Высокопродуктивные посевы льна масличного на Среднем Урале

Введение. В настоящее время в структуре посевов сельскохозяйственных культур Свердловской области все большее распространение получает нетрадиционная техническая культура – лен масличный. Если до 2015 г. на Среднем Урале он практически не возделывался, за исключением выращивания в полевых опытах Уральского НИИСХ и при производственных испытаниях в ряде сельскохозяйственных предприятий на десятках гектаров, то за последние годы площадь под этой культурой сравнялась с площадью под озимой рожью и достигла в 2018 г. 5,9 тыс. га [1].

Ценная масличная культура имеет хорошие перспективы для дальнейшего распространения на Среднем Урале по целому ряду причин. Во-первых, многочисленные исследования и практический опыт выращивания льна масличного в различных регионах Российской Федерации свидетельствуют о высокой продуктивности и экономической эффективности выращивания семян льна масличного, а также стабильном спросе на внутреннем и внешнем рынках, обусловленном комплексом хозяйственно полезных признаков льносемян [2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10]. Во-вторых, проведенными исследованиями научно обоснована возможность получения высоких урожаев полноценных маслосемян в почвенно-климатических условиях Среднего Урала [11]. В-третьих, усовершенствована технология его возделывания, при которой используется такая же сельскохозяйственная техника, как и при выращивании широко распространенных зерновых культур [12]. Создан новый сорт льна масличного Уральский, адаптированный к условиям Среднего Урала [13].

Целью настоящих исследований является выявление изменения урожайности льна масличного в течение длительного периода изучения, обоснование её величины показателями структуры урожая, определение оптимальных параметров высокопродуктивных посевов льна масличного на Среднем Урале.

Материалы и методы. Исследования выполнены в Уральском НИИСХ – филиале ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН в отделе земледелия и кормопроизводства в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования по направлению 151 Программы ФНИ государственных академий наук по теме «Создание и усовершенствование адаптивных технологий возделывания экономически значимых сельскохозяйственных культур на основе оптимизации биотических и абиотических факторов». Объектом изучения являлись три сорта льна масличного: Северный, ЛМ 98 и Уральский. Закладка полевых опытов, выполнение сопутствующих наблюдений и учетов проводились в соответствии с методикой ВНИИ масличных культур им. В.С. Пу-стовойта [14], статистическая обработка экспериментальных данных выполнена по Б.А. Доспехову [15]. Полевые опыты проведены на серых лесных тяжелосуглинистых почвах, площади которых имеют наибольший удельный вес в сельскохозяйственных предприятиях Среднего Урала. Агрохимическая характеристика пахотного слоя опытных участков типична для таких почв: pH сол. – 4,7–5,5, гумус – 3,52–4,40 %, N(л.г.) – 9,6– 13,8 мг/100 г почвы, Р 2 О 5 – 13,8–28,8, К 2 О – 8,2–15,9 мг/100 г почвы, Нг – 4,23– 10,3 ммоль/100 г почвы, S – 24,2– 27,4 ммоль/100 г почвы. Подготовка почвы к посеву общепринятая в регионе при возделывании яровых зерновых культур. Норма высева сортов масличного льна – 9 млн всхожих семян на один гектар. Повторность в опытах – 4-кратная, учетная площадь делянки в разные годы была от 10 до15 м². Посев проводился селекционной сеялкой СКС-6-10, уборка – комбайном Сампо-130.

Агрометеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований существенно различались. При среднем многолетнем значении гидротермического коэффициента 1,64 по температурному режиму и условиям увлажнения 2012 г. можно охарактеризовать как теплый и сухой; 2013 г. – теплый и близкий к нормальному по увлажнению; 2014 г. – прохладный и влажный; 2015 г. – экстремально прохладный и влажный; 2016 г. – экстремально жаркий и сухой. 2017 и 2018 гг. по агрометеорологическим условиям были близки к нормальным, хотя в отдельные периоды наблюдались значительные отклонения от средних многолетних показателей как по температуре, так и по количеству осадков.

