.е. с 1 га
ВНИИМК, 2005-2007 гг.
Звено |
Год |
Среднее |
|
20052006 |
20062007 |
||
Лен (сортВНИИМК620)– озимая пшеница |
7,46 |
7,48 |
7,47 |
Лен (сортВНИИМК630)– озимая пшеница |
7,06 |
5,95 |
6,51 |
Горчица (сорт Радуга)–озимая пшеница |
6,04 |
5,70 |
5,87 |
Горчица (сорт Ракета)–озимая пшеница |
6,65 |
6,79 |
6,72 |
Наиболее важными качественными показателями зерна пшеницы являются содержание белка и клейковины, которые определяют не только питательную ценность зерна, но и такое его технологическое свойство, как выход муки.
Согласно ГОСТу (№ 13566-1-68) для характеристики сортов пшеницы по хлебопекарным качествам к ценным по качеству относится пшеница с содержанием белка и клейковины не менее 13 и 25 % соответственно, а к сильным – с содержанием белка и клейковины не менее 14 и 28 % соответственно.
В наших исследованиях в среднем за 20052007 гг. у озимой пшеницы сорта Победа 50 (в зависимости от предшественника) процент содержания белка и клейковины в зерне варьировал от 14,1 до 14,9 % и от 28,0 до 29,5 % соответственно (табл. 5).
Таблица 5 – Содержание белка и сырой клейковины в зерне озимой пшеницы (сорт Победа 50) в зависимости от предшественников, %
ВНИИМК, 2006-2007 гг.
Предшественник |
Год |
Содержание |
|
белок |
сырая клейковина |
||
Лен |
2006 |
14,9 |
29,4 |
2007 |
14,2 |
28,0 |
|
Среднее |
14,6 |
28,7 |
|
Горчица |
2006 |
14,7 |
29,5 |
2007 |
14,1 |
28,1 |
|
Среднее |
14,4 |
28,8 |
Учеными установлено, что содержание белка в зерне в большей степени связано с воздействием агротехнических приемов и в меньшей степени с метеоусловиями в период вегетации [6]. Незначи- тельное влияние оказывал на этот показатель такой фактор, как вид предшественника.
По предшественнику лен содержание белка в зерне озимой пшеницы 2006 г. составило 14,9 %, что больше на 0,7 %, чем в 2007 г. По предшественнику горчица содержание белка было 14,7 % в 2006 г. и 14,1 % в 2007 г. Положительное влияние высоких температур воздуха на повышение содержания белка в зерне и в целом на его качество объясняется снижением интенсивности фотосинтеза и торможением образования крахмала, а также усилением процесса дыхания, а в связи с этим и расхода углеводов. Эти два физиологических процесса, а также продолжающееся, в процессе формирования урожая, поглощение растениями азота из почвы, которое является более устойчивым процессом, чем фотосинтез, способствовали повышению концентрации азота в растениях, а следовательно, и повышению содержания белка в зерне озимой пшеницы [6].
За годы проведения наших исследований была выявлена вариабельность показателей качества зерна в зависимости от предшественников. В среднем за 2006-2007 гг. содержание сырой клейковины в зерне озимой пшеницы в зависимости от предшественников колебалось от 28,0 до 29,5 %. Наибольшее ее количество по предшественнику лен и горчица было в 2006 г. и составило 29,4 и 29,5 % соответственно. В среднем за 2005-2007 гг. процент белка и сырой клейковины по предшественнику лен были 14,6 и 28,7 %, по предшественнику горчица получены близкие значения – 14,1 и 28,0 % соответственно. Это говорит о том, что качество семян озимой пшеницы мало зависит от изучаемых предшественников.
Таким образом, во все годы исследований, по масличным предшественникам лен и горчица, формировалось зерно Ι группы качества, что в соответствии с ГОСТом отвечало требованиям «сильной» пшеницы.
Заключение. В результате изучения продуктивности звеньев с масличными культурами установлено:
― при возделывании озимой пшеницы по предшественникам лен и горчица возможно получение зерна сильной группы по хлебопекарным качествам, что дает высокую оценку изучаемым предшественникам;
― в изучаемом специализированном севообороте продуктивность звена лен–озимая пшеница с различными сортами льна масличного стабильна по годам исследования;
― в условиях Северного Кавказа на выщелоченных черноземах альтернативой ведущим традиционным масличным культурам как в крупных, так и малых сельскохозяйственных предприятиях, может служить возделывание льна масличного и горчицы.