Водопотребление риса при периодическом дождевании в условиях юга Амурской области

По диаметру междоузлия стабильно положительные значения ОКС при достаточно высоких СКС наблюдались лишь у сорта Неполегающий. Следовательно, можно прогнозировать ценные для отбора комбинации с участием этого сорта. У других сортов величины показателей варьировали в зависимости от условий вегетации. Так, в 1999 году высокая общая комбинационная способность выявлена у сортов Brenda и Эльф, в 2000 году - у сорта Баган. Достаточно высокая СКС в 1999 году отмечена также у сорта Баган, в 2000 году - у сорта Эльф.

Выводы

1. В наследовании признаков «диаметр междоузлия» и «радиус стенки» стебля ячменя превалируют неаддитивные эффекты взаимодействия генов, главным образом, доминирование и сверхдоминирование большего показателя. Степень выраженности и характер наследования признаков в большей мере зависит от условий вегетации, чем от генотипа.

2. Характер наследования признаков у изученного гибридного материала ограничивает отборы перспективных генотипов в ранних поколениях.

Литература

1. Киселева, О.С. Наследование анатомо-морфологических признаков соломины мягкой яровой пшеницы в связи с устойчивостью к полеганию / О.С. Киселева // Агробиологические основы интенсивных технологий возделывания зерновых культур в Среднем Заволжье. - Куйбышев, 1989. - С. 74-77.

2. Ламан, Н.А. Биологический потенциал ячменя: Устойчивость к полеганию и продуктивность / Н.А. Ла-ман, Н.Н. Стасенко, С.А. Каллер. - Минск: Наука и техника, 1984. - 216 с.

3. Пыльнева, Е.В. Устойчивость к полеганию у ячменя в зависимости от плоидности / Е.В. Пыльнева // Изв. ТСХА. - 1988. - Вып. 3. - С. 47-51.

4. Трофимовская, А.Я. Проблема устойчивости к полеганию в селекции сортов ячменя интенсивного типа / А.Я. Трофимовская, Г.Н. Гудкова, М.В. Лукьянова // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. - Л., 1978. - Вып. 2. - С. 101-110.

5. Усикова, А.А. Наследование некоторых хозяйственно-ценных признаков у ячменя / А.А. Усикова // Селекция ячменя и овса. - М., 1971. - С. 168-177.

6. Методика диаллельного анализа исходного материала по количественным признакам / Р.А. Цильке, Л.П. Присяжная, С.А. Садыкова [и др.]. - Омск, 1976. - 24 с.

7. Юсов, В.С. Анатомо-морфологическое строение стебля сортов яровой твердой пшеницы / В.С. Юсов, М.Г. Евдокимов // Вклад молодых ученых в научное обеспечение АПК Сибири: мат-лы конф. молодых ученых - Омск, 1999 - С. 35-36.

УДК 631.67:633.18(571.61) И.Н. Зуева, И.С. Алексейко, М.В. Коршун

ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ РИСА ПРИ ПЕРИОДИЧЕСКОМ ДОЖДЕВАНИИ В УСЛОВИЯХ ЮГА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ

В статье раскрываются особенности выращивания риса при периодическом дождевании. Рассмотрены параметры оптимизации водного режима почвы в посевах периодически поливаемого риса, обеспечивающих получение планируемой урожайности зерна при сохранении почвенного плодородия и экономии оросительной воды.

Рис - ведущая культура в мировом земледелии и он является основным продуктом питания 2/3 населения земного шара. Потребность населения нашей страны в рисовой крупе собственного производства полностью не удовлетворяется. Современная ориентация на завозной рис приводит к усилению продовольственной зависимости, с которой связана необходимость расширения производства зерна этой культуры.

В рисоводческих хозяйствах России принят способ выращивания риса затоплением посевов слоем воды, при этом затраты на выращивание риса намного превосходят биологическую потребность растений в воде. Однако возможна и принципиально иная технология выращивания риса, когда поле под него вообще не затапливается. Потребность риса в воде в этом случае удовлетворяется за счет периодических поливов дождеванием. В результате этого затраты оросительной воды на возделывание риса снижаются в 3-5 раз, а суммарное водопотребление предельно приближается к биологическому водопотреблению растений.