Результаты и обсуждение. Лен масличный по биологическим особенностям относится к растениям с коротким периодом вегетации. Однако в условиях Среднего Урала, на географической широте между 56^о и 62^о с.ш., вегетационный период даже раннеспелых сортов часто превышает 90 суток, а позднеспелых – более 100 суток (табл. 1).

При поздних сроках посева велика вероятность того, что растения льна на Среднем Урале не успеют сформировать полноценные семена. Отмечено, что при посеве льна в III декаде мая, начиная с фазы ёлочки наблюдается задержка развития растений льна масличного и фаза полной спелости наступает в середине сентября, когда высока вероятность наступления неблагоприятных метеоусловий. Вегетационный период продол-жи-тельностью менее 90 суток у изучаемых сортов был отмечен в 2012 и 2013 гг., а у сорта Уральский – и в 2016 г. Сорт ЛМ 98 оказался самым позднеспелым и по этой причине будет мало пригоден для выращивания в Свердловской области, или для него потребуется особая технология (ранние сроки посева, применение ростостимуляторов, десикация посевов).

Таблица 1

Основные характеристики сортов льна масличного при разных условиях влагообеспеченности

(Уральский НИИСХ – филиал ФГБНУ

УрФАНИЦ УрО РАН)

Год, ГТК	Сорт	Вегетационный период, сут.	Высота растения, см	Урожай-ность, т/га	Масса 1000 семян, г
2012 ГТК – 1,10	Северный	87	49	1,61	6,54
	Уральский	89	48	1,72	6,51
	ЛМ 98	96	50	0,88	4,23
2013 ГТК – 1,26	Северный	83	51	1,79	8,47
	Уральский	86	43	1,60	8,34
	ЛМ 98	93	50	1,68	5,38
2014 ГТК – 2,11	Северный	108	61	2,12	7,59
	Уральский	107	60	2,33	7,90
	ЛМ 98	125	70	2,21	5,16
2015 ГТК – 2,20	Северный	107	61	2,20	9,00
	Уральский	107	58	2,25	9,10
	ЛМ 98	114	60	2,18	6,50
2016 ГТК – 0,67	Северный	94	61	1,65	7,35
	Уральский	89	53	2,14	7,22
	ЛМ 98	101	62	1,76	5,25
2017 ГТК – 1,77	Северный	113	64	2,30	7,67
	Уральский	113	64	2,88	8,00
	ЛМ 98	116	66	2,76	5,50
2018 ГТК – 1,40	Северный	101	57	1,94	7,79
	Уральский	101	56	2,03	7,60
	ЛМ 98	104	60	1,84	5,48
Средние значения ГТК – 1,64	Северный	99	58	1,94	7,77
	Уральский	98	54	2,15	7,84
	ЛМ 98	108	60	1,91	5,34
Коэффициент вариации, %	Северный	28,0	9,8	14,0	10,2
	Уральский	27,0	11,3	19,7	10,5
	ЛМ 98	10,8	12,5	30,4	12,5

В среднем за 7 лет изучения сортов льна масличного урожайность семян составила от 1,91 до 2,15 т/га. Такую урожайность получают в традиционных районах возделывания льна масличного – на юге Российской Федерации, и это является подтверждением возможности успешного выращивания льна масличного на Среднем Урале. В наших исследованиях наибольшую урожайность обеспечил новый сорт Уральский, который включен в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию с 2017 г. по трем регионам Российской Федерации.

Статистическая обработка экспериментальных данных свидетельствует о высокой изменчивости показателя урожайности и продолжительности вегетационного периода. Меньший коэффициент вариации отмечен для показателей массы 1000 семян и высоты растений, которые определяются в значительной степени генотипом сорта.

Растения изучаемого сорта льна масличного в среднем за годы испытания формировали преимущественно один стебель с числом коробочек на уровне 10–11 шт., в каждой коробочке находилось 6–7 нормально развитых семян (табл. 2).

