Россия
Цель исследований – выявить и рекомендовать производству лучшие высокоурожайные гибриды подсолнечника нового поколения, пригодные для возделывания в северо-западной части Центрального Черноземного региона. Для исследований были взяты три гибрида подсолнечника: НК Брио, Сумико и Кубанский 930. Установлено, что в северо-западной части Центрального Черноземья наиболее перспективным гибридом является НК Брио, который обеспечил высокую урожайность – 3,28 т/га, прибавка составила в сравнении с гибридом Кубанским 930 1,03 т/га и Сумико – 0,53 т/га. Гибрид НК Брио относится к среднеспелой группе с продолжительностью вегетационного периода 112 дней. Гибриды Кубанский 930 и Сумико относятся к среднеранней группе спелости с вегетационным периодом 106 и 101 дней соответственно. Установили, что гибриды Кубанский 930, Сумико и НК Брио по продолжительности вегетационных периодов соответствуют требованиям типичной лесостепи северо-западной части Центрального Черноземья, где безморозный период составляет 140–145 дней. Выявили, что маслопродуктивность в основном зависела от урожайности гибрида. В северо-западной части Центрального Черноземья наиболее высокая маслопродуктивность была при возделывании гибрида НК Брио – 1506,9 кг/га. Гибрид Кубанский 930 по этому показателю уступал НК Брио 412,6 кг/га и Сумико – 179,3 кг/га.
подсолнечник, гибриды, урожайность, вегетационный период, фазы роста и развития, маслопродуктивность
Введение. В настоящее время самой доходной масличной культурой в Липецкой области является подсолнечник, и не только в этом регионе, но и во всех регионах его культивирования [1–3]. Подсолнечник принадлежит к десяти основным культурам, возделываемым во всем мире [4]. В последнее время площади возделывания этой культуры имеют тенденцию сильно увеличиваться. Этот рост не прекращается, начиная с 2014 г. В 2022 г. площадь посева подсолнечника в России в сравнении с 2017 г. возросла на 26 %, а именно с 7,5 до 9,5 млн га, и продолжает расти. В России основные площади посева подсолнечника сосредоточены на Северном Кавказе, Центральном Черноземье (ЦЧР), Поволжье. В ЦЧР посевы этой культуры в среднем за последние 5 лет (2017–2021 гг.) составили 1253,5 тыс. га и каждый год возрастают, особенно в северной части региона. Хотя в северной части Центрального Черноземья конкурентом подсолнечника является яровой рапс, который по маржинальности не уступает подсолнечнику, а даже в отдельные годы превосходит его [5–8].
В России подсолнечник в основном производится для получения растительного масла, которое пользуется спросом как в нашей стране, так и за ее пределами. Высокое качество подсолнечного масла обеспечивается незаменимой линолевой кислотой, для которой характерна высокая биологическая активность, ускоряющая метаболизм холестерина у человека [9]. При высоком уровне которого возникает опасность образования бляшек в артериях, что ведет к развитию сердечно-сосудистых заболеваний [10]. В подсолнечном нерафинированном масле одно из самых высоких содержание α-токоферола [11]. Токоферолы являются природными антиокислителями [12]. Благодаря биологической и антиоксидантной активности их используют в профилактике и лечении сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, атеросклероза и остеопороза [13,14].
Урожайность подсолнечника в нашей стране имеет сильные колебания, если в 2020 г. составила 1,59 т/га, то в 2022 г. – 1,78 т/га. Анализ колебания продуктивности подсолнечника в России обуславливается несколькими причинами. И одна из них та, что в производственных условиях часто используют малопродуктивные сорта и гибриды подсолнечника, которые в условиях рыночной экономики не способны обеспечивать стабильность урожайности и сильно реагируют на стрессовые ситуации, особенно погодные условия, складывающиеся во время произрастания культуры и уборки. Тому пример осень 2022 г., когда подсолнечник сильнее всех масличных культур пострадал из-за нетипично дождливой осени. Поэтому особой актуальностью в настоящее время является совершенствование основных элементов рациональной технологии, основанной на использовании современных раннеспелых высокопродуктивных гибридов подсолнечника, адаптированных к местным почвенно-климатическим условиям, и позволяющей до наступления осенних дождей закончить уборку урожая. Это особенно актуально в условиях изменяющегося климата в сторону потепления и увеличения количества выпадающих осадков.
