ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ СОРТОВ ГРЕЧИХИ

Полный текст

Гречиха обыкновенная (Fagopyrum esculentum, Moench) - важная крупяная и медоносная культура, широко культивируемая в России и за рубежом [1]. Однако средняя урожайность гречихи (в среднем 1 т/га) значительно уступает остальным зерновым культурам и сильно зависит от метеорологических условий в период вегетации [2, 3, 4]. Одним из главных факторов снижения валового сбора зерна является технология уборки. В республике Татарстан традиционно используют двухфазный метод уборки посевов, включающий в себя скашивание в валки при созревании 75% плодов и подбор скошенного урожая. При не соблюдении сроков уборки потери зерна составляют до 2,4 ц/га [5, 6]. При задержке обмолота валков снижаются качественные показатели зерна гречихи [7]. Одним из решений данной проблемы может быть обработка растений десикантами. Исследования, проведенные в условиях Алтайского края, показали эффективность десикации посевов гречихи СВЧ-излучением. При десикации посевов данным методом потери зерна уменьшились на 3-4 ц/га [8]. Современные исследования показали эффективность применения препарата Реглон (1,5-2,0 л/га) или гербицидов сплошного действия (2,0-2,5 л/га) в качестве десиканта [9, 10]. При этом затраты топлива снижаются в 1,4 раза по сравнению с традиционной схемой возделывания гречихи [11]. Всё большую актуальность приобретают исследования адаптации технологий уборки, учитывающие биологические особенности различных генотипов гречихи обыкновенной. Цель исследований - повышение эффективности технологий уборки при возделывании гречихи. Задачи исследований - выявить специфическую сортовую отзывчивость гречихи обыкновенной на различные технологии уборки; определить оптимальную технологию уборки для исследуемых генотипов гречихи обыкновенной. Материал и методы исследований. Исследования выполнены на опытных полях Казанского ГАУ в 2019-2021 гг. Почва опытного участка серая лесная, по механическому составу - среднесуглинистая. Содержание питательных элементов колебалось в зависимости от года исследования. Обменный калий и подвижный фосфор определяли по Кирсанову: 92-121 и 219-260 мг/кг почвы, соответственно. Содержание гумуса варьировало от 3,6 до 4,0%, рН солевой вытяжки колебалась в пределах 6,3-6,6. Мелкоделяночные опыты были заложены в четырехкратной повторности на делянках с площадью 7 м2. Технология обработки почвы и посева - общепринятая для республики Татарстан. Норма высева - 2 млн всхожих семян на гектар. В предпосевную культивацию вносили сложные удобрения в количестве 200 кг/га в физическом весе. Посев был проведен рядовым способом селекционной сеялкой Wintersteiger. Сроки сева по годам: 23 мая 2018 г.; 16 мая 2019 г.; 17 мая 2020 г. Во время вегетации была произведена ручная прополка сорняков. Опыт был заложен по следующей схеме: - первый вариант - двухфазная уборка. При созревании 75% семян на растениях гречихи было произведено скашивание делянок в валки с высотой среза 15-18 см. Подбор и обмолот валков производили по достижению оптимальных показателей влажности зерна и соломы; - второй вариант - однофазная уборка. При побурении 80% семян на растениях была произведена обработка делянок десикантом. Через 7-10 дней после обработки и высыхания растений на корню производилось прямое комбайнирование исследуемых вариантов. Для десикации был выбран препарат Торнадо 500, действующее вещество которого глифосат (изопропиламинная соль) с концентрацией 500 г/л. Норма расхода препарата составила 2 л/га. Стандартом для сравнения был скороспелый засухоустойчивый сорт Чатыр Тау, выведенный многократным повторным индивидуально-семейным отбором фасциированных форм из сложно-гибридной популяции. Исследуемыми вариантами были 4 гибридные популяции, находящиеся в селекционном изучении на этапе конкурсного сортоиспытания: - К-850 - гибридная популяция, сформированная на основе семей с хорошо развитой зоной ветвления и компактной зоной плодоношения. Фасциированные растения с крупным верхушечным соцветием, дифференцированным на два верхних узла; - К-874 - среднерослый морфобиотип с фасциированным изогнутым стеблем и крупными, плотными верхушечными соцветиями. В состав популяции вошли биотипы с высокой семенной продуктивностью, технологичной округлой формой граней околоплодника и крупной ядрицей; - К-899 - кудрявый морфобиотип с ограниченным ветвлением на уровне 1-го порядка и