Технологические особенности возделывания сорта озимой ржи Фаленская 4 в условиях изменяющегося климата

Аграрная наука Евро-Северо-Востока, № 5 (48), 2015 г. УДК: 633.14:631.526.32:631.559

Технологические особенности возделывания сорта озимой ржи Фаленская 4 в условиях изменяющегося климата

Уткина Елена Игоревна, кандидат биол. наук, зав. лабораторией, Кедрова Лидия Ивановна, доктор с.-х. наук, зав. отделом, Шляхтина Елена Анатольевна*, зав. лабораторией, Шамова Марина Геннадьевна, научный сотрудник, Парфенова Елена Сергеевна, кандидат с.-х. наук, научный сотрудник ФГБНУ «НИИСХ Северо-Востока», Киров, Россия,

*ФГБНУ «Фаленская селекционная станция», п. Фаленки, Кировская область, Россия

E-mail: utkina.e.i@mail.ru

На северо-востоке европейской части России основным фактором, лимитирующим урожайность озимой ржи, является зимостойкость. Проблема зимостойкости ржи в условиях потепления климата параллельно с селекцией решается путем создания устойчивых агрофитоценозов. В этой связи изменились сроки прекращения осенней вегетации, увеличился период развития растений перед уходом в зиму. Это приводит к перерастанию растений, повреждению вредителями и усиленному поражению снежной плесенью. В статье представлены результаты исследований по изучению сроков посева и норм высева сорта озимой ржи Фаленская 4 для получения стабильно высокой урожайности зерна в условиях Кировской области. Опыты проведены в НИИСХ Северо-Востока (центральная часть Кировской области) в 2008-2010 гг. и на Фаленской селекционной станции (восточный агроклиматический район центральной зоны Кировской области, 2011-2013 гг.). Результаты изучения показали, что в условиях изменяющегося климата рекомендуется сместить сроки посева озимой ржи сорта Фаленская 4 на 5-10 дней от ранее установленного календарного срока. В центральной части Кировской области оптимальным сроком посева является период с 25 по 30 августа, в восточном агроклиматическом районе центральной зоны области - 20-25 августа. Для создания оптимальной плотности агрофитоценоза рекомендуется норма высева 6 млн всхожих семян на 1 га, которая позволила сформировать максимальный урожай зерна в среднем за годы изучения.

Ключевые слова: озимая рожь, сорт, сроки посева, нормы высева, урожайность, зимостойкость, продуктивная кустистость

Потенциальные возможности сорта могут быть реализованы только при соблюдении технологических регламентов. В связи с изменяющимся климатом озимые культуры наиболее подвержены неблагоприятным условиям. На северо-востоке европейской части России основным фактором, лимитирующим урожайность озимой ржи, является зимостойкость. Проблема зимостойкости ржи в условиях изменения климата параллельно с селекцией решается путем создания устойчивых агрофитоценозов.

Получение стабильных урожаев озимой ржи с высоким качеством зерна возможно только при благоприятном сочетании оптимального гидротермического режима с соблюдением необходимых технологий возделывания культуры.

Для развития растений ржи большое значение имеют условия осенней вегетации. Этот период определяет способность растений противостоять неблагоприятным факторам перезимовки [1].

Мониторинг гидротермических условий 30-летнего периода (1977-2007 гг.), по данным Кировского ЦГМС, выявил сезонность изменений показателей. Сентябрь и октябрь характеризуются повышением температуры и меньшей обеспеченностью осадками. Накопление эффективных температур только в сентябре и октябре за последние 7 лет изучаемого периода значительно увеличилось и составило в среднем 183-196°С с амплитудой колебаний по годам от 163 до 333°С, что близко к биологической норме для растений озимой ржи за весь осенний период вегетации (200-300°С). Потепление осенних месяцев привело к смещению сроков прекращения осенней вегетации растений на 510 дней в сравнении со средними многолетними данными. При этом посев в ранее установленные оптимальные сроки (10-20 августа) приводит к перерастанию растений, повреждению их вредителями и усиленному поражению снежной плесенью [2, 3].

Для обеспечения оптимальной густоты продуктивного стеблестоя, защиты растений

от неблагоприятных условий развития, особое значение имеют сроки посева и нормы высева, позволяющие реализовать заложенные в сорте потенциальные возможности [4].

