Урожайность льна-долгунца и качество льнопродукции в зависимости от условий питания и генетических особенностей сорта

Основной целью выращивания сельскохозяйственных культур является получение высокий урожаев. В комплексе приемов, обеспечивающих высокий урожай льна большое значение имеет правильный подбор сортов и создание оптимальных условий выращивания.

Внедрение в производство новых, высокоурожайных сортов льна требует создание условий, при которых проявились бы все потенциальные возможности, заложенные в наследственных свойствах сорта. Физиологический механизм реализации генетически обусловленных свойств очень сложный и может изменяться в зависимости от складывающихся условий.

За последние годы в Республике Беларусь выведено и районировано значительное количество новых сортов льна-долгунца, отличающихся высокой продуктивностью волокна и семян и играющих важную роль в увеличении производства продукции этой ценной технической культуры.

По данным научных исследований отечественных и зарубежных ученых, за счет биологических особенностей новых сортов льна можно увеличить урожайность без дополнительных затрат на 15 — 20, за счет сбалансированных доз минеральных удобрений — на 30 — 40%. Поэтому изучение свойств сортов данной культуры в связи с определенными хозяйственно ценными признаками, в том числе с отзывчивостью на удобрения, чрезвычайно актуально и явилось одной из важнейших задач наших исследований.

Уровень урожайности в наших опытах определялся запасом продуктивной влаги в почве, количеством осадков, выпавших в период вегетации, наличием в почве доступных для растений питательных элементов и количеством вносимых удобрений, совершенством применяемой агротехники, а также генетическими особенностями сорта. Результаты опытов показали. что несмотря на неидентичные погодные условия, действие различных доз внесения удобрений достаточно четко проявилось во все годы исследований, существовала тесная связь и взаимообусловленность процессов роста и развития растений, усвоения ими питательных элементов с урожаем и качеством конечной продукции.

Внесение фосфорных и калийных удобрений приводило к достоверному повышению урожайности по сравнению с контролем по всем изучаемым сортам льна. Внесение на фоне фосфорных и калийных удобрений азота способствовало дальнейшему увеличению урожайности льнопродукции (табл. 1.5 — 1.6). Установлено, что оптимальными дозами минеральных удобрений, обеспечивших высокую урожайность, оказались: для раннеспелых сортов М-12, Вита — N₁₅Р₆₀К₉₀, Родник и Призыв — N₃₀Р₆₀К₉₀; для среднеспелых сортов Нива, Сигнал, Лира, Будовник, Згода, Е-68 — N₃₀Р₆₀К₉₀, Дашковский — N₁₅₋₃₀Р₆₀К₉₀; для позднеспелого сорта К-65 — N₃₀₋₄₅Р₆₀К₉₀. Снижение доз фосфорных и калийных удобрений положительного влияния на урожайность соломы, семян и льноволокна не оказало. Повышение доз азотных удобрений выше оптимальных достоверно снижало урожайность льнопродукции. Это подтверждается и результатами производственных исследований, проведенных на дерново-подзолистых легкосуглинистых почвах в колхозе им. Кирова и совхозе «Городец» Шкловского района Могилевской области в 1999 и 2001 гг., колхозе «Знамя победы» Сеннинского района Витебской области в 2000 г. (табл. 1.7).

Внесение минеральных удобрений в оптимальных дозах (для раннеспелых сортов Вита и М-12 — N₁₅Р₆₀К₉₀, среднеспелых Нива, Е-68, Лира и позднеспелого К-65 — N₃₀Р₆₀К₉₀) способствовало получению высокой урожайности семян и волокна. Преимущество этих доз удобрений подтверждено также величиной чистого дохода с одного гектара и рентабельностью их применения. Увеличение или уменьшение доз азотных удобрений, в сравнении с оптимальными, на фоне Р₆₀К₉₀ снижало урожайность и качество льнопродукции, а также экономические показатели.

Таблица 1.5. Урожай льнопродукции в зависимости от условий питания и сортовых особенностей льна-долгунца, т/га.

