Влияние биологически активных веществ на продуктивность подсолнечника в условиях Благовещенского района

Влияние биологически активных веществ на продуктивность подсолнечника в условиях Благовещенского района

Введение

Среди многих масличных культур, возделываемых в нашей стране, подсолнечник – основная. На его долю приходится 75% площади посева всех масличных культур и до 80% производимого растительного масла. В семенах современных сортов и гибридов подсолнечника содержится до 56% светло-желтого пищевого масла с хорошими вкусовыми качествами, до 16% белка. В масле содержится до 62% биологически активной линолевой кислоты, а также витамины A, D, E, K, фосфатиды, что повышает его пищевую ценность. Масло подсолнечника применяют как пищевое масло в натуральном виде и при изготовлении маргарина, майонеза, рыбных и овощных консервов, хлебобулочных и кондитерских изделий. Полувысыхающее масло подсолнечника (йодное число 119…144) используют для выработки олифы, красок, лаков, в мыловарении, в производстве олеиновой кислоты, стеарина, линолеума, клеенки [13].

При переработке семян на масло получается 33…35% (от массы перерабатываемых семян) побочной продукции – шрота (при прессовании). В жмыхе остается 5…7% жира, а в шроте – 1%. Шрот и жмых – ценные корма, содержащие до 33…35% белка, незаменимые аминокислоты, минеральные соли, витамины (в 1 кг шрота содержится 1, 02 корм. ед. и 363 г. перевариваемого белка). Жмых используют для изготовления халвы [7].

Из лузги вырабатывают фурфурол, этиловый спирт, кормовые дрожжи. Корзинки подсолнечника (50…60% урожая семян) – хороший корм, особенно в смеси с отходами гороха в размолотом виде. Подсолнечник – силосная, кулисная культура и хороший медонос [2].

Родина подсолнечника – юг Северной Америки, где широко распространены дикие виды этой культуры. В Европу он был завезен испанцами в начале XVI в. В Россию проник в XVII в. из Голландии и долго оставался декоративным растением, семена которого употребляли в качестве лакомства [10].

Начало широкого использования подсолнечника как масличной культуры связано с именем крепостного крестьянина Д.С. Бокарева из с. Алексеевки Воронежской губернии (ныне Белгородская обл.), который в 1835 г. с помощью ручного пресса получил масло из семянок выращенного им на огороде подсолнечника. В 1865 г. в этой слободе был построен первый маслобойный завод. С этого времени посевы подсолнечника стали распространяться на поля Воронежской и Саратовской губерний, на Украине, Северном Кавказе, в Сибири. В 1913 г. подсолнечник в России уже высевали на площади около 1 млн. га [12].

Как указывает П.М. Жуковский, вся эволюция подсолнечника как культурного растения совершалась в России. В создании этой культуры большую роль сыграли выдающиеся селекционеры Е.М. Плачек, Л.А. Жданов, В.С. Пустовойт и др. [15].

В России сосредоточено наибольшее разнообразие форм и сортов культурного подсолнечника. В 2003 г. его посевная площадь составила 5, 34 млн. га. Основные площади (80%), занятые подсолнечником, расположены на Северном Кавказе, в Молдове, Ростовской области, Центральном Черноземье, Среднем и Нижнем Поволжье. На небольших площадях его возделывают в Башкортостане, Мордовии, Татарстане, Чувашии, на Урале, в Западной Сибири. По мере выведения скороспелых сортов и гибридов, разработки новых приемов агротехники культура масличного подсолнечника постепенно продвигается в Нечерноземные области, а также в Восточную Сибирь и на Дальний Восток [16].

Мировая площадь посевов подсолнечника в 2003 г. составила более 22, 33 млн. га. Его возделывают в Аргентине, США, Канаде, Китае, Испании, Турции, Румынии, Франции, Болгарии, Венгрии, Югославии, Австрии, Танзании, Молдове, на Украине и в других странах [20].