Цель исследований - скорректировать оптимальные сроки посева и нормы высева сорта озимой ржи Фаленская 4 с учетом современных климатических условий для получения стабильной урожайности зерна в Центральной зоне Кировской области.

Материал и методы. Полевые опыты проведены в НИИСХ Северо-Востока (центральная часть Кировской области, г Киров) в 2008-2010 гг. Гидротермические особенности при изучении сроков посева (г. Киров) были различными. Условия 2008-2009 гг. складывались благоприятно для развития растений озимой ржи. В 2010 г наблюдалась гибель озимых культур из-за низких температур в декабре и отсутствия снежного покрова, в период весенне-летней вегетации отмечался дефицит влаги при повышенной температуре.

Почва опытных участков дерново-подзолистая среднесуглинистая; рНсол -5,0...5,4; Р2О5 - 334.349 мг/кг; К2О - 253 мг/кг; гумус - 3,08.3,72 %. Схема опыта по срокам посева: 20 (контроль), 25, 30 августа и 5 сентября. Изучение коэффициентов высева в оптимальные сроки посева: 3, 4, 5, 6 (контроль) и 7 млн всхожих семян на 1 га.

В 2011-2013 гг. исследования проведены на Фалёнской селекционной станции (восточный агроклиматический район центральной зоны Кировской области).

В 2011 г. устойчивый снежный покров образовался 20 ноября, что на 17 дней позже многолетних сроков. Увеличение снежного покрова происходило интенсивно, превышая норму в два раза. Температура на глубине залегания узла кущения на протяжении всей зимы была повышенной (-1°С). Условия зимнего периода 2012-2013 гг. были похожими. Снег лёг на талую, не промёрзшую землю. В течение зимы на глубине узла кущения средняя температура была -1...-3°С. В марте ситуация практически не изменилась: под высоким снежным покровом (60 см) сохранялась повышенная температура почвы, что способствовало усиленному развитию снежной плесени.

Почва - дерново-подзолистая средне-суглинистая, сформированная на покровных

суглинках и имеющая слабо- и среднекислую реакцию (рН^ 4,9-5,2), содержание фосфора и калия (по Кирсанову) - 320-368 и 215-239 мг/кг соответственно, гумус - 2,0-2,2%.

Изучено пять норм высева семян - 3, 4, 5, 6 (контроль), 7 млн всхожих зёрен на 1 га. Посев проводили в сроки: 15 (контроль), 20, 25, 30 августа. В восточной агропочвенной подзоне Кировской области отмечается более раннее прекращение осенней вегетации растений, с чем связано расхождение в определении контрольного варианта и последнего срока посева ржи.

Агротехника в опытах общепринятая для озимой ржи в условиях Кировской области, предшественник - чистый пар. Учётная площадь делянки - 10 м2 , повторность четырёхкратная.

Экспериментальный материал обрабатывали методом дисперсионного анализа [5], с использованием пакета программ AGROS 2.07.

Результаты и их обсуждение. Различные гидротермические условия при изучении сроков посева (г. Киров) позволили выявить максимальную урожайность сорта в разные по условиям вегетации годы - 5,87 т/га (2008 г.), 6,05 т/га (2009 г.) и 5,23 т/га (2010 г.), что выше контроля на 0,50, 0,43 и 0,31 т/га соответственно (табл. 1). Поздний срок посева (5 сентября) привел к потере урожая зерна на 7,3-39,7% по отношению к контрольному варианту и на 15,2-44,0% - к лучшему варианту опыта.

В опыте по изучению норм высева лучшая урожайность сорта Фаленская 4 получена в среднем за годы испытания при коэффициенте 6-7 млн всхожих семян на гектар (5,30-5,37 т/га). Увеличение нормы высева до 7 млн экономически неэффективно, прибавка урожая математически недостоверна. Наименьшая урожайность сорта была при посеве 3 млн на гектар (4,40 т/га), что ниже контроля на 0,9 т/га (17%). При нормах высева 5 и 4 млн на гектар урожайность сорта ниже контроля на 0,39 и 0,50 т/га соответственно. Наибольший урожай сорта Фаленская 4 при рекомендуемой норме высева 6 млн всхожих семян на 1 га обеспечивается оптимальной плотностью агрофитоценоза (436 шт./м2 продуктивных стеблей). Зимостойкость сорта, как определяющего фактора, была высокая во всех вариантах (7,2-7,9 балла).

