Результаты экологического испытания сортов люпина узколистного в условиях Кировской области

Введение. Одна из главных функций производства в отрасли сельского хозяйства – обеспечение сохранения и улучшения почвенного плодородия. Это позволяет стабилизировать агроэкосистему, способствует охране окружающей среды и повысит уровень конкурентоспособности земледелия в целом [3, 4]. Снижение плодородия почв на фоне необходимости повышения урожайности сельскохозяйственных культур и получения высококачественной продукции является одной из проблем современного земледелия. Кроме того, в последние годы набирает популярность направление, предусматривающее снижение уровня химизации земледелия и увеличения степени его биологизации [1, 2].

Бобовые культуры традиционно рассматривались земледелами как источники благоприятного влияния как на почву, так и последующие культуры в севообороте [5, 6]. Люпин узколистный благодаря симбиозу с микроорганизмами обладает способностью фиксировать атмосферный азот воздуха, а также способен мобилизовывать труднодоступные фосфаты из почвы. Его можно выращивать без применения минеральных удобрений или при сниженном уровне их внесения [8, 9]. Эту культуру можно рассматривать как возобновляемый ресурс для восстановления почвенного плодородия, снижения уровня химизации с целью перехода к органическому земледелию, ведь он способен обогащать почву легкоразлагаемым органический веществом, способным активизировать жизнедеятельность почвенных микроорганизмов и улучшать их качественный состав [10].

В настоящее время в структуре посевных площадей Кировской области зернобобовые культуры занимают около 5%, отдельного учета по доле люпина не проводится. Узколистный люпин – единственный из однолетних видов этой культуры, способный давать стабильный урожай зерна на северо-востоке Нечерноземной зоны РФ [1, 2].

Расширение спектра возделываемых зернобобовых культур в совокупности с увеличением их доли в структуре посевных площадей и расширением сортового разнообразия является актуальным направлением исследований.

Цель исследований – оценить урожайность зерна сортов люпина узколистного в условиях Кировской области.

Задачи:

• 1.    Провести сравнительную оценку по показателям, обеспечивающим урожайность зерна в полевых условиях.

• 2.    Провести анализ сортов люпина узколистного по урожайности зерна.

• 3.    Проанализировать элементы структуры продуктивности сортов люпина узколистного.

Условия, материалы и методы. Материал для исследования – сорта люпина узколистного селекции ВНИИ люпина филиала ФГБНУ «ФНЦ кормопроизводства и агроэкологии им. В.Р. Вильямса»: Сидерат 46, Брянский кормовой и Ленинградского НИИСХ филиала ФГБНУ ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха: Аккорд, Федоровский, Меценат. В качестве контроля использовали горох посевной сорта Указ, т.к. эта культура занимает значительные площади в Кировской области и является одним из источников улучшения почвенного плодородия как в чистом виде, так и в смеях со злаковыми культурами.

Исследования проведены на базе Агротехнопарка ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ в 2021-2022 гг. Учетная площадь делянки составила 4,5 м², повторность 4-кратная [8]. Почвы участка дерново-среднеподзолистые, среднесуглинистые, слабокислые, средней степени обеспеченности подвижным фосфором и обменным калием. В качестве предшественника использовали в оба года поле после ярового рапса, выращиваемого для получения семян. Предпосевная обработка почвы состояла в ранневесеннем бороновании для закрытия влаги, последующей культивации и комбинированной обработки в день посева. Удобрение азотно-фосфорно-калийное марка NPKS-4 (NPK 15:15:15:11) внесено в дозе 30 кг д.в./га между культивацией и комбинированной обработкой. Расположение делянок систематическое. Норма высева – 1,3 млн. всх. сем. / га. Способ посева – рядовой с междурядьями 15 см. Для посева использовали селекционную сеялку ССФК-7М, которая позволяет равномерно осуществлять посев и заделку семян для достижения наилучшего эффекта. Глубина заделки семян составила 4-5 см. Перед посевом проводили протравливание семян инсектицидом Табу, ВСК в норме 1 л/т. Это позволило защитить растения в начальные периоды органогенеза и создать условия для оптимального развития в дальнейшем. Кроме этого в день посева семена люпина были обработаны биопрепаратом Ризолег, содержащим симбиотические штаммы для бобовых (люпина) живых клеток бактерии рода Rhizobium в норме 1 л/т с целью усиления азотфиксации.

