Потенциал гибридов подсолнечника в зависимости от обработки почвы и удобрений

Полный текст

Введение

Подсолнечник является основным масличным растением в нашей стране. Концентрация подсолнечника в южных регионах России превысила все рекомендуемые нормы в структуре посевных площадей. В Республике Адыгея общая посевная площадь под подсолнечником составляет более двадцати тысяч гектаров. В структуре посевных площадей до 2015 года он занимал 13 %, а к 2023 году в отдельных районах и многих хозяйствах – от 28 до 46 %. Эти структурные изменения привели к тому, что хозяйства производили посев этой культуры по одноименному предшественнику через 2-3 года, вследствие чего растения на больших площадях поражались на 30–40 % и более ложной мучнистой росой и склеротиниозом (белой гнилью). По этой причине значительные площади его пересевались другими культурами, а основные массивы оставались изреженными. Эту проблему возможно решить, сократив долю его включения в севообороты фермерских хозяйств и достигнув необходимого валового сбора за счет отработки основных элементов оптимальной агротехники выращивания потенциально продуктивных и высокомасличных гибридов подсолнечника, адаптированных к экологическим условиям конкретной зоны [1].

Возделывание подсолнечника экономически выгодно сельхозтоваропроизводителям Республики Адыгея и Кубани [2]. По результатам производства семян подсолнечника в последние годы рентабельность в регионе была довольно высокой и при средней себестоимости 16,0–17,0 тыс. руб./тонну по республике составила 55–58 %, а у передовых хозяйств уровень рентабельности доходил до 96,0–110,0 % [3, 4].

Использование адаптивных технологий – основа увеличения урожайности культуры не только в Адыгее, но и в других зонах России. Решить подобную стратегическую задачу можно путем постоянного роста культуры земледелия и максимально возможного повышения плодородия почв наряду с бережным и экономически рациональным расходованием ресурсов, уменьшением уровня потерь урожая вследствие негативного воздействия вредителей, болезней и сорной растительности [5, 6]. Адаптивные технологии по существу своему предполагают оптимизацию всех факторов, способных повлиять на урожайность и качественные характеристики растений [7].

Способы подготовки почвы зависят прежде всего от показателей засоренности и видового состава сорной растительности, от того, какое место занимает подсолнечник в севообороте. Безусловно, немаловажную роль играют агрофизические свойства почв, а также природно-климатические условия в зоне возделывания и, наконец, то, какая агротехнология будет применяться [8]. Наиболее высоки требования, предъявляемые к основной обработке почвы адаптивной технологией возделывания [9].

Особое внимание при разработке систем районирования следует уделять улучшению физических свойств почвы, которые впоследствии оказывают влияние на общий уровень урожайности культуры. Так, механическая обработка – важный фактор поддержания баланса гумуса в почве, а также плодородия почвы как такового [10, 11].

Увеличение урожайности подсолнечника отмечается в результате внесения удобрений – и органических, и минеральных. Согласно исследованиям ученых ФГБНУ «ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур имени В. С. Пустовойта», навоз, внесенный в дозе 20–40 т/га, дает повышение урожайности на 0,2–0,5 т/га, минеральные удобрения (N₄₅P₆₀K₄₅) – на 0,34 т/га [12]. Целесообразно внесение навоза в районах возделывания подсолнечника в качестве основной технической культуры севооборота. Хороший эффект наблюдается и от внесения его под культуру-предшественник. Минеральные удобрения (N₄₀P₆₀) вносят в степной и лесостепной зонах [2, 13].

Учитывая значительный рост посевных площадей под культурой, обусловленный высоким спросом на масличное сырье, наблюдающийся в России в последние годы, а также появление на рынке новых отечественных гибридов подсолнечника и органоминеральных удобрений, особо актуальным остается вопрос реализации потенциальной продуктивности подсолнечника в зависимости от этих факторов при возделывании по различным способам основной обработки почвы. Это позволит увеличить выход высококачественного масличного сырья в Республике Адыгея и в полной мере обеспечит им маслоперерабатывающую промышленность региона.

Цель исследования – установление уровня продуктивности и показателей качества семян перспективных гибридов подсолнечника в условиях предгорной зоны Республики Адыгея в зависимости от элементов технологии их возделывания.

