Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ, НОРМ ВЫСЕВА И ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ГОРЧИЦЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ САРАТОВСКОГО ПРАВОБЕРЕЖЬЯ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

Суслова Галина Владимировна

Саратов - 2007

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова"

Научный руководитель:

Шевцова Лариса Павловна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор.

Официальные оппоненты:

Курдюков Юрий Федорович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор;

Морозов Евгений Васильевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент.

Ведущая организация - ФГНУ "Волжский НИИ гидротехники и мелиорации".

Защита состоится "02" февраля 2007 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д.220.061.05 при ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова" по адресу 410012, г. Саратов, Театральная площадь, д.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО "Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова".

Автореферат разослан "___" ___________ 200__ г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор Н.А. Пронько.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Горчица сизая или сарептская - одна из немногих культур, способная формировать продуктивные агрофитоценозы в условиях засушливого степного Поволжья. Ее мощная корневая система хорошо дренирует и обогащает органическим веществом солонцеватые тяжелые почвогрунты, ее пожнивные и корневые остатки способны подавлять деятельность болезнетворных почвенных микроорганизмов, в чем и проявляется мелиоративная и фитосанитарная роль культуры в севооборотах.

Продуктивный биологический потенциал современных сортов достаточно высокий и при оптимизации и строгом соблюдении агротехнических мероприятий их возделывания урожайность маслосемян достигает 1,8-2,2 т/га, а на сортоучастках - 2,7-3,0 т/га.

Однако современная площадь посева культуры, урожайность и производство маслосемян некогда традиционной масличной культуры на полях Саратовской области не удовлетворяют увеличивающийся спрос на ее семена и продукты их переработки, к тому же в земледелии не используются уникальные мелиоративные фитосанитарные и противоэрозионные способности горчичного растения.

Подбор высокопродуктивных и адаптивных сортов горчицы для черноземных почв степного Саратовского Правобережья, совершенствование отдельных элементов технологии их возделывания (способов, норм высева семян, приемов их предпосевной обработки ростостимулирующими и защитными препаратами) является актуальной задачей в деле увеличения производства ценного маслосырья, горчичного порошка, эфирных масел и в решении вопросов биологизации земледелия.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований - повышение продуктивности горчицы сарептской на основе разработки оптимальных агротехнологических приемов формирования высокопродуктивных агрофитоценозов культуры на черноземах степной зоны Саратовского Правобережья.

В соответствии с этим были решены следующие задачи:

- установить оптимальные способы и нормы высева новых и перспективных сортов горчицы;

- определить влияние изучаемых способов и норм высева на рост и развитие растений разных сортов культуры;

- изучить особенности фотосинтетической деятельности сформированных агрофитоценозов горчицы сизой;

- выявить изменение засоренности посевов в зависимости от способов и норм высева;

- изучить процесс формирования репродукционного потенциала культуры и степень его реализации в зависимости от изучаемых технологических операций;

- определить качество семян и горчичного масла в зависимости от приемов возделывания;

- дать биоэнергетическую и экономическую оценку разным способам и нормам высева и разработать практические рекомендации для производства.

Научная новизна. Впервые в условиях степной зоны на черноземах Саратовского Правобережья изучены нормы высева семян горчицы при разных способах их размещения на площади, изучено влияние способов посева, норм высева и применение в предпосевной обработке семян различных ростостимулирующих и защитных препаратов на фотосинтетическую и семенную продуктивность посевов, определены основные элементы структуры урожая и влияние способов, норм высева и ростостимулирующих и защитных препаратов на накопление масла и его качество; дана биоэнергетическая оценка возделывания горчицы сизой.

Практическая значимость работы. Разработанные приемы формирования урожая горчицы сизой (сарептской) на черноземах степной зоны Саратовского Правобережья, оптимальные способы и нормы высева семян, предпосевная обработка семян различными ростостимулирующими и защитными препаратами обеспечивают получение 1,4-2,1 т/га семян, соответствующих по качеству показателям ГОСТ.

Реализация результатов исследования. Результаты исследований прошли производственную на площади более 250 га (КФХ "Назаров", ООО "Деметра", СПК "Радищево") и внедряются в хозяйствах Саратовской области.

Главные положения работы явились основой рекомендаций по возделыванию горчицы сарептской на черноземах степной зоны Саратовского Правобережья и используются в учебных курсах ФГОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова" в процессе преподавания дисциплин: растениеводство, земледелие, агроэкология, экономика природопользования.

Апробация работы. Основные положения и материалы исследований докладывались и обсуждались на международных (IV Международный симпозиум "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования" (Москва: РУДН, 2005)), региональных (межрегиональная научная конференция молодых ученых и специалистов системы АПК Приволжского федерального округа "Вавиловские чтения - 2006" (Саратов, 2006)), университетских научных и научно-практических конференциях Саратовского ГАУ имени Н.И. Вавилова (2003, 2004 и 2005 гг.). Ежегодно заслушивались отчеты на заседании кафедры растениеводства и ученом совете факультета.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ, в том числе в изданиях по списку ВАК РФ одна работа.

Основные положения, выносимые на защиту:

- оценка репродукционного биологического потенциала современных сортов сарептской горчицы и степень его реализации на черноземах степной зоны Саратовского Правобережья;

- особенности фотосинтетической деятельности и продуктивности агрофитоценозов сортов сарептской горчицы при оптимизации ее способов и норм высева;

- рациональные способы, нормы высева и приемы предпосевной обработки семян ростостимулирующими и защитными препаратами;

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 177 страницах компьютерного текста. Она состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству и списка литературных источников. Работа включает 34 таблицы, 11 рисунков и 22 таблиц в приложении. Список литературы включает 168 наименование, в том числе 5 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения исследований. Экспериментальная работа выполнялась в течение 4-х лет (с 2002 по 2005 гг.) на территории учебно-опытного хозяйства СГАУ им. Н.И. Вавилова, сельхозпредприятий и фермерских хозяйств Новобурасского, Базарно-Карабулакского и других районов Саратовской области.

