Особенности роста и развития растений, технологии возделывания нового сорта белого люпина Детер 1

monitoring of organic matter content in arable soils in ccr

P.A. Chekmaryov, S.V. Lukin, Yu.I. Siskevich, N.P. Yumashev, V.I. Korchagin, A.N. Hizhnyakov

Summary. In Belgorod region the loss of organic matter was 0.4...0.6 % in not eroded typical and leached chernozems between the first (1950-1965) and the second (1970-1985) tours of the soil mapping. Over the past four cycles of agrochemical surveys (1985-2009) a significant change in the weighted average value of this index was not determined. It is within 4.8...5.0 %. In Kursk and Voronezh regions reduction of weight average content of organic matter in arable soils was not determined also for the observation period. In Lipetsk region it decreased from 6.1 % to 5.5 % since 1970-1975 to 2003-2007.

The maximum level of organic fertilizer use in Belgorod region was 5.8 tons per hectare of sown area, in Lipetsk region - 5.4 t/ha, in Kursk region - 5.0 t/ha, in Tambov region - 4.1 t/ha, in Voronezh region - 3.8 t/ha. The minimum value of this index in Kursk and Tambov regions was fixed in 2009 (0.3 and 0.2 t/ha correspondingly). In Belgorod, Voronezh and Lipetsk regions the lowest level of organic fertilizer application (0.7...0.9 t/ha) increased to 1.4, 1.8 and 2.7 t/ha respectively over the last 3...5 years.

According to results of recent completed cycles of agrochemical survey in CCR the lowest weight average content of organic matter (2.8 %) was set in soils in Dmitriev, Konyshev and Khomutov districts of Kursk region, where gray forest soils dominate. On the average in the region it is 4.7 %, value of this index is slightly higher in soils of Belgorod (5.0 %), Lipetsk (5.5 %) and Voronezh (5.7 %) regions. The highest average weighted content of organic matter in soils is fixed in Tambov region (6.5 %). Within the region soils of southern region are supplied with it best of all. For example, in Tokarevsk district the value of this index is 7.5 %, in Mordovo region - 7.3 %.

Key words: agrochemical survey, water erosion, dehumification, soil organic matter, organic fertilizers, chernozem

УДК 633.367.3: 631.526: 631.543.1

ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ РАСТЕНИй, технологии ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НОВОГО СОРТА БЕЛОГО ЛЮПИНА ДЕТЕР 1

Г.Г. ГАТАУЛИНА, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник

Н.В. МЕДВЕДЕВА, кандидат сельскохозяйственныхнаук, ведущий научный сотрудник

А.С. ЦЫГУТКИН, кандидат биологических наук, зав. лабораторией

РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева E-mail: ASZ.RU@mail.ru

Резюме. Сорт белого люпина Детер 1 создан методом гибридизации и многократного индивидуально-семейного отбора детерминантных, скороспелых, белоцветковых, урожайных форм. Он характеризуется детерминантным типом роста, листья при со -зревании опадают, что, вместе с нерастрескиваемостью бобов, делает культуру высоко технологичной для возделывания и уборки. Сорт более устойчив к почвенной и воздушной засухе, по сравнению с другими сортами, внесёнными в Госреестр. Выдерживает заморозки до -5°...-6° С. Устойчив к полеганию, средне устойчив к поражению фузариозом.

Особенность технологии возделывания сорта - возможность посева как обычным рядовом способом, так и широкорядным с шириной междурядий 45 см.

Для реализации потенциала урожайности (в опытах 46 ц/га) необходима повышенная густота стояния растений перед уборкой (80.90 шт./м2), что обеспечивается нормой высева 1,2 млн всхожих семян /га. При меньшей величине этого показателя она составляет33.42ц/га, при увеличении нормы высевадо 1,5млн/ га не существенно повышается до 47 ц/га, а до 180 млн/га - снижается до 43 ц/га.

С повышением густоты стояния растений в 2 раза число семян, формирующихся на растении, почти не меняется, а масса 1000 семян снижается всего на 8 %.

Период вегетации сорта Детер 1 короче, чем у других сортов белого люпина, на 8.17 дней, что позволяет использовать его в качестве предшественника озимой пшеницы не только на юге, но и в северной части Центрально-Черноземного региона. Содержание сырого протеина в семенах Детер 1 в среднем за 3 года составило 37,4 %, сырой клетчатки и жира - около 10 %. Ключевые слова: белый люпин, сорт Детер 1, продолжительность вегетации, урожайность, масса 1000семян, густота стояния, сырой протеин, пожнивные корневые остатки.

Проблема растительного белка многие годы остаётся одной из главных в сельскохозяйственной науке [1].

Решение её возможно разными способами, в том числе путем создания новых урожайных адаптированных к определённым почвенно-климатическим условиям сортов высокобелковых культур. К числу таких культур относится белый люпин (LupinusalbusL.) [2-4].

