Влияние метеоусловий на продуктивность сорго

Влияние метеоусловий на продуктивность сорго

Сорго зерновое — уникальное растение по своим биологическим особенностям и хозяйственному использованию. К основным достоинствам этой культуры относится высокая засухоустойчивость и солевыносливость, отличные кормовые показатели [1, 2]. Для создания новых сортов и гибридов, наиболее полно отвечающих требованиям современного земледелия необходимо более тщательно подбирать исходный материал, предварительно проверив и изучив его способность формировать высокую урожайность в конкретных почвенно-климатических условиях [3]. Среди сельскохозяйственных культур сорго зерновое занимает важное место в использовании его зерна на корм животным, птице, прудовой рыбы и в перерабатывающей промышленности для производства крахмала и круп [4].

Сорго на зерно возделывают в засушливых и полузасушливых регионах и зонах недостаточного увлажнения во многих странах мира. В последнее десятилетие 20 века и в начале 21 века отмечается значительное изменение посевных площадей под сорго зерновым в Ростовской области, от 7,7 тыс. га в 1998 году, до 68,1 тыс. га в 2011 году [5].

Высокие температуры, суховеи, засуху сорго переносит легче, чем другие культуры. Это связано с тем, что листья сорго покрыты плотным эпидермисом и размер устьиц у него значительно меньше. Характерной отличительной особенностью культуры является способность приостанавливать свой рост в период неблагоприятных для развития условий, а при выпадении осадков в виде дождя восстанавливать свой жизненный цикл [6, 7]. Производство зерна сорго и других культур в значительной степени зависит от погодных условий (температура и влажность воздуха, осадки и период их выпадения, скорость ветра, солнечная активность) [8] сорго зерно урожайность увлажнение Цель исследований — выявить изменения урожайности и качества зерна сорго зернового в зависимости от метеорологических условий Ростовской области.

Материалы и методы. Исследования проводились в 2010 — 2015 годах во Всероссийском НИИ зерновых культур им. И. Г. Калиненко, в лаборатории технологии возделывания пропашных культур, расположенном в южной почвенно-климатической зоне Ростовской области.

Объектом исследований являлся сорт сорго зернового Зерноградское 53 (оригинатор — ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко) — среднеспелый, низкорослый (100−115 см). Зерно овальное, голозёрное, красное. Масса 1000 семян — 23−24 г. Сорт слабо поражается бактериозом, устойчив к покрытой головне, слабо повреждается тлёй. Холодостойкий в начальный период роста, засухоустойчивый, пластичный.

Зона проведения опытов характеризуется полузасушливым климатом с умеренно жарким летом и умеренно холодной зимой: среднемноголетнее количество осадков — 488,5 мм, сумма температур за период активной вегетации составляет более 3400 ^°С, среднегодовая температура +9,4 ⁰С. Продолжительность безморозного периода 180−200 дней. С апреля по октябрь отмечается 60 — 65 суховейных дней [9].

Почва опытного участка представлена чернозёмом обыкновенным, карбонатным, тяжелосуглинистым. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы: pH — 7,1; гумус — 3,5%; P₂O₅ — 20−25; K₂O — 300−350 мг/кг почвы [10]. Учётная площадь делянки составляла 50 м², повторность — четырёхкратная, предшественник — озимая пшеница.

Агротехника в опыте была общепринятая для южной зоны Ростовской области [11, 12]. Предшественник — озимая пшеница.

Посев сорго зернового сорта проводился широкорядным способом (ширина междурядья 70 см) сеялкой СПБ-8М с нормой высева 300 тыс. всхожих семян на гектар.

Гидротермический коэффициент Селянинова определялся по формуле: К=R*10/T, где R — сумма осадков в миллиметрах за период с температурами воздуха выше 10 єС, Т — сумма температур в градусах за тоже время.

Математическая обработка полученных результатов проводилась методом дисперсионного анализа по Б. А. Доспехову (1985) с использованием программ Excel 2003 на персональном компьютере [13].

Результаты исследований.

