Широкий ассортимент продукции определяет высокий спрос на маслосемена подсолнечника на внутреннем и международном рынках. В России его доля в структуре посевных площадей масличных культур составляет 75 % и до 80 % производимого растительного масла [1]. Повышение устойчивости производства в довольно изменчивых погодных условиях Центрального Черноземья возможно лишь на основе глубокого изучения особенностей формирования показателей продуктивности и качества семян подсолнечника, определенным образом связанных между собой [2, 3], путем создания благоприятных условий его возделывания [4–7]. Наиболее действенно регулирование биопродукционного процесса происходит через оптимизацию почвенных условий и фотосинтеза. В связи с этим изучение направленности и интенсивности воздействия способов основной обработки почвы и листовых подкормок комплексными минеральными удобрениями и в сочетании их с регулятором роста на продуктивность экологически устойчивых гибридов подсолнечника из разных групп спелости весьма актуально.
Материалы и методы исследования
Исследования проводились в 2011–2013 гг. на опытных полях отдела земледелия Белгородского ГАУ. Почва – чернозем типичный среднемощный тяжелосуглинистый. Содержание гумуса – 5,0 %, рНKCl – 6,14; P2O5 – 125–167 и K2O – 128–133 мг/кг почвы. Опыт полевой, трехфакторный.
Фактор А – способ основной обработки почвы:
1) вспашка (контроль) – ПЛН-5-35 на глубину 28–30 см,
2) глубокая безотвальная обработка – ПЧ-2,5 на глубину 40–42 см,
3) мелкая безотвальная обработка – КПЭ-3,8 на глубину 14–16 см.
Фактор В – гибрид подсолнечника:
1) Ясон (раннеспелый, стандарт),
2) Джаззи (раннеспелый),
3) Опера ПР (среднепоздний).
Фактор С – комплексное удобрение и регулятор роста:
1) контроль, без удобрений,
2) Поли-фид 3 кг/га,
3) Поли-фид 3 кг/га + Альбит 0,03 л/га,
4) Плантафол 3 кг/га,
5) Плантафол 3 кг/га + Альбит 0,03 л/га.
Содержание действующих веществ в комплексных удобрениях: Поли-фид (15-7-30) – N15P7K30 + Mg2, S1.9, Fe0,1, Mn0,05, Zn0,012, Cu0,01, B0,45, Mo0,006; Плантафол (5-15-45) – N5P15K45 + Mg2, S1.2, Fe0,1, Mn0,05, Zn0,05, Cu0,05, Mo0,005. Альбит – регулятор роста растений со свойствами фунгицида и комплексного удобрения. Внекорневая обработка проводилась в фазу 4–7 листьев у подсолнечника. Размещение делянок в опыте систематическое, повторность трехкратная. Посевная площадь делянок – 53,2 м2, учетная площадь – 50,4 м2. Предшественник – озимая пшеница, размещаемая после гороха. Основной обработке предшествовало лущение стерни дисковыми боронами на глубину 6–8 см вслед за уборкой предшественника и внесение основного минерального удобрения (азофоска) N30P30K30. Посев подсолнечника проводился сеялкой СУПН-8 с междурядьем 70 см, в оптимальные сроки. Норма высева составила 60 тыс. шт/га. Для борьбы с сорной растительностью применяли гербицид Фронтьер Оптима 1,1 л/га. Густоту посевов формировали в фазе 2–3 пар настоящих листьев.
В 2011–2012 гг. погодные условия были достаточно благоприятными для формирования высокой урожайности культуры; в 2013 г. сочетание жаркой и засушливой погоды в первой половине вегетационного периода с дождливым сентябрем, осложнившим уборку урожая, привели к некоторому его снижению. Математическая обработка результатов исследования проведена с помощью методов дисперсионного и корреляционного анализов.
Результаты исследования и их обсуждение
Критерием оценки продуктивности подсолнечника является выход масла с единицы площади посева. Основными показателями качества урожая подсолнечника являются масса 1000 семян и их масличность.
Масса 1000 семянок у среднепозднего гибрида Опера ПР (58,23 г.) в среднем на 10–11 % была больше по сравнению с раннеспелыми гибридами Ясон и Джаззи (рисунок). Применение Поли-фида способствовало увеличению данного показателя в среднем на 7,2 %, Плантафола – чуть больше – на 7,6 %. Эффективность регулятора роста отмечалась лишь в отдельных случаях чаще всего при применении с Плантафолом: при возделывании раннеспелых гибридов по мелкой безотвальной обработке, а Джаззи и по вспашке, среднепозднего – при проведении глубокого рыхления.
Масса 1000 семян гибридов подсолнечника (2011–2013 гг.), г
Различия между способами основной обработки почвы были незначительны и составили 4,3 % в пользу глубокой безотвальной обработки.