Как видно из приведенных данных (табл. 1.5 — 1.7), генотипическая специфика отзывчивости растений на условия питания, особенно на высокие дозы удобрений, отчетливо проявилась на урожайности растений. При использовании умеренных доз амплитуда различий сортовой отзывчивости была несущественной. Для большей наглядности мы вычислили коэффициент отзывчивости (КО) сорта на уровень питания: процентное отношение полезной биомассы растений (волокно + семена) опытных вариантов к контролю (без удобрений). Такой показатель — один из основных критериев отзывчивости сорта на фактор питания. Эти данные позволили расположить изучаемые генетические формы по отзывчивости на повышенные дозы удобрений в такой последовательности: К-65 >Лира > Е-68 > Нива > Будовник > Згода > Родник > Сигнал > Дашковский > Призыв > Вита > М-12.

Следовательно, сорта льна-долгунца отличаются по своим потенциальным возможностям производить полезную биомассу и реализуют их при неодинаковых условиях питания. Характерной чертой сортов, наиболее отзывчивых на высокие концентрации питательных элементов, было, как правило, увеличение общего количества азота, фосфора и калия в субстрате в ответ на повышение доз удобрений.

Более полное представление о действии удобрений на лен можно получить, если учесть их влияние на качество продукции. Изменения в росте и развитии растений, анатомической структуре стебля и характере биохимических процессов в конечном итоге отразились на качестве льна изучаемых сортов (табл. 1.8, 1.9). Данные инструментальной оценки льносоломы свидетельствуют о наличии тесной зависимости ее качества от доз вносимых минеральных удобрений. Наиболее высокие показатели качества льносоломы отмечены при внесении 15 кг/га азота на фоне Р₆₀К₉₀ для сортов М-12, Вита; 30 кг/га — для сортов Родник, Сигнал, Призыв, Нива, Дашковский, Згода, Будовник, Лира, Е-68, К-65. При таком уровне питания увеличивались техническая длина, крепость, пригодность, выход луба. Средний номер соломы изменялся в 1997 — 2000 гг. от 1,83 до 2,5 ед. (см. табл. 1.8, 1.9).

Таблица 1.8. Влияние условий питания и сортовых особенностей льна-долгунца на содержание луба в льносоломе, %.

* среднее за 1995 — 1997 гг., ** среднее за 1998 — 2000 гг.

Таблица 1.9. Средний номер льносоломы в зависимости от условий питания и сортовых особенностей льна-долгунца

* среднее за 1995 — 1997 гг., ** среднее за 1998 — 2000 гг.

Чтобы проследить, как идет процесс образования волокна в течение вегетационного периода на оптимально удобренном варианте и как влияют различные дозы азота на анатомическое строение стебля, нами в 1996 — 1997 гг. проведен анатомический анализ стеблей различной степени зрелости льна сорта Нива. Установлено, что образование волокна начинается рано, уже через 10 — 12 дней после всходов имеются лубяные клетки. Ритм формирования лубяных волокон в течение вегетационного периода неравномерный. До начала интенсивного роста накопление волокнистых веществ идет крайне медленно. Более активными темпами образование волокна происходит в период интенсивного роста. К концу цветения в основном заканчивается формирование волокнистых пучков, но волокна в пучке рыхлые, пучки некомпактные, то есть волокно еще не имеет технической спелости. С наступлением этой фазы волокнистые пучки становятся компактными и уплотняются (табл. 1.10, 1.11). Количественный рост волокон в стебле льна прекращается, происходят лишь качественные изменения: стенки волокон утолщаются, просветы в их центре уменьшаются, пучки приобретают техническую спелость.

Таблица 1.10. Накопление волокна в процессе его формирования у сорта Нива на фоне N₃₀Р₆₀К₉₀ (среднее за 1996 — 1997 гг.).

Таблица 1.11. Результаты анатомического анализа стеблей льна сорта Нива разной степени зрелости (среднее за 1996 — 1997 гг.).