Научная новизна исследования характеризуется впервые разработанной технологией орошения риса без создания слоя воды, включающей обоснование водных и питательных режимов почвы, обеспечивающих получение 4-6 т/га зерна.

Полевой опыт проводился в период 2005-2007 годов на опытном поле отдела семеноводства Дальневосточного государственного аграрного университета (с. Грибское) согласно плана НИР ДальГАУ по теме №15 «Мелиорация и водное хозяйство».

Схема опыта включает три фактора: 1) режим орошения риса с разными предполивными порогами влажности активного слоя почвы: 70, 80 и 90 % НВ. Расчетная глубина промачивания почвы поливами 0,6 м. Способ орошения - периодическое дождевание; 2) внесение различных доз минеральных удобрений на получение запланированной урожайности зерна риса 4, 5, 6 т/га, которые составили соответственно ^0Рз0, ^0Рз0К15, ^20Рз0Кз0. Дозы рассчитывали по методу, включающему балансовый расчет на получение запланированной урожайности зерна риса. В качестве контроля был принят вариант без удобрений; 3) нормы высева 4-6 млн всхожих семян составляли 145, 180 и 216 кг/га соответственно, что давало возможность получать на каждом квадратном метре 300-400 растений риса. При такой норме высева семян увеличивается продуктивность растений, мощность, вес растений, коэффициент кущения, озерненность метелки; создаются благоприятные условия для развития корневой системы и фотосинтеза.

При проведении опытов использовался раннеспелый сорт риса Волгоградский. Высота растений 0,8-

0,9 м, имеет компактный куст, продуктивная кустистость - 3. Масса 1000 зерен 30-32 г. Размещение вариантов рендомизированное. Повторность опыта четырехкратная [2].

Почвы опытного участка лугово-бурые. Профиль сложен различными суглинками, а подстилаются они аллювиальными и озерно-аллювиальными отложениями. Почвы переувлажняются только в периоды затяжных дождей. Морфологическое описание почвы опытного участка позволяет отнести ее к лугово-бурой тяжелосуглинистой [4].

Одним из основных водно-физических показателей при оценке сложения почв является плотность, которая увеличивается с глубиной по профилю. Плотность пахотного слоя составляет 1,03-1,11 т/м3, значение является оптимальным для большинства сельскохозяйственных растений. По квалификации Н.А. Качинско-го, почва соответствует хорошей водопроницаемости. Почвы участка слабокислые (рН солевой вытяжки составила 4,4-5,6, рН водной - от 5,9 до 6,9).

Содержание гумуса в пахотном горизонте 1,87-2,66%. Обеспеченность опытного поля минеральным азотом средняя, а подвижным фосфором и обменным калием высокая. Однако фосфаты представлены в основном органическими формами, а среди минеральных форм преобладают труднорастворимые, недоступные для питания растений. По уровню потенциального плодородия лугово-бурые почвы несколько превосходят луговые глеевые, но уступают лугово-черноземовидным.

Климат юга Амурской области резко континентальный с чертами муссонности и характеризуется неустойчивым гидротермическим режимом, коротким безморозным периодом, поздним возвратом холодов в весенний период и ранним понижением температур в осенний период, неравномерным распределением по периодам вегетации тепла и влаги, резкими колебаниями дневных и ночных температур. По совокупности гидротермических показателей вегетационного периода годы исследований можно характеризовать следующим образом: 2005 год - сухой; 2006 год - влажный; 2007 год - среднесухой.

Исследования проводились по общепринятой методике опытного дела с полевыми культурами; применяемая агротехника разработана Всероссийским научно-исследовательским институтом орошаемого земледелия (г. Волгоград).

