Формирование урожайности семян люцерны в Северном Зауралье

. - Аграрный вестник Урала № 9 (115), 2013 г. -

_Агрономия

УДК 633.31

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ СЕМЯН ЛЮЦЕРНЫ В СЕВЕРНОМ ЗАУРАЛЬЕ

Н. Н. дюкоба,

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, А. С. ХАРАЛГИН,

кандидат сельскохозяйственных наук, А. А. БОГОМОЛОВ,

кандидат сельскохозяйственных наук, Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Ключевые слова: сорт, люцерна, генеративный побег, соцветие, цветок, боб, потенциальная семенная продуктивность, урожайность семян.

Аннотация. В условиях Северного Зауралья люцерна формирует невысокие урожаи семян. Как правило, это вызвано погодными условиями в период бутонизации-цветения, а также недостатками опылителей в период цветения. Стебель у люцерны травянистый, сильноветвящийся. На каждом стебле формируется 10-20 междоузлий. В первый год жизни люцерна образует 3 стебля, на второй год — 15-17, на третий — более 20 стеблей на одно растение. В семенных посевах люцерны насчитывается до 250 стеблей на 1 м2. Исследования показали, что число генеративных побегов у люцерны составляет 137-150 шт./м2. Число соцветий на генеративном побеге у изучаемых сортов было 14-15 шт. В годы изучения число цветков в соцветии в среднем составило 6,9 шт. у сорта Омская 7 и 13,2 шт. у сорта Быстрая. В целом, число цветков в соцветии у сорта Быстрая формировалось на 91 % больше, чем у сорта Омская 7. В наших исследованиях была установлена потенциальная семенная продуктивность (ПСП). В годы исследований ПСП составила в среднем 9,2 ц/га у сорта Омская 7 и 21,8 ц/гау сорта Быстрая. Потенциальная семенная продуктивность у изучаемых сортов зависела от метеорологических условий. В засушливые годы с высоким количеством эффективных температур (2009-2010 гг.) ПСП у сорта Омская 7 была 10,9 ц/га, а в год с избытком выпавших осадков в период цветения-образования бобов (2011 г.) — 5,8 ц/га. У сорта Быстрая этот показатель составил соответственно — 26,3 и 11,7 ц/га. Фактическая урожайность семян на второй год жизни составила 0,8 и 1,6 ц/га, на третий — 0,9 и 2,1 ц/га, а на четвертый год жизни — 0,7 и 1,1 ц/га соответственно у сортов Омская 7 и Быстрая. Потенциальная семенная продуктивность люцерны в Северном Зауралье в 11-13 раз больше, чем фактическая урожайность семян.

FORMATION OF ALFALFA SEED YIELD IN THE NORTH TRANS-URALS

N. N. DYUKOVA,

candidate of agricultural sciences, associate professor, A. S. KHARALGIN, candidate of agricultural sciences, A. A. BOGOMOLOV,

candidate of agricultural sciences, State agrarian university of North Urals

Keywords: variety, alfalfa, generative shoot, inflorescence, flower, pod, seed production potential, seed yield. Abstract. In the North Trans-Urals the alfalfa gives low seed yields. As a rule, it is a result of weather within the period of budding and flowering, as well as a lack of pollinizers during the flowering period. The alfalfa has a herbaceous, branchy stem. Each stem has 10-20 internodes. In the first year of life, the alfalfa forms 3 stems, within the second year a plant has 15-17, in the third year it has more than 20 stems. Alfalfa seed crops have up to 250 stems per 1 m2. Studies have shown that the number of medic generative shoots is 137-150 pcs./m2. The number of inflorescences on generative shoots of studied varieties were 14-15 pcs. During the study the number of flowers per inflorescence averaged 6.9 pcs. for the variety Omskaya 7 and it is 13.2 pcs. for the variety Bystraya. In general, the variety Bystraya forms more flowers in the inflorescence (91 %) than the variety Omskaya 7. Our studies have determined the seed production potential (SPP). For the years of our studies the average SPP is 9.2 dt/ha for the variety Omskaya 7 and 21.8 dt/ha for the variety Bystraya. The seed production potential for the studied varieties depended on the weather. In dry years, with a high number of effective temperatures (2009-2010) the SPP for the variety Omskaya 7 was 10.9 dt/ha, and in the year with an excess of precipitations during flowering and pod formation (2011) it was 5.8 dt/ha. For the variety Bystraya it was 26.3 and 11.7 dt/ha correspondingly. Actual seed yield for the second year of life was 0.8 and 1.6 dt/ha, for the third one it was 0.9 and 2.1 dt/ha, for the fourth year it was 0.7 and 1.1 dt/ha correspondingly for the variety Omskaya 7 and the variety Bystraya. The alfalfa seed production potential in the North Trans-Urals is more than 11-13 times higher than the actual seed yeilds.

