«БИОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАТОЧНЫХ КОРНЕПЛОДОВ И СЕМЯН СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ В УСЛОВИЯХ ПРЕДКАМЬЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН ...»

ФГБОУ ВПО «КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

Абрамов Александр Геннадьевич

БИОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ

МАТОЧНЫХ КОРНЕПЛОДОВ И СЕМЯН СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ

В УСЛОВИЯХ ПРЕДКАМЬЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

06.01.05 – селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук профессор Таланов Иван Павлович

Научный консультант доктор сельскохозяйственных наук профессор Юнусов Рауф Адгамович Казань –

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ Глава I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА 1.1. Краткий экскурс в историю и биологические особенности столовой свеклы. 1.2. Особенности роста и развития растений 1.3 Сроки посева и густота насаждения маточных корнеплодов 1.4. Семенная продуктивность столовой свеклы в зависимости от площади питания и массы маточных корнеплодов

Глава II. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Климатические ресурсы Республики Татарстан и погодные условия в зоне проведения исследований 2.2. Почвенный покров республики и характеристика почвенного плодородия 2.3. Объект, программа и методика исследований

Глава III. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА И НОРМ ВЫСЕВА НА РОСТ И

РАЗВИТИЕ МАТОЧНЫХ КОРНЕПЛОДОВ

3.1. Полевая всхожесть и сохранность растений к уборке 3.2. Засоренность посевов и пораженность растений корнеедом 3.3. Водный режим почвы 3.4. Содержание макроэлементов в почве 3.5. Фотосинтетические параметры продуктивности растений 3.5. Урожайность и качественные показатели маточных корнеплодов 3.6. Экономическая и энергетическая эффективность возделывания маточных корнеплодов

Глава ВЛИЯНИЕ ПЛОЩАДИ ПИТАНИЯ И МАССЫ

IV.

КОРНЕПЛОДОВ НА СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ СТОЛОВОЙ

СВЕКЛЫ 4.1. Фенологические наблюдения и приживаемость корнеплодов 4.2. Фотосинтетическая деятельность растений 4.3. Водный режим почвы 4.4. Содержание элементов питания в почве 4.5. Влияние схем посадки и массы корнеплодов на засоренность посевов и полегаемость семенников 4.6. Морфологическая популяция и типы семенников 4.7. Урожайность, структура урожая и качество семян 4.8. Экономическая эффективность возделывания семян столовой свеклы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Разработка приемов ускоренного размножения и производство высококачественных семян – одна из актуальных задач в решении проблемы увеличения продуктивности полей. Особенно важна эта задача для культур с двухгодичным циклом развития, каким является столовая свекла.

Издавна в России, столовая свекла наравне с репой широко применялась в пищу. В настоящее время в пищу преимущественно используется корнеплод в вареном, сушеном и консервированном виде при приготовлении множества блюд. Корнеплод хорошо хранится в свежем виде до нового урожая. Развитие малых форм хозяйствования в аграрном секторе расширили интерес к овощеводству, резко повысился спрос на семена овощных культур.

По питательной ценности продукта корнеплоды столовой свеклы превосходят многие виды овощей. В них, по данным В.Г. Скворцова (1285) и В.И. Старцева (1998), содержится до 18-20 % сухих веществ, 8-12 % сахаров, 1,3-1,4 % белка. Ценность корнеплодов столовой свеклы заключается и в том, что в ней в больших количествах содержится аскорбиновая, яблочная, винная кислоты, витамины В1, В2, РР Р, макроэлементы – фосфор и кальций и микроэлементы (Со, Mn, Cu, Zn). Кроме того, потребление в пищу свеклы препятствует росту злокачественных опухолей, способствует понижению кровяного давления, стимулирует деятельность желудка и печени (Велик В.Ф. и др., 1991).

Важнейшим резервом повышения урожайности столовой свеклы, увеличения посевов и е производства является семеноводство, потребность в которых увеличивается с образованием сельскохозяйственных предприятий различных форм собственности.

Разработка ресурсосберегающей технологии возделывания столовой свеклы на семенные цели заключается в комплексном исследовании выхода маточных корнеплодов в зависимости от сроков посева, формировании густоты насаждений, а также получение семян в зависимости от площади питания и массы высаженных корнеплодов.

В различных регионах Российской Федерации изучением приемов возделывания с целью повышения продуктивности семеноводства столовой свеклы занимались Скворцов В.Г. (1985); Буренин В.И. (1983); Горячих А.С.

(1995); Бутаков Ю.Г. (2002); Калинин А.Н. (2008); Исмагилов Р.Р., Ахияров Б.Г.

(2008); Мартынюк И.В. (2009); Адилов М.М. (2010); Чагин В.В. (2010) и др.

Вместе с тем, комплексные исследования по разработке адаптивных приемов возделывания столовой свеклы на семенные цели в почвенноклиматических условиях Предкамья Республики Татарстан ранее не проводились. В связи с этим проведение экспериментальных исследований по оценке влияния сроков посева, на формирование густоты насаждений маточных корнеплодов, различных схем посадки и массы корнеплодов на семенную продуктивность столовой свеклы.

Цель и задачи исследований. Целью исследований явилась научное обоснование хозяйственно-биологических параметров семенников столовой свеклы и разработка приемов увеличения выхода качественного посадочного материала и семян при возделывании ее на семенные цели.

Для достижения цели исследований предусматривалось решение следующих задач:

разработать оптимальные условия формирования качественных маточных корнеплодов;

- изучить закономерности формирования высоких урожаев качественных семян столовой свеклы при различных схемах посадки и массе маточных корнеплодов;

- разработать экономически и энергетически выгодную технологию возделывания столовой свеклы при производстве маточных корнеплодов и семян.

Научная новизна. Впервые в почвенно-климатических условиях в северной части Среднего Поволжья разработаны научно-обоснованные технологические приемы формирования качественных маточных корнеплодов.

Выявлены закономерности формирования высоких урожаев качественных семян столовой свеклы. Определены критерии отбора высококачественных маточников на семенные цели.

Положения, выносимые на защиту:

- условия формирования максимального выхода качественных посадочных корнеплодов в Предкамской зоне Республики Татарстан;

- технология посадки семенников, обеспечивающая высокий выход кондиционных семян столовой свеклы;

- критерии отбора маточных корнеплодов на семенные цели.