Цель исследований – выявить и рекомендовать производству лучшие высокоурожайные гибриды подсолнечника нового поколения, наиболее адаптированные к почвенно-климатическим условиям северо-западной части Центрального Черноземного региона.
Объекты и методы. Объектами исследований было три гибрида подсолнечника – Кубанский 930, НК Брио, Сумико. Научные исследования проводили в землепользовании ООО «Пальна Михайловка» Становлянского района, расположенного в лесостепной зоне Липецкой области, относящейся к северо-западной части Центрального Черноземья. В 2019–2020 гг. ООО «Пальна Михайловка» являлось коммерческой организацией по производству и переработке сельскохозяйственной продукции. Площадь посева подсолнечника в хозяйстве ежегодно составляет более 1 тыс. га. Это главная доходная культура хозяйства.
Климатические условия сельхозпредприятия сравнительно благоприятны для возделывания подсолнечника. Среднегодовая температура воздуха составляет от 3,5 до 5,5 °С. Среднегодовое количество осадков – 550 мм в год. Количество дней с осадками колеблется от 140 до 150 мм и больше всего осадков выпадает в весенне-летний период. Весенние полевые работы начинаются во второй декаде апреля.
По данным Елецкой АГМС, в течение исследований метеорологические условия сложились по-разному, что позволило гибридам проявить свои особенности. Самым засушливым и очень теплым был 2019 г. В апреле, когда проводили посев культуры, выпало осадков только 9,4 % месячной нормы. Гидротермический коэффициент (ГТК) составил 0,88 при среднемноголетнем показателе 2,36. В 2020 г. этот период был более влажным, показания ГТК – 1,31. Вегетация подсолнечника в течение 2019 г. проходила при ГТК в интервале от 0,27 (июнь) до 0,92 (июль), что свидетельствует о том, что расход влаги из почвы превышал ее поступление. Вегетационный период в 2020 г. был более благоприятным для подсолнечника, особенно май и июнь, когда ГТК в каждом месяце составил 1,28. В другие летние месяца ГТК варьировал от 0,43 (июль) до 0,38 (август). Уборку подсолнечника проводили в сентябре. Этот месяц отличался сухой и теплой погодой – ГТК составил 0,21 (2019 г.) и 0,19 (2020 г.), что позволило без потерь убрать культуру и с хорошим качеством продукции.
Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным среднесуглинистого механического состава. Содержание гумуса в пахотном горизонте (0–30 см) почвы 5,5 % (по Тюрину). Содержание P2O5 в почве находилось на уровне 71 мг/кг, содержание K2O – 131 мг/кг почвы. Опыты заложены в соответствии с методикой полевого опыта Б.А. Доспехова [15] и методикой проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами [9]. Экспериментальные данные анализировали статистическими методами согласно методике [16] на компьютере с использованием программ MS Excel и Statistiсa 6.1. Возделывание подсолнечника проведено по общепринятой технологии для ЦЧР.
Результаты и их обсуждение. Коммерческая ценность изучаемых гибридов представлена в таблице 1. Гибрид Кубанский 930 создан Всероссийским НИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта (г. Краснодар) и был включен в Госреестр селекционных достижений в 1999 г. Гибриды НК Брио и Сумико принадлежат компании «Сингента». Все иccледуемые объекты устойчивы к заразихе рас А–Е и рекомендованы для возделывания в ЦЧР [17].