Положительная рецензия представлена А. К. Хуснидиновым, доктором сельскохозяйственных наук, профессором Иркутской государственной сельскохозяйственной академии.

-' ~ Аграрный вестник Урала № 9 (115), 2013 г. - <

_Агрономия

Многолетним травам принадлежит решающая роль в обеспечении животноводства высокобелковыми кормами. Для возделывания необходимо подбирать такие кормовые культуры, биологические особенности которых соответствуют почвенно-климатическим условиям региона.

Многолетние бобовые травы представляют собой универсальный источник сырья для производства всех видов грубых и сочных кормов, а также они играют исключительную роль в воспроизводстве почвенного плодородия. После двухлетнего использования травостой люцерны накапливает в почве около 150 кг/га биологически чистого, легкодоступного для растений азота, что эквивалентно внесению 40-60 т/га навоза [1, 2, 3].

Люцерна — одна из наиболее продуктивных и ценных кормовых культур, способная во многих регионах помочь в решении проблемы устранения дефицита растительного белка в рационах животных. Благодаря своей высокой экологической пластичности, долголетию в течение нескольких десятков лет способна давать высокий урожай семян и зеленой массы высокого качества [4, 5].

По содержанию белка люцерна превосходит многие кормовые культуры, в том числе и бобовые — клевер, эспарцет, донник. Белок люцерны хорошо переваривается и интенсивно усваивается организмом животных. Являясь источником белково-вита-минного корма, люцерна отличается богатым содержанием витаминов. В одной кормовой единице люцерны в среднем содержится 160-175 г переваримого протеина. В травяной муке этой культуры находятся важнейшие незаменимые аминокислоты, микроэлементы. Люцерна характеризуется долголетием, высокой кормовой продуктивностью и способна давать два полноценных укоса в местных условиях [6].

Для широкого внедрения в производство необходимо достаточное количество семян этой культуры. Однако их производство доставляет гораздо больше хлопот, чем выращивание самой культуры. Связано это с плохо налаженным семеноводством, требующим доработки технологии возделывания люцерны на семена. Валовой сбор семян люцерны в Сибири составил всего 2 тыс. ц в 2002 г., тогда как в 1991 г. был 17,9 тыс. ц [7].

Цель и методика исследований.

Цель исследований — изучить биологические особенности формирования урожайности семян люцерны в Северном Зауралье.

Исследования проводили в северной лесостепи Тюменской области. Почва — чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый по гранулометрическому составу, азота — 7,7 мг/кг, фосфора — 3,1 мг/100 г,

калия — 45,4 мг/100 г, реакция почвенного раствора — рН 6,0.

При закладке опыта использовали общепринятую для культуры технологию возделывания в Северном Зауралье. Предшественник — пар.

В исследования включили два сорта люцерны изменчивой — Омская 7 и Быстрая. Сорт Омская 7 выведен в Сибирском НИИСХ, а сорт Быстрая — в Государственном аграрном университете Северного Зауралья.

Изучение семенной продуктивности проводили с учетом методических указаний И. В. Вайнагий (1974). Для этого перед уборкой семян по диагонали, в четырех местах, на каждой делянке опыта брали растения с площади 0,25 м2 и изучали следующие показатели:

— число бобов и цветков на одну кисть, число семяпочек и семян в плоде;

— урожайность семян определяли после обмолота делянок, взвешивания семян и пересчета урожайности на 100 % чистоту и 14 % влажность.

Определяли массу 1000 семян по ГОСТ 12042-81.

Результаты исследований. В условиях Северного Зауралья люцерна формирует невысокие урожаи семян 0,50-1,00 ц/га. Как правило, это вызвано неблагоприятными погодными условиями в период бутонизации — цветения, а также недостатками опылителей в период цветения. Поэтому увеличение количества побегов в посевах способствует увеличению не только урожайности зеленной массы и сена, но и увеличению семенной продуктивности.