Анализ анатомического строения стеблей льна в зависимости от минеральных удобрений (табл. 1.12) показал, что лучшие результаты обеспечило применение их в дозе N₃₀Р₆₀К₉₀. При таком уровне питания площадь лубяных пучков составила 14,9%, а количество лубяных пучков на срезе — 31,4 шт. В этом варианте опыта волокнистые пучки были правильной удлиненно-овальной формы, относительно одинаковых размеров, компактные, элементарные волокна небольшие, толщина их стенок составила 11,4 мк, а внутренней полости — 7,4 мк.

Повышение доз азота до 45 кг/га ухудшало анатомическую структуру стебля. При избыточном азотном питании количество лубяных пучков было наименьшим (26,3), а занимаемая площадь снизилась в 1,6 раза. Количество элементарных волоконец уменьшилось на 17%, процент одревесневших волокон — самый высокий (16,4). На поперечном сечении стебли льна представляли собой рыхлую структуру.

Таблица 1.12. Влияние минеральных удобрений на анатомическое строение стеблей льна сорта Нива в фазе желтой спелости (среднее за 1996 — 1997 гг.).

В табл. 1.13 приведены коэффициенты корреляции, показывающие зависимость качественных показателей льнопродукции от анатомического строения стебля. Так, между количеством элементарных волокон и урожайностью льносоломы во всех вариантах опыта выявлена прямая связь средней степени корреляции (r = +0,64 0,26). Зависимость процента выхода луба от площади лубяных пучков — сильная прямопропорциональная (r = +0,75 0,28), а от площади древесины — сильная обратнопропорциональная (r = -0,72 0,24). При более толстых стенках элементарных волокон и меньшей величине их внутренней полости установлено возрастание крепости луба.

Для определения эффективности использования удобрений различными сортами льна мы воспользовались энергетическими показателями, сконцентрированными в энергетическом коэффициенте, энергоотдаче. Этот коэффициент находится в прямой зависимости от количества энергии, полученной с прибавкой урожайности основной и побочной продукции за счет минеральных удобрений (МДж), и в обратной зависимости от энергозатрат на производство и внесение минеральных удобрений, уборку, доработку и реализацию дополнительной урожайности за счет удобрений [48].

Данные расчетов, представленных в табл. 1.14, подтвердили высокую энергетическую эффективность применения под лен оптимальных доз минеральных удобрений с учетом его сортовых особенностей. При уменьшении или увеличении на фоне Р₆₀К₉₀ дозы азотных удобрений по сравнению с оптимальной энергетическая эффективность (энергетический коэффициент) применения удобрений снижалась. Она была значительно ниже на фоне фосфорных и калийных удобрений, внесенных в дозах Р₄₀К₆₀. Отмечены существенные изменения энергетической эффективности и в зависимости от генетических особенностей сортов. В связи с этим, данные энергетических расчетов, приведенные в табл. 1.14 позволили представить эффективность изучаемых сортов на оптимально удобренных вариантах в такой последовательности: Дашковский > Сигнал > Родник > К-65 > Лира > Е-68 > М-12 > Вита > Нива > Будовник >Згода > Призыв.

Таблица 1.13. Корреляционная зависимость между показателями анатомического строения стеблей льна, урожайностью и качеством льнопродукции сорта Нива

Таблица 1.14. Энергетическая эффективность применения минеральных удобрений под лен-долгунец в зависимости от сортовых особенностей (энергетический коэффициент), ед.

* среднее за 1995 — 1997 гг., **- среднее за 1998 — 2000 гг.

Таким образом, разные сорта льна-долгунца в силу генотипически детерминированных признаков и свойств в неодинаковой мере поглощают и используют элементы питания удобрений и почвы и по-разному окупают хозяйственно ценной частью урожая вносимые минеральные удобрения. Понимание действия удобрений позволяет более рационально регулировать реакции, формирование конечного урожая и качество продукции. Агрохимически эффективные сорта имеют более стабильную продуктивность в разные по погодным условиям годы. Именно они должны быть биологической основой при создании энергосберегающих технологий в растениеводстве.