Разработка приемов формирования и уборки высокопродуктивного семенного травостоя овсяницы красной (Festuca rubra L.) в условиях Центрального региона Российской Федерации тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, кандидат сельскохозяйственных наук Трухан, Ольга Владимировна

• Трухан, Ольга Владимировна
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Трухан, Ольга Владимировна

Введение.

Глава 1. Биологические особенности, хозяйственное значение и технология создания высокопродуктивных семенных травостоев у осяницы красной (Festuca rubra L.). Обзор литературы.

1.1. Биологические особенности и хозяйственное значение овсяницы красной.

1.2. Потенциальные возможности семенной продуктивности овсяницы красной и пути их реализации.

1.3. Нормы высева семян и способы посева.

1.4. Влияние азотных удобрений на семенную продуктивность овсяницы красной.

1.5. Влияние осеннего подкашивания семенного травостоя на урожайность семян овсяницы красной.

1.6. Динамика цветения и опыления злаков.

1.7. Динамика созревания семян и сроки их уборки.

1.8. Изменение посевных качеств после уборки семян и в процессе их хранения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка приемов формирования и уборки высокопродуктивного семенного травостоя овсяницы красной (Festuca rubra L.) в условиях Центрального региона Российской Федерации»

Актуальность темы исследований. Овсяница красная (Festuca rubra L.) является ценной и перспективной культурой для всех регионов России. Она считается одним из лучших компонентов для создания пастбищ, газонов, а также используется для благоустройства спортивных площадок, полевых аэродромов и в фитомелиоративных целях. Однако широкое ее применение сдерживается недостатком семян в связи с низкой продуктивностью существующих сортов и несовершенством технологий ее семеноводства.

Созданный во Всероссийском научно-исследовательском институте кормов имени В. Р. Вильямса и включенный в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию с 2003 года, сорт овсяницы красной Сигма обладает повышенной семенной продуктивностью. В благоприятные годы она достигает 400-500 кг/га, что значительно выше, чем у ранее районированных сортов. Важной особенностью сорта является высокая устойчивость к осыпанию семян даже при достижении полной спелости. Новый сорт отличается такими хозяйственно ценными признаками, как высокая урожайность сена и зеленой массы, ранним весенним и послеукосным отрастанием, долголетием, зимостойкостью и засухоустойчивостью, устойчив к частому скашиванию. Сорт овсяницы красной Сигма предназначен для газонного, пастбищного и фитомелиоративного использования. Для его широкого распространения, с целью устранения существующего дефицита семян этой ценной кормовой и газонной культуры, необходимо разработать научно обоснованную систему семеноводства, с учетом биологических особенностей данного сорта.

Работа выполнена в соответствии с Программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 1995-2000 и 20012005 гг.

Цель и задачи исследований. Цель исследований заключалась в разработке эффективных агротехнических приемов возделывания овсяницы 4 красной на семена с учетом биологических закономерностей формирования высокой семенной продуктивности, на примере сорта Сигма.

В связи с этим были поставлены следующие задачи:

• выявить оптимальные параметры структуры семенных ценозов овсяницы красной сорта Сигма;

• установить эффективные способы посева и нормы высева семян, обеспечивающие достижение оптимальных параметров структуры семенных травостоев;

• определить оптимальный уровень азотного питания семенных ценозов овсяницы красной;

• установить оптимальные сроки осеннего подкашивания вегетативной массы в год посева и отавы в год получения семян;

• изучить динамику цветения и созревания семян овсяницы красной сорта Сигма и определить оптимальные сроки уборки семян, продолжительность их послеуборочного дозревания и предельные сроки хранения;

• дать экономическую и энергетическую оценку эффективности разрабатываемых технологических приемов.

Научная новизна исследований. Впервые для Центрального региона Российской Федерации изучены биологические особенности и дано экспериментальное обоснование оптимальных параметров структуры семенных посевов овсяницы красной, на примере нового сорта Сигма, при которых наиболее полно реализуются потенциальные возможности растений по семенной продуктивности.

Установлены биологические особенности формирования семенных ценозов культуры при различной густоте стояния растений, дозах внесения азотных удобрений, сроках осеннего подкашивания. Научно обосновано применение пониженных норм высева, рациональных доз внесения азотных удобрений и своевременного проведения осеннего подкашивания, позволяющих сформировать семенной травостой с заданными параметрами структуры, при которых наиболее полно реализуется потенциальная семенная продуктивность культуры.

Выявлены наиболее точные критерии определения уборочной спелости семенного травостоя овсяницы красной и оптимальные сроки уборки семян. Изучены особенности цветения овсяницы красной сорта Сигма, в частности, суточный ритм и динамика этого процесса.

