Технологические и селекционные подходы к повышению урожайности и качества семян сорговых культур в Приобской лесостепи Алтайского края

Актуальность темы

Алтайский край — крупнейший производитель сельскохозяйственной продукции на востоке страны. На каждого жителя края приходиться 2,75 га пашни (в среднем по Западной Сибири — 1,55 га, по Восточной — 1,2 га, Дальнему Востоку — 0,5). Край располагает 37% пашни Западной Сибири, на которой производится около 40% зерна, 30% молока и мяса, более 50% шерсти, 100% сахарной свеклы в регионе (Яшутин, Иост, 1994). В тоже время успехи могли быть более весомыми если бы были задействованы все резервы роста производства продукции.

Среди многочисленных проблем, стоящих перед агропромышленным комплексом, проблема увеличения производства кормов и улучшения их качества относится к числу наиболее острых, сложных и неотложных (Бенц, 1992; 1996). Обеспеченность животных кормами в регионе составляет 85 -90% от потребности. Из-за низкого качества кормов происходит неоправданное расширение их производства на пахотных землях, а также прогрессирующий рост расходов кормов на создание единицы прироста сельскохозяйственных животных (Кашеваров, 1999). Ежегодно из-за неудовлетворительного состояния кормовой базы хозяйства недобирают огромное количество животноводческой продукции, что усугубляет и без того сложную ситуацию в отрасли.

Рассматривая концептуальные подходы к восстановлению и укреплению кормовой базы можно заключить, что в условиях недостатка материальных и технических ресурсов подбор надёжных, высокоадаптированных культур и сортов — агрономически, экологически и экономически — наиболее приемлемый путь повышения эффективности кормопроизводства. Не случайно ещё академик Н. И. Вавилов (1965; 1987) справедливо отмечал, что растущие потребности цивилизации человечества и развитие промышленности делают необходимым внедрение в практику более продуктивных видов растений.

Среди большого набора однолетних злаковых трав, используемых для производства грубых, сочных и искусственно обезвоженных кормов, особая роль отводится сорговым культурам. Главным достоинством сортовых культур, без сомнения, является высокий продуктивный потенциал. В рейтинге кормовой продуктивности сахарное сорго и суданская трава превосходят многие другие злаковые культуры и приближаются к кукурузе. Сорговые выделяются высокой засухоустойчивостью и жаростойкостью, так как по типу фотосинтетического цикла относится к растениям С 4, а потому незаменимы при реализации агроклиматического потенциала засушливых территорий (Карпилов, 1960; Карпилов, и др., 1968; Бенц, 1996). Они хорошо выдерживают засоление. На засоленных почвах, где много натрия, магния и других элементов, нормально развиваются и формируют большую фитомассу (Трофимов, 1982). Высокоактивная, хорошо развитая корневая система, сосредоточенная преимущественно в пахотном слое почвы, позволяет растениям усваивать даже небольшие по объёму осадки, недоступные для других культур. Будучи устойчивыми к засухе в первой половине лета, и активно потребляя влагу — во второй, сорговые культуры значительно лучше многих других видов адаптированы к характерному для Алтая распределению осадков. Это повышает устойчивость их урожаев по годам и даёт им определённое преимущество по сравнению с ранними яровыми культурами. Обращает на себя внимание высокое качество кормовой массы. В ней не только много Сахаров, но и достаточно высокое содержание протеина.

На фоне других однолетних культур сорговые выделяются высокой отавностью. Особенно хороша в этом отношении суданская трава. Это делает её безальтернативным растительным объектом при создании летних пастбищ. Будучи типичным поздним яровым злаком, она при обычных сроках посева достигает пастбищной спелости в конце июня — начале июля. В этот период естественные пастбища скудеют и выгорают, а сеяные травостои ранних яровых культур и многолетних трав огрубевают и теряют кормовую привлекательность. Сочная зелёная масса суданской травы в данный момент является, по существу, единственным источником высококачественного пастбищного сырья. Она хорошо противостоит выпасу, не выдёргивается при стравливании как овёс, просо или вика, а главное — быстро возобновляется. Благодаря этому, её можно стравливать два, а во влажные годы и три раза. Отмечая многочисленные достоинства представителей этого рода, следует признать, что на пути их внедрения имеются серьезные проблемы. Одна из них обусловлена хроническим дефицитом семян, вызванным неотлаженностью семеноводства, неотработанной семеноводческой технологией, использованием случайных сортов, непригодных в силу длинного вегетационного периода, к репродуцированию семян в местных условиях.