В годы исследований сумма активных температур за вегетационный период варьировала от 2512,9 °С (2010 г.) до 2788,8 °С (2015 г.). Среднесуточная температура воздуха находилась в пределах от 22,6 до 25,4 °С. Наиболее увлажнённым был 2013 год, когда сумма выпавших атмосферных осадков за вегетацию составила 200,2 мм, а наименее увлажнённым 2010 год — 110,2 мм осадков. Относительная влажность воздуха в период вегетации была оптимальной для развития растений сорго зернового и находилась в пределах от 48 (2014 г.) до 61% (2011 г.). Величина гидротермического коэффициента за вегетацию сорго зернового варьировала от 0,44 (2010 г.) до 0,75 (2011 г.), что характеризовало вегетационный период как недостаточно увлажнённый.

Посев сорго зернового проводится когда среднесуточная температура почвы на глубине 10 см достигает 14−16 °С, что по среднемноголетним данным в условиях южной зоны Ростовской области соответствует 2 декаде мая. Однако, фактически в годы исследований сев осуществлялся в период с 29 апреля (2014 г.) по 4 июня (2010 г.). В 2010 году из-за обильных проливных дождей в мае сорго было посеяно немного позже оптимального срока.

Температура воздуха оказывала влияние на продолжительность периода «посев — всходы», который в 2010 году, при среднесуточной температуре воздуха 22,2 °С, составил 6 дней, а в 2014 году отмечалась наибольшая продолжительность данного периода — 20 дней (среднесуточная температура воздуха +17,5 °С). Продолжительность вегетационного периода сорго за годы исследований варьировала от 99 (2010 г.) до 121 дня (2015 г.).

Урожайность зерна сорго зернового варьировала в пределах от 3,15 т/га (2010 г.) до 3,90 т/га (2015 г.).

Метеорологические условия вегетационного периода сорго оказали влияние и на показатели качества зерна. Наибольшее содержание белка в зерне сорго (12,91 и 13,23%) отмечалось в годы с более продолжительным вегетационным периодом — 2013 и 2015 гг. Погодные условия оказывали влияния на содержание жира в зерне сорго, значения данного показателя варьировали в пределах 3,95−4,39%.

Проведённый анализ зависимости продолжительности вегетационного периода от метеорологических условий выявил, что корреляция между продолжительностью вегетационного периода и суммой активных температур была сильная положительная и составляла 0,89, положительные средние (r = 0,61; r = 0,43) — отмечались между продолжительностью вегетационного периода с суммой осадков и ГТК соответственно.

Анализ корреляционных связей урожайности и метеорологических условий за вегетацию показал, что на формирование урожая зерна сорго зернового большое значение оказывали осадки, где отмечена сильная положительная корреляционная связь (r = 0,80) и ГТК (r = 0,71). Средняя положительная корреляция установлена между суммой активных температур и урожайностью (r = 0,44).

Метеорологические условия вегетационного периода сорго зернового оказали влияние на показатели качества зерна сорго зернового, так, между суммой активных температур и содержанием белка отмечалась сильная положительная корреляция (r= 0,80). Слабая и средняя отрицательные корреляции отмечались между содержанием белка с суммой осадков (r=-0,19) и ГТК (r=-0,35).

Корреляционная связь суммы активных температур, осадков и ГТК за вегетацию с содержанием жира в зерне сорго была разнонаправленной: суммой активных температур отрицательная средняя (r = - 0,69), суммой осадков средняя положительная (r = 0,36), ГТК средняя положительная (r = 0,53).

Метеорологические условия не оказывали существенного влияния на содержание клетчатки и золы в зерне сорго, где отмечались слабые отрицательные и положительные корреляции.

Наибольшие показатели урожайности сорго зернового отмечены при сумме осадков, выпавших за вегетацию в интервале от 164,9 до 200,2 мм (3,56−3,90 т/га), т. е. на формирование 1 тонны основной продукции использовалось 42,3−53,5 мм осадков.

В 2010;2015 годы высокие показатели урожайности (свыше 3,6 т/га) сорго зернового отмечены при сумме осадков более 160 мм и суммы активных температур более 2700 °C за вегетацию.