Установлены закономерности послеуборочного дозревания семян и допустимые сроки их хранения в стандартных условиях складирования.

Практическая значимость работы. Разработаны основные технологические приемы возделывания семян овсяницы красной, включающие оптимальные нормы высева и способы посева, дозы и сроки внесения азотных удобрений, наиболее эффективные сроки осеннего подкашивания, оптимальные сроки уборки, применение которых при минимальных затратах позволяет получать 350 - 450 кг/га кондиционных семян.

Заключение диссертации по теме «Селекция и семеноводство», Трухан, Ольга Владимировна

выводы

1. В результате исследований для Центрального региона Российской Федерации научно обоснованы и разработаны основные технологические приемы выращивания и уборки семян овсяницы красной сорта Сигма. Определены оптимальные нормы высева и способы посева, рациональные дозы внесения удобрений, оптимальные сроки уборки семян и осеннего подкашивания семенного травостоя, которые позволяют получать 350-450 кг/га высококачественных семян.

2. Установлена оптимальная для семенного травостоя овсяницы красной л густота стояния растений в год посева — 90-210 шт./м , которая обеспечила в среднем за 4 года наблюдений наиболее высокую семенную продуктивность посевов - 63,1-65,8 г/м высококачественных семян при наилучших показателях структуры генеративных побегов.

3. Создание посевов с оптимальными параметрами достигается высевом семян этой культуры рядовым способом по 4—6 кг/га (при 100% посевной годности) или 4 кг/га черезрядно. Такие посевы обеспечивали в среднем за 4 года получение наибольшей урожайности семян 430—443 кг/га, что позволило получить условно чистый доход 29,3-31,0 тыс. руб./га и наиболее высокую рентабельность производства - 198-218 %. При этом коэффициент размножения семян увеличился в 1,9-3 раза, что является очень ценным в условиях дефицита сортовых семян овсяницы красной.

4. Исследования показали, что оптимальной нормой азотного удобрения является N45.6o в первый год пользования травостоем и N45 - во второй год. При этом в среднем за 4 года семенного использования травостоя фактическая урожайность семян составила 428-440 кг/га, что на 48 % выше контроля (без удобрений). Для овсяницы красной сорта Сигма, лимитирующим фактором является именно весеннее поступление азота. Дробное внесение азота не имело большого преимущества по сравнению с внесением разовой весенней дозы.

5. Повышение урожайности за счет оптимизации уровня азотного питания семенного травостоя при весеннем внесении N45.60 обеспечивало снижение себестоимости семян овсяницы красной до 33,9-34,2 руб./кг, получение наибольшей рентабельности - 198-201 % и условного чистого дохода - 29,2-29,8 тыс. руб./га, что на 53-57 % или на 10,1-10,8 тыс. руб./га выше, чем в варианте без внесения удобрений.

6. Наиболее эффективным сроком осеннего подкашивания семенного травостоя овсяницы красной является последняя декада августа - середина сентября. Доля вегетативных укороченных побегов с 2-3 зелеными листьями в травостое перед уходом в зиму составляла при этом 68-79 % в 1-й год жизни и 8588 % во 2-й год жизни семенного травостоя. При подкашивании в этот период урожайность семян в среднем за 4 года достигала 412-414 кг/га (на 44 % выше контроля), в то время как в контрольном варианте (без удаления вегетативной массы), урожайность семян составила 287 кг/га.

Урожайность семян овсяницы красной при весеннем сжигании составила 246 кг/га, что на 14% ниже, чем в контрольном варианте.

Осеннее подкашивание является наиболее актуальным во второй год жизни семенного травостоя, в первый год жизни его проведение целесообразно только при формировании излишней вегетативной массы (не менее 0,6-0,65 т/га сухого вещества ) и не позднее 2-й декады сентября.

7. Установлено, что наиболее оптимальным сроком уборки семенных посевов овсяницы красной способом прямого комбайнирования является фаза восковой спелости семян, когда их влажность в соцветиях снижается с 37 до 27 %, что происходит в среднем на 25-28 день от начала цветения растений. Урожайность семян при уборке в эти сроки была максимальной и составила в среднем за 3 года 416-426 кг/га, при этом, семена имели очень высокие посевные качества: всхожесть - 93-95 %, энергию прорастания - 74-80 %, массу 1000 семян - 1,48-1,49 г.

8. Сорт овсяницы красной Сигма отличается повышенной устойчивостью к осыпанию семян. Так, в фазу полной спелости (влажность семян 16,5 %) потери от естественного осыпания составили всего лишь 9 % от урожая семян. Способность долгое время не осыпаться позволяет проводить уборку семян этого сорта овсяницы красной в более широком диапазоне их влажности (от 37 до 22 %), в течение 5-6 дней, при незначительных потерях, которые компенсируются снижением затрат на сушку семян.