Корреляционный анализ подтвердил прямую средней силы зависимость между массой 1000 семян и уровнем урожайности (r = 0,55*), достоверную на 5 %-ном уровне значимости. Масличность от массы 1000 семян зависела слабо (r = 0,30*), хоть и значимо. Очевидно, что прямая связь между показателями обусловлена тем, что все гибриды, судя по массе семянок, относятся к группе масличных (у масличного подсолнечника семянки мелкие, масса 1000 семян 35–80 г [8]).
Наибольшая доля выполненных семян в корзинке наблюдалась у гибрида Джаззи: в среднем по опыту она составила 97,6 %, что на 0,9 и 1,9 % больше, чем у гибридов Опера ПР и Ясон соответственно. Следует отметить, что комплексные минеральные удобрения в отдельных случаях приводили к увеличению показателя, примерно в равной степени – на 1,3–1,5 % в среднем. Установить влияние регулятора роста не удалось, так же, как и влияние способов основной обработки почвы.
Увеличение доли выполненных семян в корзинке не обусловило повышение урожайности, но способствовало росту масличности семян, что подтверждается статистически достоверным значением коэффициента корреляции r = 0,53* и указывает на очевидную связь процессов, происходивших в генеративном органе.
Преимущества различных способов основной обработки почвы, выявленные в отдельные годы, нивелировались нестабильностью погодных условий в течение всего периода исследований. Это привело к отсутствию значимого влияния этого фактора на урожайность подсолнечника (табл. 1).
Таблица 1
Урожайность гибридов подсолнечника (2011–2013 гг.), т/га
|
Гибриды |
Комплексные минеральные удобрения и регулятор роста |
||||
|
1. Контроль |
2. Поли-фид 3 кг/га |
3. Поли-фид 3 кг/га +Альбит 0,03 л/га |
4. Плантафол 3 кг/га |
5. Плантафол 3 кг/га+ Альбит 0,03 л/га |
|
|
Вспашка |
|||||
|
Ясон |
2,40 |
2,88 |
2,95 |
2,67 |
2,98 |
|
Джаззи |
2,51 |
2,79 |
3,13 |
3,12 |
2,91 |
|
Опера ПР |
2,62 |
2,94 |
3,22 |
3,02 |
3,01 |
|
Глубокая безотвальная обработка |
|||||
|
Ясон |
2,61 |
2,80 |
2,94 |
2,95 |
2,86 |
|
Джаззи |
2,54 |
2,78 |
2,57 |
3,26 |
3,02 |
|
Опера ПР |
3,08 |
3,02 |
3,21 |
3,31 |
3,26 |
|
Мелкая безотвальная обработка |
|||||
|
Ясон |
2,59 |
2,87 |
2,90 |
2,89 |
2,80 |
|
Джаззи |
2,45 |
2,69 |
3,34 |
3,31 |
3,06 |
|
Опера ПР |
2,58 |
3,11 |
2,79 |
3,28 |
3,25 |
|
НСР05: В, D* – 0,102; С – 0,132; АВ, АD, BD – 0,177; AC, BC, CD – 0,229; А, ABC, ACD, BCD, ABCD – Fфакт. < Fтеор.(* – фактор года) |
|||||
Эффективность комплексных минеральных удобрений в повышении урожайности подсолнечника доказана полученной прибавкой к контролю 0,28–0,49 т/га или 10,8–18,8 %. Достоверно лучшим между ними был Плантафол, особенно в неблагоприятных условиях 2013 г. (на 0,70 т/га или 33,2 %), когда действие Поли-фида (+0,23 т/га или 10,9 %) существенно усиливалось биопрепаратом Альбит – на 0,38 т/га или 16,2 %.
Отмечено неоднозначное поведение гибридов разных сроков созревания, когда наиболее урожайный, особенно в благоприятные годы (2011–2012 гг.), среднепоздний гибрид Опера ПР (прибавка составила 0,15–0,24 т/га или 5,2–8,5 %) намного уступал по стабильности (коэффициент вариации Сv = 26,5 %) раннеспелым гибридам – Джаззи (Сv = 8,6 %), и особенно Ясон (Сv = 3,7 %).
На уровень содержания масла в семенах подсолнечника оказали влияние как погодные условия периода исследований, ухудшение которых (2013 г.) привело к повышению масличности на 11 % (прибавка содержания масла составила 5,3 % (абс.)), так и изучаемые элементы технологии – гибриды и удобрения. Лучшим из гибридов был раннеспелый Джаззи (51,26 %), в семенах которого в 2013 г. на фоне мелкой безотвальной обработки почвы при совместном применении Плантафола и Альбита была установлена максимальная масличность – 57,81 %. Положительное действие комплексных минеральных удобрений в зависимости от гибрида было неодинаковым. Поли-фид имел преимущество (прибавка – 1,19 %) на менее урожайном гибриде Ясон, на более продуктивных гибридах Джаззи и Опера ПР эффективнее был Плантафол, повысивший масличность семян в среднем на 0,77 и 1,33 % соответственно. Регулятор роста в основном оказал положительное влияние на данный показатель, усиливая действие удобрений на всех гибридах от 0,17 до 0,47 %, кроме варианта его применения с Плантафолом на среднепозднем гибриде Опера ПР (снижение составило 0,44 %).