Научная новизна исследования состоит в том, что на выщелоченном черноземе Республики Адыгея изучено влияние способов основной обработки почвы и удобрений на продуктивность различных гибридов подсолнечника, выявлены особенности роста и развития растений, уточнены элементы технологии возделывания и определено их влияние на биохимический состав семян.

В задачу исследования входило определение влияния способов основной обработки почвы (отвальная вспашка на глубину 25–27 см и глубокое рыхление на глубину 35–40 см), доз азотно-фосфорных удобрений (N₃₀P₃₀) и некорневой подкормки (Биостим масличный, 1,0 л/га + Ультрамаг Бор, 0,5 л/га) на рост, развитие, урожайность и масличность новых перспективных гибридов (Арис, Горстар, Ирэн и Спринт) подсолнечника.

Методы исследования

Исследования проведены в 2019–2021 гг. в АО «Заря» Шовгеновского района Республики Адыгея на выщелоченных черноземах. Объектом исследования являются гибриды подсолнечника селекции ФГБНУ «ФНЦ ВНИИМК им. В. С. Пустовойта»: Арис, Горстар, Ирэн и Спринт. В качестве предшественника выступает сорт озимой пшеницы Алексеич. Размещение вариантов по Б. А. Доспехову – систематическое [14]. Норма высева – 60 тыс. шт./га при трехкратной повторности на площади 105 м².

Для достижения поставленной цели проведен трехфакторный опыт:

1. Фактор А (гибрид) – Спринт, Горстар, Ирэн и Арис.
2. Фактор В (обработка почвы) – отвальная вспашка (глубина – 25–27 см); глубокое рыхление (глубина – 35–40 см).

3 Фактор С (доза удобрения) – контроль, без удобрений; Биостим масличный, 1,0 л/га и Ультрамаг Бор, 0,5 л/га (некорневая подкормка); N₃₀P₃₀ локально при посеве; N₃₀P₃₀ локально при посеве + Биостим масличный, 1,0 л/га и Ультрамаг Бор, 0,5 л/га (некорневая подкормка – НП).

Агротехника – общепринятая в предгорной зоне Адыгеи. Против сорной растительности на вариантах опыта использовали баковую смесь гербицидов Ацетал Про, КЭ (2,5 л/га) + Бриг, КС (3,0 л/га).

В годы исследований посев гибридов проходил в первой декаде мая. Всхожесть семян в полевых условиях предопределялась различием показателей температур и влагообеспеченности. Так, в среднем период от всходов до начала цветения у исследуемых гибридов подсолнечника составил около 62 суток у среднеспелого – Арис, 55 суток у среднеранних – Горстар и Ирэн и 48 суток у ультрараннего – Спринт. Период цветение – созревание у гибридов различался значительно и составлял 58; 42; 39 и 42 суток соответственно по гибридам.

Урожайность подсолнечника напрямую зависела от природно-климатических и погодных условий в период вегетации и достигала 2,81–3,15 т/га для испытуемых гибридов. Потенциальная продуктивность у них на достаточно высоком уровне, но достичь ее, согласно проведенному исследованию (рис. 1–2), возможно лишь при грамотном использовании внутренних и внешних факторов, а именно – обработки почв, минерального питания при соответствующем температурном режиме и осадках.

 

Рис. 1. Влияние удобрений на урожайность гибридов подсолнечника при отвальной вспашке, т/га (2019–2021 гг.)

Fig. 1. Effect of fertilizers on the yield of sunflower hybrids with moldboard plowing, t/ha (2019–2021)

 

Согласно полученным данным, наиболее оптимальным вариантом питания растений подсолнечника на фоне отвальной вспашки является N₃₀P₃₀+НП (Биостим масличный, 1,0 л/га + Ультрамаг Бор, 0,5 л/га (некорневая подкормка). На данном варианте опыта максимальная урожайность по всем гибридам зафиксирована в 2021 году – по гибриду Спринт – 3,39 т/га, Горстар – 3,55 т/га, Ирэн – 3,72 т/га и Арис – 3,69 т/га. При этом за годы исследования НСР₀₅ для частных средних составила 0,12 т/га. В среднем за 2019–2021 гг. урожайность исследуемых гибридов по вспашке составила 3,00 т/га (НСР₀₅ – 0,03 т/га). В среднем по гибридам она была: Спринт – 2,84 т/га, Горстар – 2,96 т/га, Ирэн – 3,15 т/га и Арис – 3,06 т/га (НСР₀₅ – 0,04 т/га). По доле влияния удобрений средняя урожайность гибридов выявлена на уровне 2,83; 2,88; 3,13 и 3,17 т/га (НСР₀₅ – 0,04 т/га).