9. Цветение овсяницы красной Сигма начинается в среднем 14-16 июня, во второй половине дня (в 14-15 часов) и продолжается до 18-20 часов. Вечернее время цветения является важным отличительным признаком этого сорта, так как большинство используемых в Центральном регионе Российской Федерации сортов овсяницы красной характеризуются утренним временем цветения. Кроме того, цветение таких культур как овсяница луговая и райграс пастбищный, а также многих других, семена которых являются наиболее трудноотделимыми примесями, происходит в утренние часы. Это позволяет проводить более качественную видовую и сортовую прополку посевов овсяницы красной сорта Сигма именно утром, так как все цветущие в это время растения, подлежащие удалению, наиболее четко заметны даже в слабо полегшем семенном травостое этой культуры.

10. Проведенные исследования показали, что свежеубранные семена овсяницы красной практически не имеют способности к прорастанию. Семена овсяницы красной сорта Сигма приобретают посевные качества, соответствующие ГОСТу (всхожесть - 77-82 %) на 40-45-й день после уборки. Затем посевные качества семян продолжают постепенно повышаться и стабилизируются на 60-75-й день от начала уборки. Таким образом, период послеуборочного дозревания семян нового сорта овсяницы красной в среднем за 3 года составил 2-2,5 месяца. Если во время созревания семян стоит жаркая и засушливая погода, то он сокращается до 45 дней.

11. Семена овсяницы красной сорта Сигма сохраняют высокие посевные качества в стандартных условиях складирования не более 3-х лет. Через 3 года хранения энергия прорастания семян составила 62 %, а лабораторная всхожесть -75 %. Жизнеспособность семян овсяницы красной сорта Сигма резко снижается после 5 лет хранения (лабораторная всхожесть их составила всего 42 %, а полевая всхожесть - 13 %).

12. Производственная проверка, а также сравнительная экономическая и энергетическая оценка базовой и разработанной технологий выращивания семян овсяницы красной сорта Сигма подтвердили обоснованность выводов и предложений производству, сделанных по результатам научных исследований. В результате применения более эффективных агроприемов, основанных на знании биологических закономерностей развития овсяницы красной сорта Сигма, был получен урожай семян на 33,8 % больше, чем в базовом варианте, на 31,1 % уменьшилась себестоимость семян, а также на 28,5 % снизились затраты совокупной антропогенной энергии на 1 кг произведенных семян (с 84,5 МДж до 60,4 МДж). Годовой экономический эффект составил 9,94 тыс. руб./га.

Предложения производству

1. В условиях Центрального региона Российской Федерации беспокровные раннелетние посевы овсяницы красной сорта Сигма следует закладывать с нормой высева 4-6 кг/га рядовым способом или 4 кг/га черезрядным способом при высокой культуре земледелия и обязательном применении гербицидов в год посева. Если же поля сильно засорены (количество всходов однолетних сорных растений составляет более 160-200 шт./м2) норму высева необходимо увеличивать на 25-50 %.

2. Наиболее эффективна ранневесенняя подкормка посевов овсяницы красной азотом из расчета 45-60 кг/га д. в. на фоне Р К.

3. Подкашивание травостоя овсяницы красной в первый год жизни необходимо проводить при формировании излишней вегетативной массы (более 22,5 т/га зеленой массы или 0,60-0,65 т/га сухого вещества) в конце августа -первой половине сентября. Во второй год жизни семенного травостоя оптимальным сроком уборки отавы также является конец августа — первая половина сентября.

4. Видовую прополку семенных посевов овсяницы красной сорта Сигма, отличающейся вечерним временем цветения, наиболее целесообразно проводить в утренние часы, т. к. в это время лучше всего заметны другие цветущие виды злаковых трав - наиболее трудноотделимых примесей, таких как овсяница луговая и райграс пастбищный.

5. Уборку семян овсяницы красной следует проводить прямым комбай-нированием, начиная с фазы восковой спелости в течение 5-6 дней при снижении влажности семян в соцветиях с 37 % до 20 %, или на 25-30 день от начала цветения.

6. Время хранения семян овсяницы красной в обычных условиях складирования без пересева не должно превышать 3-х лет. При более длительном хранении посевные качества семян значительно снижаются.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Трухан, Ольга Владимировна, 2005 год

1. Авдонин Н. С. Научные основы применения удобрений. - М.: Колос, 1972.-320 с.

2. Агроклиматический справочник по Московской области. М.: Московский рабочий, 1967. - 136 с.

3. Адоян А. Р. Газоны. Основы семеноводства и районирования. М., 1984.-243 с.

4. Алеглан Л. К. Семеноводство злаковых лугопастбищных трав. — Свердловск, 1954. 88 с.