Средняя урожайность подсолнечника в нашей стране составляет около 1 т/га. В лучших хозяйствах получают 2…3 т/га. Потенциальная урожайность более 5 т/га.

Успехи селекции и хорошо организованное семеноводство обеспечили рост масличности товарных семян. Так, в 1950 г. содержание масла в семенах составляло 30, 4%, а заводской выход масла – 28, в 1981…1985 гг. – соответственно 46, 9 и 45, 5% [7].

Производство подсолнечника в крае и районе ведется на значительных площадях, но урожайность остается на низком уровне, поэтому актуальным является изучение приемов повышения урожайности семян подсолнечника. С другой стороны в настоящее время широко используются биологически активные вещества в технологиях производства сельскохозяйственных культур, но большинство из них остаются малоизученными, поэтому целью нашей работы было изучить влияние биологически активных веществ на продуктивность подсолнечника в условиях Благовещенского района.

Для этого были поставлены задачи:

– определить урожайности подсолнечника после посева семян, обработанных препаратами: эпин-экстра и крезацин

– определить структуру урожая по вариантам опыта

– экономическая эффективность применения биологически активных препаратов.

Обзор литературы

Биология подсолнечника

Подсолнечник (Helianthus annuus L.) относится к семейству Астровые (Asteraceae). Это сборный вид, который делится на два вида: подсолнечник культурный (объединяющий все формы и сорта подсолнечника полевой культуры) и дикорастущий. Подсолнечник культурный подразделяют на два подвида: культурный посевной и культурный декоративный [20].

Подсолнечник посевной – однолетнее растение с прямостоячим грубым стеблем высотой 1, 0…2, 5 м. Корневая система стержневая. Главный корень образуется из зародышевого корешка семени, на нем появляются боковые корни и проникают на глубину 2, 0…2, 5 м. Вначале они растут горизонтально, а затем вертикально вниз. Главный и боковые корни покрыты более мелкими корешками, пронизывающими большой объем почвы. Соцветие – многоцветная корзинка, состоящая из крупного цветоложа, по внешнему краю которого расположены в несколько рядов зеленые листочки. По краям корзинки размещены крупные бесполые язычковые цветки, имеющие оранжево-желтую окраску. Трубчатые цветки, заполняющие всю корзинку (1000 и более), обоеполые; опыление перекрестное. Плод подсолнечника – семянка. [16]

По размерам семянок, масличности и лузжистости сорта подсолнечника делят на три группы:

масличные – семянки мелкие (длина 8…14 мм, масса 1000 семянок 35…80 г.), лузжистость низкая (22…36%), ядро полностью заполняет полость семянки, содержание жира в ядре 53…63%, что составляет 40…56% масла в семянке;

грызовые – семянки крупные (длина 15…25 мм, масса 1000 семянок 100…170 г.), лузжистость высокая (42…56%), ядро не полностью заполняет полость семянки, масличность низкая (20…35%); грызовые сорта обычно представлены крупными растениями, нередко их возделывают на силос;

межеумки – по размерам семянок и по другим признакам занимают промежуточное положение.

По наличию или отсутствию в кожуре семянки панцирного слоя сорта подсолнечника делят на панцирные и беспанцирные. В стране распространены селекционные сорта и гибриды масличного подсолнечника, в кожуре которых имеется особый панцирный слой черного цвета (фитомелан), содержащий до 76% углерода. Такие сорта не поражаются подсолнечной молью [20].

Культурный подсолнечник является степным экотипом. Способность образовывать глубоко проникающий стержневой корень и придаточные корни из гипокотиля обеспечивает ему устойчивость к засухе и степным ветрам, он отличается также высокой холодостойкостью и экологической пластичностью [16].

Прорастание семян во влажной почве начинается при температуре 4…6^оС, при температуре почвы 10…12^оС оно ускоряется и проходит более дружно и полно. Наклюнувшиеся семена переносят кратковременные понижения температуры до -10^оС, молодые всходы могут выносить заморозки до -6^оС.