Один из показателей континентальности здешнего климата - большая годовая амплитуда температуры воздуха, т.е. разница между средней температурой самого теплого и самого холодного месяца. Для Новобурасского района она равна 34-36°C. Переходы от холода к теплу и от тепла к холоду сравнительно быстрые, особенно весной, что вызывает необходимость проведения полевых работ в сжатые сроки.

Потребность в тепле за период вегетации сарептской горчицы колеблется от 1225 до 1690°C. Фактическая сумма активных температур (выше +10°C) составляет в среднем 2477°C, что превышает потребность в тепле всех возделываемых в регионе сельскохозяйственных культур, в том числе и горчицы. Средняя продолжительность безморозного периода 127-138 дней.

По многолетним данным, почва замерзает в конце ноября, оттаивает к 10-19 апреля. Наибольшая глубина промерзания почвы за зимний период составляет 98-135 см, наименьшая 18-44 см. Среднегодовое количество осадков по району составляет 346 мм большее их количество приходится на теплый период (269 мм).

Потребность горчицы в воде на протяжении всей вегетации остается довольно высокой. Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу активной вегетации составляют 75 мм, к началу уборки - 45 мм.

Эти средние многолетние данные характеризуют сложность условий формирования урожая. Высокие летние температуры и падение относительной влажности воздуха в дневные часы до 44-49 % способствуют значительному расходованию почвенной влаги на испарение с поверхности почвы и на транспирацию растениями.

Ежегодно, несколько дней в году бывают с сильными ветрами (10-15 м/с), что способствует возникновению и развитию ветровой эрозии на почвах легкого гранулометрического состава, особенно в весенний период. Среднегодовое число дней с сильными бурями 5-6, а в особо засушливые годы - 13-15. горчица агротехнологический продуктивность

Запасы продуктивной влаги на зяби ко времени сева ранних яровых культур в метровом слое почвы составляют 140-160 мм, такое высокое увлажнение полей весной (более 150 мм) бывает в 75 % лет, что способствует относительно стабильным урожаям культур с высокой отзывчивостью на хорошее весеннее промачивание почвы. Именно к этой группе культур следует отнести и горчицу сарептскую. И тем не менее, для получения высоких и устойчивых урожаев все агротехнические мероприятия должны быть направлены на накопление влаги в почве, ее сохранение и экономное расходование в период возделывания сельскохозяйственных культур. Частое выпадение осадков создает и предпосылки повышенного коэффициента размножения сорняков, которые в отдельные годы снижают урожай на 30 %. Это требует дополнительных мероприятий по защите посевов сельскохозяйственных культур на всех этапах технологического процесса.

На территории северной правобережной микрозоны Саратовской области распространены различные почвы - от светло-серых до черноземов разной степени выщелоченности и гумусированности. Более 40 % территории занимают черноземы на элювии коренных пород, 15 % - это выщелоченные черноземы, 27 % занимают в микрозоне обыкновенные черноземы, 7,7 % - южные черноземы. Качественная оценка пашни в среднем составляет 67 баллов, с колебанием от 63 до 71 балла. Содержание гумуса в черноземных почвах колеблется от 5,0 до 7,6 %.

Обыкновенные черноземы имеют мощный гумусовый горизонт - до 0,35-0,48 м с содержанием гумуса 5,8-7,6 %. Обеспеченность почвы доступными для растений формами фосфора (0,4-15,6 мг на 100 г почвы) и калия (7,0-32 мг на 100 г почвы) колеблется от низкой до высокой. Кислотная реакция почвенной среды чаще нейтральная (рН 5,1-7,0 в пахотном слое). Обыкновенные черноземы характеризуются высокой порозностью, хорошей аэрацией, имеют комковато-зернистую структуру, но более грубую и менее прочную, чем тучный чернозем.

На южных черноземах мощность перегнойного горизонта 0,27-0,30 м с поверхности они обладают зернисто-комковатой структурой, но с явными признаками распыления. По гранулометрическому составу южные черноземы относятся к глинистым и тяжелосуглинистым почвам. Как и в обыкновенных черноземах в них мало доступного фосфора, в связи с чем, старопахотные земли хорошо отзываются на фосфорно-калийные удобрения.

Теоретически возможный урожай сухой биомассы горчицы сарептской в степной юго-восточной зоне Поволжья по ресурсам ФАР за период вегетации при 1 % КПД ФАР составляет 3,71 т/га, при 2 %-м КПД ФАР - 7,42 т/га.

Климатически обеспеченный урожай маслосемян горчицы, рассчитанный по биогидротермическому потенциалу для западной микрозоны Саратовской области, составил 3,24 т/га. Расчеты показывают, что культура имеет большие возможности в максимальном использовании солнечной энергии на формирование урожая при оптимизации других факторов. Степень использования агроклиматических ресурсов черноземной степной зоны Саратовского Правобережья посевами горчицы сарептской составляет: по продолжительности вегетации 48 %, по сумме эффективных температур 54,3 %.

Основной целью исследований было выявление наиболее продуктивных сортов горчицы, приспособленных к интенсивным приемам их возделывания в степной черноземной зоне Саратовского Правобережья.

Нами разрабатывались и уточнялись отдельные агротехнологические приемы выращивания новых и перспективных сортов культуры по разным предшественникам, при разных способах и нормах высева, с использованием ростостимулирующих и защитных препаратов при обработке семенного материала.

Для решения вопросов программы исследований, начиная с 2002 года закладывали и проводили полевые, лабораторно-полевые опыты и лабораторные анализы по следующим схемам и методикам:

Схема опыта 1. Изучение продуктивности разных сортов горчицы при размещении их разным предшественникам: черному пару, после озимой пшеницы, после ячменя. В испытании были следующие сорта: Донская 8, Камышинская 99, Южанка 15 и Ракета, которые высевали в самые ранние весенние сроки обычным рядовым способом с нормой высева семян 2,5 млн. всхожих семян на 1 га. Перед посевом семена обрабатывались препаратом фураданом (35 % т.п.) из расчета 15 кг/т. Дальнейшую обработку посевов против вредителей проводили по мере их появления и с учетом ЭВП, применяя инсектицид каратэ (5 % к.э.) - 0,1 л/га. Площадь посевных делянок 108 мІ, учетных - 62,4 мІ. Повторность - четырехкратная, расположение одноярусное, систематическое.