В данной работе обоснованы сроки и нормы полива для поддержания различного водного режима почвы. Количество поливов и их норма определялись заданным порогом влажности, а также метеорологическими условиями конкретного года. Для поддержания режима влажности 70% НВ потребовалось проведение в зависимости от метеоусловий 2005-2007 годов 5-8 поливов поливной нормой 670 м3/га. Повышение предполивного порога влажности до 80% НВ сопровождалось увеличением числа поливов до 8-12 поливной нормой 450 м3/га. Поддержание 90% НВ режима влажности в расчетном слое почвы достигалось проведением 11-15 поливов нормой 220 м3/га.

Урожайность сельскохозяйственных культур тесно связана с влагозапасами в почве, осадками и рядом других метеорологических факторов. Величина, зависящая от этих факторов (суммарное водопотребление риса), определялась нами по методу водного баланса расчетного слоя почвы, разработанному А.Н. Костяковым. Суммарное водопотребление растений риса - величина непостоянная и в значительной степени зависит от почвенноклиматических условий, длине вегетационного периода, сорта или гибрида и ряда других факторов [1; 3].

Суммарное водопотребление периодически поливаемого риса в разные по погодным условиям годы изменялось в интервале 6211-9020 м3/га (табл.). Наибольшее среднее за годы исследований значение отмечено в варианте с поддержанием влажности почвы не ниже 80% НВ и составило 8495 м3/га.

Основные показатели водопотребления риса

Предполивная влажность почвы, % НВ Г од исследований Суммарное водопо- требление, м3/га Урожайность, т/га Ороси- тельная норма, м3/га Коэффициент водопотреб-ления, м3/т Затраты оросительной воды на 1 т риса, м3/т

70 2005 7825 3,30 5700 2371,2 1727,3

2006 9020 2,75 3790 3280,0 1378,2

2007 8635 3,40 5460 2624,6 1605,9

Среднее 8493 3,15 4983 2696,2 1581,9

80 2005 8090 4,30 5960 1881,4 1386,0

2006 8945 3,00 3710 2981,7 1236,7

2007 8450 4,49 5270 1882,0 1173,7

Среднее 8495 3,93 4980 2161,6 1269,2

90 2005 6211 3,28 4090 1893,6 1247,0

2006 8219 2,88 2990 2853,8 1038,2

2007 7150 3,76 3980 1901,6 1058,5

Среднее 7193 3,31 3687 2173,1 1113,9

В варианте с режимом орошения на уровне 70% НВ расход воды растениями риса уменьшался и среднее значение составило 8493 м3/га. Повышение предполивного порога влажности почвы до 90% НВ сопровождалось уменьшением суммарного водопотребления до 7193 м3/га.

Основным показателем эффективности использования растениями воды на поле служит коэффициент водопотребления. Численные значения этого показателя непостоянны и зависят от плодородия почв, агротехники, влагообеспеченности, испарения, метеорологических особенностей года, способов и техники полива. Определяющее влияние на величину коэффициента водопотребления оказывает уровень получаемого урожая.

Значение коэффициента водопотребления риса, возделываемого при затоплении слоем воды, резко отличается от других орошаемых зерновых культур. Величины коэффициентов водопотребления изменяются в пределах 3600-5560 м3/т. Наиболее высокий коэффициент водопотребления отмечается в варианте с режимом влажности 70% НВ. В среднем за три года проведений исследований он составил 3280,0 м3/т. При повышении предполивного порога влажности почвы до 80% НВ значения коэффициента водопотребления изменяются в пределах 1881,4-2981,7 м3/т. С увеличением предполивного порога влажности почвы 90% НВ значение коэффициента также возрастает до 2173,1 м3/т.

Таким образом, по уровню коэффициента водопотребления можно судить об эффективности выбранного режима орошения. Режим орошения 80% НВ является наиболее продуктивным по использованию воды в посевах риса, так как имеет самое низкое значение коэффициента водопотребления.

Главным показателем, определяющим эффективность режима орошения любой сельскохозяйственной культуры, служат затраты оросительной воды на формирование единицы товарной продукции. Численные значения затрат оросительной воды зависят от тех же факторов, что и коэффициента водопотребления.