Общая потребность подсолнечника в тепле в зависимости от продолжительности вегетации сорта или гибрида неодинакова. Для скороспелых сортов и гибридов сумма активных температур составляет 1850^оС, раннеспелых – 2000, среднеспелых – 2150^оС. Из этого количества тепла примерно 2/3 приходится на период от всходов до цветения и 1/3 – от цветения до созревания.

Подсолнечник – культура засухоустойчивая. Он может извлекать воду из глубоких слоев почвы. Хорошая опушенность стеблей и листьев, а также приспособленность устьиц к неослабевающей транспирации обеспечивают ему большую устойчивость к жаре и засухе, в частности до начала цветения. Больше всего влаги (60%) подсолнечник потребляет в период от образования корзинки до конца цветения. Недостаток ее в почве в это время – одна из причин пустозерности в центре корзинок. Большое значение для подсолнечника имеют осенне-зимние запасы влаги в почве [20].

Подсолнечник требователен к свету. При затенении и пасмурной погоде рост и развитие его угнетаются. Это растение короткого дня со всеми характерными для этой группы культур требованиями биологии.

Лучшие почвы для подсолнечника – черноземы (супесчаные и суглинистые), каштановые и наносные почвы заливаемых речных долин при раннем освобождении от полой воды. Заболоченные, кислые, легкие песчаные и солонцеватые почвы, а также участки с избыточным содержанием извести для него малопригодны. Благоприятный для роста растений интервал рН_сол 6, 0…6, 8 [18].

На образование 1 т семян подсолнечник потребляет, кг: N – 50…60, Р₂О₅ – 20…25, К₂О – 120…160. Особенно много питательных веществ подсолнечнику требуется в период от образования корзинки до цветения, когда растение энергично накапливает органическую массу. Ко времени цветения подсолнечник поглощает 60% азота, 80% фосфорной кислоты и 90% калия от их общего выноса из почвы за весь период вегетации. На ранних фазах вегетации, когда идет закладка генеративных органов, растения особенно требовательны к фосфорному питанию.

I. Основные жизненные процессы – набухание и прорастание семян, появление всходов – связаны с поглощением воды. Определяющий фактор внешней среды в этот период – температура. Благоприятная для прорастания семян температура посевного слоя почвы составляет 10…12⁰С, при этом всходы появляются через 10…14 дней.

II. В этот период число листьев достигает 18…20. Образование зачаточной корзинки у подсолнечника происходит на III этапе органогенеза, а на IV этапе с появлением 5…8 листьев на цветоложе закладываются цветковые бугорки. На V этапе органогенеза образуются покровные и генеративные органы цветка.

III. Этот период характеризуется интенсивным ростом надземных органов и корневой системы. В начале цветения интенсивность роста затухает, а в конце он прекращается. Продолжается усиленный рост листьев среднего яруса (14…26-й лист). В этот период интенсивно растут генеративные органы: развиваются язычковые и трубчатые цветки, околоплодник, тычиночные нити, разворачивается обертка корзинки. К концу периода пыльники выходят из венчиков.

IV. Цветение наступает примерно через 50…60 дней после всходов и продолжается 20…25 дней (одна корзинка цветет 8…10 дней). Максимальное увеличение корзинки отмечается в течение 8…10 дней после отцветания, рост ее продолжается вплоть до пожелтения.

После оплодотворения завязи начинается рост семян, который завершается за 14…16 дней, а затем в течение 20…25 дней происходит налив семян – накопление в них жира и других запасных веществ. В фазе роста семян подсолнечник особенно требователен к влаге в почве (критический период). Фаза налива семян завершается на 30…35-й после оплодотворения. Фаза созревания (физиологическая спелость) наступает при влажности семян 36…40%. Тыльная сторона корзинки становится желтой. Биологические процессы в семенах затухают. Начинается физическое испарение воды.

V. При полной (хозяйственной) спелости корзинки приобретают желто-бурый и бурый цвет, влажность семян снижается до 12…14% (в более северных районах – до 16…18%) [20].