Таблица 1
Коммерческая характеристика гибридов подсолнечника
|
Показатель |
Кубанский 930 |
НК Брио |
Сумико |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Группа спелости |
Раннеспелый |
Среднеспелый |
Среднеспелый |
|
Тип гибрида |
Классический 3-линейный |
Классический |
Оптимизированный для гербицида Экспресс |
|
Назначение гибрида |
Линолевый |
Линолевый |
Линолевый |
|
Устойчивость к расам заразихи |
А–Е |
А–Е |
А–Е |
|
Технология возделывания |
Классическая |
Классическая |
|
|
Содержание масла в семенах, % |
51–53 |
До 50 |
До 53 |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Внесен в Государственный реестр России |
С 1999 г. |
С 2004 г. |
С 2015 г. |
|
Допущен к использованию в производстве в регионах |
Центрально-Черноземный, Северо-Кавказский, Средневолжский и Нижневолжский |
Центрально-Черноземный, Северо-Кавказский и Средневолжский |
Центрально-Черноземный |
|
Основные достоинства |
Генетически устойчив к Plasmopara halstedii, основным расам Orobanche, Phomopsis helianthi. Отличается высокой адаптивностью к засухе |
|
|
Исследованиями установлено, что появление полных всходов зависит от наличия продуктивной влаги в почве, температурного режима и биологических особенностей высеваемых гибридов. В северо-западной части Центрального Черноземья превалирующим фактором является недостаток тепла в этот период, который негативно отражается на полноте и дружности всходов. Полные всходы у гибридов Кубанский 930 и Сумико появились одновременно на 13-й день после посева. За этот промежуток времени сумма эффективных температур составила 147 °С. Всходы гибрида НК Брио появились на два дня раньше, через 11 дней (табл. 2). Сумма эффективных температур за этот период составила 125 °С. Разницу в появлении всходов при одинаковых почвенно-климатических условиях можно объяснить тем, что гибриды имели разное содержание масла в семена, где этот показатель был минимальным, там и всходы появились раньше. Если у гибрида Кубанский 930 оно составляло 52,3 %, то у НК Брио – 49,4 %.
Таблица 2
Характеристика гибридов подсолнечника по продолжительности периодов роста и развития
|
Гибрид |
Период роста и развития, дней |
Продолжительность периода, дней |
||||
|
посев-всходы |
всходы-бутонизация |
бутонизация-цветение |
цветение- созревание |
посев-созревание |
всходы-созревание |
|
|
Кубанский 930 (контроль) |
13 |
34 |
33 |
39 |
119 |
106 |
|
Брио НК |
11 |
35 |
36 |
41 |
123 |
112 |
|
Сумико |
13 |
32 |
32 |
37 |
114 |
101 |
|
Среднее по гибридам |
12,3 |
33,7 |
33,7 |
39,0 |
118,7 |
106,3 |
Период «полные всходы – бутонизация» состоял из нескольких фаз роста и развития: фазы «розетка», «луковицы», «бутонизация» (образование корзинки). На продолжительность этого периода решающее влияние оказывали не только почвенно-климатические условия, но и другие факторы, только в меньшей степени. Этот межфазный период в северо-западной части Центрального Черноземья может иметь колебания от 30 до 40 дней. Он начинается при появлении 75 % полных всходов и заканчивается образованием бутона. Это период очень значимый для растений подсолнечника, так как растения проходят жизненно важные процессы органогенеза. В этот период идет формирование не только вегетативных органов (листьев, стебля), но уже формируются репродуктивные органы, наступает дифференциация конуса нарастания.
В фазе «розетка» появляются 3–4 пары настоящих листьев. В наших исследованиях 1-я пара настоящих листьев образовалась на 4–5-й день после всходов, а последующие через 2–3 дня. Когда на растении подсолнечника образовалось 8–13 листьев, прекратился процесс дифференциации конуса нарастания.
В фазе «луковицы» формировались корзинки. У гибрида Кубанский 930 формирование корзинки наступило в период образования 12–16 настоящих листьев. Морфологическим признаком образования корзинки считали обособление бутона размером в диаметре 2–2,5 см.
Период «полные всходы – бутонизация» самый важный этап роста и развития подсолнечника, так как в этот период закладывается его продуктивность. В наших исследованиях этот период варьировал от 32 до 35 дней. Наибольшая продолжительность этого периода была у гибрида НК Брио – 35 дней, что больше на 3 дня, чем у гибрида Сумико, и на 1 день, чем у гибрида Кубанский 930.
Период «бутонизация – цветение» в большей степени влияет на продуктивность подсолнечника, чем период «полные всходы – бутонизация». В этот период закладывается урожайность культуры, так как интенсивно формируются генеративные органы. В корзинке обертка разворачивается, появляются солнечные (ярко-желтые) язычковые цветки. Это период в условиях северо-западной части ЦЧР (Липецкая область) колеблется от 27 до 36 дней. За этот период сумма эффективных температур должна быть 530–710 °С. У гибрида Кубанский 930 этот период составил 33 дня с суммой эффективных температур 648 °С, у гибрида НК Брио 36 дней и сумма температур 707 °С и Сумико 32 дня – 629 °С. Более продолжительный период «бутонизация–цветение» у гибрида НК Брио отразился на его продуктивности превышением урожайности над другими гибридами.