Схема опыта 2. Изучение способов и норм высева сортов горчицы сарептской проводили по следующей схеме:

1. Высев горчицы Донской 8, Южанки 15 и Ракеты обычным рядовым способом с междурядьями 0,15 и нормами высева 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 млн./га всхожих семян.

2. Высев тех же сортов обычным рядовым способом с междурядьями 0,30 и нормами высева 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 млн./га всхожих семян.

3. Посев горчицы широкорядным способом с междурядьями 0,45 см с нормами высева 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 млн./га всхожих семян.

Схема опыта 3. Влияние ростостимулирующих и защитных препаратов на продуктивность горчицы сарептской.

1. Контроль (семена, обработанные водой).

2. Семена, обработанные препаратом фураданом (35 % т.п.) из расчета 15 кг/т. Обработка проводилась с инкрустацией семян на специальной установке.

3. Обработка семян бактериальным препаратом Агат-25К из расчета 0,25 кг/т.

4. Инокуляция семян горчицы бактериальным препаратом экстрасолом (1 %-ным раствором из расчета 1 л на 1 т семян).

5. Обработка семян селенатом натрия с концентрацией 1·10^-5 из расчета 2 л на 1 ц семян.

6. Обработка семян экстрасолом совместно с селенатом натрия.

Исследования проведены на примере сорта сарептской горчицы Донская 8. Варианты опыта закладывали в 4-х кратной повторности на делянках с учетной площадью 25 мІ в соответствии с методикой и техникой постановки полевых опытов на стационарных участках. Норма высева 2,5 млн./га всхожих семян.

За период испытаний напряженность метеорологических факторов была различной, но типичной для северной правобережной микрозоны степного Поволжья. Из 4 лет испытаний (2002-2005 гг.) в течение которых проводились полевые исследования 2003 и 2004 годы были относительно влажными, хотя по количеству осадков, выпавших в критические периоды развития горчицы, были значительные различия.

Возделывание опытных сортов горчицы сарептской осуществлялось на фоне современных агротехнологий для данной микрозоны. Все работы на опытных делянках, связанные с подготовкой почвы, посевом, ходом за посевами и уборкой урожая проводили в основном механизированным способом, соблюдая при этом основные методические требования: одновременность, сжатые сроки и равнокачественность в проводимых мероприятиях.

Проведение учетов, биометрических измерений и сопутствующих наблюдений осуществлялось в соответствии с методическими руководствами: "Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур", 1985; "Методика полевых опытов с масличными культурами", ВНИИМК, 1971; методическими изданиями - А.И. Руденко, 1950; П.Н. Константинов, 1952; В.И. Сазанов, 1962; Н.З. Станков, 1964; Б.А. Доспехов, 1985; Б.М. Смирнов, 1973; Т.Ф. Никитенко, 1982 и др. Полевые опыты сопровождали сопутствующими наблюдениями и учетами по соответствующим методикам и ГОСТам.

Фотосинтетическая деятельность посева изучалась по методике лаборатории фотосинтеза Института физиологии растений (А.А. Ничипоровича, С.Н. Строганова, Н.П. Власова, 1961).

Анализ элементов структуры урожая проводили по пробным снопам в 5-ти кратной повторности с каждой делянки опыта.

Учет фактического урожая проводили сплошным поделяночным способом (Методика ВИР, 1968), делая пересчет в т с 1 га и приведение к кондиционной влажности (8-11 %). В период проведения полевых испытаний проводили учет поражаемости растений болезнями и повреждаемости вредителями методом количественного учета.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Морфобиологический потенциал сортов горчицы сарептской при разных способах и нормах высева на черноземах степной зоны саратовского правобережья.

Современной агротехнологии производства продукции растениеводства все настойчивее придается динамический характер, основанный на изучении продукционных процессов сельскохозяйственных культур в течение всей вегетации и разработках способов оптимизации условий в период формирования каждого элемента продуктивности.

Полнота всходов и выживаемость растений. Одним из элементов продуктивности любого фитоценоза является его плотность, то есть количество растений, его составляющих и приходящих на единицу посевной площади.

При размещении посевов горчицы после черного пара, полнота всходов изучаемых сортов во все годы исследований была достаточно высокой, она колебалась от 75,3 (сорт Камышинская 99, 2002 г.) до 78,8 % (сорт Южанка 15, 2003 г.). Даже в условиях нетипично холодных апреля и первой декады мая 2002 года полнота всходов сортов горчицы составила по Донской 8-76,2 %, по Южанке 15-76,6; Ракете - 76,0 и по Камышинской 99-75,3 % (табл.1).

1. Полнота всходов сортов горчицы при размещении ее посевов по разным предшественникам и в зависимости от агрометеорологических условий периода "посев-всходы"

Предшественник	Год исследований	Среднесуточная температура воздуха, °C	Влажность посевного слоя почвы, мм	Полнота всходов, в %
				Донская 8	Южанка 15	Ракета	Камышинская 99
Пар черный	2002 2003 2004 2005	4,8 10,4 8,5 8,7	22,4 22,2 21,8 22,0	76,2 78,6 77,4 78,2	76,6 78,8 77,6 78,4	76,0 78,4 77,2 78,1	75,3 76,6 76,2 76,4
В среднем				77,6	77,8	77,4	76,1
Озимая пшеница	2002 2003 2004 2005	4,8 10,4 8,5 8,7	18,3 18,6 18,2 20,6	74,3 76,6 76,8 75,6	74,6 77,3 77,6 76,4	73,8 74,6 75,2 75,6	72,6 74,4 75,1 75,4
В среднем				75,8	76,5	74,8	74,4
Ячмень	2002 2003 2004 2005	4,8 10,6 8,8 8,7	16,6 16,8 16,2 17,3	68,3 68,8 69,2 70,3	68,6 69,4 68,8 68,6	68,8 68,2 67,8 68,0	66,4 66,2 66,6 66,5
В среднем				69,1	68,8	68,2	66,4

При размещении сортов горчицы после озимой пшеницы полнота их всходов оказывалась несколько ниже, чем при размещении их в те же годы по черному пару. Большая разница в полноте всходов сортов горчицы наблюдалась между посевами ее по черному пару и по ячменю. В среднем за годы испытаний эта разница составила по Донской 8 12,3 %, по Южанке 15-13,1 %, по Ракете - 13,4 % и по Камышинской 99-14,6 %.