Почва опытного участка

Почва опытного участка – чернозём южный (табл. 1). Материнской породой служит лёссовидный суглинок. Количество частиц мельче 0, 01 мм колеблется от 36 до 43%. Карбонаты залегают на глубине 80…110 см, в более редких случаях на глубине 125…150 см. Иллювиальный горизонт выражен слабо.

По механическому составу южный чернозём в большинстве случаев может быть отнесён к среднему или тяжёлому суглинку. Илистые частицы в профиле южного чернозёма распределены равномерно.

Мощность гумусового горизонта (А+В1) составляет 45 см, в отдельных участках увеличивается до 50 см. По количеству гумуса этот чернозём относятся к среднегумусному (5, 71…6, 21). Содержание СО₂ составляет 3…4%.

Реакция почвы слабокислая в верхних слоях почвы (рН солевое 5, 5…6, 2), в карбонатных горизонтах рН 7, 6…7, 8. В пахотном слое сумма поглощённых катионов равна 25…40 м-экв/100 г, в подпахотном 20…30 м-экв. В составе поглощённых катионов преобладает кальций. Содержание его составляет 83…85% суммы поглощённых катионов. Величина гидролитической кислотности по профилю почвы колеблется в пределах 1, 4…3, 0 м-экв.

Объёмный вес в гумусовом горизонте 1, 0…1, 1, общая скважность 55…62%. Водопрочность агрегатов мельче 0, 25 мм в пахотном слое почвы содержится около 30%, в подпахотном до 50%. Эти данные указывают на большую распылённость [18].

Таблица 1. Агрохимическая характеристика почвы опытного участка

Название почвы

М, см

Гумус, %

рНв

Валовые, %

Подвижные, мг/кг почвы

Показатели ППК

V, %

Мг-экв/100 г. почвы

чернозём южный

0–45

6, 0

6, 5

NO3

NH4

P2O5

K2O

Н_г

90, 9

0, 43

0, 19

2, 15

220

340

2, 95

29, 8

32, 75

Согласно группировке по обеспеченности почвы подвижными элементами питания (табл. 2) почва опытного участка низко обеспечена подвижным азотом. Обеспеченность подвижным фосфором и калием – очень высокая. Почва обладает средней гидролитической кислотностью и ёмкостью поглощения, высоко насыщена основаниями.

Таблица 2. Группировка почв по обеспеченности подвижными элементами питания

Класс обеспеченности	Мг/кг почвы
	N – NO₃	N – NH₄	P₂O₅		K₂O по Чирикову	Обеспеченность
	N – NO₃	N – NH₄	по Чирикову	по Францессону	K₂O по Чирикову	Обеспеченность
I	< 10	< 5	< 20	< 5	< 30	Очень низкая
II	10…20	5…10	20…50	5…10	30…50	Низкая
III	20…30	10…20	50…100	10…15	50…80	Средняя
IV	30…40	20…30	100…150	15…20	80…120	Повышенная
V	40…50	30…40	150…200	20…25	120…180	Высокая
VI	> 20	> 40	> 200	> 25	> 180	Очень высокая

Методика полевого опыта

Схема опыта

Схемой опыта было предусмотрено изучение следующих вариантов:

1. Контроль – семена не обрабатывали.

2. Семена обрабатывали препаратом эпин-экстра 1 (1 мл) ампула на 2 л воды (24 часа), 0, 05% раствор. Норма 2, 5 мл препарата на тонну.

3. Семена обработали препаратом крезацин 1 пакетик (10 гр.) на 2 л воды (24 часа), 0, 5% раствор. Норма 25 г препарата на тонну.

Делянки по 3 рядка, с междурядьем 0, 70 м, площадью 10 м². Длина рядка 5 метров. Повторностью трехкратной. Всего делянок 9.

Делянки располагались по схеме, изображенной на рисунке 1.