Таким образом, наибольшая урожайность сорго зернового формировалась в годы с суммой активных температур за вегетацию 2707,4 — 2788,8 °С и суммой осадков 164,9−200,2 мм (2013 и 2015 гг.).

• 1. Корреляционный анализ показал сильную положительную связь урожайности с суммой осадков и ГТК за вегетацию (r= 0,80 и r=0,71) и среднюю положительную с суммой активных температур (r = 0,44).
• 2. Сумма активных температур за вегетационный период оказала наибольшее влияние на продолжительность вегетационного периода (r=0,89) и содержание белка (r = 0,80) в зерне.
• 3. На величину урожайности большое влияние оказали сумма активных температур и осадков, где наибольшие значения урожайности отмечались при сумме активных температур за вегетацию в пределах 2707,4−2788,8 °С и суммой осадков 164,9−200,2 мм.

• 1. Влияние биопрепаратов на продуктивность сорго зернового в южной зоне Ростовской области/ Г. В. Метлина, С. А. Васильченко. — Зерновое хозяйство России. — 2013. — Т.25. — № 1. — С. 70−72
• 2. Семеноводство сорго зернового в Ростовской области/ А. В. Алабушев, В. В. Ковтунов, Н. А. Ковтунова, С.И. Горпиниченко// Аграрная наука Евро — Северо — Востока. — 2016. — № 1. — С.12 — 15.
• 3. Исходный материал для селекции сорго зернового/ В. В. Ковтунов, С. И. Горпиниченко, Н. А. Беседа. — Вестник аграрной науки Дона. — 2010. — № 2. — С.76−80.
• 4. Корреляционные связи у сорго зернового/ В. В. Ковтунов, Н.А. Ковтунова// Сб. Роль ботанических садов в сохранении и мониторинге биоразнообразия. Междунар. науч. конф., посвящ. 100 — летию ЮФУ. — 2015. — С.390−393.
• 5. Состояние и проблемы селекции сорго зернового/А.В. Алабушев, С. И. Горпиниченко, В. В. Ковтунов. — Зерновое хозяйство России. — 2013. — Т. 29. — № 5. — С.5−9.
• 6. Влияние метеорологических условий на основные хозяйственно-ценные признаки сорго сахарного/ Н. А. Ковтунова, Г. М. Ермолина, Е. А. Шишова. — Зерновое хозяйство России. — 2013. — Т. 25. — № 1. — С.31−34.
• 7. Беседа, Н. А. Подбор исходного материала сорго зернового в селекции на продуктивность/ Н.А. Беседа//Аграрный вестник Урала. — 2010. — № 12. — С.5 — 6.
• 8. Костылев, П. И. Связь урожайности риса, суммы активных температур и осадков в Ростовской области/ П. И. Костылев, Е. В. Краснова, А. А. Редькин, М. В. Тесля. — Зерновое хозяйство России. — 2016. — Т.44. — № 2. — С.41−45.
• 9. Бельтюков, Л. П. Удобрения зернового сорго/Л.П. Бельтюков, Н. А. Ключников. — Зерноград, ФГОУ ВПО АЧГАА, 2010. — 136.
• 10. Бельтюков, Л. П. Сорт, технология, урожай/ Л. П. Бельтюков. — Ростов н/Д.: ООО «Терра Принт», 2007. — 160 с.
• 11. Зональные системы земледелия Ростовской области (на период 2013;2020 гг.) //Под общ. ред. В. Н. Василенко [Бондаренко С.Г. и др.] - Ростов-на-Дону: ООО «Донской издательский дом», 2013. Ч.2. — 272 с.
• 12. Рекомендации по возделыванию сорго зернового/ А. В. Алабушев, С. И. Горпиниченко, Г. В. Метлина, В. В. Ковтунов, С. А. Васильченко, О. А. Лушпина, О. Д. Шарова. — Ростов н/Д: ЗАО «Книга», 2013. — 32 с.
• 13. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта/ Б. А. Доспехов. — М.: Колос, 1985. — 335 с.