В конечном итоге интегрирующим показателем продуктивности подсолнечника и эффективности технологий возделывания является выход масла с единицы площади.
Оценивая влияние погодных условий с учетом того, что в годы благоприятные для формирования высокого урожая семян их масличность снижалась, следует признать доминирующую роль урожайности маслосемян в определении уровня сбора масла. Максимальный выход масла был получен в 2011 г. – 1521 кг/га, что больше на 29 кг/га, чем в 2012 г., и на 174 кг/га или 13 % – в 2013 г.
Выявлено, что способ основной обработки почвы в среднем за три года не оказал большого влияния на сбор масла, минимум которого был получен по вспашке – 1427 кг/га. Однако разница с безотвальными обработками не превышала 3 % (табл. 2).
Таблица 2
Сбор масла гибридов подсолнечника в зависимости от способов основной обработки почвы и комплексных минеральных удобрений (2011–2013 гг.), кг/га
|
Гибриды |
Комплексные минеральные удобрения и регулятор роста |
||||
|
1. Контроль |
2. Поли-фид 3 кг/га |
3. Поли-фид 3 кг/га +Альбит 0,03 л/га |
4. Плантафол 3 кг/га |
5. Плантафол 3 кг/га+ Альбит 0,03 л/га |
|
|
Вспашка |
|||||
|
Ясон |
1115 |
1391 |
1442 |
1296 |
1431 |
|
Джаззи |
1259 |
1407 |
1603 |
1563 |
1494 |
|
Опера ПР |
1291 |
1485 |
1645 |
1507 |
1481 |
|
Глубокая безотвальная обработка |
|||||
|
Ясон |
1258 |
1354 |
1431 |
1431 |
1392 |
|
Джаззи |
1276 |
1414 |
1343 |
1691 |
1568 |
|
Опера ПР |
1504 |
1481 |
1574 |
1682 |
1635 |
|
Мелкая безотвальная обработка |
|||||
|
Ясон |
1222 |
1402 |
1424 |
1387 |
1366 |
|
Джаззи |
1231 |
1367 |
1706 |
1714 |
1589 |
|
Опера ПР |
1276 |
1563 |
1422 |
1667 |
1632 |
Наиболее продуктивным в среднем за три года был среднепоздний гибрид Опера ПР, который обеспечил выход 1523 кг/га масла, что было больше по сравнению с раннеспелыми гибридами Джаззи и Ясон, соответственно на 3 и 12,3 %.
Комплексные минеральные удобрения значительно повышали сбор масла. При применении Поли-фида в среднем за три года прибавка составила 159 кг/га, или 12,5 %. Плантафол был более эффективен, увеличивая урожай масла на 278 кг/га или 21,9 %. Влияние регулятора роста на данный показатель было неоднозначным и зависело от удобрения, с которым он применялся. Обработка посевов всех гибридов Альбитом усиливала положительное влияние Поли-фида дополнительно на 81 кг/га в среднем, повышая выход масла на 18,9 % по сравнению с контролем. Тогда как его совместное использование с Плантофолом было неоправданным и чаще всего приводило к уменьшению сбора масла.
Следует отдельно отметить, что Плантафол на всех способах основной обработки почвы имел преимущество перед Поли-фидом, повышая его при переходе к безотвальным обработкам и с увеличением их глубины. Однако на вспашке вариант совместного использования Поли-фида и Альбита давал значительную прибавку по сравнению с вариантами применения Плантафола – на 94– 108 кг/га или на 7,4 %. Хозяйствам, предпочитающим вспашку в качестве основной обработки почвы под подсолнечник по тем или иным причинам, следует иметь это в виду.
Заключение
Выявлена положительная взаимосвязь между массой 1000 семян и урожайностью культуры (r = 0,55*), так же, как и связь средней силы между масличностью семян и долей выполненных семян в корзинке (r = 0,53*). Наиболее продуктивным (1523 кг/га), хотя и менее стабильным (Сv = 23,7 %) был среднепоздний гибрид Опера ПР. Конкуренцию ему составил раннеспелый гибрид Джаззи, ненамного уступая по продуктивности (1482 кг/га), но превосходя по стабильности (Сv = 3,0 %). Это дает основание для сочетания этих гибридов в системе семеноводства хозяйств с целью стабилизации урожайности и высокого выхода масла на уровне 1,5 т/га независимо от погодных условий Центрально-Черноземной зоны. Комплексные удобрения высокоэффективны, но предпочтение следует отдавать Плантафолу, как обеспечившему значительно большую прибавку – 22 %. А Поли-фид, способствовавший 13 %-ному росту сбора масла, эффективен только с регулятором роста Альбит, который позволяет достичь прибавки в 19 %. Такое сочетание «Поли-фид + Альбит» обуславливает наибольшую продуктивность, если в качестве основной обработки почвы применяется вспашка (превышение над вариантами с Плантафолом составляет 7,4 %). Кроме этого случая хоть и незначительно сбор масла увеличивается при замене отвального способа обработки на безотвальный.