Практическая значимость работы. Внедрение в производство элементов технологии возделывания столовой свеклы на семенные цели позволит обеспечить спрос сельских товаропроизводителей на кондиционные семена местного производства. Полученные результаты исследований изложены в рекомендациях по технологии возделывания столовой свеклы на семенные цели, а также используются в учебном процессе при подготовке студентов по агрономическим специальностям в Казанском государственном аграрном университете, а также в Татарском институте переподготовки кадров и агробизнеса.

Внедрение результатов исследований. Теоретические положения работы подтверждены в производственных посевах и внедрены в ЗАО «Татплодоовощпром» Республики Татарстан на площади 10 гектаров.

Экономический эффект от внедрения рекомендаций составил 1,2 млн. руб/га.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научнопрактических конференциях агрономического факультета Казанского государственного аграрного университета (2009-2014 гг.). Результаты научных исследований опубликованы в девяти печатных работах, в том числе три работы в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Организация исследований и вклад автора. Автор лично разработал программу исследований, проводил закладку полевых опытов и выполнял основную часть исследований, проводил обобщение полученных результатов, провел статистические обработки полученных данных. Личный вклад автора составляет более 85 процентов.

Публикация. Результаты научных исследований опубликованы в девяти печатных работах, в том числе 3 в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 165 страницах компьютерного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству. Список литературы включает источников, в том числе 25 зарубежных авторов.

Работа содержит 24 таблицы, 18 рисунков и 32 приложения.

Глава I. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА 1.1. Краткий экскурс в историю и биологические особенности Современные культурные виды корнеплодов произошли от диких видов листовой формы свеклы «мангольд» произраставших в побережьях Атлантического океана, Каспийского и Черного морей и в Закавказье. Более 2- тыс. лет до н. э. о свекле столовой как об овощном и лекарственном растении было известно вавилонам, персам, ассирийцам и другим народам Азии и Закавказья. В Россию свекла проникла из стран Западной Европы в XVII XVIII вв., а широкое распространение получила в конце XIX и в XX веке.

По современной классификации свекла относится к семейству маревых (Chenopodiaceae), включающих четыре разновидности: сахарная, кормовая, листовая (Мангольд) и столовая. Столовая свекла (Beta vulgaris L. var. utrorubra Krass) - двулетнее растение. В первый год жизни растений свеклы завершается образованием мясистого крупного корнеплода различной окраски и розеткой листьев. На второй год при высадке корнеплода после хранения развивает генеративные органы (мощный травянистый цветоносный стебель, цветки и семена). Цветочный стебель достигает 80-120 см в высоту, сильно разветвленный. (Буренин В.И и др., 1983; Буренин В.И., Пивоваров В.Ф.,1998; Буренин, В.И., 2007; Таланов И.П., 2008).

Нарушение развития двухлетнего цикла у свеклы может произойти в зависимости от пониженных температур в послепосевной период развития растений, в результате цветоносные побеги могут образоваться и в первый год жизни. В годы с оптимальными климатическими условиями количество растений с цветоносными побегами, как правило, не превышает 0,5 %. Во второй год жизни часть растений не образует цветоносных побегов упрямцы». В производстве наличие «цветухи» в посевах столовой свеклы приводит к снижению урожая корнеплодов и качественных их характеристик, а «упрямцев» - к недобору урожая семян.

Строение корнеплода. В развитии корнеплода столовой свеклы участвуют три части его проростка: надсемядольное колено, из которого образуется головка, подсемядольное колено, образующее шейку, и первичный корень, превращающийся в сильно разросшийся собственно корень, являющийся местом накопления запасных питательных веществ. Корнеплод образуется за счет разрастания нижней части стебелька растения и собственно корня.

Различают три части корнеплода: головку - несущую листья и почки, шейку и собственно корень с корешками (Буренин В. И. и др., 1983; Буренин, В.И., 2007; Таланов И.П., 2008).

Головка – верхняя часть корнеплода, она несет на себе почки, из которых образуются листья и цветоносные побеги, видны следы отмерших листьев. В общей массе корнеплода на долю головки приходится около 10-15%.

Шейка корнеплода развивается из подсемядольного колена проростка, она лишена листьев и боковых корешков. Шейка, как и головка, преимущественно находится над землей, но при глубокой заделке семян может частично располагаться в почве, иногда образуя боковые корешки которые частично выполняют функции корня.

Собственно корень – нижняя часть корнеплода, расположенная ниже шейки. На плоскости расположения семядольных листьев для собственного корня характерны две продольные борозды на противоположных сторонах, откуда растут боковые корешки. На долю собственного корня в общей массе корнеплода приходится около 70-75%. Здесь накапливается наибольшее количество сахара.

Корнеплод у столовой свеклы бывает различной формы в зависимости, какой орган растения принимают участие в образовании корнеплода.

Если образование корнеплода происходит за счет нарастания над- и подсемядольных колен, то формы получаются круглые или плоскоокруглые, если за счет нарастания корня, то образуются конические и цилиндрические корнеплоды.

Изменение наружной окраски корнеплода от темно-красной до темнофиолетовой, с вишневым или красно-фиолетовым оттенком зависит от сортовых признаков столовой свеклы. По аналогичным признакам происходит и окраска мякоти корнеплода от фиолетово-красной, светло-бордовой, малиново-красной, ярко-красной, темно-красной, бордовой, темно-бордовой, черновато-красной до черновато-бордовой. Поверхность корнеплода в зависимости от условий возделывания и сорта могут быть гладкими, шероховатыми, бороздчатыми или угловатыми. Корневая система столовой свеклы имеет многочисленные разветвленные корни, уходящие вглубь почвенного горизонта до 1,5-2,0 м и в стороны на 0,5-0,8 м (Oldemeyer Р.К., Смит П.Е., 1965; Хеккер R.J., Helmerick Р.Х., 1985).

Листья. В течение вегетации свеклы может образоваться до 50-70 листьев, которые располагаются по спирали. Появление первых 6-8 листьев происходит попарно. В дальнейшем листья появляются через 2-3 дня, в зависимости от почвенно-климатических условий и характеристики сорта (Балков И.Я., 1978).

Листья у столовой свеклы мясистые, состоят из листовой пластинки и черешка.

