ВАРЬИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ЭЛЕМЕНТОВ ЕЕ СТРУКТУРЫ У СОРТОВ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ
ВАРЬИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ЭЛЕМЕНТОВ ЕЕ СТРУКТУРЫ У СОРТОВ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ
Аннотация
Лен масличный становится все более перспективной культурой, благодаря ценности его семян для перерабатывающей промышленности. Наряду с использованием семян льна для технических целей, расширяется сфера их применения в пищевой и фармацевтической промышленности. Исследовательские работы с этой культурой проводятся в первую очередь в направлении создания высокопродуктивных сортов и разработки эффективных технологий их возделывания. Цель данной работы: изучить варьирование урожайности и элементов ее структуры у сортов льна масличного в зависимости от условий года исследований. Полевые опыты проводились в зоне северной лесостепи Тюменской области на опытном поле ГАУ Северного Зауралья в 2018-2020 гг. Варьирование показателей продуктивности изучали по данным трехфакторного опыта, где действовали следующие факторы: сорта (Август, Легур), нормы высева (7, 8, 9, 10 млн всхожих семян на 1 га), фоны удобрений (без удобрений; NPK в расчете на урожайность семян 2 т/га; NPK в расчете на урожайность семян 3 т/га). Особенностью метеорологических условий в годы исследований следует считать недостаток влаги и повышенную температуру воздуха в период вегетации растений в 2020 году. Два предыдущих года были более благоприятными по метеорологическим условиям вегетационного периода. Метеорологические условия влияли на степень изменчивости урожайности семян и элементов ее структуры у сортов льна масличного. Из рассмотренных показателей продуктивности сортов льна масличного в большей степени варьировала в зависимости от условий года исследований урожайность. У сорта Август на повышенном фоне удобрений (NPK на 3 т/га) сформировалась наибольшая урожайность, на этом же фоне отмечено наименьшее варьирование этого признака. Вариант с нормой высева 8 млн шт./га обеспечивал наименьшее варьирование урожайности у сорта Легур. Норма высева 9 млн шт./га способствовала формированию повышенного количества растений на единице площади и незначительному варьированию этого признака у сорта Август. Масса 1000 семян по сравнению с другими показателями варьировала не так значительно: коэффициент вариации у сорта Август находился в пределах 0,3-3,2%, у сорта Легур – в пределах 0,8-6,8%.
1. Введение
Распространение посевов льна масличного в регионах России связано с ценностью его семян для перерабатывающей промышленности , , .
Семена льна содержат полиненасыщенные жирные кислоты, минеральные вещества, пищевые волокна и многие другие, необходимые для организма человека компоненты. Это определяет широкое применение семян и продуктов их переработки в пищевых и лечебных целях.
Семена льна масличного отличаются высоким содержанием лизина и других незаменимых аминокислот, что обеспечивает возможность повышения питательности кормовых смесей для животных при использовании семян льна и льняного жмыха .
Льняное масло широко используется в технических целях, так как обладает способностью быстро высыхать, это обеспечивает получение высококачественной продукции – олифы, лаков и эмалей.
Продуктивность и качество семян льна масличного во многом связаны с особенностями возделываемых сортов, степенью их адаптации к условиям возделывания. Выявлены сорта льна масличного, проявившие наибольшую адаптацию к условиям недостаточного увлажнения, это выразилось в наименьшей их вариабельности по урожайности , .
Новые сорта льна масличного создаются в Западно-Сибирском регионе на Сибирской опытной станции – филиале ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК , , , .
Среди них – высокомасличный сорт Август и сорт Амбер, семена которого предназначены на пищевые цели. Новый сорт льна масличного Сания характеризуется хорошей адаптацией к условиям Сибири, отличается высокой масличностью семян – на уровне 52,5–52,9%. Сорт проявляет устойчивость к осыпанию и полеганию, высокоустойчив к фузариозному увяданию. Назначение семян сорта Сания – получение технического масла высокого качества.