Таблица 2

Элементы структуры урожая льна масличного в зависимости от условий года

(Уральский НИИСХ – филиал ФГБНУ

УрФАНИЦ УрО РАН

Год, ГТК	Сорт	Растений перед уборкой, шт./м2	Число коробочек, шт./ раст.	Семян в 1 коробочке, шт.
2012 ГТК – 1,10	Северный	715	7,5	4,6
	Уральский	692	6,8	5,6
	ЛМ 98	685	8,2	3,7
2013 ГТК – 1,26	Северный	546	7,0	6,2
	Уральский	653	6,6	5,2
	ЛМ 98	685	8,1	6,0
2014 ГТК – 2,11	Северный	561	13,0	6,5
	Уральский	567	12,1	7,2
	ЛМ 98	684	12,7	8,4
2015 ГТК – 2,20	Северный	389	13,4	5,1
	Уральский	380	13,1	5,6
	ЛМ 98	427	12,3	6,7
2016 ГТК – 0,67	Северный	570	9,8	6,7
	Уральский	672	10,2	8,5
	ЛМ 98	604	14,2	8,2
2017 ГТК – 1,77	Северный	504	17,7	5,8
	Уральский	684	15,4	6,0
	ЛМ 98	551	16,9	6,8
2018 ГТК–- 1,40	Северный	596	7,3	6,1
	Уральский	542	10,0	5,5
	ЛМ 98	529	8,9	8,1
Средние значения ГТК – 1,64	Северный	554	10,8	5,8
	Уральский	599	10,6	6,2
	ЛМ 98	595	11,6	6,8
	Северный	17,7	48,1	13,1
вариации, %	Уральский	18,8	30,3	19,2
	ЛМ 98	16,6	28,9	24,3

При одинаковой норме высева во все годы проведения исследований (9 млн всхожих семян на 1 га) из-за различной полевой всхожести семян льна, разной выживаемости растений в течение вегетационного периода к уборке на 1 м2 насчитывалось в среднем 554–599 шт. продуктивных растений. Отмечена средняя и значительная изменчивость элементов структуры урожайности льна масличного, самый большой коэффициент вариации характерен для показателя числа коробочек в расчете на 1 растение.

Обобщая результаты исследований, проведенных за семь лет в условиях Среднего Урала, можно определить оптимальные параметры, характеризующие посевы льна масличного как высокопродуктивные агрофитоценозы. Такие посевы должны иметь густоту стояния растений перед уборкой 550-600 шт./м2, а в среднем на одном растении должно быть сформировано не менее 10–11 коробочек, в которых обычно находится по 6– 7 нормально развитых семян (табл. 3).

Таблица 3

Параметры структуры агрофитоценоза льна масличного с потенциалом урожайности семян 2,5–3,0 т с 1 га

Показатель, единица измерения	Значение показателя
Густота растений к уборке, шт./м2	550–600
Продуктивных стеблей на, шт./м2	630–660
Число коробочек на 1 растении, шт.	10–11*
Число семян в 1 коробочке, шт.	6–7*
Высота растений, см	55–60
Надземная масса в фазу цветения, кг/м2	1,4–1,6
Надземная масса в фазе зеленой спелости, кг/м2	2,1–2,3
Устойчивость к полеганию, балл	4,5–5,0
Число однолетних сорняков, превышающих ½ высоты растений льна в фазе цветения, на 1 м2, шт.	0–4
Число многолетних сорняков на 1 м2, шт.	0–1
Поражение болезнями, %	0–3
*) Примечание: первая цифра для крупносемянных сортов (М 1000 = 7–8 г), вторая – для мелкосемянных сортов (5–6 г)

Основные показатели структуры урожая, наряду с массой 1000 семян, в основном определяют величину урожайности семян льна масличного.

В соответствии с морфологическим строением цветка лён может сформировать 10 семян в одной коробочке, однако полное опыление и завязывание семян происходит не во всех цветках соцветия 63

льна масличного. Обычно в одной коробочке в среднем насчитывается 4–8 нормально развитых семян, причём этот показатель мало зависит от густоты стояния растений и сорта льна. Вероятнее всего, на число семян в одной коробочке большее влияние оказывают погодные условия в период цветения льна. Прогноз по биологической урожайности можно сделать уже в фазе зеленой спелости льна масличного, когда на поперечном разрезе коробочек хорошо видно количество завязавшихся семян (рисунок).

