Семенная продуктивность дайкона Японский белый длинный в зависимости от сроков посева, норм удобрения и орошения в агроклиматических условиях Центрального Предкавказья

Дайкон (Raphanus sativus var. longipinnatus) является разновидностью редьки посевной, относящейся к семейству Капустные (Brassicaceae). В сравнении с европейскими сортами редьки, он обладает более мягким вкусом без характерной остроты, что связано с пониженным содержанием гликозинолатов и горчичных масел. Пищевая и диетическая ценность дайкона определяется его биохимическим составом. Корнеплоды содержат 4–7% сухих веществ, 1,5–2,5% сахаров, 0,8–1,5% сырого протеина, витамины В1, В2, РР, В6, С. Химический состав отличается наличием ферментов мирозиназы и пероксидазы, которые способствуют улучшению пищеварения. Низкая калорийность (около 20 ккал/100 г) в сочетании с высоким содержанием клетчатки делает дайкон ценным продуктом для диетического питания. Содержащие в дайконе витамины, ферменты, фитонциды и другие активные вещества являются эффективными природными средствами в борьбе против инфекционных заболеваний человека

Культура ведет свое происхождение из Восточной Азии, где на протяжении длительного времени занимает важное место в сельском хозяйстве. Наибольшее распространение культура получила в таких странах, как Япония, Китай и Корея. В нашей стране в особенности в нашем регионе, дайкон и лоба являются относительно новыми, мало изученными и малораспространенными культурами

Лесостепная зона Республики Ингушетии характеризуется континентальным климатом с жарким летом и умеренно холодной зимой, что формирует специфические условия для вегетации. Продолжительный безморозный период (180–200 дней) и достаточная сумма активных температур (3000–3500°C) теоретически благоприятствуют выращиванию корнеплодных культур лобы и дайкона

Генетические особенности современных сортов дайкона позволяют культивировать их в различных почвенно-климатических условиях. Селекционная работа нацелена на создание сортов, устойчивых к стрелкованию, с выровненными корнеплодами и высокими потребительскими качествами

Простота возделывания, короткий вегетационный период, возможность выращивания второй культурой, практически во всех агроклиматических условиях нашей страны, делают редьки — дайкон и лобу высокорентабельными и достаточно перспективными

Чтобы получить урожай редьки (лобы и дайкона) высокого качества и прибыльности, важно применять инновационные методы выращивания этой культуры, использовать сорта и гибриды, подходящие для конкретного региона и устойчивые к местным условиям, а также семенной материал с превосходными характеристиками, гарантированной сортовой чистотой, произведенный в местных специализированных семеноводческих хозяйствах

Организация семеноводства дайкона представляет собой сложный процесс, имеющий существенные отличия от получения семян других корнеплодных культур. Специфика репродуктивной биологии позволяет реализовывать семеноводство, как по однолетней, так и по двулетней схеме, каждая из которых обладает своими преимуществами и ограничениями

Классическим для большинства сортов считается двулетний цикл. В течение первого года вегетации формируются маточные корнеплоды, которые после созревания выкапываются, проводят выбраковку некондиционных, не типичных для сорта корнеплодов, затем закладывают на хранение и высаживают весной для получения семян, так же после выбраковки некондиционных, не типичных сорту корнеплодов сразу высаживают и окучивают, как беспересадочный метод выращивания дайкона и лобы. Данный метод по времени занимает орошаемые площади два года, также является достаточно трудоемким, затратным и малорентабельным. Себестоимость семян выращенных классическим методом выходит достаточно высокой, а производство малорентабельным

Однолетний цикл семеноводства позволяет выращивать редьку на семена в южных регионах нашей страны в однолетней культуре, климат которого отличается продолжительным вегетационным периодом (180–200 дней). Данная методика базируется на способности растений дайкона проходить яровизацию при пониженных положительных температурах (+5...+12°C) в течение 20–30 дней. Основное преимущество однолетнего цикла заключается в сокращении временных затрат на весь семеноводческий процесс и исключении издержек, связанных с хранением маточников и использовании посевных площадей только один год. Однако при этом методе возрастают требования к точности соблюдения сроков посева, минерального питания и влагообеспеченности в течение всего периода вегетации