Форма и размеры их изменяются в зависимости от возраста растений, условий выращивания и сортовых особенностей, обычно треугольно-сердцевидная, у молодого листа чаще округлая, а более старого – сердцевидная, крупного, среднего и мелкого размера, по форме - прижатая, полустоячая или стоячая.

Окраска листовой пластинки светло-зеленая, зеленая, темно-зеленая со слабой красной пигментацией или темно-красная с сильной пигментацией, а черешки листьев: фиолетово-красная, розово-красная, красная, розовая с белыми или с зелеными продольными полосами, оранжевая, зеленая или молочно-белая.

Поверхность листовой пластинки - гладкая, волнистая или гофрированная, сверху и снизу покрыта эпидермисом, который с внешней стороны защищен кутикулой. Между клетками эпидермиса имеются устьица, которые выполняют важную роль в физиологических процессах, происходящих в растениях. На нижней стороне пластинки листа расположено больше устьиц, чем на верхней.

В розетке насчитывается от 6 до 12 крупных листьев на длинных толстых черешках. Черешок, на котором сидит пластинка листа и который соединяет лист с корнеплодом, в поперечном разрезе имеет ребристо-треугольную форму.

С поверхности он покрыт эпидермисом, под ним залегают колленхима и паренхима. В паренхиме сосредоточены проводящие пучки. Флоэмная часть их обращена к нижней поверхности черешка, а ксилемная - к верхней.

Во второй год жизни высаженные корнеплоды в условиях средней полосы или безвысадочная культура перезимовавшие непосредственно в поле в районах с мягким зимним климатом сначала образуют розетку листьев, которая по строению и внешнему виду не отличается от листьев первого года жизни.

Через 20-30 дней после начала образования листьев формируются побеги: из верхушечной почки - главный, а из пазушных почек - боковые. В нижней части стебель несет крупные черешковые листья, а в верхней - короткочерешковые или сидячие, в пазухах которых закладываются соцветия (Хасегава Т., Такэда Т., Sekimura К., Hachinohe М., 1977).

Соцветие - метелка. Цветки обоеполые, располагаются в пазухах листьев по всей длине побегов, собранные в мутовки. Одной из биологических особенностей семенников является большое разнообразие в развитии и морфологии растений. Различные классификации типов кустов семенников были предложены Н.С. Архангельским (1968), Н.Г. Гизбуллиным (1987) и другими исследователями и предусматривает три основных типа семенников:

I тип – характеризуется наличием одного центрального стебля, более или менее ветвящегося;

II тип – с выделяющимся центральным стеблем и с несколькими боковыми побегами;

III тип – без центрального стебля, многостебельные, с большим числом боковых побегов.

Форма куста может служить сортовым признаком семенников, которые обуславливают продуктивность свекловичного растения. Установлено, что длинностебельность семенников связана с повышенной продуктивностью, а короткостебельность – с повышенной сахаристостью И.А. Якименко, (1976), А.В. Корниенко (2002) связывает такие биологические свойства, как урожайность семян, время их созревания, склонность кустов к полеганию.

Установлено, что мелкие корнеплоды формируют, как правило, кусты Iтипа, а крупные – III-типа. Наличие в кусте центрального стебля зависит от внешних условий, сроков посева маточных корнеплодов, площади питания и размера корнеплодов. Период созревания и урожайность семян различных типов кустов преимущественно зависят от почвенно-климатических и агротехнических условий их выращивания. Аналогично происходит и темпы роста надземной части семенников, которые бывают различными не только в связи с метеорологическими условиями, но и в связи с величиной посадочного корнеплода (Хасегава, Такэда T., 1982; Пивоваров В.Ф.. 1999).

Цветки у столовой свеклы невзрачные, зеленой и красновато-зеленой окраски, обоеполые, венчиковидные, по 2-4 вместе или одиночные. Тычинок 5, пестик 1 с трехлопастным сидячим рыльцем.

Цветение семенников начинается обычно на 40-50 день после посадки и продолжается в зависимости от условий года от 20 до 40 дней, обычно с нижних цветков на главном стебле оно переходит на последующие побеги.

Цветение отдельного стебля продолжается от 14 до 19 дней, отдельной ветви I порядка – от 7 до 14 дней, ветви II порядка около 7 дней, каждого цветка 6- часов. Повышенная температура воздуха по данным В.Г. Скворцова (1985) обычно приводит к ускорению периода цветения, увеличивается скорость развития репродуктивных структур, в некоторых же случаях это может привести к ухудшению качества цветков.

Окончательное формирование семени от окончания цветения цветка проходит около 26-28 дней. Созревание семян происходит неравномерно из-за растянутости периода цветения. Раньше распустившиеся цветки дают, как правило, более крупные семена и лучшего качества. (Орловский Н.И., 1961;

Бузанов И.Ф., 1968; Карпеченко П.В., 1974; Балков И.Я., 2003).

околоплодником. В результате срастающимся околоплодником образуется соплодие, состоящее из 2-4 и более сросшихся плодиков, овальной формы, красно-коричневой окраски. По данным ряда ученых (Понтович В.Э. 1978;

Бедренко А.И., 1982) в клубочке многосемянной свеклы только 25 % массы приходится на семя, которое состоит из зародыша, перисперма, остатка эндосперма и семенных оболочек. На воздушно-сухую массу клубочков в среднем содержится до 6,5-9,0 % жиров, 5,2-7,1 % крахмала и сахаров и до 12,5-14,4 % белков. Зародыш представлен как кольцевидно-согнутое тело, покрытое снаружи семенными оболочками, которые охватывают центральную часть семени - перисперм, образующийся из разрастающегося нуцеллуса, который вытесняет эндосперм. У односемянной свеклы - плодик одиночный (плоская односемянка). Масса 1000 семян в зависимости от сорта колеблется от 10 до 22 г. (Бедренко А.И., 1982; Буренин, В.И., 2007).

В процессе роста и развития столовая свекла проходит следующие фенологические фазы: прорастание семян - всходы (12-16 дней); всходы начало появления настоящих листьев (фаза вилочки 6-10 дней), в этот период происходит укоренение растений; линька корня - начало образования корнеплода (15-25 дней); рост и формирование листового аппарата и корнеплода до технической зрелости - 30-35 дней. Средняя продолжительность зимнего хранения в условиях Среднего Поволжья составляет 180-200 дней.