Сев белого люпина нужно начинать или одновременно с ранними яровыми, или через неделю после них. Уборку проводят при достижении полной спелости семян. В период цветения и образования плодов растения наиболее требовательны к наличию влаги в почве.

Лучшие предшественники белого люпина - озимые и яровые зерновые. После бобовых и зернобобовых его можно размещать не ранее чем через 5 лет. Эта культура лучший предшественник для яровых зерновых, а в южных районах и для озимых.

Вносить азотные и фосфорные удобрения под белый люпин не нужно. За счёт симбиотической азот-фиксации растения потребляют до 250...300 кг атмосферного азота. Кроме того, культура относится к числу немногих видов, которые могут использовать фосфор из трёхзамещённых фосфатов почвы. Норму внесения калийных удобрений можно определить балансовым методом с учетом выноса с планируемым урожаем и содержания калия в почве.

После уборки белого люпина остается значительная масса органического вещества (пожнивные и корневые остатки, отмершие корешки, клубеньки и др.).

По нашим данным, полученным с использованием формулы Е.П.Трепачева [4], после уборки белого люпина количество пожнивных остатков составляет около 80.90 % от массы зерна.

В учхозе имени М.И.Калинина МСХА имени К.А. Тимирязева в 1982 г. был выведен первый сорт белого люпина Старт, устойчиво созревающий и способный давать высокие урожаи в условиях Центрального Черноземья.

Позднее были созданы и другие сорта, отличающиеся от Старта более высокой урожайностью, содержанием сырого протеина, устойчивостью к болезням.

Они стали наиболее северным в мире по географии распространения. Однако необходимость расширения ареала белого люпина дальше на север предопределила продолжение работы в этом направлении.

Поиск перспективных скороспелых линий увенчался созданием сорта Детер 1. Он выведен методом гибридизации и многократного индивидуально-семейного отбора детерминантных, скороспелых, белоцветковых, урожайных форм. Работа, начатая в 1997 г, позволила в 1999 г. выделить элитное растение, в 2000-2004 гг. провести его испытания, а в 2005-2009 гг. - конкурсное станционное испытание. В 2010-2011 гг. прошло государственное сортоиспытание.

У сорта Детер 1 бобы не растрескиваются и не опадают, а семена не осыпаются. Он характеризуется детерминантным типом роста, боковые побеги не образуются. Нижние бобы прикрепляются на высоте 35.45 см от поверхности почвы. Сорт отличается более высокой (на 10.15 %) чистой продуктивностью фотосинтеза, по сравнению с другими. Листовые пластинки (листочки) крупные. Их форма обратнояйцевидная, характер края - цельно-крайний. Число пар листьев и междоузлий на главном побеге 6.7. При созревании листья опадают, что вместе с нерастрескиваемостью бобов делает культуру высоко технологичной для возделывания и уборки.

Стебель обычный по форме, средний по высоте, от корневой шейки до конца верхнего междоузлия при благоприятных погодных условиях достигает высоты 55.60 см. Соцветие - кисть, цветонос - средний, число цветков в цветоносе 20.25. Цвет листьев зелёный, стебля и цветоноса - светло-зелёный, окраска цветка после раскрытия белая. Число бобов на растении 10.12, семян в бобе - 3.5, реже 6. Длина боба 8.9 см, ширина

- 1,5.1,8 см. Окраска боба в период окончания налива семян и полной спелости буровато-жёлтая. Семя крупное размером 8.10 мм, белого цвета с кремовым оттенком, округло-угловатой формы. Окраска семенной кожуры и рубчика белая, семядоли жёлтого цвета.

Сорт более устойчив к почвенной и воздушной засухе, по сравнению с другими сортами, внесёнными в Госреестр. Выдерживает заморозки до -5°.-6° С. Устойчив к полеганию, средне устойчив к поражению фузариозом. При инокуляции активным и вирулентным штаммом ЯЫюЬ'ит происходит интенсивное образование клубеньков на корнях.

Детер 1 оказался не только более скороспелым, но и давал в неблагоприятные по метеоусловиям годы более стабильные урожаи, чем стандарт. Сорт зернофуражного направления, пригоден для уборки прямым комбайнированием, так как бобы высоко прикреплены на стебле и после созревания не растрескиваются.

Особенность технологии возделывания сорта -возможность посева как обычным рядовом способом, так и широкорядным с междурядиями 45 см.

Можно предположить, что при повышенной густоте стояния растений урожайность детерминантных форм будет не меньше, чем у высокопродуктивных районированных сортов.

Цель наших исследований - отработка некоторых элементов технологии возделывания нового сорта.

Условия, материалы и методы. Полевые опыты по изучению влияния густоты стояния растений сорта Детер 1 на семенную продуктивность и урожайность проводили в 1999 и 2001 гг.