Развитие семенных растений дайкона проходит через ряд специфических фенофаз. После высадки маточников или после прохождения растениями фазы яровизации начинается отрастание генеративных побегов. Цветение наступает спустя 40–60 дней от начала отрастания и может продолжаться 25–35 дней. Соцветие имеет форму кисти, цветки — обоеполые, обычно белой или светло-фиолетовой окраски, с выраженным ароматом, привлекающим насекомых-опылителей. Для культуры характерно перекрестное опыление с преобладанием энтомофилии. Формирование и созревание семян происходят в стручках длиной 4–6 см, каждый из которых содержит от 6 до 12 семян. Период от цветения до полной спелости семян занимает 60–80 дней и зависит от сорта и погодных условий года выращивания

Семеноводство дайкона в условиях Республики Ингушетия исследовано в недостаточной степени. Длительный вегетационный период и достаточная сумма положительных температур теоретически позволяют применять однолетний цикл. Однако высокие летние температуры могут негативно отражаться на процессах оплодотворения и формировании полноценных семян. Таким образом, изучение и разработка элементов технологии семеноводства являются актуальными научными задачами для развития регионального овощеводства

Сравнительная эффективность однолетнего и двулетнего циклов зависит от комплекса факторов: особенностей сорта, почвенно-климатических условий, наличия оборудованных хранилищ и экономической целесообразности. Для условий Ингушетии перспективным представляется разработка дифференцированных подходов к семеноводству, учитывающих специфику различных зон республики и биологию возделываемых сортов.

Были сформулированы следующие исследовательские задачи:

1. Исследовать влияние сроков посева (летний — для двулетней культуры и весенний — для однолетней) на продуктивность и качество семян дайкона с целью выделения наиболее эффективного и рентабельного метода для агроклиматических условий региона.

2. Установить оптимальные режимы капельного орошения и дозы минеральных удобрений, обеспечивающие получение высоких и качественных урожаев семян.

Цель работы — изучение, апробация и совершенствование отдельных элементов технологии семеноводства редьки лобы и дайкона в лесостепной зоне Республики Ингушетия.

Научная новизна заключается в том, что впервые для лесостепной зоны Республики Ингушетия проведены комплексные исследования по семеноводству дайкона в однолетней культуре, установлены поливные нормы и эффективные дозы минеральных удобрений на семенных посевах.

Полевые исследования осуществлялись в лесостепной зоне Республики Ингушетия, для которой характерен специфический комплекс почвенно-климатических условий, определяющих особенности агротехники возделывания овощных культур. Климат в зоне проведения исследований умеренно-континентальный, с выраженной аридностью в летние месяцы. Что обуславливает необходимость применения орошения для получения стабильных урожаев сельскохозяйственных культур

Метеорологические условия в годы проведения исследований соответствовали характерному для региона распределению температур и осадков. Среднегодовая температура воздуха составляет +9,5...+10,5°C, с абсолютным максимумом в июле–августе (+38...+40°C) и минимумом в январе (-25...-27°C). Период с температурой выше +10°C продолжается 180-200 дней, а сумма активных температур достигает 3200–3400°C, что полностью удовлетворяет тепловые потребности дайкона.

Гидротермический коэффициент за вегетационный период варьирует от 0,8 до 1,0, что свидетельствует о недостаточном увлажнении в отдельные годы. Среднегодовое количество осадков составляет 550–600 мм, однако их распределение в течение года неравномерно: максимум приходится на май–июнь (80–100 мм в месяц), тогда как в июле–августе наблюдается выраженный дефицит влаги (30–40 мм в месяц). Данное обстоятельство обуславливает необходимость применения регулируемого орошения для обеспечения оптимального водного режима сельскохозяйственных культур

Почвенный покров опытного участка представлен черноземом обыкновенным карбонатным среднемощным тяжелосуглинистым. Агрохимическая характеристика пахотного горизонта (0–30 см) перед закладкой опыта была следующей: содержание гумуса по Тюрину — 3,8–4,2%, легкогидролизуемого азота по Корнфилду — 125–135 мг/кг, подвижного фосфора по Чирикову — 180–195 мг/кг, обменного калия по Масловой — 250–280 мг/кг. Реакция почвенной среды близка нейтральной (pH солевой вытяжки 6,8–7,1), что является благоприятным для возделывания дайкона. Исследования проводились в течение 2023–2025 годов. В качестве объекта исследований служил сорт дайкона Японский белый длинный, включенный в Государственный реестр селекционных достижений для Северо-Кавказского региона. Площадь делянки 67,2м2 учетной делянки составляла 28 м² (2,8, повторность опытов — четырехкратная, размещение вариантов систематическое в соответствии с общепринятой методикой). Схема посева 70 + 15 см, полив капельный. В опытах проводили фенологические и биометрические наблюдения, обработка результатов исследований проводили по Методике полевого опыта и Методике опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве и Методическим указаниям по проведению полевых опытов с овощными культурами под редакцией Пивоварова (2017). Водно-физические свойства почвы определяли по методикам изложенным в мелиоративном почвоведении В.С. Астапова. Расчет поливной нормы производили по формуле А.Н. Костякова