Отрастание листьев семенника после высадки корнеплода составляет 10- дней; нарастание листьев и стеблеобразование - 30-40 дней; цветение продолжается 20-40 дней; завязывание и формирование семян - 25-30 дней;

созревание семян - 15-20 дней. На наступление и продолжительность фаз роста и развития существенное влияние оказывают почвенно-климатические условия зоны возделывания культуры (наличие тепла, влаги, элементов питания и т.д.) (Красочкин В.Т., Кобозева Л.Н., 1975; Орловский Н.И., 1968; Буренин В. И. и др., 1983; Куперман Ф.М., 1984; Кулешов О.М., 1996).

Столовая свекла - растение короткого дня, интенсивного освещения, Чем лучше освещение, тем быстрее закладываются генеративные органы, раньше наступает плодоношение, а семенники лучше развиваются при длинном дне.

Семена прорастают при температуре +4…+50С, оптимальная температура для роста +18…+230С. При температуре ниже +2…+30С происходит повреждение всходов, а корнеплодов - осенью при температуре -+4…+50С (G. Milford, G.

Thome., 1973; G. Milford, J. Rilly., 1980).

Водный режим почвы для свеклы зависит от фазы роста, содержания влаги в почве и относительной влажности воздуха, гранулированного состава почвы и сортовых особенностей. Для набухания и прорастания семян требуется воды в 1,3-1,5 раза больше от воздушно-сухой массы клубочка (110-160%).

Максимальное потребление влаги в первый год жизни растений происходит в июле – августе, транспирационный коэффициент для семенников на единицу сухой биомассы в условиях Среднего Поволжья составляет 230-250, а на единицу урожая семян - 620-710 (Кружилин A.C., Шведская 3.М., 1966).

При прорастании семени столовой свеклы первым трогается в рост зародышевый корешок, ко времени образования первой пары настоящих листьев проникает на глубину до 30 см, а боковые корешки до 10-15 см разрастаются по горизонтали с образованием большого количества корневых волосков. В кончике зародышевого корешка размещается верхушечная меристема, из которой развивается центральный цилиндр корня, первичная кора, кожица и корневой чехлик. Линька корня примерно длится 14-16 дней, после этого они быстро утолщаются, приобретая форму будущего корнеплода.

Линька корня совпадает по времени с появлением первой - второй пары настоящих листьев (Richard G., 1989; Me Cormas A.C., Keefe P.D., 1990).

Для прохождения линьки корня необходимо оптимального расстояние между растениями: проводить точный посев семян на заданное расстояние или своевременно прореживать в фазе первой пары настоящих листьев и наличие в почве достаточного количества влаги (Балков И.Я., 1978; Вербицкий В.П., Гизбуллин Н.Г., 1983; Добротворцева A.B., Пастух H.A., 1984; Кузнечикова В.М., Дигтярь Н.Г., 1987; Давиденко Н.П., 1987; Волькенштейн М.В.,1988).

На верхушке растущего гипокотиля образуются зеленые семядоли (фаза вилочки) - первые фотосинтезирующие органы, от сохранности которых во многом зависит рост розеточных листьев. Семядольные листья функционируют пока не разовьются 3-4 пары настоящих листьев, затем они отмирают (Балков И.Я., 1978).

Н.Е. Степановой (2009) было установлено время прохождения межфазных периодов развития столовой свеклы на светло-каштановых почвах в условиях сухостепной зоны Волгоградской области в зависимости от суммы среднесуточных температур воздуха. Продолжительность межфазного периода от посева до всходов составила 8-9 дней с суммой активных температур 210С, всходы - 2 лист 5-6 дней (137-1620С), наиболее продолжительным был период интенсивного роста – 70-78 дней при сумме температур 1648-20250С. От технической спелости корнеплода до уборки урожая в зависимости от климатических условий года составил 15-31 день (214-4380С) Растение остро реагирует на изменение водного режима почвы и, прежде всего, своей корневой системой, которая у свеклы в первый год жизни растет быстрее, чем надземные органы. При влажности почвы 50-70% НВ образуется наибольшая масса корня, а на второй год ее жизни формируется максимальный урожай семян. Транспирационный коэффициент семенников сахарной свеклы на единицу сухой массы колеблется в пределах 230-248, а на единицу урожая семян - 617-710 (при урожайности семян 25-30 ц/га) (Кружилин A.C., Шведская 3.М., 1966).

Лист играет решающую роль в жизни растения, в формировании урожая и его качества. Для полноценной и успешной ее работы важное значение имеет продолжительность его жизни, возраст, общая величина ассимиляционной поверхности, а так же физиологическая активность ткани листа и протекающих в нем процессов (Хитрюк Л.А., 1985).

По данным А.С. Кружилина, З.М. Швеской (1966) и В.А. Князева (1984) движение воды и питательных веществ, идущих из корневой системы в надземные органы, пластических веществ из листьев в корневую систему проходит через корнеплод. Поэтому корнеплод оказывает все большее влияние на характер и интенсивность обмена веществ в обоих направлениях и находится в условиях хорошей обеспеченности водой и питанием, поэтому он плохо переносит даже самое небольшое обезвоживание тканей. Недостаток воды в корнеплодах приводит к необратимым изменениям клеточных структур наружного слоя, а перенасыщение водой не может восстановить их нормальное дыхание. Расход продуктов фотосинтеза у столовой свеклы в первой половине вегетации происходит на рост вегетативных органов с последующим их использованием для формирования корнеплодов и закладкой генеративных органов.

Столовая свекла хорошо отзывается на внесение минеральных удобрений.

На 1 т продукции свекла выносит из почвы: N - 4,5 кг, P2О5 - 1,5 кг, К2О - 6 кг.

Азотные удобрения сокращают фазу отрастания, но увеличивают последующие фазы. Семенная продуктивность от внесения азотных удобрений возрастает на 17-19 %, а потери семян в зависимости от сорта и климатических условий на 27-86 процентов. Применение фосфорных удобрений удлиняет фазу цветения, семенная продуктивность повышается на 9-20 процентов. Калийные удобрения сокращают фазу отрастания, повышают урожайность семян на 10-15%, снижают осыпаемость семян на 13-26 процентов (Калинин А.Н., 2008).