зоной плодоношения, охватывающей 5-6 узлов. У растений вследствие фасциаций все побеги имеют волнистую форму, оси пазушных соцветий дополнительно разветвлены. - К-990 - среднерослый морфобиотип с фасциированным изогнутым стеблем и крупными плотными верхушечными соцветиями, технологичной округлой формой граней околоплодника и крупной ядрицей. Вегетационные периоды годов исследований характеризовались нестабильностью гидротермических условий. В 2019 году гидротермический коэффициент в среднем за период вегетации был равен 1,05. Май и июнь этого года характеризовались дефицитом осадков. Июль и август по температурному режиму соответствовали среднемноголетним данным, а по количеству выпавших осадков превзошли среднемноголетние значения. Вегетационный период 2020 года был достаточно влажным. На протяжении всего периода роста и развития растений гречихи количество выпавших осадков превышало среднемноголетние нормы, при этом температурный режим был на уровне среднемноголетних данных. Вегетация гречихи в 2021 году протекала в условиях острой почвенной и атмосферной засухи. Гидротермический коэффициент по Селянинову в период вегетации гречихи в среднем за вегетацию 2021 года составил 0,29, свидетельствуя об острой воздушной и почвенной засухе. Особенно критические значения ГТК в эти годы были в период формирования продуктивного стеблестоя (0,32), вегетативных органов (0,14), и в период налива плодов (0,26). Натуру зерна определяли по ГОСТ 10840-2017 «Зерно. Метод определения натуры», массу тысячи семян - по ГОСТ 12042-80 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян», пленчатость зерна - по ГОСТ 10843-76 «Зерно. Метод определения пленчатости». Полученные в ходе исследования данные были статистически обработаны согласно общепринятой методике [12]. Результаты исследований. Продолжительность межфазных периодов вегетационного развития исследуемых вариантов не имела значимых различий со стандартом. 2019 год был наиболее благоприятным для формирования биологической массы растений за счет выпавших осадков в июле (рис. 1). При раздельной уборке ни один из вариантов не превзошел стандарт Чатыр Тау. Наиболее близким к показателям стандарта оказался сортообразец К-899. Рис. 1. Биологическая продуктивность гречихи в 2019-2021 гг. В 2019 году обработка опытных образцов десикантом увеличила биологическую массу по сравнению со стандартом. Максимальная биологическая продуктивность была выявлена у сортообразца К-899 (14,53 т/га). Сорта по-разному отзывались на действие десиканта. Так, сорт Чатыр Тау и К-850 снизили биологическую продуктивность, а сортообразцы К-874, К-899 и К-990, наоборот, показали увеличение биомассы растений по сравнению с вариантами с раздельной уборкой. В 2020 году при раздельной уборке все варианты превзошли стандарт по биологической продуктивности. При уборке по традиционной технологии максимальная биологическая продуктивность была получена на сортообразце К-990 (12,39 т/га), максимальная урожайность при прямом комбайнировании - на сортообразце К-850 (16,45 т/га). Погодные условия 2020 года повлияли на характер развития растений под действием десиканта. Прибавка биомассы по сравнению с вариантами с традиционной уборкой была получена на вариантах с Чатыр Тау, К-850, К-874, К-899, а К-990 снизил биологическую продуктивность при однофазной уборке по сравнению с раздельной. 2021 год был сильно засушливым, что повлияло на урожайность гречихи. При раздельной уборке выделился вариант К-874 по сравнению со стандартом Чатыр Тау. При однофазной уборке максимальная биологическая продуктивность была получена на варианте К-874 (5,13 т/га). Отрицательное действие десиканта в 2021 году прослеживается на всех исследуемых вариантах. В среднем за три года, два из которых были крайне неблагоприятны для формирования высокого урожая гречихи, К-899 превзошел стандарт по биологической продуктивности (9,14 т/га). Варианты К-850, К-874 и К-990 были практически на одном уровне со стандартом. При десикации посевов максимальная урожайность была получена на варианте К-899 (10,23 т/га). В целом варианты Чатыр Тау и К-990 показали негативную реакцию на использование десиканта - средняя биологическая продуктивность заметно уменьшилась по сравнению с вариантами с однофазной уборкой на всем протяжении исследования. Остальные варианты показали существенную прибавку биологической продуктивности при использовании глифосата. Сортообразцы по-разному