5. Андерсон С. Уборка семенников злаковых трав // Реф. журн. Кормовые культуры. 1975. - №3. - С. 5.

6. Анищенко Т. И., Киршин X. Г. Семенная продуктивность ежи сборной и овсяницы красной в зависимости от способов сева и внесения фос-форно-калийных удобрений // Пути повышения урожайности полевых культур. 1981. - Вып. 11. - С. 164-167.

7. Антонов В. И. Новое в семеноводстве многолетних трав: Сб. науч. трудов ВНИИ кормов. М., 1991. - Вып. 46. - С. 3-10.

8. Артюх А. Д. Влияние влажности и температуры почвы на полевую всхожесть и жизнеспособность семян и проростков озимой пшеницы: Сб. статей. Харьков, 1974. - С. 348-351.

9. Бадина Г. В., Я блоков Ю. Н., Синицина С. М. Семеноводство полевых культур. JL: Колос, 1983. - 272 с.

10. Басюлис А. И. Особенности роста и развития культурных многолетних злаковых трав на первом и втором году жизни в условиях Литвы: Ав-тореф. дис.канд. биол. наук. -Вильнюс, 1991. 23 с.

11. Бернье Ж., Кине Ж.-М., Сакс Р. М. Физиология цветения. Т. 1. Факторы цветения / Перевод с англ. JI. В. Ковалевой и В. 3. Подольского. -М.: Агропромиздат, 1985. 192 с.

12. Бернье Ж., Кине Ж.-М., Сакс Р. М. Физиология цветения. Т.2. Переход к репродуктивному развитию / Перевод с англ. JI. В. Ковалевой и В. 3. Подольского. М.: Агропромиздат, 1985. - 318 с.

13. Биология развития культурных растений. Учебное пособие / Ф. М. Ку-перман, Е. И. Ржанова, В. В. Мурашев и др.- М.: Высшая школа, 1982.-343 с.

14. Вощинин П. А. Семеноводство луговых трав. М.: Колос, 1964. - С. 10.

15. Виноградова Е. В. Агротехника семеноводства многолетних трав в зарубежных странах // Информ. бюлл. Земледелие и растениеводство. -1977.-№6.-С. 25-32.

16. Влияние удобрений и послеуборочного выжигания стерни злаковых трав на урожай семян / США // Реф. журн. Кормовые культуры. 1978. -№12.-С. 10.

17. Гвоздев В. А, Чаев Е. 77. Производство семян трав и люпина на промышленной основе. М.: Колос, 1983. - 259 с.

18. Гладков Е. А. Получение газонных трав, толерантных к засолению и ионам меди, методами биотехнологии: Автореф. дис.канд. биол. наук. -М., 2003.-20 с.

19. Гордеева А. 77. Семенная продуктивность многолетних злаковых трав в смеси с клевером ползучим // Интенсивные технологии возделывания кормовых культур в условиях БССР. Горки, 1988. - С. 36-39.

20. Государственные стандарты. Семена многолетних злаковых кормовых трав. Посевные качества, технические условия. — Минск, 1995. 10 с.

21. Гриффите Д., Роберте Г. Основы семеноводства кормовых трав. М.: Колос, 1977.- 182 с.

22. Гриценко В. ВКалошина 3. М. Семеноведение полевых культур. — М.: Колос, 1976.-256 с.

23. Гулинова Н. В. Погода и урожай сеяных и луговых трав. JL: Гидро-метеоиздат, 1982. - 175 с.

24. Данович К. Н., Соболев А. М., Жданова Л. 77. Физиология семян М.: Наука, 1982.-318 с.

25. Дмитрах Р. И. Экология опыления компонентов сообщества овсяницы красной в Карпатах: Автореф. дис.канд. биол. наук. Днепропетровск, 1991. - 16 с.

26. Дорофеев В. Ф., Лаптев Ю. 77., Чекалин М. Н. Цветение, опыление и гибридизация растений. -М.: Агропромиздат, 1990. 145 с.

27. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агорпромиздат, 1985. -325 с.

28. Дышин М. Е., Бобир М. К. Лабораторная и полевая всхожесть семян и пути ее повышения // Биология и технология семян: Сб. статей. — Харьков, 1974.-С. 306-307.

29. Емельянова А. Г. Селекция многолетних трав на полях ОПХ Покров-ское // Достижения науки в производство: Сб. науч. трудов РАСХН. — Якутск, 2000.- 130 с.

30. Емельянова А. Г., Винокурова А. Е. Интродукция и селекция овсяницы красной в Якутии // Теоретические вопросы травосеяния в криолитозо-не: Докл. Межд. конф. Сб. 17, Якутск, 2001. Якутск, 2001. - С. 158— 162.32.35.38,3940,41,42,43