Аналогичные изменения в повышении семенной продуктивности свеклы столовой от внесения минеральных удобрений отмечалось и у зарубежных авторов (Storer K.P., Sche- mell W.K. Heeker R.J., 1973; Subhan, 1987).

По данным В.В. Чагина (2010) потребление элементов питания на формирование корнеплодов свеклы столовой к фазе смыкания рядков из почвы потребляется 63 % азота, к моменту уборки подвижного фосфора до 22 %, обменного калия – до 18 % от первоначального значения.

В исследованиях В.А. Гуменного (2012) максимальная урожайность (57,9т/га) корнеплодов столовой свеклы дает комплексное применение инкрустированных и калиброванных семян с внесением полиакриламидных суперабсорбентов. При использовании полиакриламидных суперабсорбентов полевая всхожесть семян свеклы столовой повышается на 17,7-19,9 %, доля стандартных корнеплодов в общей массе урожая возрастает с 63,2 % до 85,5а при совместном инкрустировании семян препаратом «Престиж»

повышается урожайность до 19,9 т/га по сравнению с контролем.

Проведя сравнительный анализ формирования биомассы корнеплодов по фазам развития столовой свеклы отечественной и зарубежной селекции В.В.

Чагин (2010) установил, что отечественные сорта характеризовались интенсивным формированием биомассы в первые периоды вегетации растений и были отзывчивы на летние осадки. Зарубежные сорта напротив, развивались более равномерно в течение всей вегетации, урожайность формировался преимущественно под влиянием генотипа сорта и характеризовался меньшей отзывчивостью на погодные условия.

Многие сорта столовой свеклы в своих листьях и корнеплодах содержат большое количество антоциана, красного пигмента бетаин в виде лейкоантоцианов и беталаиновый имеющий желтую окраску находящегося в клеточном соке. Образование антоцианов у растений усиливается при похолодании, иногда они повышают устойчивость к болезням (Примак А.П., Литвиненко М.В.,1983; Захаров Н.С. и др., 1989; Саетаги Н., 1987).

В конце периода хранения корнеплодов в верхушечном конусе нарастания, а затем в боковых почках происходит образование зачатков генеративных органов. В конце марта - начале апреля в течение 15-20 дней цветковые бугорки дифференцируются на органы цветка. В последующем этапы органогенеза проходят уже в период отрастания семенников после их высадки. Сначала происходит дифференциация главной оси соцветия, затем конусов нарастания второго и последующих порядков, т. е. заложение зачатков боковых осей соцветия (Куперман Ф.М., 1984).

По данным А.Е. Ефремова (1965) в начале семенного развития репродуктивной фазы и дифференциации боковых почек в растениях свеклы происходит изменчивость главного побега с образованием побегов второго порядка, которые в свою очередь подразделяются на четырех яруса: 1) покоящиеся и засыхающие почки в пазухах прошлогодних листьев (1-16 узлы);

2) слаборазвитые почки и побеги в пазухах листьев розетки у основания главного стебля (17-24 узлы); 3) развитые облиственные побеги в пазухах срединных листьев главного стебля (25-50 узлы); 4) почти безлистные быстро развивающиеся побеги (51-74 узлы).

Для осуществления морфогенеза в стеблевых почках, необходимый для флорального морфогенеза в процессе цветения и оплодотворения у свеклы необходим достаточно высокий уровень содержания углеводов (Чайлахян М.X., 1988).

В период цветения на рыльце пестика попадает около 300-400 пыльцевых зерен, которые кроме участия в двойном оплодотворении оказывают большое физиологическое влияние на процесс метаболизма в оплодотворенной семяпочке. Кроме того пыльца богата физиологически активными и питательными веществами, вызывающими интенсивную жизнедеятельность во всех тканях, приток которых увеличивает количество проросших пыльцевых трубок (Ширяева Э.И. и др., 1984).

Продолжительность цветения по данным П.Ф.Кононкова (1976), В.Я.

Кравчука (1980), Г.И. Ярмолюка (1982), В.И. Буренина (1983) зависит от степени разрастания соцветий, как правило, отмечают авторы, они сильнее выражены у семенников III и IV типов, особенно при разреженной посадке.

Семенную продуктивность различных морфофизиологических типов многие исследователи (Мамаджанов М., 1984; Павлов А.В. и др.,1988) разделяют по продуктивности: многостебельные кусты лидерного, безлидерного типа и одностебельные.

A.C. Кружилин, 3.М. Шведская (1966) отмечают, что в начале созревания семян усиливается рост старых корнеплодов, а их масса увеличивается вдвое за счет нижних листьев. Однако, такие корнеплоды становятся твердыми, плохо хранятся, показатели их качества снижаются и увеличение их массы уже не имеют практического значения. В южных районах оставленные в почве корнеплоды нормально перезимовывают и используются для получения второго урожая семян.

Следовательно, для прохождения этапов органогенеза при двух летнем развитии растений столовой свеклы требуется оптимальное соотношение абиотических и биотических факторов жизни и адаптивная технология возделывания культуры. Однако вопросы товарного семеноводства, как оптимальные сроки посева, густота насаждения маточников, оптимальный размер маточного корнеплода и площадь питания семенников в условиях Предкамья Республики Татарстан проработаны недостаточно и требуют дополнительного изучения.

1.3. Сроки посева и густота насаждения маточных корнеплодов Корнеплодные растения в овощеводстве по размерам посевных площадей занимают около 20 % площади посева, в т.ч. столовая свекла около 7-8 %, валовый сбор овощной продукции составляет 20-25 % (В.А. Епихов, 1990;

Вередченко Б.В., Лудилова В.А., 1991). Поэтому и возникает большая потребность в семенах столовой свеклы.

Первые селекционно-семеноводческие роботы со столовой свеклой были проведены в 50-60-х годах И.П. Павловым (1954) в Плодоовощном институте им. И.В. Мичурина (ныне МГАУ). По его мнению среди важных мероприятий по выращиванию маточных корнеплодов являются сроки и густота посева, а расстояния между растениями должны составлять 4-6, 6-8, 5-10 см. Масса маточных корнеплодов наиболее приемлемых для получения суперэлитных семян составляет 250-450 г, а для производства элиты – 150-350 г.