Наименьшей полнотой всходов отличались посевы сорта Камышинской 99. При размещении сорта после ячменя полнота всходов в среднем за 2002-2005 гг. составила 66,4 %.

Различия в полноте всходов по вариантам с размещением горчицы по разным предшественникам объясняются разной влагообеспеченностью посевного слоя почвы, а сортовые различия в данном случае вызваны природными свойствами семян: крупностью, масличностью и экологией происхождения. Полевая всхожесть семян горчицы, зависит от способов, норм посева, т.е. плотности размещения семян на единице рядка.

Наибольшей полнотой всходов и более ранним их появлением отличались варианты широкорядного посева с наибольшей нормой высева (табл.2). С увеличением нормы высева при изучаемых способах посева заметно повышается и полнота всходов. Такая тенденция повышения полноты всходов с увеличением нормы высева проявляется у всех изучаемых нами сортов горчицы.

2. Влияние способов и норм высева на полноту всходов сортов горчицы, в среднем за 2002-2004 гг.

Способ посева	Норма высева	Полнота всходов, %
	млн. шт./га	число семян на 1 п.м.	Донская 8	Южанка 15	Ракета	Камышинская 99
Обычный рядовой (междурядья 0,15 см)	1,5 2,0 2,5 3,0	23 30 28 45	76,6 77,0 77,4 77,6	77,0 77,4 77,6 78,0	76,6 76,9 77,2 77,5	75,3 75,7 76,0 76,2
Обычный рядовой (междурядья 0,30 см)	1,5 2,0 2,5 3,0	45 60 75 90	77,3 77,6 78,0 78,4	77,6 77,9 78,2 78,7	76,8 77,4 77,6 78,0	75,9 76,2 76,4 76,8
Широкорядный (междурядья 0,45 см)	1,5 2,0 2,5 3,0	68 90 113 135	77,5 77,8 78,3 78,6	77,9 78,1 78,8 79,1	77,1 77,7 78,0 78,9	76,3 76,6 76,9 77,2

Факт повышения полноты всходов при широкорядном способе посева объясняется, скорее всего, не шириной междурядий, а плотностью размещения семян на 1 п.м.

На процессе формирования всходов в большей степени проявляется влагообеспеченность посевного слоя почвы, чем температурный фактор.

Полевые агрофитоценозы в течение вегетации претерпевают большие изменения, в том числе и в количественном представительстве культуры на единице площади.

Наибольшую выживаемость всходов и наибольшую сохранность растений сортов горчицы к периоду созревания обеспечивал пар черный. Общая выживаемость семян и сохранность растений в среднем за годы испытаний (2002-2004 гг.) при размещении сортов по черному пару составила по Донской 9 и Южанке 15-67,5 %, по Ракете - 63,1 и по Камышинской 99-60,5 %, при посеве сортов после озимой пшеницы сохранность семян и растений соответственно составила 63,1; 63,2; 59,6 и 57,8. Наименьшие показатели общей сохранности растений и выживаемости семян оказались при размещении сортов горчицы после ячменя. Разные нормы высева и способы посева сортов горчицы также оказали заметное влияние на выживаемость семян и сохранность растений к уборке (табл.3).

3. Влияние способов и норм высева на общую выживаемость горчицы, в среднем за 2002-2004 гг.

Способ посева	Норма высева	Общая выживаемость, %
	млн. шт./га	число семян на 1 п.м.	Донская 8	Южанка 15	Ракета	Камышинская 99
Обычный рядовой (междурядья 0,15 см)	1,5 2,0 2,5 3,0	23 30 28 45	65,4 64,6 63,1 61,2	65,9 65,0 64,8 63,0	61,7 61,0 59,6 58,3	60,5 58,9 57,8 57,0
Обычный рядовой (междурядья 0,30 см)	1,5 2,0 2,5 3,0	45 60 75 90	67,3 66,4 66,1 63,8	67,5 67,6 68,0 66,5	63,5 63,5 62,7 61,5	63,2 63,5 63,3 61,4
Широкорядный (междурядья 0,45 см)	1,5 2,0 2,5 3,0	68 90 113 135	67,6 65,2 62,3 59,3	67,4 67,3 66,0 63,8	61,7 59,6 57,8 54,7	61,8 61,1 60,0 58,8

Наибольшая изреживаемость посевов наблюдается при сравнительно большем загущении. В среднем за три года испытаний на обычном рядовом посеве с нормой высева 1,5 млн./га всхожих семян, общая выживаемость к уборке по сорту Донская 8 составила 65,4 %, по Южанке 15-65,9 %, по сорту Ракета - 61,7 % и по Камышинской 99-60,5 %. На каждом погонном метре рядка в процессе прорастания семян, развития всходов и растений не взошло и выпало соответственно 8 штук растений, 8-7; 8-9; 9, на изреживаемость по отношению к числу высеянных всхожих семян составила по Донской 8 0,519 млн. штук семян и растений, по Южанке 15-0,511 млн., по Ракете - 0,575 млн. и по Камышинской 99-0,592 млн. При высеве на 1 га по 2,5 млн. всхожих семян изреживаемость по вышеназванным сортам составила: 0,922 млн., 0,880 млн., 1,01 млн. и 1,055 млн. Сравнительно меньшая изреживаемость посевов при тех же нормах высева отмечена на рядовых (черезрядных) посевах с шириной междурядий 0,30 м.