Результаты и обсуждение. Годы проведения исследований были различны по погодно-климатическим условиям (рисунок 1). В мае 2021 года средняя температура за месяц составила +15°С, что оказалось выше климатической нормы на 3,8°С. В мае 2022 г. было холоднее, особенно в первой декаде месяца. Осадки в этом время находились на уровне климатической нормы. Июнь 2021 г. был теплее среднемноголетних данных, в 2022 г. в этом месяце выпало значительное количество осадков на фоне среднемноголетней температуры. Июль 2021 и 2022 г. был более влажным, по сравнению с нормой, а температура не значительно превышала климатическую норму. Август 2021 и 2022 гг. отмечен как более теплый и значительно менее влажный по сравнению с обычно наблюдаемыми температурой и осадками.

о

л

сз

<м Е S «

май

июнь

июль

август

Норма

Среднемноголетняя

Рисунок 1 – Температура и количество осадков за вегетационный период в годы исследований

Полевая всхожесть оказывает существенное влияние на формирование таких элементов структуры урожайности, как густота всходов и число сохранившихся растений, продуктивный стеблестой. Через эти элементы она оказывает свое влияние на величину урожая (таблица 1).

Таблица 1 – Полевая всхожесть сортов зернобобовых культур (в среднем за 2021-2022 гг.)

Сорт	Полевая всхожесть семян
	шт./м2	± шт./м2	%
Указ (горох)	128	0,0	98,0
Сидерат 46	129	+1,0	99,2
Брянский кормовой	128	0,0	98,0
Аккорд	128	0,0	98,0
Федоровский	128	0,0	98,0
Меценат	128	0,0	98,0

В среднем за годы исследований полевая всхожесть составила 99,2-98%, что является достаточно высоким показателем и соответствует требованиям контроля. Отсутствие существенных отклонений по данному показателю о наличии благоприятных условий (необходимое количество влаги, отсутствие повреждений болезнями и вредителями) во время прорастания семян и начального роста.

Выживаемость растений сортов зернобобовых в опыте показала более контрастные результаты (таблица 2).

Таблица 2 – Выживаемость растений сортов зернобобовых культур (в среднем за 2021-2022 гг.)

Сорт	Выживаемость растений
	шт./м2	± к Указ, шт./м2	± к Указ, %	от высеянных, %	от взошедших, %
Указ (горох)	85	0	100,0	65,4	66,4
Сидерат 46	91	6	107,0	70,0	70,5
Брянский кормовой	86	1	101,2	66,2	67,2
Аккорд	90	5	105,9	69,2	70,3
Федоровский	87	2	102,3	66,9	68,0
Меценат	95	10	111,8	73,1	74,2
НСР 05		12,1

Выживаемость растений к моменту уборки находилась на уровне 66,474,2%. У всех рассматриваемых сортов люпина узколистного эти значения были выше, чем у контроля. Наибольший процент выживаемости отмечен у сорта Меценат (74,2%). В целом за годы исследований отмечена тенденция к увеличению полевой всхожести у люпина по сравнению с горохом полевым. Это указывает на возможность получения высоких урожаев на территории Кировской области.

Урожайность кондиционных семян зернобобовых отражена в таблице 3. У гороха Указ в среднем за 2021-2022 гг. получено 35, ц/га. Сорта Сидерат 46 и Брянский кормовой достоверно превзошли контроль по урожайности на 11,5 и 14,1% соответственно.

Таблица 3 – Урожайность кондиционных семян зернобобовых культур, ц/га

Сорт	2021 г.	2022 г.	В среднем	± ц/га к Указ	% от Указ
Указ (горох)	34,7	36,3	35,5	0,0	100,0
Сидерат 46	38,9	40,4	39,6	+4,1	111,5
Брянский кормовой	41,3	39,8	40,5	+5,0	114,1
Аккорд	24,1	22,2	23,2	-11,7	65,3
Федоровский	23,8	26,5	25,2	-10,3	71,0
Меценат	23,4	23,8	23,6	-11,9	66,5
НСР 05	5,4	3,2	4,0

Урожайность семян по годам колебалась незначительно и вполне может быть объяснима погодными условиями, складывающимися в момент формирования семени. Ежегодно достоверно выше контроля большая масса семян получена у сорта Брянский кормовой. В среднем за 2 года отмечено достоверное превышение на 14,1%. Сорт Сидерат 46 в среднем за 2021-2022 гг. показал достоверную прибавку в 11,5%. Масса семян, полученных от сортов Аккорд, Федоровский и Меценат, оказалась достоверно ниже контрольного сорта.

В таблице 4 приведены данные по структуре продуктивности сортов зернобобовых культур.

Таблица 4  - Показатели структуры продуктивности растений сортов зернобобовых культур (в среднем за 2021-2022 гг.)

Сорт	Показатели
	длина, см			количество, шт
	К с ю ф н о	н о	т ф н о го о.	CD О ю о ю	5 i ф £ о. о Ф го СО Q.	ф ю о ю CD т ф о. ф со
Указ (горох)	56,4	—	71,7	4,2	17,1	4,3
Сидерат 46	64,1***	15,3	79,4***	6,3***	27,8***	4,5
Брянский кормовой	71,2***	14,1	85,3***	5,0***	20,7**	4,2
Аккорд	57,1	16,9	73,9	5,2***	23,0**	4,2
Фёдоровский	43,4***	17,5	60,9***	7,7***	27,5***	4,2
Меценат	58,3	16,8	75,1	5,4**	23,5***	4,6

Примечание: * - уровень вероятности Р > 0,95;

** - уровень вероятности Р > 0,99;

*** - уровень вероятности Р > 0,999.

Анализ элементов структуры продуктивности растений различных сортов зернобобовых позволил по длине стебля разделить их на группы:

• 1.    Сорта, достоверно превышающие контроль (Сидерат 46, Брянский кормовой) на 13 и 26% соответственно.

• 2.    Сорта, находящиеся по длине стебля, на уровне контроля (Аккорд, Меценат).

• 3.    Сорт, длина стебля которого достоверно уступает контролю (Федоровский) - на 23%.

По высоте растения в целом наблюдалась аналогичная картина предыдущему признаку с той лишь разницей, что уровень выраженности стимуляции - депрессии уменьшился на 7-8% (в отдельном случае 10%).

Длина кисти (соцветия) у изучаемых сортов люпина узколистного составила 14,1-17,5 см. Сравнение с контролем по данному показателю не проводили ввиду разного типа расположения цветков на растении. Количество бобов на растении у всех сортов люпина узколистного достоверно выше, чем у контроля. Минимальная стимуляция (менее 30%) отмечена у сортов Брянский кормовой и Меценат. Максимальный размер стимуляции отмечен у сорта Фёдоровский (+84%).

По количеству зерен с растения в целом наблюдается следующее: чем больше длина кисти, тем больше количество зерен на одном растении. Максимальное количество зерен с одного растения собрано у сортов Сидерат 46 и Федоровский (27,8 и 27,5 шт. соответственно). По количеству зерен в одном бобе существенных различий по сравнению с контролем Указ (4,3 шт.) в целом не наблюдалось. У сортов количество зерен в бобе составило 4,2-4,6 шт.

По крупности семян (масса 1000 зерен) сорта люпина узколистного уступают гороху посевному сорта Указ на 30% и более (таблица 5). Самым крупным зерном из изучаемых сортов люпина узколистного обладал Брянский кормовой (201,6 г.)

Таблица 5 – Масса 1000 зерен сортов зернобобовых, г (в среднем за 20212022 гг.)

Сорт	М1000, г	к Указ
		± г	%
Указ (горох)	300,0	0,0	0,0
Сидерат 46	119,8	-180,2	-60,1
Брянский кормовой	201,6	-98,4	-32,8
Аккорд	153,0	-147,0	-49,0
Федоровский	170,9	-129,1	-43,0
Меценат	165,0	-135,0	-45,0

Выводы. По результатам исследований можно сделать следующие выводы:

• 1.    В условиях Кировской области все изученные сорта люпина узколистного в полевых условиях отличаются высокой всхожестью и сохраняемостью растений к моменту уборки. Это говорит о наличии благоприятных условия для роста и развития этой культуры и указывает на возможность получения высоких урожаев.

• 2.    По урожайности зерна достоверно превзошли контроль сорта Сидерат 46 и Брянский кормовой на 11,5 и 14,1% соответственно.

• 3.    Сорта Сидерат 46 и Брянский кормовой обладают более высоким стеблем, формируют в среднем 5,0-6,3 шт. бобов на растении, в которых развивается 4,2-4,5 шт. семян в каждом. По количеству бобов на растении также можно отметить сорт Федоровский, растения которого способны заложить на 83% больше бобов, чем контроль.

Таким образом, среди изучаемых сортов люпина узколистного селекции ВНИИ люпина филиала ФГБНУ «ФНЦ кормопроизводства и агроэкологии им. В.Р. Вильямса», Ленинградского НИИСХ филиала ФГБНУ ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха в условиях Кировской области по урожайности зерна и показатемям его обеспечивающим можно выделить сорта Сидерат 46 и Брянский кормовой. Они вполне могут послужить для повышения биологизации сельского хозяйства и целей регенеративного земледелия.