Затраты оросительной воды на формирование единицы товарной продукции являются главным показателем, определяющим эффективность режима орошения сельскохозяйственной культуры. Затраты оросительной воды изменяются в зависимости от режима орошения и влагообеспеченности года. Наибольшие значения данного показателя отмечены в варианте с влажностью активного слоя почвы на уровне 70% НВ и составляют 1727,3-1378,2 м3/т. С увеличением предполивной влажности до 80% НВ наблюдалось снижение

затрат оросительной воды до 1173,7-1386,0 м3/т. В варианте с режимом орошения 90% НВ на образование одной тонны продукции было затрачено минимальное количество оросительной воды, которое изменялось в пределах 943,1-1142,5 м3/т.

Из этого следует, что с улучшением водообеспеченности коэффициент водопотребления и затраты оросительной воды на формирование урожая снижались.

В структуре суммарного водопотребления основной приходной статьей водного баланса орошаемого поля риса, как и при затоплении, является оросительная норма. Но доля участия расходуемой воды на посевах риса с периодическими поливами снизилась до 36,4-73,7% общего расхода воды растениями.

Максимальное количество подаваемой на поле воды растения расходовали в варианте с предполив-ной влажностью почвы не ниже 70% НВ. Среднее значение за годы исследований оросительной нормы в этом варианте водного режима составило 58,7%. Минимальная оросительная норма - 36,4% в среднем за три года - получена в варианте с назначением поливов при влажности почвы 90% НВ. В варианте поддержания предполивного порога влажности на уровне 80% НВ по фазам развития риса доля поливной воды в структуре суммарного водопотребления составила в среднем за годы исследований 58,6% с колебаниями от 41,5% в 2006 г. до 73,7% в 2005 г.

Математическая обработка данных зависимостей урожайности зерна риса от оросительной нормы позволила их описать уравнением полиномиального вида (рис. 1).

Предполивная влажность 70% НВ

Оросительная норма, м3/га

Предполивная влажность 80% НВ

Оросительная норма, м3/га

Предполивная влажность 90% НВ

Оросительная норма, м3/га

Рис. 1. Изменение урожайности зерна риса от оросительной нормы

Из графиков рис. 1 видно, что урожайность значительно увеличивается с повышением суммарного водопотребления при различных режимах орошения. Но дальнейшее увеличение расхода влаги уже не способствует повышению урожайности зерна риса.

Таким образом, с уменьшением количества выпавших осадков происходит увеличение оросительной нормы. Кроме этого, с увеличением режима орошения наблюдается уменьшение использования почвенной влаги. Это говорит о том, что с уменьшением легкодоступной влаги в почве растения вынуждены интенсивнее использовать этот запас воды.

Важным аргументом при обосновании режима орошения периодически поливаемого риса является установление динамики среднесуточного расхода воды по межфазным периодам. Это позволяет более полно характеризовать закономерности изменения потребности растений в воде и точнее обосновать сроки проведения поливов, способствующих получению программируемых урожаев зерна риса.

Более полно характеризует закономерности изменения потребности растений в воде динамика среднесуточного водопотребления по отдельным периодам роста и развития растений и в целом за вегетацию (рис. 2).

Рис. 2. Среднесуточное водопотребление риса по межфазным периодам в зависимости от режимов орошения, м3/га (среднее за 2005-2007 гг.): 1 - посев - всходы; 2 - всходы - кущение; 3 - кущение -трубкование; 4 - трубкование - выметывание; 5 - выметывание - цветение; 6 - цветение - молочная спелость; 7 - молочная - восковая спелость; 8 - восковая - полная спелость

В период посев-всходы среднесуточное водопотребление на всех вариантах режимов орошения (70, 80 и 90% НВ) было примерно одинаковым и в среднем за три года исследований составило 15,1 м3/га.