Для периода «цветение – созревание» характерно то, что в это время протекают процессы, связанные с цветением, опылением, двойным оплодотворением, наливом семянок, накоплением масла, физиологической и хозяйственной спелостью. В наших исследованиях период цветения у гибридов составлял от 9 до 11 дней. Цветение одного цветка в условиях Липецкой области, относящейся к северо-западной части ЦЧР, длилось в среднем 27–28 ч.
Анализ продолжительности вегетационных периодов у изучаемых гибридов подсолнечника показал, что они относятся в условиях лесостепи Липецкой области к различным группам спелости. Гибрид НК Брио относится к среднеспелой группе с продолжительностью вегетационного периода 112 дней от всходов до созревания (табл. 3).
Таблица 3
Вегетационный период гибридов подсолнечника в условиях типичной лесостепи
северо-западной части Центрального Черноземья
|
Гибрид |
Вегетационный период, дней |
Отклонение от контроля (±), дней |
|
Кубанский 930 (контроль) |
106 |
– |
|
Брио НК |
112 |
+6 |
|
Сумико |
101 |
–5 |
|
Среднее по гибридам |
106,3 |
– |
Гибриды Кубанский 930 и Сумико относятся к ранней группе с вегетационным периодом 106 и 101 дней соответственно. Все гибриды Кубанский 930, Сумико и НК Брио по продолжительности вегетационных периодов подходят для выращивания в условиях типичной лесостепи северо-западной части Центрального Черноземья. Разница в вегетационном периоде позволяет иметь растянутый период уборки, что снимает напряженность во время уборочных работ и снижает потери урожая.
Внедрение в производство новых высокоурожайных гибридов подсолнечника ведет к повышению его продуктивности в среднем на 15–25 % без каких-либо дополнительных затрат. Наибольшая урожайность была получена при возделывании гибрида НК Брио. Превышение урожайности над Кубанским 930 в 2019 г. составило 0,91 т/га (НСР05 = 0,28 т/га), в 2020 г. – 1,15 т/га (НСР05 = 0,37 т/га), над гибридом Сумико – 0,68 т/га (2019 г.) и 0,38 т/га (2020 г.). Гибрид Сумико только в 2020 г. достоверно превзошел по урожайности гибрид Кубанский 930 на 0,77 т/га. Гибрид Кубанский 930 также показал высокую урожайность, которая за период исследований составила 2,25 т/га, но уступал иностранным гибридам. Этот гибрид отличался высокой масличностью. В его семенах было на 2,9 % больше масла, чем у гибрида НК Брио, и на 2,5 %, чем у Сумико (НСР05 = 1,8 %). Установили, что у гибридов наблюдалась отрицательная корреляция между урожайностью маслосемян и их масличностью.
По маслопродуктивности выделился гибрид НК Брио (1506,9 кг/га). В сравнении с Кубанским 930 дополнительный сбор масла составил 412,6 кг/га. Валовый сбор масла при выращивании гибрида Сумико составил 1273,6 кг/га. Это меньше в сравнении с НК Брио на 233,3 кг/га, но больше в сравнении с Кубанским 930 на 179,3 кг/га. Следует отметить, что валовый сбор масла в основном зависел от урожайности.
Таблица 4
Урожайность и маслопродуктивность гибридов подсолнечника
в северо-западной части Центрального Черноземья (2019–2020 гг.)
|
Гибрид |
Урожайность |
Масличность семян |
Сбор масла |
|||
|
т/га |
откл. от контроля |
% |
откл. от контроля |
кг/га |
откл. от контроля |
|
|
Кубанский 930 (контроль) |
2,25 |
– |
52,3 |
– |
1094,3 |
– |
|
НК Брио |
3,28 |
+1,03 |
49,4 |
-2,9 |
1506,9 |
+412,6 |
|
Сумико |
2,75 |
+0,5 |
49,8 |
-2,5 |
1273,6 |
+179,3 |
|
НСР 05 |
|
|
1,8 |
|
68 |
|
Заключение. Гибриды Кубанский 930, Сумико и НК Брио по продолжительности вегетационных периодов пригодны для выращивания в условиях типичной лесостепи северо-западной части Центрального Черноземья. Гибрид НК Брио относится к среднеспелой группе с продолжительностью вегетационного периода 112 дней. Гибриды Кубанский 930 и Сумико относятся к ранней группе спелости с вегетационным периодом 106 и 101 дней соответственно.