Известно, что на формирование урожая сельскохозяйственных культур существенное влияние оказывает начальная скорость ростовых процессов, которую часто связывают качественной подготовкой семян к посеву.

Подготовка семян к посеву, как одного из главных этапов в цикле производства продукции растениеводства, можно отнести к ряду основных технологических процессов. Наиболее важные из них: выделение наиболее ценных по физическим и биохимическим признакам, обеззараживание против болезней и вредителей, активизация ростовых процессов физиологически активными веществами и насыщение их удобрениями, обработка факторами физического воздействия. Предпосевная обработка семян факторами физического воздействия в оптимальных режимах вызывает более раннее созревание урожая, повышает ее урожайность (в среднем на 15-20 %), улучшает его качество (Ничипоренко В.Н., 1992).

В хозяйствах занимающихся семеноводством свеклы довольно часто получают низкий коэффициент размножения семян и прежде всего из-за малого выхода с единицы площади посадочных корнеплодов свеклы, в результате низкой густоты посевов. Следовательно, густота насаждения в значительной степени влияет на выход и на размеры корнеплодов (Р.А. Юнусов, 2000, 2002).

Урожайность корнеплодов односемянной кормовой свеклы по данным И.В. Мартенюк (2009) уступают многосемянным. На удобренном фоне (N120Р90К150) урожайность многосемянной свеклы составила (63,8-109,5 т/га), у односемянной свеклы этот показатель был ниже на 8-27 процентов. С увеличением густоты стояния растений от 100-116 до 137-156 тыс./га происходило повышение урожайности корнеплодов на фоне без удобрений на 17-24 %, при внесении N120Р90К150 – на 3-20 процентов. С увеличением нормы высева семян с 6-8 до 14-16 шт./м рядка густота стояния растений увеличивалась с 91-96 тыс. шт./га до 190-203 тыс. шт./га, тогда как при норме посева 10-12 шт./м рядка она составила 132-162 тыс. шт./га.

Исследованиями Б.Г. Ахиярова, М.Ю. Музафарова (2009) в условиях лесостепи Республики Башкортостан установлено, что с увеличением площади питания в корнеплодах столовой свеклы содержание азота, натрия и нитратов увеличивалось, а фосфора, калия, кальция, магния, железа, сухого вещества, сахаров, витаминов С и Р понижалась.

В последнее время для увеличения выхода посадочного материала с единицы площади рекомендуют прореживать маточные посевы столовой свеклы через 3-5 см или проводить поздние посевы без прореживания по методу штеклингов (Буренин В.И.,1983 и др; Рабунец Н.А., 1983; Ермоленко И.В., Гринберг Е.Г., 1986; Давиденко Н.П., 1987; Казарцев А.И., Чернышева А.Т., 1996 и др.).

Тем не менее, выход маточников с единицы площади в России составляет 1:1-1:3, тогда как в странах запада он существенно выше: в Англии - 1:10; в Голландии - 1:11; во Франции - 1:12. Увеличения посадочного материала там добиваются преимущественно за счет применения метода штеклингов.

Применение метода штеклингов повышает лежкость корнеплодов, значительно сокращаются затраты на их хранение и выращивание (Фомичев А.М. 1978;

Кивер Г.Ф., 1985; Benjamin L. R., 1985; Шайманов А.А., Леунов В.И., Шайманова Л.А., 1996).

Такие противоречивые выводы по выходу посадочного материала по нашему мнению связаны с различными почвенно-климатическими условиями, в которых проводились исследования, поэтому требуется уточнение некоторых технологических приемов применительно к нашей зоне.

Выбор срока посева, как отмечают многие русские и зарубежные исследователи, (Бутусов В.А., 1967; Хучуа К.Н., 1968; Буткевич Ц.Б., Лысенко А.И.,1981; Гасанов С.П., Наместников А.Ф., 1984; Гуща Л.Л.,1985; Benjamin L.R., Sutherland K.A., Senior D., 1985; Гурко А.Д., Рудычук Н.Ф., Коктунов В.А., 1986; Даньков В.Я.,1986; Dragend S., 1986; Benjamin L.R., 1987) оказывает большое влияние на получение маточных корнеплодов. На ранних посевах с низкой нормой высева формируются крупные корнеплоды, на поздних посевах с высокой нормой высева – мелкие.

Исключительно важное значение в жизненном цикле семенного растения имеет период от посева до появления всходов. При поздних сроках посева на появление дружных всходов решающее значение имеет наличие влаги в почвы в слое заделки семян, при раннем посеве – недостаток тепла, что накладывает дополнительный отпечаток на жизнедеятельность и в целом на продуктивность растений (Sue It D. L., 1988).

Максимальные урожаи корнеплодов кормовой свеклы (146-176 т/га) в условиях Гиссарской долины Таджикистана при поливе получены при поддержании влажности почвы на уровне 70-80 НВ, без полива - 26,7 т/га (Караев А.Б., 2009).

По данным Л., Ruml М., Broz F., Stanek З. (1982) В.П. Вербицкого и Н.Г.

Гизбуллина (1983) оптимальным сроком посева считается тогда, когда сочетаются благоприятные режимы температуры и влажности почвы. При прогревании почвы до +15…+180С и достаточном содержании влаги всходы появляются через 7-8 дней, при более позднем сроке посева и длительных перерывах осадков повышается температура почвы, всходы появляются не равномерно и изреженными.

По данным некоторых ученых (Мазлумов Л.Л., 1968; Верзилин К.П., Белозерских М.П., 1968 Гнатюк А.М., Картамышев Н.И., 1970;) ранний весенний посев для условий ЧЗР является наиболее оптимальным. Поздний срок посева формирует неустойчивый по годам урожай.

В условиях Белорусии из трех сроков посева (5, 15 и 25 мая) с нормой высева 14-16 кг/га лучшие результаты получены от посева 5 мая. При посеве мая происходило снижение средней массы корнеплодов столовой свеклы в 1,5раза, а качество продукции снижалось на 7-8% (Л.Л. Гущей, 1985).

П.Ф. Сокол и др. (1976), В.И. Буренин и др. (1983), для получения средних и мелких посадочных корнеплодов столовой свеклы для условий НЧЗ рекомендуют проводить посев в более поздние сроки.