Фотосинтетическая продуктивность и прирост надземной биомассы. Величина площади листьев, динамичность ее формирования и фотосинтетический потенциал - это показатели фотосинтетической деятельности растений, определяющие урожайность (И.С. Шатилов, 1978; В.С. Шевелуха, 1984; А.М. Гаврилов, 1985; Н.Н. Ельчанинова, 1974; А.В. Кислов, 1985 и М.Н. Худенко, 1986 и др.).

В наших опытах наибольшую площадь листьев горчица формировала на вариантах, где предшественником был черный пар (табл.4).

4. Динамика площади листьев в посевах горчицы Южанка 15 в зависимости от предшественников и способов посева, средняя за 2002-2004 гг.

Способы посева	Площадь листьев по фазам вегетации, мІ/га
	стеблевание	бутонизация	цветение	зеленый стручок
Черный пар
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30 м) Широкорядный (0,45 м)	9705 9315 8400	13180 15070 12015	18340 20530 17800	2520 4130 3040
Озимая пшеница
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30 м) Широкорядный (0,45 м)	9168 8750 7500	12510 13850 10400	17270 18900 15600	1970 3177 2150
Ячмень
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30 м) Широкорядный (0,45 м)	8710 8020 7130	11500 13100 9315	16056 17800 14310	1530 2700 2010

Из разных способов посева - наибольшую площадь листьев формировали растения на черезрядных посевах, т.е. рядовые посевы с междурядьями 0,30 м и меньшую листовую поверхность развивали растения горчицы на широкорядных посевах с междурядьями 0,45 м. Что касается изучаемых нами сортов, то некоторое преимущество имел сорт Южанка 15. Максимальная площадь листьев у сорта Южанка 15 отмечена в фазе цветения на черезрядном посеве (междурядья 0,30 м), размещенной после черного пара, она составила 20,5 тыс. мІ/га. У сорта Донская 8 в таких же условиях площадь листовой поверхности составила 19,1 тыс. мІ/га.

Дефицит влаги с фазы цветения вызывает быстрое засыхание нижних, а затем и листьев среднего яруса. Наиболее интенсивно процесс сбрасывания листьев происходил на вариантах обычного рядового посева, что связано с худшими условиями влагообеспеченности и освещенности листьев нижнего яруса. Основные опытные показатели фотосинтетической деятельности сортов горчицы представлены в таблице 5.

Величина урожая, создаваемая в процессе фотосинтеза, зависит не только от листовой площади, но и от продолжительности ее работы. Оптимальной величиной фотосинтетического потенциала для горчицы Южанки 15, по результатам наших исследований, следует считать 0,95-1,03 млн. мІдней/га. По непаровым предшественникам - ячменю, отмечено значительное уменьшение ФП.

Исследования показали, что влияние предшественников на основные показатели фотосинтетической деятельности растений горчицы заметно выше, чем способов посева. Наибольшим накоплением надземной биомассы по периодам вегетации и к фазе образования плодов выделялся сорт сарептской горчицы Южанка 15 на вариантах черезрядного способа посева, расположенных по черному пару и с высевом наименьшей нормы высева семян (1,5 млн./га всхожих семян) из взятых на изучение. Уже в период полных всходов растения горчицы на данном варианте отличались более мощным развитием розеточных листьев.

5. Основные показатели фотосинтетической деятельности посевов сортов горчицы в зависимости от предшественников и способов посева, в среднем за 2002-2004 гг.

Наибольший среднесуточный прирост надземной сухой биомассы у сортов горчицы происходит в период цветения - образования стручков на центральной кисти. В данный период накапливается от 55,8 до 65,8 % всей сухой биомассы.

Способ посева	Сбор сухой массы, т/га	Максимальная площадь листьев, тыс. мІ/га	ФП посева, млн. мІсут. на 1 га	ЧПФ, г/мІ в сутки	КПД приходящей ФАР, %
Сорт Донская 8
Черный пар
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30) Широкорядный (0,45 м)	4,56 5,11 4,23	15,8 19,1 14,5	0,79 0,88 0,72	5,7 5,8 5,87	0,81 0,82 0,82
Озимая пшеница
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30) Широкорядный (0,45 м)	4,40 4,80 4,05	15,1 16,5 14,1	0,75 0,82 0,70	5,86 5,85 5,78	0,81 0,80 0,79
Ячмень
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30) Широкорядный (0,45 м)	3,17 3,76 3,22	10,7 12,4 13,6	0,64 0,75 0,76	4,9 5,0 4,2	0,66 0,67 0,56
Сорт Южанка 15
Черный пар
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30) Широкорядный (0,45 м)	5,27 5,52 4,83	18,3 20,5 17,8	0,92 1,03 0,89	5,7 5,32 5,38	0,94 0,98 0,86
Озимая пшеница
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30) Широкорядный (0,45 м)	4,84 5,24 4,80	17,3 18,9 15,6	0,87 0,95 0,78	5,56 5,50 6,10	0,87 0,94 0,86
Ячмень
Обычный рядовой (0,15 м) Черезрядный (0,30) Широкорядный (0,45 м)	3,39 3,77 3,88	16,0 17,8 14,3	0,80 0,89 0,72	4,22 4,22 5,42	0,61 0,67 0,69

Репродукционный потенциал и степень его реализации. Оптимизация динамики образования и пространственного распределения ассимилирующих и репродуктивных органов - эффективный способ целенаправленного улучшения структуры посева и повышения урожайности.

Потенциальная способность современных сортов сарептской горчицы формировать бутоны, цветки и стручки достаточно высока, но ее реализация существенно зависит от внутренних и особенно от внешних факторов, поэтому число созревших плодов на одном растении варьирует в широких пределах (табл.6).