Опыт 1. Изучить влияние сроков посева летний в июле — двухлетняя культура семеноводства и в апреле — однолетняя культура семеноводства дайкона, выделить наиболее оптимальный срок посева для получения наиболее качественного, высокорентабельного посевного материала с наименьшими затратами для агроклиматических условий региона.

1. Посев 10 июля.

2. Посев 10 апреля.

Опыт 2. Определить оптимальные нормы и режимы орошения культуры в сочетании с оптимальными дозами минеральных удобрений дающие планируемые высокие, качественные и высокорентабельные урожаи семян. Опыт проводился на сорте дайкона Японский белый длинный, весенним посевом (10 апреля).

Схема закладки опытов:

1. Контроль, без удобрений и без орошения.

2. N60P60K60 без орошения.

3. N80P100K80 без орошения.

4. N120P150K120 без орошения.

5. N60P60K60 режим орошения 60–70% от НВ.

6. N80P100K80 режим орошения 60–70% от НВ.

7. N120P150K120 режим орошения 60–70% от НВ.

8. N60P60K60 режим орошения 75–80% от НВ.

9. N80P100K80 режим орошения 75–80% от НВ.

10. N120P150K120 режим орошения 75–80% от НВ.

11. N60P60K60 режим орошения 80–90% от НВ до конца цветения, 70–80% от НВ до созревания.

12. N80P100K80 режим орошения 80–90% от НВ до конца цветения, 70–80% от НВ до созревания.

13. N120P150K120 режим орошения 80–90% от НВ до конца цветения, 70–80% от НВ до созревания.

В процессе вегетации, на опыте проводились наблюдения за водно-физическими свойствами почвы и влажностью почвы; морфологией растений, фенологией роста и развития растений; количества растений на единицу площади; биомассы корнеплода; семенной продуктивностью и качества получаемых семян. Определяли: оросительную норму, суммарный расход влаги и коэффициент водопотребления. Коэффициент водопотребления определяли по Формуле 1.

Формула 1:

Kw — коэффициент водопотребления м3/т;

W — Суммарное водопотребление (вся поступающая влага) мм;

Y — Урожайность, т/га

Опыт 1. Изучить влияние сроков посева летний в июле — двулетняя культура семеноводства и в апреле — однолетняя культура семеноводства дайкона, выделить наиболее оптимальный срок посева для получения наиболее качественного, высокорентабельного посевного материала с наименьшими затратами для агроклиматических условий региона.

Определение оптимальных сроков посева является одним из ключевых элементов в технологии семеноводства дайкона, оказывающим влияние не только на уровень урожайности, но и на качественные характеристики получаемых семян. Физиолого-биохимические процессы, лежащие в основе формирования репродуктивных органов, находятся в тесной зависимости от комплекса метеорологических факторов, воздействующих на разных этапах онтогенеза растений

Ранневесенние посевы в условиях увеличивающегося светового дня часто провоцируют преждевременное стеблевание, что ведет к снижению урожайности корнеплодов и ухудшению их товарных качеств. В то же время чрезмерно поздние посевы могут не обеспечить полноценного прохождения яровизации, необходимой для перехода к генеративной фазе. На качественные показатели семян существенное влияние оказывают погодные условия в период их формирования и созревания. Установлено, что семена, сформированные в условиях умеренных температур (+18...+22°C) и достаточного увлажнения, характеризуются более высокой массой 1000 семян, повышенным содержанием запасных питательных веществ и, как следствие, повышенной энергией прорастания и лабораторной всхожестью. Высокие температуры в период налива семян (+28°C и выше) провоцируют их ускоренное созревание, что сопровождается формированием не кондиционного семенного материала с пониженной жизнеспособностью

Влияние сроков посева дайкона сорта Японский белый длинный испытывался в двух сроках посева: 10 июля — в двухлетнем классическом методе выращивания семян дайкона и 10 апреля в однолетнем, без образования корнеплода.