Таблица 1

Влияние сроков посева на урожайность озимой ржи сорта Фаленская 4

Срок посева Урожайность, т/га

2008 г. 2009 г. 2010 г.

20 августа - контроль 5,37 5,62 4,92

25августа 5,87 5,31 5,23

30 августа 5,58 6,05 4,99

5 сентября 4,98 3,39 4,34

НСР05 0,32 0,48 0,32

В среднем за годы исследований на Фаленской селекционной станции наибольшее поражение растений снежной плесенью отмечено при раннем сроке посева (15 августа). В то же время сложившиеся условия осенней вегетации и закалки перед уходом в зиму способствовали высокому накоплению сахаров. Благодаря этому даже при интенсивном расходовании питательных веществ в зимний период, сильного истощения растений не произошло. Регенерационная способность озимой ржи сорта Фалёнская 4 варьирова-

ла от 67 до 90 %. Зимостойкость была высокой (7-8 баллов) при проведении посева 15-25 августа и снижалась до 6 баллов при позднем посеве.

Изучение влияния сроков посева на урожайность зерна ржи показало, что в среднем она была высокой на всех вариантах опыта (рис. 1). Максимальный урожай сформирован при посеве 20 и 25 августа (7,55-6,69 т/га). Поздний посев привел к существенному снижению урожайности, что можно объяснить недостаточным развитием растений с осени.

8

15 августа 20августа 25 августа ЗОавгуста

.Я лггн П 4 лгтн  5 лптн  6 лгпт  ~ лпгн

Рис. 1. Урожайность зерна озимой ржи сорта Фалёнская 4 в зависимости от сроков и нормы высева, т/га

Оптимальная норма высева семян озимой ржи даёт возможность получать необходимое количество растений и продуктивных стеблей на единицу площади. За три года исследований наибольшая урожайность

была получена при посеве 6 млн/га всхожих семян - 7,21-8,05 т/га. Снижение нормы высева до 3-4 млн/га, а также повышение до 7 млн/га привело к существенному уменьшению урожайности зерна (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность озимой ржи сорта Фалёнская 4 в зависимости от сроков и нормы высева, т/га (2011-2013 гг.)_

Высеяно 2011 г.

всхожих семян, млн 15 августа 20 августа 25 августа 30 августа

3 6,76 6,99 7,06 6,08

4 7,05 7,15 7,30 6,33

5 7,23 7,46 7,45 6,65

6 7,45 7,86 8,05 7,03

7 7,17 7,30 7,42 6,76

НСР05 0,37

2012 г.

15 августа 20 августа 25 августа 30 августа

3 6,33 6,50 6,77 6,13

4 6,48 6,57 6,89 6,22

5 6,61 6,81 7,10 6,46

6 6,82 7,07 7,21 6,66

7 6,59 6,83 6,95 6,48

НСР05 0,25

2013 г.

15 августа 20 августа 25 августа 30 августа

3 6,89 6,82 6,69 6,27

4 7,13 7,08 7,00 6,45

5 7,24 7,32 7,34 6,60

6 7,47 7,71 7,82 6,87

7 7,18 7,29 7,31 6,70

НСР05 0,24

Выводы. В условиях изменяющегося климата рекомендуется сместить сроки посева озимой ржи сорта Фаленская 4 на 5-10 дней от ранее установленного календарного срока. В центральной части Кировской области оптимальным сроком посева является период с 25 по 30 августа, в восточном агроклиматическом районе центральной зоны области - 20-25 августа.

Лучшая норма высева сорта ржи Фа-ленская 4 для создания оптимальной плотности фитоценоза в условиях Кировской области - 6 млн всхожих семян на гектар, при которой получена максимальная урожайность за годы изучения. Увеличение нормы высева до 7 млн на гектар экономически необоснованно.

Список литературы

1. Кедрова Л.И. Озимая рожь в СевероВосточном регионе России. Киров, 2000. 158 с.