6. Продуктивный потенциал сортов горчицы в годы разные по водообеспеченности

Показатели	2002 г.	2003 г.	2004 г.
	ГТК за V-VII - 0,63	ГТК за V-VII - 1,01	ГТК за V-VII - 0,95
	Донская 8	Южанка 15	Ракета	Камышинская 99	Донская 8	Южанка 15	Ракета	Камышинская 99	Донская 8	Южанка 15	Ракета	Камышинская 99
Потенциальное число (на одно растение)
Бутонов Цветков Стручков	198 127 96	236 150 110	173 106 75	168 110 85	242 185 150	258 179 142	223 150 116	218 156 126	268 187 137	244 171 140	216 150 113	221 149 119
Опавших, не сформировавшихся, в %
Бутонов Цветков Стручков	35,6 24,5 38,4	36,4 26,6 32,5	38,6 29,3 40,8	34,4 22,5 31,5	23,5 18,8 30,2	30,7 20,6 18,4	32,6 22,8 28,5	28,4 18,8 30,0	30,4 26,6 28,3	30,1 18,4 22,6	30,6 24,4 30,2	32,4 20,2 31,6
Вызревших
Стручков, шт. В % от завязавшихся В % от потенциала (бутонов)	59 61,4 29,8	74 67,3 31,3	44 58,6 25,4	58 68,2 34,5	105 70,0 43,3	116 81,7 45,0	83 71,5 37,2	88 69,8 40,3	98 71,5 36,5	108 77,1 44,2	79 70,0 36,5	81 68,1 36,3

Влияние предшественников на число заложившихся стручков было значительно большим, чем изучаемых способов посева. Разница между крайними вариантами по способам посева составила по пару 53, по озимой пшенице 33 и по ячменю 23 стручка, а по предшественникам она колебалась от 59 до 95 стручков.

Наибольший продуктивный потенциал из изучаемых сортов горчицы отмечен по сортам Донская 8 и Южанка 15 (табл.6). В среднем за три года испытания (2002-2004 гг.) он составил (по числу образовавшихся бутонов на одном растении) по Донской 8-236, по Южанке 15-246, по Ракете - 204 и по Камышинской 99-202; по числу сформировавшихся цветков на одном растении соответственно - по Донской 8 и Южанке 15-166, по Ракете - 135 и по Камышинской 99-138; по числу вызревших стручков на одном растении - у Донской 8-87, у Южанки 15-99, у Ракеты 69 и у Камышинской 99-76.

В среднем за годы исследований реализация биологического потенциала по Южанке 15 составила 40,1 %, по Камышинской 99-37,1 %, по Донской 8-36,5 и по Ракете - 33,0 %.

Наибольшей вызреваемостью стручков от числа сформировавшихся отличался сорт Южанка 15 (75,3 %), у Донской 8 он составил 67,6 %, у Ракеты - 66,7 и у Камышинской 99-68,7 %. Наибольшее количество завязавшихся плодов растения горчицы теряют в период налива семян. Опадают, как правило, молодые репродуктивные органы - бутоны и цветки, только что завязавшиеся стручки. Дефицит влаги усиливает сбрасывание органов репродукции, особенно на боковых ветвях растения. Существенное влияние на сбрасывание бутонов и цветков оказывает затенение посевов, вызванное сорной растительностью или излишней загущенностью посевов.

Продуктивность горчицы сарептской в зависимости от способов, норм высева семян и их предпосевной обработки ростостимулирующими и защитными препаратами.

К.А. Тимирязев писал, что для выращивания высоких урожаев нужно "прежде всего, конечно, знакомство с потребностями растения и уменье их удовлетворять, а затем уже изыскание наиболее выгодных условий разрешения этой задачи при помощи средств, имеющихся под рукою". Вполне естественно, что только на основании количественной и качественной характеристики можно дать исчерпывающее заключение о хозяйственной ценности, биологической выгодности исследуемых сортов культуры.

При обычном рядовом посеве с нормой высева 3,0 млн./га всхожих семян Донская 8 в среднем за три года испытаний сформировала наибольший урожай семян, он составил 2,55 т/га и превышал урожай вариантов с наибольшей площадью размещения растений - 1,5 млн./га на 13,8 % (табл.7). И на черезрядных и широкорядных посевах с высевом 1,5; 2,0 и 2,5 млн./га всхожих семян Донская 8 уступала по урожаю семян варианту с более плотным их размещением на площади (3,0 млн./га).

У Южанки 15 на обычных рядовых посевах сравнительно более высокий урожай семян сформировался при высеве 2,5 млн. всхожих семян на 1 га, он составил 3,37 т/га и превышал урожай на вариантах с более редким размещением на 0,76 т/га или на 29 %. При дальнейшем загущении до 3,0 млн./га урожай снижался на 5,9 %. На черезрядных посевах оптимальной нормой высева Южанки 15 оказалась норма 2,0 млн./га всхожих семян, где урожай составил в среднем за 2002-2004 гг. 3,02 т/га и превышал варианты с высевом 1,5 млн. на 10,2 %, а вариант с высевом 2,5 млн./га - всего на 2,3 %. И на широкорядных посевах наибольший урожай семян Южанки 15 сформировался при высеве 2,0 млн./га всхожих семян, он составил в среднем за годы испытаний 2,94 т/га. Сорт Ракета при обычном рядовом посеве с нормой высева 2,0 млн./га сформировал наибольший урожай семян, он составил 2,75 т/га и превышал урожай более разреженного посева (1,5 млн.) на 0,18 т/га, или на 7,0 %, а более загущенного (3,0 млн.) на 0,41 т/га, или на 17,5 %.

Норма высева 2,0 млн./га оказалась оптимальной для сорта Ракета и при черезрядном высеве, где ее урожай составил в среднем за три года испытаний 2,89 т/га и заметно превышал по урожаю более разреженные (1,5 млн.) и более уплотненные посевы (2,5 и 3,0 млн.).

7. Урожай и элементы продуктивности посевов сортов горчицы в зависимости от способов и норм высева, в среднем за 2002-2004 гг.