Лен масличный занимает все большие площади в восточных регионах страны. Проводятся научные исследования, направленные на выявление потенциала сортов в формировании урожайности и качества семян и разработку эффективных элементов технологии их возделывания. В Свердловской области установлено, что наибольшей урожайностью отличался сорт Уральский, который наряду с сортом Северный рекомендован для возделывания в сельскохозяйственных предприятиях региона. Повышенная урожайность семян достигалась за счет таких элементов продуктивности как количество коробочек на растении, число семян в одной коробочке, масса 1000 семян . В этом же регионе изучено влияние агрометеорологических условий года на урожайность и другие хозяйственно-ценные признаки сортов льна масличного . Наибольшая урожайность семян (2,88 т/га) получена в 2011 г., благоприятном по увлажнению (ГТК=1,28), значительно снижена (на 1,27 т/га) в засушливом 2012 г. (ГТК=0,96), а во влажном 2014 г. (ГТК=2,10) урожайность составила 2,12 т/га. Масличность семян изменялась под влиянием агрометеорологических условий не так значительно, как другие показатели.
В условиях Северного Зауралья в последние годы (с 2018 г.) проводятся исследования по вопросам повышения продуктивности льна масличного на основе выявления лучших по урожайности сортов и оптимизации технологий их возделывания , . Вместе с тем вопросы варьирования хозяйственно-ценных признаков у сортов льна масличного в этих условиях не изучены.
2. Материал и методы исследований
Исследования проводились в зоне северной лесостепи Тюменской области на опытном поле ГАУ Северного Зауралья в 2018-2020 гг. Почва опытного участка – чернозем выщелоченный маломощный, среднегумусовый, тяжелосуглинистый, агроландшафт – равнина. Предшественник в опыте – однолетние травы. Обеспеченность почвы нитратным азотом в пахотном слое перед посевом льна в среднем за годы исследований характеризовалась как очень низкая, обеспеченность подвижным фосфором – средняя, содержание калия в почве – высокое.
Варианты с нормами высева изучались на разных фонах минерального питания:
1. Без удобрений
2. NPK в расчете на урожайность семян 2,0 т/га: N65 P17 K17 (средний фон);
3. NPK в расчете на урожайность семян 3,0 т/га: N90P25K25 (повышенный фон).
Для расчета нормы удобрений на планируемую урожайность льна масличного применялся метод элементарного баланса, учитывающий фактическое содержание питательных веществ в пахотном слое перед посевом.
Варьирование показателей продуктивности у сортов льна масличного Август и Легур изучали в опыте с нормами высева и фонами удобрений. Варианты опыта предусматривали нормы высева: 7, 8, 9, 10 млн всхожих семян на 1 га. Нормы высева изучались на трех фонах: без удобрений; NPK в расчете на урожайность семян 2 т/га (средний фон); NPK в расчете на урожайность семян 3 т/га (повышенный фон). Удобрения вносили под предпосевную обработку, использовали сложные удобрения с минимальным количеством калия.
Основная обработка почвы: осенью после уборки предшествующей культуры (однолетние травы) была проведена отвальная обработка почвы орудием ПН-4-35 на глубину 20-22 см. Весной при наступлении физической спелости почвы проводили ранневесеннее боронование зубовыми боронами сцепкой СГ–12 в два следа поперек направления основной обработки. Сеяли лен в третьей декаде мая (в 2018 году – 25 мая, в 2019 году –24 мая, в 2020 году – 25 мая), сеялкой ССФК-10, рядовым способом. Норма высева семян зависела от схемы опыта. Площадь делянки 11,25м2, повторность четырехкратная, размещение делянок рендомизированное. Урожай семян опыта учитывали методом прямого обмолота зерна с делянки комбайном TERRION 2010 в фазу полной спелости.
Закладка полевого опыта, наблюдения и учеты в опыте проведены в соответствии с Методикой проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами (2010) и Методикой полевого опыта (Доспехов Б.А., 1985).
Статистическая обработка результатов исследований выполнена методом вариационного анализа по Доспехову Б.А. (1985).