В засушливом 1999 г. схема опыта предусматривала посев 60, 70, 90 и 110 растений на 1 м2. Способ посева обычный рядовой с междурядьями 15 см и соответствующим распределением семян в рядке.

В 2001 г. в опыте изучали нормы высева от 60 до 180 семян на 1 м2 (0,6.1,8 млн семян на 1 га).

В 2004-2010 гг. мы изучали продолжительность вегетации и межфазных периодов сортов Детер 1, Гамма, Дега, Деснянский, в 2007-2009 гг. - хозяйственные и биологические свойства сорта Детер 1.

Результаты и обсуждение. Густота стояния растений в фазе всходов была близка к расчётной. Однако в процессе вегетации отмечалось изрежи-вание посевов.

В 1999 г. в вариантах с посевом 60 и 70 раст. /м2 густота стояния перед уборкой составляла 35.40 раст./ м2, а урожайность всего 16,8 ц/га. При увеличении густоты стояния перед уборкой в вариантах с посевом 90 и 110 раст./м2 до 80 и 90 растений на 1 м2 урожайность выросла соответственно до 27,7 и 29,7 ц/га.

В 2001 г., начиная с нормы 120 семян на 1 м2 и выше, отмечалось изреживание растений, которое возрастало с увеличением плотности посевов. В результате ко времени созревания в вариантах с нормой высева 120, 150 и 180 семян/м2 она была практически одинаковой

- около 90 раст./м2 (табл. 1).

Таблица 1. Густота стояния растений и выживаемость, 2001 г.__________________________________

Норма высева, семян/м2 Густота стояния, растения/м2 Выживаемость, %

всходы цвете- ние созрева- ние цвете- ние созрева- ние

60 58 55 55 95 95

80 76 72 64 95 84

100 99 94 74 95 75

120 116 93 85 80 73

150 135 96 88 71 65

180 161 119 93 74 58

Растения крайних вариантов значительно различались по высоте, в разреженном посеве они были на 5 см ниже.

С повышением нормы высева и соответственно густоты стояния растений в 2 раза число сформировавшихся на растении семян почти не изменилось (табл. 2). И хотя масса 1000 семян снизилась на 8 %, увеличение плотности стеблестоя резко повысило урожайность. При норме высева 60 шт./м2 она была равна 3,31 т/га, а 120 семян/ м2 - 4,62 т/га. Увеличение нормы до 150 семян на 1 м2 влияло на урожайность не существенно, а дальнейшее повышение до 180 шт./м2 приводило к снижению.

Норма высева, семян/м2 Число на растении, шт. .... -г Масса семян, г/раст. Масса 1000 семян, г П-   I — — —    Урожай семян, т/га

биологи- ческий фактиче- ский

бобов семян

60 7,86 25 7,53 306 4,14 3,31

80 7,87 24 7,23 296 4,62 3,69

100 7,78 24 7,06 283 5,22 4,18

120 7,66 24 6,79 282 5,77 4,62

150 7,38 24 6,74 273 5,93 4,74

180 6,54 21 5,71 276 5,31 4,25

НСР05 0,38

Таблица 3. Продолжительность вегетации и

Период вегетации сорта Детер 1 короче, чем у других сортов белого люпина, на 8.17 дней (табл. 3, 4). Это связано с особенностями его морфотипа, так как растения не образуют боковых побегов, делая тип роста детерминантным.

Таблица 4. Продолжительность вегетации от всходов до созревания сортов белого люпина в

Сокращение периода вегетации происходит, начиная с фазы цветения и далее до полного созревания, что дает возможность использовать этот сорт в качестве предшественника озимой пшеницы не только на юге, но и в северной части Центрально-Черноземного региона.

Содержание сырого протеина в семенах Детер 1 в среднем за 3 года составило 37,4 %, что на 1,5...2,0 % выше, чем у других сортов, сырой клетчатки и жира -около 10 % (табл. 5).

Возделывать сорт можно на чернозёмах, дерново-подзолистых, серых лесных и каштановых почвах. Во время вегетации сумма температур выше +10°С должна превышать 2000°С, что позволяет расширить ареал распространения белого люпина, включив кроме

Таблица 5. Хозяйственные и биологические свойства сорта Детер 1 ____________________

Показатель Год

2007 2008 2009 \среднее

Урожайность семян, ц/га 22,9 41,2 32,5 32,2

Урожайность зелёной массы, ц/га 376 610 544 510

Урожайность сухой биомассы, ц/га 48,5 90,6 76,1 71,7

Масса 1000 семян, г 340 322 288 317

Содержание сырого протеина в зерне, % 37,0 35,1 38,5 37,4

Сбор сырого протеина с урожаем, ц/га 7 ,4 8, 14,47 12,51 11,82

Содержание алкалоидов в зерне, % 0,05 0,04 0,05 0,047

Масса органического вещества, оставшаяся в почве, т/га 3,7 6,6 5,2 5,2

Центрально- Черноземного региона, южную часть Центрального Нечерноземья, а также Среднее Поволжье, Северный Кавказ.

