Влияние густоты стояния растений на водопотребление и урожайность крупноплодных сортов подсолнечника Караван и Белочка

Введение. В Российской Федерации подсолнечник занимает лидирующую позицию по производству растительного масла. Его семена идут не только на масло. Крупноплодный (кондитерский) подсолнечник используется для изготовления снеков, халвы, козинак и в качестве добавок к выпечке [1].

Возделывание крупноплодного подсолнечника принципиально не отличается от выращивания масличного, однако для получения большего выхода товарной продукции семян размерами 38+ и 45+, которые являются наиболее востребованными и имеют высокую закупочную цену, необходимы благоприятные природноклиматические условия, а также соблюдение одного из элементов сортовой агротехники – густоты стояния растений. Этот показатель играет важную роль в формировании урожая и размера семян, при её уменьшении увеличивается площадь питания, снижается конкуренция между растениями за ресурсы окружающей среды, растет выход крупных фракций. Подсолнечник – влаголюбивое растение, транспирационный коэффициент составляет 450–570, однако за счёт развитой корневой системы, которая проникает на глубину до 3 и более метров, может переносить засушливую погоду, но для получения высоких и стабильных урожаев с заданными показателями качества необходимо глубокое промачивания почвы в осенне-зимний период. Эти факторы в основном определяют оптимальную густоту стояния растений [1; 2; 3; 11].

Согласно проведенным В.М. Луком-цом и Н.М. Тишковым исследованиям установлено, что при возделывании крупноплодных сортов подсолнечника (Белочка, Джинн, Орешек, СПК, Лакомка и Крупняк) при разной густоте стояния растений (20, 30, 40, 50 тыс. шт/га) наибольшая урожайность семян размером 45+ была получена при 20 тыс. шт/га на всех сортах. Однако в научной литературе недостаточно сведений о реакции крупноплодных сортов подсолнечника на густоту стояния растений, в том числе и на особенности водопотребления [4].

Цель исследования заключалась в изучении влияния густоты стояния растений на потребление продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы и на урожайность крупноплодных сортов подсолнечника Караван и Белочка.

Материалы и методы. Проведены исследования в 2022 г. в зоне неустойчивого увлажнения на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья на центральной экспериментальной базе ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (г. Краснодар). Объект изучения – крупноплодные сорта подсолнечника Караван (группа спелости среднеранняя) и Белочка (группа спелости ранняя) селекции ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК [13]. Схема опыта включала пять густот стояния растений (20, 25, 30 (контроль), 35 и 40 тыс. шт/га), повторность трёхкратная, площадь делянки 25,5 м2. Дата посева 12 мая 2022 г. Технология возделывания рекомендуемая для центральной зоны Краснодарского края, за исключением изучаемого фактора [5; 6; 12].

Определение влажности почвы проводили термостатно-весовым методом по формуле 1 (ГОСТ 28268-89 [7]):

W = —Х100 ,          (1)

в-а где W – общая влажность почвы, %;

а – масса бюкса, г;

б – масса бюкса с сырой почвой, г;

в – масса бюкса с сухой почвой, г;

100 – коэффициент для перерасчета в проценты [8].

Расчет запасов продуктивной влаги производили по формуле 2 (ГОСТ 2826889 [7]):

W_3n = 0,1 (И ф - И/ в_уз )3 -h ,   (2)

где W_3n - запасы продуктивной влаги, мм;

• 3 - объемная масса почвы, г/см³;

• h – толщина слоя почвы, см;

И ф - фактическая полевая влажность почвы, %;

• 0,1 – коэффициент перевода запасов влаги в мм водного слоя;

И В_уз - влажность устойчивого завядания, %.

Полевые опыты проводили в соответствии с разработанной во ВНИИМК методикой [9]. Результаты исследований обработаны методами математической статистики [10].

Результаты и обсуждение. Во время влагонакопления (октябрь – март) за 2021–2022 гг. выпало осадков 390,7 мм, что на 39,7 мм больше среднемноголетней нормы. В предпосевной период запасы влаги в почве были достаточными, среднесуточная температура воздуха (13,4 °С) оптимальная для прорастания семян подсолнечника. На протяжении всего вегетационного периода (май – август) выпало 363,9 мм атмосферных осадков, это на 103,9 больше нормы. Во время межфазного периода цветение – налив семян температурный режим воздуха превысил среднемноголетнюю норму на 1,8 °С.

Влажность почвы в фазе всходов и полной спелости крупноплодного сорта подсолнечника Караван при разной густоте стояния растений (20, 30 (контроль), 40 тыс. шт/га) отражена на рисунке 1.

При густоте стояния растений 20 и 30 тыс. шт/га наибольшее водопотреб-ление сортом отмечено в слоях почвы 20– 40, 40–60, 80–100 и 160–180 см. При 40 тыс. шт/га эта тенденция сохранилась, однако в слое 20–40 см влажность почвы уменьшилась на 9,4 %, что почти в 3 раза больше по сравнению с контролем, что указывает на активное потребление влаги растениями в этом слое.