По данным А.С. Волощенко (2006) в условиях Ставропольского края на семенную продуктивность оказывают сроки посева. Так при посеве столовой свеклы 10 августа наиболее урожайны были семенные растения I и III типов (9,2-11,1 г/растения), 20 августа - I и II типов (3,6-4,4 г/растения). Наиболее высокими показателями характеризуются семенные растения I типа: массы 1000 семян (18,2 г), энергии прорастания (89 %) и всхожесть (97 %).

А.И. Казанцев и А.Е. Чернышова (1996) считают, что оптимальный срок посева в условиях ЧЦР, конец мая - начало июня.

максимального количества корнеплодов типичных для сорта и способных формировать высокие урожаи семян столовой свеклы на заданной площади питания (Шуин К.А., Хитрюк Л.А., 1960; Архангельский Н.С., 1964; Прохоров И.А., 1969; Синягин И.И.,1975; Hasegawa Т., Takeda T., 1982; Ермаков Н.Ф., Хороших H.H., 1984; Скворцов В.Г., 1985; Никитин А.Ф., 1986; Овсянников Ю.А., 1989; Barker A.V., 1989;Шутенко В.И., Буренин В.И., 1990; Пантелусь H.H., 1990).

Исследованиями Р.З. Хамитова и Юнусова Р.А. (2010) в условиях Закамья Республики Татарстан наибольший выход корнеплодов в маточных посевах полусахарной свеклы массой 150-300 г получено при посеве 25 мая, при густоте насаждения растений 303,7 тыс. шт./га. Урожайность семян при ранних сроках посадки корнеплодов повышалась по мере уменьшения площади питания в среднем на 0,44 – 1,33 т/га по сравнению с поздними сроками посадки.

Многими учеными установлено, что формирование оптимальной густоты посева является залогом получения максимального выхода выравненного посадочного материала столовой свеклы (Гуляев П.В., Гужов Ю.А., 1972;

Снытко А.И., 1978; Строна И.Г., Поляков И.М., 1979; Горячих А.С., 1995;

Нанаенко А.К., Курындин A.B.,1997; Карпеченко В.Д.,1998;). Кроме того, такие корнеплоды хорошо хранятся.

При выборе площади питания необходимо учитывать, что в период вегетации происходит самопрореживание и частичная гибель растений от поражения болезнями, вредителями и механической обработки. Поэтому густоту посева необходимо корректировать с учетом этих потерь, чтобы получить наибольшее количество маточных корнеплодов определенного размера и массы (Буренин В.И., 1983; Нанаенко А.К., Курындин А.В.,1997, и др.). Кроме того, по данным В.П. Вербицкого и Н.Г. Гизбуллина (1983) изреживание маточных посевов может происходить за счет внутривидовой конкуренции растений по отношению к свету, элементам питания и влаге.

А.С. Горячих (1995) считает, что при более уплотненном посеве маточной свеклы происходит более экономный расход элементов питания и воды на единицу получаемой продукции. Кроме того, накопление сухих веществ в корнеплодах снижалось на 0,2-0,4%, а углеводы в большей степени шли на построение молодых тканей и меньше накапливались в корнеплодах (Peck N.H., 1981).

Исследованиями Б.Г. Ахиярова проведенными в 2005-2007 гг. на выщелоченном черноземе Республики Башкортостан максимальная урожайность корнеплодов столовой свеклы сортов Бордо 237 (53,3 т/га) и Двусемянная ТСХА (53,7 т/га) сформировалась в варианте с площадью питания 562,5 см2, а у сорта Цилиндра (42,0 т/га) – с площадью питания 450 см2.

Наибольшая урожайность товарных корнеплодов у сорта Бордо 237 составила 51,67 т с 1 га, у Двусемянной ТСХА - 52,15 т/га с площадью питания 450 см2 и сорта Цилиндра - 40,58 т/га – с площадью питания 337,5 см2. Наиболее экономически эффективным возделывание столовой свеклы сортов Бордо и Двусемянная ТСХА было при размещении растений по схеме 45х10 см (450 см2), а у сорта Цилиндра – с площадью питания 45х7,5 см (337,5 см2).

Уровень рентабельности составил у сорта Бордо 237 – 458 %, Двусемянная ТСХА – 464 % и Цилиндра – 355 %.

Для формирования определенной густоты насаждений маточные посевы необходимо прореживать. При посеве столовой свеклы с междурядьями 45 см по данным Н.М. Ткаченко (1983) и П.Ф. Кононкова (1984) прореживать необходимо через 8-10 см, что позволит получить до 150-160 тыс. маточных корнеплодов на 1 га. Другие исследователи (Буренин В.И. 1983; Кивер Г.Ф., 1985) предлагают прореживать через 4-5 см, чтобы получить 220-230 тыс.

маточников с 1 га. Встречаются рекомендации об увеличении расстояния между растениями до 10-15 см (Еременко Л.Л. и др., 1977).

По данным Д. Грей (1990), А.С. Горячих (1995), Т.А. Горбунова (1996) и В.Д. Карпеченко (1998) основные затраты на возделывания маточных корнеплодов приходится на использование ручного труда при прореживании посевов и доочистки корнеплодов.

С целью повышения эффективности возделывания столовой свеклы Ю.С.

Дунаева (2011) предлагает на сильно засоренных посевах применять баковые смеси гербицидов «оптима + пирамин турбо (0,8 + 2) л/га» сразу после посева в сочетании с двухкратной обработкой смесью «бетанал 22 + карибу + оберегъ»

(0,8 л/га + 0,03 кг/га + 0,06 л/га) в фазах 2-4 и 4-6 настоящих листьев.

Экономический эффект при этом составляет 292 чел. час/га, урожайность повысилась на 8-10 процентов.

среднепоздние сорта и гибриды столовой свеклы отечественной селекции отличались повышенным содержанием сухого вещества, сахаров, бетанина и меньшее накопление нитратов, у них значительно снижалось содержание нитратов в корнеплодах. Сохранность корнеплодов относящихся к среднепоздней группе созревания в среднем за 7 месяцев хранения, была в среднем на 2,6% выше, чем ранне- и среднеспелых, а потери от болезней – на 2,1–1,8 процентов.