сформировали урожайность зерна при различных метеоусловиях и под воздействием десиканта (рис. 2). Рис. 2. Урожайность зерна сортов гречихи в 2019-2021 гг. В 2019 году максимальная урожайность зерна была получена при раздельной уборке на стандартом сорте (3,85 т/га), при прямом комбайнировании - на сортообразце К-874 (3,71 т/га). Обработка растений десикантом оказала отрицательное воздействие на Чатыр Тау, К-850, где урожайность зерна снизилась на 1,44 т/га и 0,49 т/га, соответственно. В 2020 году наиболее продуктивным при раздельной уборке оказался сортообразец К-850 (1,25 т/га), при прямом комбайнировании - сортообразец К-874 (1,87 т/га). Наименее отзывчивыми на обработку растений десикантами были сортообразцы К-899 и К-990. В сильнозасушливый 2021 год прямая уборка была эффективной для сортообразцов К-874 и К-899. На остальных вариантах урожайность зерна была выше при раздельной уборке. Сортообразцы К-850 и К-899 показали снижение урожайности зерна в среднем за три года по сравнению с биологической продуктивностью. Это связано с тем, что отток пластических веществ в продуктивную часть растений протекал медленее, чем при раздельной уборке. За период исследований стандарт Чатыр Тау при обработке глифосатом по сравнению с раздельной уборкой снизил зерновую продуктивность в 1,4 раза. У сортообрзца К-990 снижение зерновой продуктивности при прямом комбайнирование составило 1,04 раза. В среднем за три года наибольшая урожайность зерна гречихи при раздельной уборке была получена на сортообразце К-850 (1,67 т/га). При однофазной уборке с предварительной обработкой ратений десикантом максимальный урожай сформировался на варианте К-874 (1,97 т/га). К наиболее важным показателям качества урожая гречихи относятся масса тысячи семян, натура и пленчатость зерна. В благоприятный по влажности 2019 год обработка растений десикантом позволила получить более крупное зерно практически на всех вариантах исследования, кроме вариантов с сортообразцами К-874 и К-899 (рис. 3). Максимальный показатель массы тысячи семян при раздельной уборке был на варианте К-874 (38,8 г), проведение десикации сформировало более крупное зерно на вариантах Чатыр Тау и К-850 (37,4 и 37,2 г). Рис. 3. Масса тысячи семян гречихи, 2019-2021 гг. В 2020 году сортообразец К-850 сформировал наиболее тяжеловесное зерно (34,9 г) при традиционном способе уборки. Обработка растений глифосатом привела к незнатичельному снижению крупности зерна практически на всех вариантах. Масса тысячи семян, полученная на сортообразце К-990, была одинаковой на исследуемых вариантах технологии уборки. В 2021 году практически все исследуемые варианты показали укрупнение зерна при десикации посевов. Уменьшение показателя массы тысячи зерен было выявлено у стандарта Чатыр Тау (на 0,7 г) и на варианте с сортообразцом К-899 (на 0,03 г). В этот год при раздельной уборке выделился стандарт Чатыр Тау (33,2 г), при прямом комбайнировании с применением десиканта - сортообразец К-990 (33,4 г) За период исследований уменьшение массы тысячи семян при обработке растений глифосатом произошло на сортообразце К-874 (на 1,7 г). Стандарт и остальные сортообразцы показали увеличение массы тысячи семян при прямой уборке с предварительной обработкой растений десикантом. Наибольшую прибавку массы тысячи семян при прямом комбайнировании по сравнению с вариантом с раздельной уборкой показал стандарт Чатыр Тау (1,4 г). При этом на стандарте при всех технологиях уборки было получено более крупное зерно (32,7 г при традиционной технологии уборки и 34,1 г при прямом комбайнировании). Показатель натуры зерна имеет большую ценность для крупяного производства (рис. 4). Данный показатель отрицательно коррелирует с показателем пленчатости зерна. Наибольший интерес представляют собой сорта с оптимальным сочетанием этих показателей. В 2019 году обработка растений глифосатом уменьшила натуру зерна у сортообразцов К-874 и К-990 по сравнению с вариантами с раздельной уборкой. При этом сортообразец К-874 показал максимальную натуру зерна - 584 г/л при раздельной уборке и 563 г/л при прямом комбайнировании. Стандарт Чатыр Тау и сортообразец К-899 при применении десиканта прибавили 22 и 26 г/л к показателю натуры зерна, полученному при раздельной уборке. 