Стебель у люцерны травянистый, сильноветвя-щийся. На каждом стебле формируется 10-20 междоузлий. В первый год жизни люцерна образует 3 стебля, на второй год — 15-17, на третий — более 20 стеблей на одно растение. В семенных посевах люцерны насчитывается до 250 стеблей на 1 м2. В результате наших исследований установлено, что число генеративных побегов у изучаемых сортов составило 137-150 шт./м2 (табл. 1).

Важным показателем для оценки семенной продуктивности люцерны является число соцветий на генеративном побеге и число цветков в соцветии. Число соцветий на генеративном побеге у изучаемых сортов насчитывалось 14-15 шт. В условиях Северного Зауралья в годы изучения число цветков в соцветии в среднем составило 6,9 шт. у сорта Омская 7 и 13,2 шт. у сорта Быстрая. В результате исследований установлено, что число цветков в соцветии у сорта Быстрая формировалось больше на 91 %, чем у сорта Омская 7.

Таблица 1

Параметры сортов люцерны в Северном Зауралье, 2009-2011 гг.

Показатель Средние показатели

Омская 7, ст. Быстрая

Число генеративных побегов, шт./м2 137 150

Число соцветий на генеративном побеге, шт. 14 15

Число цветков в соцветии, шт. 6,9 13,2

Длина соцветия, мм 18,1 16,4

Число семян в бобе, шт. 2,3 2,3

Масса 1000 семян, г 1,9 2,1

Процент семинификации 64 65

Потенциальная семенная продуктивность, ц/га 9,2 21,8

Урожайность семян, ц/га 0,8 1,6

Аграрный вестник Урала № 9 (115), 2013 г. - <

_Агрономия

Длина соцветия зависит от сорта люцерны, метеорологических условий и года жизни. В наших опытах этот показатель составил в среднем 18,1 мм у сорта Омская 7 и 16,4 мм у сорта Быстрая.

Производственные опыты показали, что в условиях Северного Зауралья люцерна формирует от одного до двух семян в одном бобе. В наших исследованиях число семян в одном бобе у изучаемых сортов составило в среднем 2,3 шт. У изучаемых сортов люцерны число семян в бобе в годы изучения характеризовалось средней величиной изменчивости и варьировало от 10,5 до 16,3 % у сорта Омская 7, а у сорта Быстрая от 12,0 до 18,5 %.

Метеорологические условия в годы исследований оказали влияние на число семяпочек завязавшихся в семена. Во влажные 2007, 2008, 2011 гг. число семян в бобе в среднем составило 2,09 шт., а в засушливые 2009, 2010 гг. — 2,60 шт.

Масса 1000 семян — важный хозяйственный признак, характеризующий качество семенного материала. Она связана с крупностью и выполненностью семян. Крупные, тяжеловесные семена имеют большой запас питательных веществ и поэтому дают хорошо развитые растения люцерны, что обеспечивает высокую урожайность. В наших исследованиях масса 1000 семян у изучаемых сортов была 1,9-2,1 г. Этот показатель характеризовался слабой величиной изменчивости и составил у сорта Омская 7 6,70-8,9 %, а у люцерны сорта Быстрая — 6,9-9,3 %.

Процент семинификации позволяет установить процент семяпочек, развившихся в семена. Данный показатель имеет важное значение для оценки жизненности вида в конкретных условиях обитания (Вайнагий И. В., 1974).

В наших исследованиях процент семинификации (ПС) у люцерны сорта Омская 7 в годы исследований составил 64 %, у сорта Быстрая — 65 % и зависел от метеорологических условий вегетационного периода.

Изучение процессов, связанных с семенным размножением, и их конечный итог — семенная продуктивность — важный вопрос, как в теоретическом, так и в практическом отношениях.

В наших исследованиях была установлена потенциальная семенная продуктивность (ПСП), под которой понимают количество семяпочек на генеративный побег с единицы площади.

ПСП в годы исследований составила в среднем 9,2 ц/га у сорта Омская 7 и 21,8 ц/га у сорта Быстрая. Потенциальная семенная продуктивность у изучаемых сортов зависела от метеорологических условий. В засушливые годы с высоким количеством эффективных температур (2009-2010 гг.) ПСП у сорта Омская 7 была 10,9 ц/га, а в год с избытком выпавших осадков в период цветения-образования бобов (2011 г.) — 5,8 ц/га. У сорта Быстрая этот показатель составил соответственно — 26,3 и 11,7 ц/га. Потенциальная семенная продуктивность люцерны у изучаемых сортов характеризовалась сильной величиной изменчивости.