3. Результаты исследования
Рисунок 1 - Температура воздуха в период вегетации льна
Рисунок 2 - Количество осадков в период вегетации льна
Таблица 1 - Варьирование урожайности семян у сортов льна масличного в зависимости от условий года исследований (2018-2020 гг.)
Норма удобрений | Норма высева семян | |||||||
7 млн шт./га | 8 млн шт./га | 9 млн шт./га | 10 млн шт./га | |||||
Х сред., т/га | V, % | Х сред., т/га | V, % | Х сред., т/га | V, % | Х сред., т/га | V, % | |
Август | ||||||||
Контроль, без удобрений | 1,69 | 14,9 | 1,57 | 20,1 | 1,70 | 20,8 | 1,72 | 15,7 |
NPK на 2 т/га | 1,48 | 8,8 | 1,68 | 25,5 | 1,63 | 19,3 | 1,85 | 14,4 |
NPK на 3 т/га | 2,00 | 12,8 | 2,04 | 7,1 | 2,02 | 11,9 | 2,01 | 11,5 |
Легур | ||||||||
Контроль, без удобрений | 1,24 | 4,7 | 1,61 | 12,0 | 1,62 | 18,9 | 1,13 | 8,4 |
NPK на 2 т/га | 1,90 | 16,4 | 1,84 | 9,3 | 1,93 | 13,5 | 1,83 | 26,4 |
NPK на 3 т/га | 2,00 | 14,1 | 2,00 | 9,3 | 2,01 | 20,9 | 1,92 | 19,4 |
Наиболее высокая степень варьирования признака наблюдалась в варианте с нормой высева 8 млн шт./га на среднем фоне удобрений (V= 25,5%), а также в вариантах с нормами высева 8 и 9 млн шт./га на неудобренном фоне (20,1-20,8%). Повышенный фон удобрений обеспечил не только наибольшую урожайность (2,0-2,04 т/га), но и наименьшую ее вариабельность (V= 7,1-12,8%). У сорта Легур значительная изменчивость урожайности (V= 26,4%) наблюдалась в варианте с нормой высева 10 млн шт./га на среднем фоне удобрений и в варианте с нормой высева 9 млн шт./га на повышенном фоне (V= 20,9%). В меньшей степени варьировал признак у данного сорта при норме высева 8 млн шт./га (V=9,3-12,0%).
Густота стояния растений – один из важнейших элементов продуктивности культуры. У сорта Август сочетание высокой величины количества растений на единице площади (702-711 шт./м2) и наименьшей степени варьирования этого признака (V= 1,3-3,3%) отмечено в варианте с нормой высева 9 млн шт./га (табл. 2). Сильнее варьировал показатель в варианте с нормой высева 8 млн шт./га, особенно на удобренных фонах (V= 13,5-14,9%).
Таблица 2 - Варьирование количества растений перед уборкой у сортов льна масличного в зависимости от условий года исследований (2018-2020 гг.)
Фон минеральных удобрений | Норма высева семян | |||||||
7 млн шт./га | 8 млн шт./га | 9 млн шт./га | 10 млн шт./га | |||||
Х сред., шт./м2 | V, % | Х сред., шт./м2 | V, % | Х сред., шт./м2 | V, % | Х сред., шт./м2 | V, % | |
Август | ||||||||
Контроль, без удобрений | 640 | 4,0 | 539 | 7,6 | 702 | 3,3 | 682 | 5,3 |
NPK на 2 т/га | 641 | 2,5 | 574 | 14,9 | 711 | 2,4 | 724 | 3,5 |
NPK на 3 т/га | 641 | 4,2 | 576 | 13,5 | 708 | 1,3 | 731 | 3,7 |
Легур | ||||||||
Контроль, без удобрений | 567 | 13,7 | 535 | 3,6 | 571 | 10,8 | 577 | 11,1 |
NPK на 2 т/га | 529 | 13,5 | 499 | 7,6 | 556 | 17,5 | 598 | 17,0 |
NPK на 3 т/га | 572 | 10,9 | 554 | 7,5 | 681 | 1,6 | 716 | 4,3 |
У сорта Легур незначительная вариация количества растений на единице площади отмечена в варианте с нормой высева 8 млн шт./га на всех изучаемых фонах (V= 3,6-7,6%). Также отмечена тенденция снижения вариабельности признака в вариантах с нормами 9 и 10 млн шт./га относительно контроля на повышенном фоне удобрений.