Для Камышинской 99 оптимальной нормой высева при обычном рядовом и широкорядном способах посева оказался высев 2,0 млн. всхожих семян на 1 га на черезрядном посеве 2,5 млн./га всхожих семян.

Способ посева	Норма высева, млн. шт. на 1 га	Густота посева к уборке, шт./мІ	Масса семян с 1 растения, г	Биологический урожай семян, т/га
Сорт Донская 8
Обычный рядовой (0,15 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	98 129 158 184	2,29 1,77 1,51 1,39	2,24 2,28 2,38 2,55
Рядовой (черезрядный, 0,30 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	101 133 165 192	2,12 1,91 1,71 1,49	2,15 2,54 2,82 2,86
Широкорядный (0,45 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	101 130 156 178	2,01 1,82 1,63 1,54	2,03 2,36 2,54 2,74
Сорт Южанка 15
Обычный рядовой (0,15 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	99 130 164 192	2,64 2,41 2,06 1,66	2,61 3,13 3,37 3,18
Рядовой (черезрядный, 0,30 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	101 135 170 200	2,72 2,24 1,74 1,44	2,74 3,02 2,95 2,88
Широкорядный (0,45 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	101 135 165 191	2,61 2,18 1,76 1,42	2,66 2,94 2,90 2,71
Сорт Ракета
Обычный рядовой (0,15 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	93 122 149 175	2,77 2,26 1,66 1,34	2,57 2,75 2,47 2,34
Рядовой (черезрядный, 0,30 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	95 127 157 184	2,81 2,28 1,71 1,34	2,67 2,89 2,68 2,46
Широкорядный (0,45 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	93 119 144 169	2,72 2,31 1,68 1,36	2,52 2,75 2,42 2,30
Сорт Камышинская 99
Обычный рядовой (0,15 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	91 118 144 171	2,66 2,47 2,01 1,66	2,42 2,91 2,89 2,82
Рядовой (черезрядный, 0,30 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	93 128 158 184	2,70 2,32 2,00 1,52	2,51 2,97 3,16 2,79
Широкорядный (0,45 м)	1,5 2,0 2,5 3,0	93 122 150 177	2,55 2,26 1,83 1,55	2,37 2,76 2,74 2,74

Донская 8, Ракета и Камышинская 99 наибольший урожай формировали на черезрядных посевах, Южанка 15 наибольший урожай сформировала на обычном рядовом посеве. Наибольший урожай изучаемые нами сорта горчицы сформировали при их размещении по черному пару. В среднем за 2002-2004 гг. урожай Донской 8 при размещении после черного пара составил 3,73 т/га, превысив урожай варианта после озимой пшеницы на 35 %, а вариант с размещением горчицы после ячменя - на 51,6 %.

Предпосевная обработка семян экстрасолом, агатом 25К и микроэлементом селеном повлияла как на величину показателей элементов структуры урожая горчицы, так и на уровень самого урожая культуры (табл.8).

8. Урожай и отдельные элементы продуктивности растений горчицы в зависимости от обработки семян защитно-стимулирующими и бактериальными препаратами (в среднем за 2002-2005 гг.).

Обработка семян комплексным бактериальным препаратом Агатом 25К в большей степени повлияла на полноту всходов и сохранность растений к периоду уборки урожая, что в итоге обеспечило наивысший урожай семян.

Вариант обработки семян	Число растений на 1 мІ к уборке	Масса семян с 1 растения, г	Биологический урожай семян, т/га
Контроль: - обработка семян водой - фурадан + Na КМЦ	112 159	1,55 1,52	1,74 2,42
Опыт: - Агат 25К - экстрасол - селенат Na - экстрасол + селенат Na	194 174 161 180	1,44 1,52 1,56 1,55	2,79 2,64 2,51 2,79
НСР 0,05	-	-

В среднем за годы испытаний (2002-2005 гг.) урожай семян составил 2,79 т/га и превышал контрольные варианты (с обработкой семян водой и традиционной обработкой семян фураданом в смеси с NaКМЦ) на 60,3 и на 15,3 % соответственно. Равный по действию на продуктивность травостоя горчицы и ее урожай оказал препарат экстрасол, применяемый совместно с ультрамикроэлементом селеном, где урожай горчицы Донской 8 также составил 2,79 т/га. Обработка семян только экстрасолом и только селенатом натрия заметно повысила урожай горчицы по сравнению с контрольными вариантами - на 0,9 т/га и 0,22 т/га и на 0,77 и на 0,09 т/га соответственно, но на 11,0 % и 5,7 % уступала по урожайности варианту, где экстрасол при обработке семян применяли совместно с селенатом натрия.

На вариантах с обработкой семян защитно-стимулирующими и бактериальными препаратами прирост урожая происходил за счет увеличения числа продуктивных растений или за счет повышения продуктивности самих растений. Образование масла в семенах горчицы начинается одновременно с отложением в них сухого вещества.

Уже через 10 дней после окончания цветения масличность семян Южанки 15 составляла 8,4-16,2 % к их сухой массе, а еще через десять дней - вдвое больше. За 10 дней до полного созревания содержание масла в семенах горчицы стабилизировалось (табл.9).

9. Динамика накопления масла в семенах горчицы Южанка 15.

Годы	Число дней после цветения
	10	20	30	40
На 1000 семян, грамм
2002 2003 2004	0,044 0,088 0,047	0,870 1,065 0,876	1,244 1,432 1,410	1,346 1,442 1,428
В % к сухим семенам
2002 2003 2004	8,40 16,18 11,10	22,41 32,40 24,60	28,50 34,24 30,60	33,80 38,40 38,50

Биоэнергетическая оценка и экономическая эффективность возделывания горчицы сарептской при разных способах, нормах высева семян и их предпосевной обработки ростостимулирующими и защитными препаратами.

Энергетические затраты на возделывание одной и той же культуры в различных зонах не совпадают. К тому же в условиях степной зоны Саратовского Правобережья в отношении агрофитоценозов горчицы сарептской подобных исследований не проводилось.