В связи с нарастанием вегетативной массы, развитием корневой системы расход воды растениями риса за сутки увеличился и к периоду выметывание-цветение среднесуточное водопотребление на всех режимах орошения было максимальным. Затем происходит снижение среднесуточного водопотребления. Из вышеизложенного можно заключить, что с улучшением условий водообеспеченности посредством проведения поливов среднесуточное водопотребление возрастает и достигает своего максимального значения в варианте 80% НВ.

Урожайность сельскохозяйственных культур тесно связана с влагозапасами в почве, осадками и рядом других факторов. Улучшение водного режима почвы, условий минерального питания и норм высева оказали позитивное воздействие на формирование урожая. На фоне предполивной влажности почвы 80% НВ была отмечена высокая урожайность и в среднем равна 3,8 т/га. Среднее значение НСР05 по фактору режи-

ма орошения составило 0,11. При режимах влажности 70 и 80 % НВ значения урожайности составили 2,9 и 3,3 т/га соответственно.

В условиях рыночной экономики возрастает значение качества зерна. В конечном счете, качественные показатели зерна существенно влияют на рентабельность его производства. Наибольшее содержание белка (8,73%) и крахмала (84,35%) отмечалось в вариантах с предполивной влажностью 80% НВ. Результаты анализов также показали, что содержание основных питательных веществ в рисовой крупе, таких, как белка, крахмала, сырого жира, сырой золы и клетчатки, возросло с улучшением водного и пищевого режимов почвы.

Выводы

1. Обоснованы сроки и нормы полива для поддержания различного водного режима почвы. Чтобы поддерживать на посевах риса влажность активного слоя почвы на необходимом уровне, проводилось до 515 поливов.

2. Наибольшее суммарное водопотребление отмечено в варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы 80% НВ и составило 7720 м3/га.

3. Режим орошения 80% НВ является наиболее продуктивным по использованию воды в посевах риса, так как имеет самое низкое значение коэффициента водопотребления, равное 1881,4 м3/т.

4. С улучшением условий водообеспеченности посредством проведения поливов среднесуточное водопо-требление возрастает и достигает своего максимального значения в варианте 80% НВ, составляя 182,7 м3/га.

5. На фоне предполивной влажности почвы 80% НВ была отмечена высокая урожайность и в среднем равна 3,8 т/га.

6. Биохимический анализ зерна риса показал, что наибольшее содержание белка (8,73%) и крахмала (84,35%) отмечалось в вариантах с предполивной влажностью 80% НВ.

Литература

1. Багров, М.Н. Сельскохозяйственная мелиорация / М.Н. Багров, И.П. Кружилин. - М.: Агропромиздат, 1985. - 272 с.

2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1979. - 416 с.

3. Костяков, А.Н. Основы мелиорации / А.Н. Костяков. - М.: Сельхозиздат, 1952. - 750 с.

4. Система земледелия Амурской области / под ред. В.А. Тильба. - Благовещенск: Приамурье, 2003. -

304 с.

---------♦'----------

УДК 582.688.3:602.6 Л.Н. Коновалова, Е.В. Малаева, О.И. Молканова

ОЦЕНКА РЕСУРСНОГО ПОТЕНЦИАЛА И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ КЛОНАЛЬНОГО МИКРОРАЗМНОЖЕНИЯ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА АСШЮАСЕАЕ VAN-TIEGH

В процессе исследований разработаны легковоспроизводимые надежные методы клонального микроразмножения ресурсных видов представителей рода Actinidia L. с целью устойчивого воспроизводства. Создана репрезентативная коллекция видов, сортообразцов и дикорастущих форм актинидии (около 70 наименований) in vitro.

Род Actinidia (Lindl.) насчитывает около 40 видов. Большинство из них дикорастущие лианы субтропических лесов Юго-Восточной Азии.

На территории России наиболее распространены растения самых зимостойких видов - Actinidia ko-lomikta (Rupr. et Maxim.) Maxim., A. arguta Planch., A. giraldii Diels. и A. polygama (Sieb. et Zucc.) Maxim [1].

Все они представлены в коллекции Московского отделения Всероссийского института растениеводства им. Н.И. Вавилова (более 160 образцов).