Проведенные нами исследования двух сроков посева культуры показали существенную зависимость урожайности и качества получаемых семян от сроков посева культуры. Существенное влияние на урожайность семян, у растений, посеянных весенний срок, играют агроклиматические условия года выращивания культуры (таблица 1).

Согласно данным, представленным в таблицах 1, 2 и 3, максимальная урожайность семян была зафиксирована при летнем сроке посева (10 июля), достигнув показателя 8,3 ц/га, при этом лабораторная всхожесть семян составила 98%. Важным агробиологическим показателем данного варианта является полное отсутствие цветушных растений в первый год вегетации.

Параметры урожайности товарных корнеплодов, полученных из семян обоих изучаемых сроков посева, оказались статистически сопоставимыми. В среднем за годы исследований общая урожайность корнеплодов находилась на уровне 66 т/га при доле товарной продукции около 87%.

Следует отметить, что рассмотренные методы семеноводства не могут быть рекомендованы для производства семян высших репродукций (суперэлита, элита, первая репродукция). Это ограничение связано с технологической невозможностью проведения сортовых прочисток и выбраковки атипичных растений без выкопки маточных корнеплодов, которая предусмотрена только в двулетней культуре. В связи с этим однолетний цикл семеноводства целесообразно применять для массового получения семян второй и последующих репродукций, предназначенных для посева на продовольственные цели в пределах одного вегетационного периода.

Экономическая эффективность однолетнего метода обусловлена значительной экономией орошаемых посевных площадей и сокращением производственных издержек, что в совокупности обеспечивает высокий уровень рентабельности производимой семенной продукции в агроклиматических условиях Республики Ингушетия.

Опыт 2. Изучение влияния различных режимов капельного орошения и минерального питания на семенную продуктивность дайкона сорта Японский белый длинный выращенного в однолетней культуре, в агроклиматических условиях региона.

Однолетний цикл семеноводства получает всё большее распространение в регионах, отличающихся продолжительным вегетационным периодом. Данная методика базируется на способности растений дайкона проходить яровизацию при пониженных положительных температурах (+5...+12°C) в течение 20–30 дней. Основное преимущество однолетнего цикла заключается в сокращении временных затрат на весь семеноводческий процесс и исключении издержек, связанных с хранением маточников. Однако при этом методе возрастают требования к обеспеченности водного баланса, минерального питания и агротехнике (табл.3).

Полученные семена опускали в подсоленную воду, осевшие на дно качественные кондиционные семена отделяли, высушивали и взвешивали отдельно. Для дальнейших расчетов использовали урожаи кондиционных семян (табл. 3).

Во все годы проводимых исследований, в опытах без искусственного орошения, для семенных растений дайкона, в обеспеченности растений почвенной влаги, складывался крайне неблагоприятно. Запасы почвенной влаги, от естественных осадков, не достаточно обеспечивали семенные растения дайкона необходимой влагой для роста, развития растения и формирования качественного и жизнеспособного урожая семян. Так, в вариантах без орошения, даже при внесении высоких доз минеральных удобрений, урожайность составляла в пределах 550 кг/га, 55% из которых щуплые, некондиционные, с низкой всхожестью семена, что показывает неэффективность выращивания дайкона весенним посевом без искусственного орошения (таблица 3).

В отличие от богарных условий, на вариантах с капельным орошением, где влажность почвы в корнеобитаемом слое (0–0,5 м) поддерживалась в заданных пределах (60–90% от НВ) посредством регулярных поливов (от 2 до 8 за сезон в зависимости от погодных условий), наблюдалось достоверное увеличение всех изучаемых показателей. Наибольшая эффективность достигнута в вариантах с поддержанием предполивного порога влажности на уровне 75–80% от НВ в сочетании с внесением минеральных удобрений в дозе N₈₀P₁₀₀K₈₀. В частности, вариант № 9 обеспечил прибавку урожая кондиционных семян 66,1 ц/га, что на 136% превышает показатель контрольного варианта (таблицы 3).

Следует отметить, что дальнейшее увеличение доз минеральных удобрений до N₁₂₀P₁₅₀K₁₂₀ и повышение норм орошения, хотя и приводило к некоторому росту урожайности, не может считаться экономически оправданным. Получаемая прибавка семенной продукции не компенсировала дополнительных материальных и энергетических затрат на единицу продукции, что подтверждается данными таблиц 3, 4.

Из таблицы 5 мы видим, что с повышением предполивного порога влажности, количество поливной воды увеличивается. Так, наименьшее количество поливов и объемов поливной воды отмечено в вариантах с режимом орошения 60–70% от НВ — 1380 м3/га, а самым высоким в вариантах с режимом орошения 80–90% от НВ от посева до конца цветения — 1830 м3/га.

Можно отметить, что с увеличением суммарного водопотребления, количество воды необходимой для получения единицы семенной продукции закономерно уменьшается. Так, в варианте с режимом орошения 75–80% от НВ, по сравнению с контролем коэффициент водопотребления на 42% был ниже, чем в контроле.

На поливных вариантах с увеличением норм внесения минеральных удобрений закономерно ведет к снижению объемов поливной воды для получения единицы семенной продукции. В контрольном варианте (без орошения и минерального питания) для получения 1кг продукции необходимо 6,536 м3 воды, а при внесении N120P150K120 количество воды необходимой для получения 1 кг продукции снижается на 11% и составляет 5,828 м3. Самым низкий коэффициент водопотребления отмечен в варианте с 75–80% от НВ и дозой минеральных удобрений N120P150K120 и составил 3,708 м3, что на 43% меньше чем в контроле.

Проанализировав результаты влияния орошения и минерального питания дайкона, изложенные в таблице 8 мы видим, что в вариантах с внесением разных норм удобрений, но без орошения, какого либо существенного влияния нормы внесения минеральные удобрения на урожайность не оказали.

Самую высокую прибавку урожая 970 кг/га, обеспечил вариант с интенсивным увлажнением и самой высокой дозой вносимых минеральных удобрений — N120P150K120режим орошения 80-90% от НВ до конца цветения, 70–80% от НВ до созревания. Самую высокую рентабельность 157%, по отношению к контролю, показал вариант с достаточно умеренным режимом увлажнения и средними дозами вносимых минеральных удобрений — N80P100K80 режим орошения 75–80% от НВ. Учитывая высокую стоимость минеральных удобрений, дефицит поливной воды и высокую энергоемкость самого полива, вариант – N80P100K80 с режимом орошения 75–80% от НВ дающий прибавку урожая кондиционных семян по отношению к контролю 661 кг/га можно считать наиболее оптимальным. Внесение удобрений на посевах дайкона на семена, весеннем посеве без орошения, как показано в таблице 6, малорентабельно.

Увеличение вносимых доз удобрений и норм орошения ведет к незначительному увеличению урожайности при снижении рентабельности.

Исследования показали, что оптимальным увлажнением почвы является поддержание увлажнения на уровне 75–80% от НВ весь период вегетации семенных растений, посеянных весной, и средние дозы вносимых минеральных удобрений на уровне N80P100K80 на 1 га.

Увеличение вносимых доз удобрений и норм орошения ведет к незначительному увеличению урожайности при снижении рентабельности.

Проведя анализ результатов проведенных нами работ, нами были сделаны следующие выводы, что в агроклиматических условиях Ингушетии корнеплоды, выращенные на семена, не закладывая на хранение в хранилища, сразу после сортопрочистки корнеплодов, можно высаживать в почву с последующим окучиванием, где корнеплоды перезимовывают и на следующий год дают семенную продукцию.

Из семян, полученных весенним посевом (март, апрель) получается товарная продукция (корнеплоды) по урожайности и качеству не уступающие классическому (летнему) методу выращивания семян дайкона.

Сорт дайкона Японский белый длинный, в климатических условиях Ингушетии является поздним (101 день вегетации) и урожайным (97 т/га).

На поливных вариантах с увеличением норм внесения минеральных удобрений закономерно ведет к снижению объемов поливной воды для получения единицы семенной продукции. Так, в варианте с режимом орошения 75–80% от НВ, по сравнению с контролем коэффициент водопотребления на 42% был ниже, чем в контроле.

Для семеноводческих посевов дайкона ярового срока сева, экономически обоснованным является поддерживать влажность почвы на уровне 75–80% от НВ на глубину 0–0,5 м, на протяжении всей вегетации и вносить минеральные удобрения в дозе N₈₀P₁₀₀K₈₀ на 1 га, уровень рентабельности по отношению к контрольному составляет 157%.