	Повторности
	I	II	III
Варианты	Контроль	Эпин-экстра	Крезацин
	Эпин-экстра	Крезацин	Контроль
	Крезацин	Контроль	Эпин-экстра

Рис. 1. Схема полевого опыта

Техника проведения опыта

Объектом для изучения было растение подсолнечника сорта Енисей, семена калиброванные. Все работы в опыте проводили вручную (предпосевная обработка, посев, уход за растениями и уборку).

Подготовка почвы перед посевом проводили вручную на глубину 10…12 см, срок обработки 24 мая.

Посев подсолнечника проводили вручную на глубину 8…10 см, срок посева 25 мая.

Уход за посевами проводили вручную. Проводилось две междурядные обработки.

Первая междурядная обработка проводилась – 6 июня.

Вторая междурядная обработка проводилась – 20 июня.

Уборку проводилась вручную, при полной спелости – 2 октября.

На один метр рядка высевали (5 шт./м), что соответствует норме высева:

Результаты исследования

Экология

В нашей стране охрана окружающей среды является одной из социальных задач.

Конституция Российской Федерации предусматривает необходимость мер для охраны и научно-обоснованного рационального использования земли и недр, растительного и животного мира, водных ресурсов, для сохранения в чистоте воды и воздуха, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей среды человеком.

В результате пренебрежительного отношения к вопросам экологии в мире накопились миллионы гектаров нарушенной земли в результате эрозии и неправильного проведения сельскохозяйственных работ, загрязнения воздуха, почвы, озёр и рек отходами производства.

В связи с этим возникает необходимость превращения многочисленных загрязняющих среду отходов в полезные ресурсы, путём химических и биологических методов, а также внедрение безотходных технологий, не нарушающих экономической ситуации.

В условиях интенсификации сельскохозяйственного производства, где химизация является одним из основных приёмов, охрана окружающей среды – военная задача, неразрывно связанная с охраной здоровья людей.

В связи с этим на работников сельского хозяйства возложена вся полнота ответственности за научно обоснованное использование мелиорантов почв, минеральных и органических удобрений, химических растений, регуляторов роста и других препаратов.

Применение средств химизации сельского хозяйства, не должно приводить к накоплению их токсичных остатков и метаболитов в почве, воде, продукции. Следовательно, научно-обоснованная система удобрения на основе оптимизации питания с целью реализации их потенциальной продуктивности должна предусматривать ухудшение агрохимических свойств почвы, приводящую к токсическому действию на растения, направлять антагонизм и синергизм ионов на улучшение роста растений, формирования высокого урожая с лучшим качеством, добиваясь при этом создание и сохранение оптимальных параметров агрохимических показателей плодородия и свойств почв.

Наряду с основными элементами питания в минеральных удобрениях часто присутствуют различные примеси в виде солей тяжёлых металлов, органических соединений, радиоактивных веществ. Из токсичных примесей могут присутствовать свинец, фтор, стронций, которые должны рассматриваться как потенциальный источник загрязнения окружающей среды и строго учитывается при внесении в почву минеральных удобрений. Полный отказ от использования минеральных удобрений, который иногда в качестве одного из возможных путей развития сельскохозяйственного развития сельского хозяйства, приводит к сокращению производства продовольствия и уменьшению содержания элементов питания в почве. Поэтому единственно правильное решение данной проблемы – это не отказ от применения, а коренное улучшение технологии использования минеральных удобрений, внесение их в оптимальных дозах, соотношениях, правильное хранение. При неправильном их внесении, одни растения получают избыточное, а другие – недостаточное количество питательных веществ, что приводит к неодинаковым темпам развития и созревания растений, снижению урожая и качества продукции, причём, чем концентрированнее удобрение, тем выше потери урожая.

Это вызывает необходимость внимательного изучения действия основных элементов питания, содержащихся в почве и растениях, а также разработке предупредительных мер.

С ростом городов и развитием промышленности, усиливается и негативное воздействие на сельскохозяйственные культуры, повышенных концентраций тяжёлых металлов в почве. В результате чего увеличивается количество нарушенных экосистем и ухудшается развитие зональной растительности.