Анализ затрат совокупной энергии при выращивании горчицы по разным предшественникам свидетельствуют, что они были максимальными при размещении ее по черному пару (29021,0 МДж/га) и минимальными при размещении горчицы по ячменю (20814,4 МДж/га), что объясняется сравнительно высокой урожайностью культуры по паровому предшественнику и связанных с ней затрат на транспортировку и доработку семян.

При размещении горчицы по паровому предшественнику культура отличается максимальным накоплением энергии в урожае (32835 МДж/га), и ее содержание в урожае превышает содержание в урожаях после озимой пшеницы и ячменя на 41,1 % и на 51,9 % соответственно.

Таким образом, на обыкновенных черноземах в северной правобережной микрозоне Саратовской области энергетически эффективно размещать посевы горчицы сизой по черному пару, где она формирует максимально возможные урожаи.

Расчеты экономической эффективности выращивания горчицы при разных способах посева на примере сорта Южанка 15 показали, что наибольший экономический эффект обеспечили черезрядные посевы, т.е. посев "через сошник", с шириной междурядий 0,30 м. В среднем за три года (2002-2004 гг.) испытаний на черезрядных посевах урожай семян составил 3,37 т/га при себестоимости 1 т семян 1560 руб. и производственных затратах на 1 га посева 5270 руб. Условный чистый доход с 1 га на данном варианте составил 8870 руб. при уровне рентабельности 168 %, тогда как на обычном рядовом посеве себестоимость 1 т семян оказалась на 130 руб. выше, а условный чистый доход с 1 га ниже на 1700 рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Агроклиматические ресурсы степной зоны Саратовского Правобережья при правильном подборе и сочетании в посевах высокопродуктивных и адаптированных сортов сарептской горчицы и применении научно-обоснованных агротехнологий их выращивания вполне достаточны для формирования урожая культуры на уровне 2,2-3,3 т/га. Из агротехнологических приемов, определяющих величину урожая семян сарептской горчицы, ведущее значение имеют: подготовка семян, правильный выбор предшественника, способы и нормы высева.

2. Наиболее продуктивные агрофитоценозы горчицы были сформированы при размещении ее посевов по черному пару, где урожай семян сорта Донской 8 в среднем за 2002-2004 гг. составил 3,98 т/га и превышал показатели урожая при размещении после озимой пшеницы на 1,16 т/га или на 41,1 % и после ячменя - на 1,36 т/га, или на 52 %.

3. Наивысший урожай семян горчицы был сформирован на черезрядных посевах с нормами высева Донской 8 и Камышинской 99 2,5 млн./га и Южанки 15 и Ракеты - 2,0 млн. всхожих семян на 1 га. В среднем за 2002-2004 гг. их урожай соответственно составил 3,02; 2,89 и 2,84 и 3,16 т/га.

4. В создании продуктивных агрофитоценозов горчицы сарептской обязательным элементом в агротехнологии ее выращивания является предпосевная обработка семян защитными и ростостимулирующими препаратами. Наибольший урожай был получен при обработке семян экстрасолом совместно с селенатом натрия, в среднем за 2002-2005 гг. он составил 2,80 т/га и превышал контрольный вариант (с обработкой семян водой) на 1,07 т/га или на 61,8 %, а контроль с обработкой семян фураданом с инкрустирующим препаратом NаКМЦ - на 0,38 т/га, или на 15,7 %. Близкие результаты по стимулированию роста, развития и продуктивности растений горчицы и сохранности их к уборке дала предпосевная обработка семян комплексным биопрепаратом Агатом-25К. Урожай семян Донской 8 на данном варианте в среднем за четыре года испытаний составил 2,78 т/га и превышал контрольные варианты на 60,6 и 14,8 % соответственно.

5. С экономической точки зрения наибольший эффект обеспечивали черезрядные посевы горчицы с шириной междурядий 0,30 м. Так, посев Южанки 15 черезрядным способом с нормой высева 2,5 млн./га всхожих семян ее урожай в среднем за три года испытаний составил 3,37 т/га, превысив вариант обычного рядового посева на 0,5 т/га (17,4 %) и обеспечил условный чистый доход с 1 га 8,87 тыс. рублей при уровне рентабельности 168 %.

6. Оценивая энергетическую эффективность агротехнологических мероприятий по созданию высокопродуктивных агрофитоценозов горчицы сарептской на обыкновенных черноземах степной зоны Саратовского Правобережья следует отметить, что при размещении ее посевов по черному пару культура отличается максимальным накоплением энергии в урожае - до 32835 МДж/га, сравнительно высоким коэффициентом энергетической эффективности (1,13) и сравнительно низкой энергоемкостью 1 т продукции - 14583 МДж против 15888 МДж/т при размещении ее посевов после ячменя.

Рекомендации производству:

На сравнительно чистых землях от сорной растительности, при размещении ее посевов после черного пара и озимой пшеницы рекомендуем лучший способ посева черезрядный, т.е. через сошник, с междурядьями 0,30 м, посев осуществлять с высевом сортов Донская 8 и Камышинская 99-2,5 млн. всхожих семян на 1 га, Южанки 15 и Ракеты - 2,0 млн./га всхожих семян.

С целью повышения полноты всходов горчицы и защиты их от комплекса почвообитающих и наземных вредителей обязательным агроприемом в технологии выращивания культуры целесообразна предпосевная обработка семян фураданом (ТПС) с нормой расхода препарата 15 л на 1 т семян, лучшие результаты такая обработка обеспечивает с применением инкрустирующих веществ.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шевцова, Л.П. Агробиологические особенности и продуктивность горчицы на обыкновенных черноземах Саратовского Правобережья /Л.П. Шевцова, Г.В. Суслова // Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур: Сб. науч. статей. - Саратов: СГАУ им. Н.И. Вавилова. - 2003. - С. 61-66.

2. Шевцова, Л.П. Достоинства и продуктивность горчицы сизой в степном и сухостепном Поволжье / Л.П. Шевцова Л.П., Г.В. Суслова // Современные технологии возделывания се...