Рисунок – Коробочки льна масличного в фазе зеленой спелости с разным числом формирующихся семян

В этот же период число растений на единице площади будет соответствовать густоте посева льна масличного перед уборкой. Легко подсчитать и среднее число коробочек на одном растении.

Биологическую урожайность семян льна масличного можно рассчитать по формуле:

У биол = А ⋅ В ⋅ С ⋅ М ⋅ 10 ^{- 5},    (1)

где У биол – биологическая урожайность семян, т/га;

А – число растений на 1 м² перед уборкой, шт.;

В – число коробочек на 1 растении, шт.;

С – число семян в 1 коробочке, шт.;

М – масса 1000 семян, г;

10^-5 – коэффициент для пересчета урожайности в т/га.

Совершенно очевидно, что все элементы структуры урожая являются изменчивыми признаками, величина которых зависит от многих факторов, большую часть которых контролировать достаточно сложно. Густоту посева (число растений на единице площади) можно регулировать нормой высева. Обычно она устанавливается опытным путем, и, как правило, урожайность возрастает при её увеличении до определённого предела. Например, в условиях Среднего Урала оптимальной для льна масличного является норма высева 8–9 млн всхожих семян на 1 га и дальнейшее её увеличение не сопровождается ростом урожайности. На конечный показатель числа продуктивных растений перед уборкой большое влияние оказывают глубина посева, обеспеченность растений влагой, болезни, вредители, сорные растения и т.д. Неблагоприятные абиотические и биотические условия вегетационного периода могут в два и более раза уменьшить число продуктивных растений. В то же время при густоте стояния растений свыше 600 шт./м2 часто наблюдается полегание посевов в фазах цветения и зеленой спелости, что приводит к увеличению поражения растений болезнями, затрудняет уборку и таким образом снижается урожайность. В загущенных посевах лен масличный формирует меньшее количество коробочек в расчете на одно растение. Наоборот, в из-реженных посевах их образуется больше и таким образом компенсируется снижение урожайности.

Расчеты показывают, что при одинаковых показателях структуры урожайности льна масличного (число растений на 1 м2, число коробочек и семян в коробочке) увеличение массы 1000 семян на 1 г приводит к увеличению урожайности на 0,3– 0,4 т/га. Например, при густоте растений перед уборкой 400 шт./м2, среднем числе коробочек на 1 растении 15 шт. и 6 шт. семян в одной коробочке биологическая урожайность равна 2,52 т/га, если средняя масса 1000 семян 7,0 г. При массе 1000 семян 8,0 г урожайность составила бы 2,88 т/га, или на 0,36 т/га выше. На массу 1000 семян следует обращать внимание при ведении улучшающего семеноводства сортов льна масличного, поскольку элитные растения одного и того же сорта, внешне хорошо развитые и без признаков болезней, с типичными по форме и окраске семенами, часто различаются по этому показателю.

Заключение. Лен масличный на Среднем Урале способен формировать урожайность семян на уровне 2 т/га, сопоставимую с величиной урожайности, получаемой в традиционных районах возделывания.

Вегетационный период раннеспелых сортов льна масличного в условиях Среднего Урала составляет 87–108 суток, что позволяет в любые по метеорологическим условиям годы получать полностью вызревшие семена.

Высокопродуктивные посевы льна масличного на Среднем Урале должны иметь густоту стояния растений перед уборкой 550–600 шт. на 1 м2, в среднем на одном растении должно быть сформировано не менее 10–11 коробочек, в которых обычно находится по 6–7 нормально развитых семян.

Для возделывания в сельскохозяйственных предприятиях рекомендуется новый сорт льна масличного Уральский, который хорошо адаптирован к почвенно-климатическим условиям Среднего Урала.