Степень поглощения элементов из загрязнённых почв у разных растений неодинаково. Зерновы культуры обладают меньшей способностью к накоплению тяжёлых металлов.

В процессе водной и ветровой эрозии значительное количество плодородной почвы сносится в водоёмы, при этом она обедняется питательными веществами, нарушается почвенная структура и водный режим. Менее всего эрозией повреждены почвенные покровы лесов, затем – пастбища, сенокосов

и пахотных земель, засеянных сельскохозяйственными культурами. Почвы перового поля более всего склонны к потере питательных веществ вследствие эрозионных процессов.

В настоящее время по данным НИИ Гипрозем (1996) 2, 1 млн. гектаров пахотных земель 130, 4% являются эрозионноопасными, в том числе 1, 28 млн. гектаров – подвержены эрозии.

Проблемы охраны окружающей среды носят глобальный характер и могут быть решены, только на международной основе. В некоторых странах уже вводятся стандарты на удобрения наравне с требованием земледелия, обязательно должны учитываться вопросы охраны окружающей среды.

Выводы и предложения

Библиографический список

1. Агроклиматические ресурсы Алтайского края. – Л.: Гидрометеоиздат 1971. – 256 с.

2. Андрюхов В.Г. Интенсивная технология в условиях засушливой степи // Технические культуры. – 1988. – №5. – 4–6.

3. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: МГУ, 1970, -483 с.

4. Астахов А.А. и др. Эффективность предпосевной обработки семян бишофитом // Информационный листок Волгоградского ЦНТИ, 2001. – №51–053–01. – С. 4.

5. Астахов А.А. и др. Предпосевная обработка семян бишофитом // Информационный листок Волгоградского ЦНТИ, №51–008–01, 2001 б. -4 с.

6. Астахов А.А. Предпосевная обработка семян подсолнечника // Вестник АПК. – 2001. – №9.

7. Астахов А.А., Журбенко А.К. Повышение урожайности семян подсолнечника за счет предпосевной обработки семян и агротехнических приемов // Научный вестник: Агрономия. – Волгоград, 2000. – Вып. 2. – 123–130.

8. Базелян Н.Л. Как мы возделываем подсолнечник // Зерновое хозяйство. – 1977. – №6. – 42.

9. Вакуленко В.В., Шаповалов О.А. Регуляторы роста растений в сельскохозяйственном производстве // Плодородие. – 2001. – №2 – с. 23–24.

10. Васильев Д.С. Агротехника подсолнечника. – М.: Колос, 1983. – 197 с.

11. Гриценко В.В., Калошина З.М. Семеноведение полевых культур. – М.: Колос, 1984.

12. Губарева Н.С. Предпосевная подготовка почвы под подсолнечник // Технические культуры. – 1992. – №2. – 14–15.

13. Дублянская Н.Ф. Особенности маслообразовательного процесса у высокомасличных сортов подсолнечника // Вестник с.-х. науки. – 1966. – №4. – с. 28–34.

14. Дублянская Н.Ф. Химический состав подсолнечника // Подсолнечник /Под ред. В.С. Пустовойта: Научные труды ВАСХНР1Л. – М.: Колос, 1975. – 40–50.

15. Жуковский П.М. Ботаника. – М.: Колос, 1982.

16. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи. – Л.: Колос, 1971.

17. Никитчин Д.И., Шаповал О.А. Регуляторы роста растений в сельскохозяйственном производстве // Плодородие. – 2001. №2. – 23–24.

18. Почвоведение. Под ред. И.С. Кауричева. Изд. 2-е, перераб. И доп. М., «Колос», 1975. 496 с. с ил.

19. Применение в растениеводстве Волгоградской области природного бишофита, повышающего устойчивость и продуктивность сельскохозяйственных культур. – Волгоград, 1997. – 14 с.

20. Растениеводство /Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, Б.Х. Жеруков и др.; Под ред. Г.С. Посыпанова. – М.: КолосС, 2006. – 612 с.: ил.

21. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. – М.: КолосС, 2004.