Другой причиной является пониженная всхожесть семян. В благоприятные годы по всхожести семена суданской травы и сахарного сорго могут укладываться в рамки существующих ГОСТов. Однако в условиях избытка влаги и недостатка тепла, нередко, формируются настолько низкие по качественным параметрам семена, что их использование на посев не представляется возможным. Крайне неблагоприятным для семеноводства оказался 2004 год, когда накануне уборки сорговых культур выпал снег и на огромной территории Алтайского края, Новосибирской и Кемеровской областях всхожесть полученных семян суданской травы не превышала 3040%. Не намного лучше был для семеноводства и 2010 год. Причины снижения всхожести семян различны и на сегодняшний день ещё недостаточно изучены.

Цель настоящего исследования: заключается в разработке приёмов повышения урожайности и качества семян сорговых культур в условиях Приобской лесостепи Алтайского края. В задачи исследований входило: определить влияние всхожести на урожайные свойства семянуточнить оптимальные сроки посева сорговых культур для формирования высоких урожаев биологически полноценных семянизучить влияние норм и способов посева на урожайность и качество семян- —установить влияние отдельных элементов питания и их комбинаций на урожайность и качество семяноценить различные генотипы сорго с позиции способности формировать высокие урожаи биологически полноценных семян.

Исследования выполнены в соответствии с научно-техническими программами и заданиями СО Россельхозакадемии в период с 2005 по 2008 гг. в лаборатории селекции зернобобовых и кормовых культур Алтайского НИИСХ.

Научная новизна обеспечивается выбором объектов исследований, недостаточно изученных на юге Западной Сибирипривязкой технологических экспериментов с сортами сорговых культур к конкретным природно-климатическим условиям и годамкомплексным подходом к проработке рассматриваемых вопросов.

Новым является то, что исследовано влияние различных технологических приёмов (сроков, норм, способов посева, отдельных элементов питания и их сочетаний) на формирование урожайности и качества семян сорговых культур. Впервые изучен большой набор оригинальных генотипов сорго с точки зрения хозяйственной ценности и возможности организации их семеноводства.

Положения, выносимые на защиту: повышение урожайности и качества семян за счёт использования скороспелых сортовзакладка семеноводческих посевов в ранние сроки, необходимость дифференциации норм и способов посева в зависимости от культуры и сортавнесение под семенные посевы фосфорных удобрений, либо их сочетаний с азотными и калийнымирешение проблемы всхожести семян селекционным путём.

Практическая значимость работы. Разработаны и рекомендованы основные приёмы семеноводческой агротехники сорговых культур, обеспечивающие получение высоких урожаев биологически полноценных семян. Определена специфическая реакция различных по скороспелости сортов на технологические приёмы выращивания семян. Выделен и оформлен в качестве новой селекционной разработки сорт сорго Дуплет, отличающийся высокой урожайностью и надёжностью при воспроизводстве семян. Эффективность полученных результатов подтверждена в ходе производственной проверки в КФХ «Золотая осень» Алейского района Алтайского края.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований ежегодно докладывались на методических советах Алтайского селекцентра (2006, 2007, 2008), учёном совете Алтайского НИИСХ (2011) и проблемном совете по селекции и семеноводству СО Россельхозакадемии (Барнаул, 2008, Омск 2011), а также на Межрегиональной научно-практической конференции «Молодые учёные — сельскому хозяйству» (Барнаул, 2010).

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 7 печатных работах, в том числе 4 в рекомендованных ВАК изданиях.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 169 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов,.