 

Рис. 2. Влияние удобрений на урожайность гибридов подсолнечника при глубоком рыхлении, т/га (2019–2021 гг.)

Fig. 2. Effect of fertilizers on the yield of sunflower hybrids with deep loosening, t/ha (2019–2021)

 

Анализ результатов исследования показал, что на фоне глубокого рыхления также наиболее оптимальным вариантом питания растений подсолнечника является N₃₀P₃₀+НП. На данном варианте опыта максимальная урожайность по всем гибридам зафиксирована также в 2021 году – наиболее оптимальном по условиям наличия продуктивной почвенной влаги. В целом по опыту получена высокая урожайность по всем исследуемым гибридам: Спринт – 2,96 т/га, Горстар – 3,09 т/га, Ирэн – 3,11 т/га и Арис – 3,08 т/га. При этом за годы исследования НСР₀₅ для частных средних – 0,12 т/га. В среднем за 2019–2021 гг. урожайность исследуемых гибридов по обработке почвы была 2,62 т/га (НСР₀₅ – 0,03 т/га). В среднем по гибридам она составила: Спринт – 2,68 т/га, Горстар – 2,81 т/га, Ирэн – 2,91 т/га и Арис – 2,96 т/га (НСР₀₅ – 0,04 т/га). По доле влияния удобрений в среднем урожайность гибридов оказалась на уровне 2,66; 2,71; 2,91 и 2,83 т/га (НСР₀₅ – 0,04 т/га).

Аккумуляция в семенах растений масла – биологически весьма значимое явление, так как оно является не только концентрированным энергетическим запасом, но и своеобразным строительным материалом. В мировом валовом производстве соевое масло занимает 1-е место из пищевых растительных масел, подсолнечное – 2-е место, последующие места занимают арахисовое, хлопковое, рапсовое и др. [2].

Изменения в питании изучаемого генотипа подсолнечника при внесении азотно-фосфорных удобрений с внекорневой подкормкой не привели к сколько-нибудь значимому повышению содержания масла в семенах. Рассматриваемый показатель определялся сортовыми характеристиками растения и используемыми способами основной обработки (рис. 3–4).

 

Рис. 3. Масличность семян новых гибридов подсолнечника в зависимости от применения удобрений на фоне отвальной вспашки, % (2019–2021 гг.)

Fig. 3. Oil content of seeds of new sunflower hybrids depending on the use of fertilizers against the background of moldboard plowing, % (2019–2021)

 

В ходе проведенных исследований максимальные показатели масличности семян на фоне вспашки по всем гибридам зафиксированы в наиболее засушливом 2019 году и составили по гибриду Спринт – 51,3 %, Горстар – 49,5 %, Ирэн и Арис – 50,1 %. При этом за годы исследования НСР₀₅ для частных средних была 0,3 %. В среднем за 2019–2021 гг. масличность семян исследуемых гибридов по обработке почвы составила 48,3 % (НСР₀₅ – 0,1%). В среднем по гибридам она составила: Спринт – 49,4 %, Горстар – 47,7 %, Ирэн – 48,1 % и Арис – 48,0 % (НСР₀₅ – 0,1 %). По доле влияния удобрений в среднем масличность семян исследуемых гибридов составила 48,1; 48,8; 47,9 и 48,3 % (НСР₀₅ – 0,1 %).

 

Рис. 4. Масличность семян новых гибридов подсолнечника в зависимости от удобрений на фоне глубокого рыхления, % (2019–2021 гг.)