Фактическая урожайность семян на второй год жизни составила 0,8 и 1,6 ц/га, на третий — 0,9 и 2,1 ц/га, а на четвертый год жизни — 0,7 и 1,1 ц/га соответственно у сортов Омская 7 и Быстрая.

Ряд исследователей отмечали, что люцерна обладает огромными потенциальными возможностями плодообразования, порядка 20-40 ц/га. В различных районах оптимального семеноводства потенциальная продуктивность семенных посевов люцерны составляет 8-10 ц/га, но они остаются нереализованными, так как в естественных условиях из всех цветков опыляется всего 15-32 %, а из 5-9 имеющихся в бобах семяпочек, семена завязываются в 2-4 [6, 7, 9].

Выводы. Рекомендации.

1. Семенная продуктивность люцерны в Северном Зауралье зависит от погодных условий и сортовых особенностей. Урожайность семян у сорта Быстрая в 2 раза больше, чем у сорта Омская 7.

2. На формирование урожайности семян люцерны влияет число генеративных побегов (137-150 шт./м2), число соцветий на генеративном побеге (14-15 шт.), число цветков в соцветии (6,9-13,2 шт.) и масса 1000 семян (1,9-2,1 г).

3. Потенциальная семенная продуктивность люцерны в Северном Зауралье в 11-13 раз больше, чем фактическая урожайность семян.

Литература

1. Посыпанов Г. С., Буханова Л. А., Водяник Т. М. Особенности азотного питания бобовых культур. М. : ТСХА, 1986. 30 с.

2. Благовещенский Г. В. Кормопроизводство нечерноземной зоны в изменяющемся климате // Кормопроизводство. 2008. № 10. С. 6-8.

3. Яковлев В. В., Олешенко В. П. Основные проблемы кормопроизводства в Алтайском крае и пути их решения // Сибирский вестник сельскохозяйственных наук. 2009. № 6. С. 35-43.

4. Глинчиков И. М. Семеноводство многолетних и однолетних кормовых культур в Сибири : РАСХН СО СибНИИ кормов. Новосибирск, 2002. 268 с.

5. Пыльнев В. В., Коновалов Ю. Б., Хупацария Т. И. Частная селекция полевых культур. М. : КолосС, 2005. С. 526-533.

6. Макарова Г. И. Многолетние кормовые травы Сибири. Омск : Западно-Сибирское кн. изд-во, 1974. 248 с.

7. Петрук В. А. Продуктивность люцерны на корм и семена // Аграрная наука. 2008. № 2. С. 16-18.

8. Вайнагий И. В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Ботанический журнал. 1974. Т. 59. № 6. С. 826-831.

9. Комаров А. В. Основные приемы выращивания люцерны на корм и семена в северной лесостепи Тюменской области : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Омск, 1976. 21 с.

References

1. Posypanov G. S., Bukhanova L. А., Vodyanik Т. М. Features of nitrogen nutrition of bean cultures. М. : ТSKHА, 1986. 30 p.

2. Blagoveshchenskiy G. V Forage production in the nonchernozem region in a changing climate // Forage production. 2008. № 10. P. 6-8.

3. Yakovlev V. V., Oleshenko V. P. Basic problems of forage production in Altay and their solutions // Siberian bulletin of agricultural sciences. 2009. № 6. P. 35-43.

4. Glinchikov I. М. Seed production of perennial and annual forage crops in Siberia : Russian Academy of Agricultural Sciences SO SibNII of forage. Novosibirsk, 2002. 268 p.

5. Pylnev V V, Konovalov Yu. B., Khupatsaria Т. I. Private breeding of field crops. М. : Kolos, 2005. P. 526-533.

6. Makarova G. I. Perennial forage herbs of Siberia. Omsk : West-Siberian publishing house, 1974. 248 p.

7. Petruk V. А. Medic productivity for forage and seeds // Agricultural science. 2008. № 2. P. 16-18.

8. Vaynagiy I. V. On methods of studying plant seed production // Journal of Botany. 1974. V 59. № 6. P. 826-831.

9. Komarov А. V Basic techniques of medic cultivation for forage and seeds in the northern forest-steppe of the Tyumen region : thesis abstract ... candidate of agricultural sciences. Omsk, 1976. 21 p.