2. Уткина Е.И., Кедрова Л.И., Шамо-ва М.Г., Парфенова Е.С. Оптимизация технологических приемов производства зерна озимой ржи // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 6. С. 38-41.

3. Щеклеина Л.М., Шешегова Т.К. Иммунологическое состояние перспективных популяций озимой ржи селекции НИИСХ Северо-Востока // Достижения науки и техники АПК. 2012. № 6. С. 23-26.

4. Пономарев С.Н., Пономарева М.Л., Маннапова Г.С., Якупова Г.Г. Новый сорт озимой ржи Тантана и эффективные приемы его возделывания // Научное обеспечение АПК Евро-Северо-Востока России: Материалы Всерос. науч.-практич. конф., Саранск, 20-22 июля 2010 г. С. 460-462.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта: с основами статистической обработки результатов исследований. Изд. 5-е перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.

Technological features of cultivation of winter rye Falenskaya 4 under conditions of changing climate

Utkina E.I., PhD in biology, head of laboratory, Kedrova L.I., DSc in agriculture, head of department Shlyakhtina E.A.*, head of laboratory, Shamova M.G., researcher, Parfyonova E.S., PhD in agriculture, researcher North-East Agricultural Research Institute, Kirov, Russia, *Falenki breeding station,, Falenki, Russia;

Winter hardiness is a major factor limiting winter rye productivity in the north-east of the European part of Russia. The problem of a rye's winter hardiness under conditions of climate change is solved by breeding in parallel with creation of resistant agro-phytocenoses. Terms of the termination of autumn vegetation have changed in connection with warming; the period of development of plants before leaving at winter has increased. It leads to over-growing of plants, its damage by wreckers and the strengthened of defeat by snow mould. The article presents results of researches on studying of sowing data and seeding rates of a winter rye variety Falenskaya 4 for obtaining of stably high grain productivity under conditions of the Kirov region. Experiences are spent in the North-East Agricultural Research Institute (the central part of the Kirov region) in 2008-2010 and at Falenki breeding station (east agro-climatic area of the central zone of the Kirov region, 2011-2013). Results of studying have shown that in uncontrollable conditions of a changing climate it is recommended to displace sowing data of a winter rye variety Falenskaya 4 for 5-10 days from earlier established calendar term. In the central part of the Kirov region optimum sowing data is the period from August, 25 till August, 30th, in east agro-climatic area of the central zone of area - on August, 20-25th. For creation of optimum density of agro-phytocenosis the seeding rate of 6 million germinated seeds per 1 hectare is recommended which has allowed to generate a maximal grain yield on the average for years of studying.

Key words: winter rye, variety, sowing data, seeding rate, productivity, winter hardiness, productive plant stand

References

1. Kedrova L.I. Ozimaya rozh' v Severo-Vostochnom regione Rossii. [Winter rye in NorthEast region of Russia]. Kirov, 2000. 158 p.

2. Utkina E.I., Kedrova L.I., Shamova M.G., Parfenova E.S. Optimizatsiya tekhnologicheskikh priemov proizvodstva zerna ozimoy rzhi. [Optimization of technological methods of producing of winter rye grain]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2012. no. 6. pp. 38-41.

3. Shchekleina L.M., Sheshegova T.K. Immunologicheskoe sostoyanie perspektivnykh populyatsiy ozimoy rzhi selektsii NIISKh Severo-Vostoka. [Immunological state of perspective populations of winter rye bred in North-East Ag-

ricultural Research Institute]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2012. no. 6. pp. 23-26.

4. Ponomarev S.N., Ponomareva M.L., Mannapova G.S., Yakupova G.G. Novyy sort ozimoy rzhi Tantana i effektivnye priemy ego vozdelyvaniya. [New winter rye variety Tantana and effective ways of its cultivation]. Nauchnoe obespechenie APK Evro-Severo-Vostoka Rossii: Materialy Vseros. nauch.-praktich. konf. [Scientific supply of AIC of Euro-North-East of Russia: materials of AllRussian scientific-practical conference]. Saransk, 20-22 July 2010. pp. 460-462.

5. Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta: s osnovami statisticheskoy obrabotki rezul'tatov issledovaniy. [Methods of field experience (with the basics of statistical processing of research results)]. Moscow: Kolos, 1979. 416 p.