Выводы. Таким образом, Новый сорт Детер 1 -наиболее скороспелый из сортов белого люпина. Он характеризуется детерминантным типом роста, не образует боковых побегов, плоды формируются только на главном побеге. В условиях Тамбовской области на севере Центрального Черноземья продолжительность вегетации сорта от всходов до полного созревания в среднем за 7 лет составила 92 дня, что на 8.17 дней меньше, чем у других сортов белого люпина, включенных в Государственный реестр селекционных достижений. Сорт характеризуется высоким содержанием протеина в семенах (в среднем 37,4 %), бобы при созревании не опадают и не растрескиваются. Для реализации потенциала урожайности (в опытах - 46 ц/га) необходима повышенная густота перед уборкой (80.90 растений/м2), что обеспечивается нормой высева 1,2 млн всхожих семян на 1 га. Сбор протеина с урожаем семян в среднем за 2007-2009 гг. составил 11,8 ц/га. В южных районах Центрально-Чернозёмного региона сорт может быть предшественником озимых зерновых культур.

межфазных периодов сортов белого люпина, дней

2009 г. 2010 г.

Межфазный период & Є е а 1 С а г & Д Деснян- ский & є се а 1 С а г & Д Деснян- ский

Всходы - цветение Начало - конец 30 30 31 34 35 34 36 39

цветения Конец цветения - 18 23 22 23 12 16 14 20

сброс листьев 41 40 42 44 19 20 20 20

Всходы - созревание 97 102 102 110 73 77 77 85

2004-2010 гг., дней

Сорт Год Сред- нее

20042005 200612007120081200912010

Детер 1 93 86 100 90 105 97 73 92 Гамма 103 96 109 94 114 102 77 100 Дега 104 96 111 94 114 102 77 100 Деснянский110 117 118 98 124 110 85 109

Литература.

1. Егоров И.А., Андрианова Е.Н., Цыгуткин А.С., Штеле А.Л. Белый люпин и другие зернобобовые культуры в кормлении птицы //Достижения науки и техники АПК. - 2010. - №9. - С. 36-38.

2. Гатаулина Г.Г., Медведева Н.Г. Белый люпин - перспективная кормовая культура //Достижения науки и техники АПК. -2008. - № 10. - С. 49-51.

3. Гатаулина Г.Г., Медведева Н.В., Цыгуткин А.С. Сорта белого люпина селекции ФГОУ ВПО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Методические рекомендации. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2010.- 24 с.

4. Трепачев Е.П. Агрохимические аспекты биологического азота в современном земледелии. - М.: ВИУА, 1999. - 532 с.

PECULIARITIES OF GROWTH AND DEVELOPMENT OF PLANTS, CULTIVATION TECHNOLOGIES

FOR NEW VARIETY OF WHITE LUPINE DETER 1 G.G. Gataulina, N.V. Medvedeva, A.S. Tsygutkin

Summary. White lupine variety Deter 1 was developed by hybridization and repeated individually-family selection of determinant, fast-ripening, albiflorous, high-yielding forms. It is characterized by determinant growth type, leaves fall off after ripening, that, together with indehiscent beans, makes the culture high-technology for cultivation and harvesting.

The variety is more resistant to soil and air drought compared to other varieties included in State Register. It sustains freezing up to -5...-6°С. It is resistant to lodging, and middling resistant to fusariose damage.

Peculiarity of the variety cultivation is a possibility of sowing by both usual drill method and wide-row one with row-spacing width equal to 45 cm. To realize the yield potential (in experiments it was 46 dt/ha) the heightened density of planting before harvesting (80...90 units/sq m) is necessary, which is ensured by seeding rate 1.2 million of germinable seeds per hectare. With smaller value of this indicator it is 33...42 dt/ha, while increasing seeding rate to 1.5 m/ha insignificantly increases to 47 dt/ha, to 180 m/ha - decreases to 43 dt/ha. With increasing of density of planting in two times number of seeds, forming on the plant, almost unchanged, while a mass of 1000 seeds decreased only by 8 %.

The growing season of Deter 1is shorter, than that of other varieties of white lupine, which allows to use it as a precursor for winter wheat, not only in the South, but also in the northern part of Central Chernozem region.

The crude protein content in seeds of Deter 1 on average over 3 years was 37.4 %, crude cellulose and fat content - is about 10 %. Key words: white lupine, variety Deter 1, vegetation length, productivity, mass of 1000 seeds, density of planting, crude protein, stubble root residues.