Слой почвы, см

Влажность почвы, %

Всходы ---Полная спелость

Густота стояния растений 30 тыс. шт/га

Слой почвы, см

Влажность почвы, %

---Всходы ---Полная спелость Густота стояния растений 20 тыс. шт/га

Слой почвы, см

Влажность почвы, %

Всходы ---Полная спелость

Густота стояния растений 40 тыс. шт/га

Рисунок 1 – Влажность почвы в фазы всходов и полной спелости при разной густоте стояния растений сорта подсолнечника Караван (20, 30 – контроль и 40 тыс. шт/га), ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2022 г.

Влажность почвы в фазе всходов и полной спелости крупноплодного сорта подсолнечника Белочка с разной густотой стояния растений (20, 30 (контроль), 40 тыс. шт/га) отражена на рисунке 2.

При густоте стояния 20 и 30 тыс. шт/га наибольшее водопотребление растений происходило в слоях почвы 0–20, 20–40, 40–60, 80–100, 120–140 и 160–180 см. При 40 тыс. шт/га тенденция сохранилась.

Слой почвы, см

Влажность почвы, %

Всходы ---Полная спелость

Густота стояния растений 20 тыс. шт/га

Слой почвы, см

Влажность почвы, %

Всходы ---Полная спелость

Густота стояния растений 30 тыс. шт/га

Слой почвы, см

Влажность почвы, %

Всходы ---Полная спелость

Густота стояния растений 40 тыс. шт/га

Рисунок 2 – Влажность почвы в фазы всходов и полной спелости при разной густоте стояния растений сорта подсолнечника Белочка (20, 30 – контроль и 40 тыс. шт/га), ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2022 г.

Из выше представленного следует, что у крупноплодных сортов подсолнечника при густоте стояния 20 и 30 тыс. шт/га большая часть влаги корнями растений потреблялась в слоях почвы 20–60, 80– 100 и 160–180 см. При густоте стояния 40 тыс. шт/га влажность почвы в слое 0– 100 см уменьшилась существенно по сравнению с 20 и 30 тыс. шт/га. Следовательно, в условиях 2022 г. при загущении посевов большая часть корней растений не проникала в нижние горизонты почвы, так как вегетационный период характеризовался достаточным выпадением осадков (на 103,9 мм больше среднегодовой нормы). Однако отмечены сортовые различия в потреблении влаги при одинаковой густоте стояния растений изучаемых сортов.

Общие запасы влаги в фазе всходов в двухметровом слое почвы составили 478 мм, при этом количество продуктивной влаги в слое 0–100 см – 133,9 мм, а в слое 100– 200 см – 134,4 мм (табл. 1). Следовательно, запасы влаги в почве равномерно распределялись по профилю и были достаточными для роста и развития растений подсолнечника.

Таблица 1 Динамика запасов продуктивной влаги в почве в зависимости от густоты стояния растений крупноплодных сортов подсолнечника, мм

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2022 г.

Сорт	Густота стояния растений, тыс. шт/га	Запасы продуктивной влаги, мм, по фазам вегетации
		всходы		полная спелость
		слой почвы, см
		0– 100	100– 200	0– 100	100– 200
Белочка	20	133,9	134,4	81,0	79,4
	30 (к)			69,4	80,8
	40			55,6	78,5
Караван	20			85,9	66,6
	30 (к)			75,1	64,8
	40			53,9	62,6

Отмечено, что при увеличении густоты стояния растений происходит повышенное потребление влаги сортами подсолнечника в слое почвы 0–100 см, особенно при 40 тыс. шт/га. Причем, если у сорта Белочка интенсивное потребление влаги отмечалось в метровом слое почвы, то у сорта Караван – в двухметровом. Характер водопотребления изучаемых сортов позволил установить генотипические различия, а также определить степень влияния данного показателя на урожайность подсолнечника.

В среднем по опыту сорт Караван по урожайности существенно превысил сорт Белочку – на 0,32 т/га. Следует отметить, что самая низкая урожайность у обоих сортов получена при густоте стояния растений 20 тыс. шт/га, однако при 25 тыс. шт/га у сорта Белочка она оказалась на уровне с контролем (3,09 т/га), а у сорта Караван – существенно ниже его (3,24 т/га). Увеличение густоты стояния растений до 35 и 40 тыс. шт/га не приводило к существенному повышению урожайности у обоих сортов (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность (т/га) крупноплодных сортов подсолнечника при разной густоте стояния растений

ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, 2022 г.

Сорт (фактор А)	Густота стояния растений, тыс. шт/га (фактор В)	В среднем по
		варианту	фактору
			А	В
Белочка	20	2,65	3,07
	25	3,09
	30 (к)	3,13
	35	3,25
	40	3,25
Караван	20	2,73	3,39	2,67
	25	3,24		3,16
	30 (к)	3,73		3,43
	35	3,61		3,43
	40	3,65		3,45
НСР 05		0,19	0,09	0,14

Заключение. Наибольшая урожайность крупноплодных (кондитерских) сортов подсолнечника Белочка и Караван достигается при густоте стояния растений 30 тыс. шт/га. При уменьшении густоты стояния растений происходит резкое снижение урожайности, а при увеличении – она остается на одном и том же уровне, при этом наблюдается непродуктивное расходование влаги.