2020 год показал эффективность применения десиканта на всех сортах, кроме стандарта. Наибольшее увеличение натуры зерна по сравнению с вариантом с раздельной уборкой был у сортообразца К-874 (28 г/л). Максимальная натура зерна при раздельной уборке была у сортообразца К-899 (543 г/л), при прямом комбайнировании - у сортообразца К-874 (560 г/л). Снижение натуры зерна на 23 г/л по сравнению с натурой зерна, полученного при раздельной уборке, произошло у стандарта Чатыр Тау. Рис. 4. Натура зерна гречихи, 2019-2021 гг. В период острой засухи 2021 года сортообразец К-874 и стандарт Чатыр Тау существенно снизили натуру зерна при прямом комбайнировании (на 31 и 44 г/л, соответственно). Остальные варианты показали эффективность обработки растений глифосатом. В среднем за период исследований стандарт Чатыр Тау и сортообразец К-874 негативно отзывались на применение глифосата, что привело к снижению натуры зерна. Сортообразцы К-850 и К-899, наоборот, дали существенную прибавку натуры зерна при обработке растений десикантом (11 и 18 г/л, соответственно). Наиболее выполненное зерно было получено у сортообразца К-990 при всех исследуемых технологиях уборки. Пленчатость зерна - показатель, который сильно варьирует из-за метеорологических условий в фазу плодообразования - побурения плодов (рис. 5). Рис. 5. Пленчатость зерна гречихи, 2019-2021 гг. В 2019 году уменьшение пленчатости зерна при обработке десикантом было отмечено на сортообразцах К-874, К-899 и К-990. Стандарт Чатыр Тау и вариант К-850 в этот год показали увеличение пленчатости плодов на 1,5% по сравнению с вариантами с раздельной уборкой. Наибольшая пленчатость зерна была у сортообразцов К-990 и К-850 и составила 25%. В 2020 году применение десиканта увеличило плечатость зерна у сортообразцов К-874, К-899 и К-990. У варианта К-899 пленчатость зерна, полученного при обработке растений десикантом, увеличилась на 4,75% по сравнению с вариантом с раздельной уборкой. Стандарт Чатыр Тау и сортообразец К-850 показли уменьшение пленчатости зерна при прямом комбайнировании. Метеорологические условия 2021 года способствовали увеличению пленчатости плодов гречихи стандарта Чатыр Тау, сортообразцов К-874 и К-899. Варианты К-850 и К-990 при раздельной уборке снизили пленчатость зерна по сравнению с другими годами исследования. Предварительная обработка растений глифосатом в 2021 году существенно снизила пленчатость зерна у сортообразцов К-874 (с 25,9 до 18,1%) и К-899 ( с 25,2 до 20,0%). В среднем за три года исследований эффективность применения десиканта была высокой за счет снижения пленчатости зерна сортообразцов К-874 и К-899. Остальные варианты исследований увеличили массу околоплодника при обработке растений глифосатом (соответственно увеличилась и пленчатость). Заключение. Проведенные исследования показывают специфичность по отношению к технологиям уборки при возделывании сортов гречихи. Сортообразец К-874 оказался наиболее отзывчивым на обработку растений глифосатом. Прибавка зерна при прямом комбайнировании составила 0,43 т/га с одновременным снижением пленчатости зерна на 2,31%, также произошло снижение массы тысячи семян на 1,7 г и натуры зерна на 8 г/л. Следует отметить, что при раздельной уборке данный сортообразец также превзошел стандарт по урожайности зерна (1,67 т/га). Стандарт Чатыр Тау показал отрицательную реакцию на применение десиканта. По сравнению с раздельной уборкой на 0,46 т/га снизилась урожайность и на 16 г/л снизилась натура, увеличилась пленчатость и масса тысячи семян. Сортообразец К-899 при прямом комбайнировании с предварительной десикацией растений незначительно снизил урожайность зерна (0,02 т/га), при этом было получено более качественное зерно за счет снижения массы околоплодника и увеличения выполненности. При десикации растений глифосатом соортообразцы К-850 и К-990 сформировали более крупное и выполненное зерно. Однако урожайность зерна была ниже, чем при раздельной уборке. Для сортообразцов К-874, К-899 рекомендуется однофазная уборка с предварительной десикацией растений. Сорт Чатыр Тау необходимо убирать только применяя двухфазную уборку.

Об авторах

Лилия Рафкатовна Климова

ТатНИИСХ ФИЦ КазНЦ РАН

Email: li21@mail.ru
младший научный сотрудник Казань, Россия

Фануся Загитовна Кадырова

Казанский государственный аграрный университет

Email: fanusa51@rambler.ru
доктор сельскохозйственных наук, профессор Казань, Россия

Рогать Вагизович Миникаев

Казанский государственный аграрный университет

Email: ragat@mail.ru
доктор сельскохозйственных наук, доцент Казань, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы