Влияние факторов окружающей среды на урожай и качество льняного сырья

Вве^ение. Эффективное развитие льноводства зависит от наличия конкурентоспособных возмо^ностей увеличения производства льносырья при низкой его себестоимости и высоком качестве. Получаемое качество волокна определяет спрос и предло^ение на внутреннем и внешнем рынках льнопродукции и, тем самым, определяет возмо^ности прибыльного производства в сельскохозяйственном и промышленном секторах льняного комплекса. Решение проблемы качества в большинстве случаев зависит не только от выбора и реализации дол^ных паритетов в организации и производстве льняного сырья, но и от опере^ающей роли научного обеспечения отрасли [1].

Повышение продуктивности льноводства зависит от соблюдения научных рекомендаций по выбору возделываемых сортов льна-долгунца, технических средств и оптимальной сортовой агротехники (обработке почвы и севооборотам, применению удобрений и средств защиты растений от болезней, сорняков, вредителей, весенних заморозков, способных оказать токсическое воздействие на червей, насекомых и микроорганизмы, находящихся в почвенном биоценозе, благоприятствующем формированию плодородного слоя земли) [2]. Качество получаемого льносырья является определяющим при формировании конкурентоспособного сельскохозяйственного производства льна.

Цель иссле^ований – провести анализ влияния факторов окру^ающей среды на качество льносырья и рассмотреть новые тенденции в развитии льнопроизводства.

Услови^, материалы и мето^ы . Материалами для публикации послу^или собственные исследования и разработки ФНЦ ЛК, и других профильных организаций в области льноводства и первичной переработки.

Результаты и обсу^^ение. Качество льноволокна – совокупность ряда признаков и свойств, которые зависят от сортовых особенностей растений, условий их выращивания, технологий уборки уро^ая и приготовления тресты, а также режимов обработки льняного сырья. Это комплексный показатель, связанный с множеством факторов [3]. Качество льняного сырья определяется:

• 1)    морфологическими признаками, анатомическим строением стеблей льна;

• 2)    физико-механическими и химическими свойствами волокна;

• 3)    особенностями физической структуры льноволокна.

К морфологическим признакам обычно относят: общую и техническую длину, цвет, мыклость, сбежистость и длину междоузлий стебля льна.

К показателям анатомического строения стебля, оказывающим влияние на качество волокна, относятся: размер элементарных волокон, размер просвета элементарных волокон, степень их одревеснения, форма лубяных пучков, количество элементарных волокон в пучке, количество лубяных пучков.

Основными физико-механическими свойствами лубяного волокна являются: прочность, гибкость и тонина. Они непосредственно влияют на его прядильную способность.

Кроме основных свойств, учитывают дополнительные, сопутствующие признаки: цвет, тяжеловесность, лентистость, маслянистость, блеск лубяного волокна, содержание в нем костры и недоработки, зажгученность и неравномерность волокна по различным показателям.

Современные высоковолокнистые сорта льна-долгунца обладают невысокими прядильными свойствами, так как существует обратная зависимость ме^ду содер^анием волокна в стеблях и критериями, определяющими его качество (прочность, тонина, добротность) [4]. Возделывание сортов льна-долгунца с высоким качеством дает больший экономический эффект по сравнению с сортами, обладающими высоким содержанием, но низким качеством волокна [5].

Большинство современных сортов льна-долгунца незначительно различаются между собой, особенно по совокупности параметров качества, что требует увеличения внутривидового разнообразия для успешной селекционной работы [6]. ^нализ многолетних экспериментальных данных указывает на явную тенденцию сни^ения показателей качества чесаного волокна (гибкость, тонина) сортов, полученных методами простой и особенно сло^ной гибридизации, относительно сортов, созданных методом индивидуального отбора из кряжевых форм льна [7].

Почвенные условия. Лен-долгунец, в отличие от многих других сельскохозяйственных культур, очень требователен к почвенным условиям. Льноводство России сосредоточено, главным образом, в дерново-подзолистой зоне. Наиболее благоприятны для льна суглинки с преобладанием крупнопылеватой фракции. Они, как правило, имеют значительный запас питательных веществ, включая большое разнообразие микроэлементов. Менее пригодны для этой культуры тя^елые суглинки, склонные к заболачиванию, а также рыхлые песчаные почвы, бедные питательными веществами.

Сорняки, вредители и болезни. Значительный вред посевам льна-долгунца и качеству продукции льноводства ежегодно приносят сорняки, вредители и болезни. В связи с этим, по оценкам специалистов, потери льноволокна и семян могут достигать до 25% урожая при резком снижении качества продукции [8]. Вредоносность сорняков, болезней и вредителей зависит от погодных условий, уровня агротехники, и культуры земледелия: чередование культур в севообороте; проведение зяблевой обработки почвы в ранние сроки; посев льна в оптимальные для данного региона сроки; внесение сбалансированных доз минеральных и органических удобрений; использование устойчивых к болезням новых сортов льна-долгунца; использование семенного материала высокого качества; соблюдение нормы высева и глубины заделки семян; предпосевная обработка семян; своевременная уборка льна с последующей очисткой и сушкой семян.

Общее количество известных агробиологической науке различных вариантов патологии льна, вероятно, достигает тысячи. Особое внимание в настоящее время привлекают неинфекционные болезни, которые по причиняемому ими прямому и косвенному ущербу, по меньшей мере, равнозначны инфекционной патологии растений. Как возбудители паразитарных (трансмиссионных) болезней льна зарегистрированы более 200 видов грибов, 3 вида бактерий и 5 вирусов [9].

В случае нарушения ^изненно ва^ных экологических условий произрастания льна при отсутствии опасности для него со стороны патогенных организмов (вызывающих инфекционную патологию) могут проявляться его непаразитарные (неинфекционные, нетрансмиссивные) болезни. Деление фитопатологических явлений на эти группы рационально (если отвлечься от несколько особого положения вирусов), но при этом не следует упускать из виду, что между ними существует тесная связь [10]. Достаточно вспомнить, например, так называемых раневых патогенов или же заселение тканей растений льна, повре^денных морозом, вторичными патогенами, усиливающими общую вредоносность патологии (в частности, проявление плесени на растениях, ослабленных обмороженотканевым некрозом). В целом, непаразитарные болезни нарушают нормальное развитие растений льна и провоцируют усиление инфекционной патологии [11].

Влагообеспеченность. Лен-долгунец является влаголюбивой культурой, расходующей на образование единицы массы сухого вещества в течение вегетационного периода 400-430 единиц массы воды и поэтому возделываемой в зонах достаточного увла^нения. Решающее влияние на формирование уро^ая льнопродукции оказывает оптимальное содер^ание влаги в почве во временной период от посева до цветения. Однако избыточная вла^ность почвы и близость грунтовых вод угнетает рост льна. Вымокание (влагоизбыточное увядание) растений льна в результате переувла^нения почвы отмечалось нередко во многих льноводных регионах России. Дождь и ветер во второй половине периода вегетации льна пригибают растения к земле и могут вызвать влагоизбыточное или влагоизбыточно-ветроповальное полегание культуры. Особенно часто полегание наблюдается в местах загущенной плотности растений (стеблезагущенное полегание), повышенной засоренности посевов (посевозасоренное полегание) и избыточного внесения азотных удобрений под лен (азотоизбыточное полегание) [3].

Недостаток влаги то^е мо^ет быть причиной патологических изменений в растениях, вызывая влагонедостаточное увядание льна.

Температурный режим. При возделывании культуры очень важен температурный фактор. Лен-долгунец - растение умеренного климата, не любящее ^аркой погоды и резких колебаний температуры. Минимальная потребность в сумме активных температур у разных сортов льна неодинакова: у раннеспелых сортов - 1000°С, у поздних - 1300°С [2].

Низкая температура воздуха (заморозки) в период вегетации могут явиться причиной обморо^енотканевого некроза льна. Наиболее губителен он при проявлении в начале фазы всходов льна, но в большинстве случаев отмечается локально на единичных растениях. Лен на ранних стадиях мо^ет переносить кратковременные заморозки до -6...-8°С. После некроза тканей главного стебля, если не погиб корень, регенерация льна еще возможна [12].

Осадки . Град может явиться причиной травмы растения льна (градобойной деформации). Переломы и трещины стеблей льна являются «воротами» проникновения внутрь растений инфекции. Как правило, градобойная деформация не проявляется на больших площадях посевов льна, однако зарегистрированы случаи и значительного ущерба от нее.

Антропогенные факторы. Экологически опасное загрязнение воздуха, воды и почвы – основных составляющих среды обитания растений – вредными веществами в твердом, ^идком и газообразном состоянии отрицательно сказывается на всей продукции льноводства. Снизить степень воздействия на окру^ающую среду возмо^но путем разработки и реализации безотходных технологий производств, очисткой газовых выбросов и стоков технологической воды промышленных предприятий, ^ивотноводческих ферм и т.д. Воды промышленных стоков и бытового потребления в основном загрязнены катионами различных металлов, анионами остатков органических и неорганических кислот, нерастворимыми солями и окислами металлов, нефтепродуктами.

Освещенность. Условия освещения оказывают существенное значение на качество льнопродукции. Лен-долгунец относится к культурам длинного светового дня (не менее 14 часов). Большая продол^ительность дня особенно благоприятствует вегетации в условиях теплой облачной погоды. Освещенность посевов мо^но регулировать искусственно с помощью различных агротехнических приемов, получая при этом растения с ^елаемыми свойствами. Ва^нейшим фактором при этом является норма высева [14].

Норма высева семян оказывает влияние на морфологические показатели льна, его продуктивность, количество и качество получаемого волокна (табл.).

Таблица – Влияние нормы высева семян на морфологические показатели льна

Норма высева семян льна, млн.шт/га	Общая высота растений, см	Техническая длина стебля, см	Масса растения, мг	Средний диаметр стебля, мм
15	81,2	72,8	541	1,4
20	81,4	75,3	414	1,3
25	75,9	74,4	332	1,2
30	74,3	72,5	287	1,0
35	71,1	70,3	238	0,9

Минеральные у^обрени^. Лен-долгунец очень требователен к минеральному ре^иму и сильно реагирует на недостаток питательных веществ в почве и ее кислотность. В период созревания льна вносятся разные удобрения: в период всходов до образования листьев – фосфор; в период бутонизации – калий; от фазы елочки до фазы цветения – азот.

Отрицательное влияние несбалансированности питания растений макро- и микроэлементами на уро^ай и качество продукции у льна выра^ено сильнее, чем у других культур, так как его волокно формируется в вегетативной части растений, биологическая регуляция поступления элементов в которую выра^ена слабее, чем в репродуктивные органы [15]. Недостаток или избыток одного из элементов минерального питания мо^ет явиться и непосредственной причиной болезней. Так, азотоизбыточный гигантизм льна способствует полеганию, удлинению периода вегетации культуры, сни^ению ее устойчивости к ряду инфекционных болезней (р^авчина, полиспороз, пасмо и др.). ^зотонедостаточная карликовость проявляется обычно при дефиците азота от фазы «елочки» до бутонизации льна на легких почвах после сильных до^дей. Фосфоронедостаточный хлороз отмечается, как правило, на почвах, слабо обеспеченных подви^ным фосфором в период от всходов до «елочки» льна. Калиевонедостаточный некроз при остром дефиците калия в первые три недели роста льна мо^ет привести к полной гибели льна. Недостаток калия перед бутонизацией льна задер^ивает закладку и развитие цветков, образующаяся при этом явлении пыльца мелкая, ее прорастание и развитие семяпочек после оплодотворения замедляется. В результате семена льна формируются щуплыми. Из-за дефицита калия образующиеся в стебле лубяные пучки - рыхлые и не имеют сплошного кольца, поэтому льноволокно формируется грубым. Кальциевоизбыточный хлороз льна более вредоносен в сухую жаркую погоду. Избыток кальция в почве снижает доступность для льна других элементов (бора, цинка, меди, магния и калия), что нарушает в растениях нормальные физиологические процессы. Боронедостаточный некроз то^е усиливается в сухую и жаркую погоду на переизвесткованых и дерново-карбонатных почвах.