Fig. 4. Oil content of seeds of new sunflower hybrids depending on fertilizers against the background of deep loosening, % (2019–2021)

 

Анализ результатов исследования показал, что на фоне глубокого рыхления максимальная масличность семян по всем гибридам зафиксирована также в 2019 году – наиболее засушливом по условиям увлажнения почвы. В целом получена высокая масличность по всем исследуемым гибридам, хотя и ниже, чем по отвальной вспашке: Спринт – 47,2 %, Горстар – 45,3 %, Ирэн – 46,1 % и Арис – 46,3 %. В среднем за 2019–2021 гг. масличность семян исследуемых гибридов по обработке почвы была 44,4 % (НСР₀₅ – 0,1 %). В среднем по гибридам она составила: по Спринту – 45,3 %, Горстар – 43,7 %, Ирэн – 44,4 % и Арису – 44,2 % (НСР₀₅ – 0,1 %). По доле влияния удобрений в среднем масличность семян исследуемых гибридов выявлена на уровне 46,2; 46,8; 45,9 и 46,4 % (НСР₀₅ – 0,1 %).

В целом установлено, что содержание масла в семенах гибридов подсолнечника варьировало в среднем от 47,7 до 49,4 % при отвальной вспашке и в пределах 43,7–45,3 % в варианте с глубоким рыхлением почвы. Полученные данные позволяют отметить определенное отрицательное воздействие глубокого рыхления почвы на итоговые качественные показатели семян изучаемых гибридов, в частности масличность, в отличие от отвальной вспашки, где этот показатель составляет в среднем 48,3 %, а на фоне рыхления – 44,4 % (разница в 3,9 %). В условиях эксперимента 2019–2021 годов наибольшее содержание масла было у гибрида Спринт, где оно в среднем составило 49,4 %, а при глубоком рыхлении почвы – 45,3 %.

Прежде чем рекомендовать внесение оптимальных доз подкормки растений для производства на больших площадях, что повлечет за собой дополнительные трудовые и денежные затраты, необходимо выяснить их целесообразность опытным путем (табл.)

 

Таблица. Экономическая эффективность возделывания гибридов подсолнечника в условиях опыта (среднее за 2019–2021 гг.)

Table. Economic efficiency of cultivation of sunflower hybrids under experimental conditions (average for 2019–2021)

Обработка почвы	Гибрид	Удобрения	Урожайность, т/га	Затраты, тыс. руб./га	Выручка от реализ. продукции, тыс. руб./га	Себестоимость семян, тыс. руб./ц	Условный чистый доход, тыс. руб./га	Уровень рентабельности,  %
Отвальная вспашка	Спринт	Контроль	2,67	46,0	82,77	17,23	36,77	79,93
		НП	2,74	46,7	84,94	17,04	38,24	81,88
		N30P30	2,94	47,2	91,14	16,05	43,94	93,09
		N30P30+НП	3,02	47,9	93,62	15,86	45,72	95,45
	Горстар	Контроль	2,83	46,0	87,73	16,25	41,73	90,72
		НП	2,85	46,7	88,35	16,39	41,65	89,19
		N30P30	3,11	47,2	96,41	15,18	49,21	104,26
		N30P30+НП	3,06	47,9	94,86	15,65	46,96	98,04
	Ирэн	Контроль	2,99	46,0	92,69	15,38	46,69	101,50
		НП	3,02	46,7	93,62	15,46	46,92	100,47
		N30P30	3,25	47,2	100,75	14,52	53,55	113,45
		N30P30+НП	3,32	47,9	102,92	14,43	55,02	114,86
	Арис	Контроль	2,83	46,0	87,73	16,25	41,73	90,72
		НП	2,91	46,7	90,21	16,05	43,51	93,17
		N30P30	3,21	47,2	99,51	14,70	52,31	110,83
		N30P30+НП	3,27	47,9	101,37	14,65	53,47	111,63
Глубокое рыхление	Спринт	Контроль	2,37	45,2	73,47	19,07	28,27	62,54
		НП	2,42	45,9	75,02	18,97	29,12	63,44
		N30P30	2,63	46,4	81,53	17,64	35,13	75,71
		N30P30+НП	2,66	47,1	82,46	17,71	35,36	75,07
	Горстар	Контроль	2,54	45,2	78,74	17,80	33,54	74,20
		НП	2,56	45,9	79,36	17,93	33,46	72,90
		N30P30	2,77	46,4	85,87	16,75	39,47	85,06
		N30P30+НП	2,76	47,1	85,56	17,07	38,46	81,66
	Ирэн	Контроль	2,57	45,2	79,67	17,59	34,47	76,26
		НП	2,64	45,9	81,84	17,39	35,94	78,30
		N30P30	2,70	46,4	83,7	17,19	37,3	80,39
		N30P30+НП	2,79	47,1	86,49	16,88	39,39	83,63
	Арис	Контроль	2,46	45,2	76,26	18,37	31,06	68,72
		НП	2,50	45,9	77,5	18,36	31,6	68,85
		N30P30	2,69	46,4	83,39	17,25	36,99	79,72
		N30P30+НП	2,78	47,1	86,18	16,94	39,08	82,97

 

Проанализировав экономическую эффективность выращивания рассматриваемых нами гибридов, можно сделать вывод о наибольшей эффективности варианта опыта на фоне отвальной обработки почвы с применением N₃₀P₃₀+НП. На данном варианте при максимальной урожайности семян у гибрида Ирэн 3,27 т/га наибольший условный чистый доход получен в пределах 55,02 тыс. руб./га при себестоимости единицы продукции 14,43 тыс. руб./ц и производственной рентабельности 114,86 %, что на 13,36 % выше контроля. Аналогичные данные были получены и по глубокому рыхлению почвы. На варианте N₃₀P₃₀+НП по трем гибридам Спринт, Ирэн и Арис получена наибольшая рентабельность –75,07; 83,63 и 82,97 % соответственно. Однако наиболее экономически выгодным для производства здесь оказался гибрид Горстар на варианте применения N₃₀P₃₀, где при урожайности 2,77 т/га максимальный условный доход достиг 39,47 тыс. руб./га при уровне рентабельности 85,06 %.

Заключение

По данным оригинатора исследуемых гибридов подсолнечника ФГБНУ «ФНЦ «ВНИИМК им. В. С. Пустовойта» в интенсивных агротехнологиях потенциальная их урожайность достигается: Арис – 4,5 т/га, Спринт – 3,6 т/га, Ирэн и Горстар – 4,3 т/га. Однако неблагоприятные агрофизические свойства, в частности тяжелый механический состав черноземных почв Адыгеи, ограничивают условия получения заявленных оригинатором показателей урожайности гибридов подсолнечника. При оптимизации состояния структурно-агрегатного состава почвы посредством отвальной вспашки на 25–27 см и внесении расчетной дозы минерального удобрения возможно достижение довольно высокой для предгорной зоны региона урожайности – до 2,84 т/га по ультрараннему гибриду Спринт, 2,96 и 3,15 т/га по среднеранним гибридам Горстар и Ирэн и 3,06 т/га по среднеспелому гибриду Арис, с превышением показателей, полученных на фоне глубокого рыхления (35–40 см) на 0,32–0,47 т/га. Также на фоне отвальной вспашки отмечается повышение масличности семян с 3,7–4,1 % в сравнении с показателями глубокого рыхления почвы. Увеличение интенсивности производства подсолнечника за счет применения удобрений НП (Биостим масличный, 1,0 л/га + Ультрамаг бор, 0,5 л/га); N₃₀P₃₀; N₃₀P₃₀ + НП (Биостим масличный, 1,0 л/га + Ультрамаг бор, 0,5 л/га) позволило повысить урожайность испытуемых гибридов по вспашке от 0,05 до 0,34 т/га и по глубокому рыхлению – от 0,05 до 0,27 т/га. Наибольшая экономическая эффективность производства на всех вариантах опыта получена по всем исследуемым гибридам подсолнечника, а именно на фоне отвальной вспашки на глубине 25–27 см – 81,88–114,86 %.

Об авторах

Л. Н. Тхакушинова

Майкопский государственный технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: milathakusinova@gmail.com
ORCID iD: 0009-0008-5930-9359
SPIN-код: 9116-1563

аспирант, преподаватель кафедры технологии производства сельскохозяйственной продукции

Россия, 385000, г. Майкоп, ул. Первомайская, 191

Н. И. Мамсиров

Майкопский государственный технологический университет

Email: nur.urup@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4581-5505
SPIN-код: 1929-9219

д-р с.-х. наук, доцент, зав. кафедрой технологии производства сельскохозяйственной продукции

Россия, 385000, г. Майкоп, ул. Первомайская, 191

Список литературы

Дополнительные файлы