Масса семян с растения у сорта Август наиболее высокой была в варианте с нормой высева 9 млн шт./га (0,70-0,71 г) при слабом варьировании признака (V=2,3-3,0%) (табл. 3). Сильнее варьировал показатель в варианте с нормой высева 7 млн шт./га (V= 8,8-9,4%). У сорта Легур в сравнении с сортом Август изменчивость данного признака выражена значительнее. Можно отметить некоторое снижение величины коэффициента вариации в вариантах с нормами высева на повышенном фоне удобрений
Таблица 3 - Варьирование массы семян с растения у сортов льна масличного в зависимости от условий года исследований (2018-2020 гг.)
Норма удобрений | Норма высева семян | |||||||
7 млн шт./га | 8 млн шт./га | 9 млн шт./га | 10 млн шт./га | |||||
Х сред., г | V, % | Х сред., г | V, % | Х сред., г | V, % | Х сред., г | V, % | |
Август | ||||||||
Контроль, без удобрений | 0,67 | 8,8 | 0,68 | 9,0 | 0,70 | 2,3 | 0,69 | 2,9 |
NPK на 2 т/га | 0,67 | 9,0 | 0,68 | 7,4 | 0,70 | 2,8 | 0,69 | 2,9 |
NPK на 3 т/га | 0,67 | 10,4 | 0,68 | 6,5 | 0,71 | 3,0 | 0,70 | 1,7 |
Легур | ||||||||
Контроль, без удобрений | 0,57 | 9,6 | 0,57 | 12,6 | 0,59 | 9,7 | 0,55 | 13,8 |
NPK на 2 т/га | 0,72 | 12,6 | 0,77 | 14,4 | 0,84 | 19,3 | 0,76 | 13,7 |
NPK на 3 т/га | 0,58 | 10,5 | 0,58 | 10,7 | 0,59 | 9,3 | 0,59 | 10,3 |
Масса 1000 семян подвергалась изменчивости в меньшей степени, чем другие показатели продуктивности сортов льна масличного. Так, у сорта Август коэффициент вариации составил 0,3-3,2%, у сорта Легур – 0,8-6,8%. Величина массы 1000 семян у сорта Август незначительно изменялась и под влиянием вариантов опыта. Можно отметить лишь тенденцию увеличения показателя в варианте с нормой высева 8 млн шт./га
У сорта Легур отмечается существенное снижение массы 1000 семян в варианте с нормой высева 10 млн шт./га в сравнении с вариантами 7-9 млн шт./га.
4. Заключение
В результате изучения в 2018-2020 гг. в условиях северной лесостепи Тюменской области на выщелоченном черноземе варьирования урожайности семян и элементов структуры урожайности у сортов льна масличного установлено следующее:
Из рассмотренных показателей (урожайность, количество продуктивных растений, масса семян с растения, масса 1000 семян) в большей степени варьировала в зависимости от условий года исследований урожайность.
У сорта Август наибольшую урожайность и наименьшую ее вариабельность обеспечил повышенный фон удобрений (NPK на 3 т/га). Норма высева 9 млн шт./га способствовала сочетанию высокой величины количества растений на единице площади и наименьшей степени варьирования признака у этого сорта.
У сорта Легур в меньшей степени варьировали показатели продуктивности в варианте с нормой высева 8 млн шт./га.
Масса 1000 семян подвергалась изменчивости в меньшей степени, чем другие показатели: у сорта Август коэффициент вариации признака составил 0,3-3,2%, у сорта Легур – 0,8-6,8%.