В льносеющих хозяйствах с высоким уровнем химизации во многих областях России была отмечена болезнь льна, проявляющаяся пятнами или полосами. Ее первые визуальные признаки - появление в фазе «елочки» мелких коричневых пятен на верхних листьях, в то время как семядольные листья остаются здоровыми. Очаги больного льна становятся хорошо заметны при высоте растений 5-7 см, когда появляется побеление или пожелтение верхних листьев. Лен приостанавливается в росте, стебель утолщается, листья собраны в розетку. У сильно пора^енных растений верхушка отмирает, и из пазух семядольных листьев образуются боковые побеги. Такой лен отстает в развитии от здорового до трех недель, формируя мало волокна и семян. Отсутствие фитопатогенной микрофлоры в тканях растений в начале проявления болезни свидетельствует о ее неинфекционном характере [16]. Причиной описанного выше физиологического угнетения льна-долгунца является сильное переизвесткование почвы, приводящее к несбалансированному питанию растений макро- и микроэлементами. Усиливает угнетение льна на этом фоне обработка посевов гербицидами и очень высокое содер^ание фосфора в почве и недостаток доступного растениям льна цинка.

Дисбалансоростовая деформация («фасциация») льна может быть вызвана резким недостатком или избытком питательных веществ, высокой температурой воздуха, а чаще всего нарушением норм расхода и сроков применения ростовых веществ, в основном гербицидов группы МЦПА (2М-4Х). Вредоносность этой болезни усиливается при полегании пора^енных ею «расплющенных» растений. При уборке они разрываются, оставляя нехарактерную для льнища стерню. Считается, что дисбалансоростовая деформация льна не оказывает влияние на наследственные свойства семян уро^ая, которые, будучи получены из сросшихся деформированных коробочек, дают нормальные растения льна [9].

Меры контроля непаразитарных болезней льна в основном сводятся к соблюдению обоснованных регламентов агротехнических и агрохимических элементов, разработанных для ка^дой зоны вариантов технологии возделывания льна.

Фитосанитарная защита. Традиционные фитосанитарные меры направлены на защиту льна от инфекционных болезней, проявление которых связано с метеоусловиями. Как правило, вла^ная погода способствует развитию грибковых заболеваний, а жаркая и сухая - бактериальных.

Кроме общих вопросов экологизации и охраны природы при возделывании льна ва^но учитывать, что волокно и семена этой культуры используются, как незаменимое сырьё для производства тканей и материалов, имеющих особые гигиенические, стратегические технологические свойства (в частности, перевязочных средств в медицине, ракетного, торпедного топлива, взрывчатых веществ в ВПК, лекарственных препаратов, масла пищевого и специального назначения). Эта продукция должна быть качественной в плане отсутствия его порчи от распространения болезней, вредителей и сорняков, но и не дол^на содержать выше допустимого уровня остаточные количества пестицидов.

^гротехнологические и фитосанитарные мероприятия, обеспечивающие высокое качество льносырья, возмо^но выполнить только при успешном решении задачи оснащения производства высокопроизводительными, точными и наде^но работающими техническими средствами. Это обусловлено многочисленными закономерностями и связями ме^ду качеством льнопродукции и показателями работы льноуборочных машин, их конструктивными параметрами, динамическими свойствами, а так^е условиям уборки (фаза развития растений, высота и густота стеблестоя льна, рельеф поля, и т.д.) [17].

Выво^ы. Для выполнения задач по повышению уровня производства, качества семян льна-долгунца, льноволокна и продуктов его переработки необходимо учитывать условия и факторы окру^ающей среды, стрессы и зональные особенности возделывания культуры.