Наиболее продуктивным является гибрид НК Брио, который обеспечил более высокую урожайность (3,28 т/га) и высокую маслопродуктивность (1506,9 кг/га). Гибрид Кубанский 930 по урожайности уступал НК Брио на 1,03 т/га и Сумико – на 0,53 т/га, но отличался высокой масличностью. В его семенах было на 2,9 % больше масла, чем у гибрида НК Брио, и на 2,5 %, чем у Сумико.
1. Технология производства продукции растениеводства / В.А. Федотов [и др.]; под ред. А.Ф. Сафонова, В.А. Федотова. М.: КолосС, 2010. С. 233–242.
2. Федотов В.А., Кадыров С.В., Щедрина Д.И. Агротехнологии полевых культур в Центральном Черноземье. Воронеж: Истоки, 2011. С. 150–158.
3. Титовская Л.С., Титовская А.И., Котлярова Е.Г. Факторы повышения урожайности и экономической эффективности возделывания подсолнечника // Нива Поволжья. 2018. № 3 (48). С. 67–73.
4. Гулидова В.А., Хрюкина Е.И., Сергеев Г.Я. Подсолнечник: практ. руководство по выращиванию. Воронеж, 2019. 54 с.
5. Гулидова В.А. Рапс – высокомаржинальная культура России. Елец: Елецкий госуниверситет им. И.А. Бунина, 2019. 310 с.
6. Gulidova V.A., Kravchenko V.A., Zakharov V.L. Optimization of The Soil Agrophysical Properties for Spring Rape on Leached Black Soil // Amazonia Investiga. 2020. Vol. 9, № 29. P. 63–68. DOI:https://doi.org/10.34069/AI/2020.29.05.8. EDN VRGOTB.
7. The dependence of photosynthetic indices and the yield of spring rape on foliar fertilization with microfertilizers / V.A. Gulidova [et al.] // OnLine Journal of Biological Sciences. 2017. Vol. 17, № 4. P. 404–407. DOI: 10.3844/ ojbsci.2017. 404.407. EDN XXWSBV.
8. Zubkova T.V., Gulidova V.A. Methods to increase spring rape yield and rape product Quality in the conditions of central black earth region woodland grass // Indian Journal of Science and Technology. 2015. Vol. 8. № 34. P. IPL0867. DOI: 10. 17485/ijst/2015/v8i34/ IPL0867. EDN WQAVGT.
9. Влияние новых форм комплексных удобрений при основном внесении в почву на урожайность и качество маслосемян подсолнечника / Г.В. Пироговская [и др.] // Почвоведение и агрохимия. 2016. № 1 (56). С. 176–192.
10. Dietary fat intake and risk of coronary heart disease in women: 20 years of follow up of the nurses'healf study / K. Oh [et al.] // Amer. J. of Epidemiology. 2005. V. 161. P. 672–679.
11. Бурункова Ю.Э., Успенская М.В., Самуйлова Е.О. Растительные масла: свойства, технологии получения и хранения, окислительная стабильность: учеб.-метод. пособие. СПб.: Университет ИТМО, 2020. 82 с.
12. Нилова Л.П., Пилипенко Т.В., Потороко И.Ю. Токоферолы и токотриенолы: свойства, функции, природные источники: аналитический обзор // Вестник ЮУрГУ. Сер. Пищевые и биотехнологии. 2021. Т. 9, № 1. С. 68–81. DOI: 10. 14529/food210108.
13. Jiang Q. Natural forms of vitamin E: metabolism, antioxidant, and anti-inflammatory activities and their role in disease prevention and therapy // Free Radical Biology and Medicine. 2014. № 72. P. 76–90. DOI:https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2014.03.035.
14. Xia W., Mo H. Potential of tocotrienols in the prevention and therapy of Alzheimers disease // Journal of Nutritional Biochemistry. 2016. № 31. P. 1–9. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2015. 10.011.
15. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследования): учеб. для вузов. 6-е изд., стер. М.: Альянс, 2011. 351 с.
16. Методика проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами / под общ. ред. В.М. Лукомца. 2-е изд., перераб. и доп. Краснодар, 2010. 327 с.
17. Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию. Т. 1. Сорта растений. М.: Росинформагротех, 2021. С. 134–141.