В последние годы многие исследователи проводят экспериментальные исследования с использованием метода штеклингов для увеличения количества посадочного материала, семенной продуктивности и качества семян столовой свеклы. Ряд ученых (Буренин В.И.,1983 и др., Рабунец Н.А., 1983; Ермоленко И.В., Ключников В.И., 1986; Давиденко Н.П., 1987; Буренин В.И., 1996;

Казарцев А.И., Чернышева А.Т., 1996) рекомендуют проводить поздневесенние посевы без прореживая.

Другие ученые как Н.П. Давиденко (1987), В.И. Шутенко, В.И Буренин (1996) и Т.А Горбунова (1996) предлагают проводить раннелетние загущенные посевы посадочного материала в первый год и уплотненную посадку мелкими корнеплодами во второй. В загущенных посевах норму высева они рекомендуют устанавливают с таким расчетом, чтобы при широкорядном посеве с междурядьями 45 см получить 25-30 всходов на п.м. рядка без дальнейшей прорывки растений, а к уборке получить высокий выход посадочного материала.

Эффективность использования метода штеклингов для повышения выхода посадочного материала подтверждается многочисленными исследованиями зарубежных ученых (Ulrich, A., 1958; Watson, D.J. 1972; Casalicchio G., Graziano P.L., 1987; Barker A.V., 1989; Bottcher H., 1999; Chaoni H., Brickner A., 2000).

Такой способ за счет лучшего водного, пищевого и температурного режимов почвы позволяет на 2-3 дня ускорить появление всходов, снизить пораженность проростков корнеедом на 20-25%, увеличить коэффициент выхода посадочного материала в 1,5-2,0 раза, сократить площади посевов и производственные затраты более чем в 2 раза. Полученный однородный по размерам и массе посадочный материал, выращенным по методу штеклингов, обеспечивает не только хорошее качество е уборки и хранения, но и равномерное развитие растений и созревание семян (Chessin D.A., Hiks J.R., 1988; Kaack K., 1988).

Учитывая, что вопросы по использованию штеклингов в качестве посадочного материала при возделывании столовой свеклы на семенные цели изучены недостаточно, требуется в условиях Республики Татарстан более углубленно изучить данный метод.

Расхождение во мнениях ряда ученых об оптимальном сроке посева и густоты насаждения маточной свеклы говорит о том, что исследования проведены в различных почвенно-климатических условиях, а в условиях Предкамья Республики Татарстан научные разработки по технологии возделывания столовой свеклы на семенные цели ранее не проводились.

Поэтому, данный вопрос является актуальным и требует дополнительного изучения.

1.4. Семенная продуктивность столовой свеклы в зависимости от площади питания и массы маточных корнеплодов ВНИИССОК совместно с другими научными учреждениями координирует семеноводство столовой свеклы и рекомендует перспективное их развитие в ЦЧЗ, Ставропольском, Краснодарском, Алтайском и других регионах РФ. По данным П.Ф. Кононкова, И.П. Фирсова, В.Г. Скворцов (1988) общий объем производства семян столовой в этих регионах составляет около 75- процентов.

Учитывая низкую сортовую адаптивность произведенных там семян к почвенно-климатическим зонам других регионов, а также высокие затраты на их перевозку, то возделывание их становится малорентабельным. Поэтому, по данным ряда ученых (Бельков Н.П., Дудорон И.Т., 1986; Лудилов В.А., 1987;

Горячих А.С., 1995; Горбунова Т.А., 1996;) важно освоить новые, эффективные с точки зрения научно-обоснованные приемы возделывания столовой свеклы в конкретных почвенно-климатических условиях, так как при этом лучше используется метеорологические условия, материальные ресурсы и в целом организация их производства.

Минеральные удобрения оказывают влияние на осыпание семян.

Например, исследованиями А.Н. Калинина (2008) установлено, что азотные удобрения N45 способствуют увеличению осыпаемости семян по сравнению с контролем на 2,5% (2,5 ц/га), а при внесении фосфорных и калийных удобрений по 60 кг д.в./га осыпаемость снизилось до 0,1-0,4 ц/га. При внесении N45Р60К осыпаемость семян столовой свеклы была незначительной. Полное внесение минеральных удобрений способствовало увеличению урожайности семян на 38,3 %, по сравнению с контролем.

Внесение навоза в дозах 20 и 40 т/га под семенники столовой свеклы отдельно и в сочетании с минеральными удобрениями (N30P40K90) повысило урожайность семян на 0,23-1,35 и 1,1-1,9 т/га по сравнению с вариантом без внесения удобрений. Некорневая подкормка семенников микроэлементами дополнительно повысило урожайность семян на 11-13 процентов (Мартынюк И.В., 2009).

В литературных источниках достаточно полно освещены вопросы о влиянии размера корнеплода на урожай семян столовой свеклы. Многие исследователи размер корнеплода увязывают с оптимальной площадью питания (Красочкин В.Г., 1955; Рабунец Н.А., 1983; Буренин В.И., 1983; Горячих А.С., 1995; Юнусов Р.А., 2002).

Применение мелких посадочных корнеплодов для повышения семенной продуктивности В.А. Князев (1984) объясняет тем, что при позже и гуще посеяном и убранном посадочном корнеплоде меньшей степени происходит уменьшение в них содержания низкомолекулярных веществ. Такие корнеплоды более экономно расходуют запасные вещества на дыхание, более устойчивы к болезням, как в период хранения, так и в период роста и развития.

Исследованиями М.М. Адилова (2010) было выявлено, что при посадке крупных и средних маточных корнеплодов приживаемость была на 2-3 % выше, отрастание листьев на 3-4 дня и стрелкование на 2-3 дня наступали раньше, чем при посадке мелких корнеплодов. Цветение и созревание семян проходили в одинаковые сроки и не зависели от массы маточных корнеплодов.

Максимальный урожай семян столовой свеклы получен при посадке средних корнеплодов с площадью питания 0,21 и 0,28 м2, чуть ниже при посадке мелких маточных корнеплодов с площадью питания 0,14 и 0,21 м2.

В опытах Р.З. Хамитова (2010) большее нарастание листовой поверхности в фазе цветения (0,891 м2) на одно растение отмечалось при размещении по схеме 70х50 см с массой корнеплодов 300-800 г. Снижение площади питания растений до 70х20 см и уменьшение массы корнеплодов 50-150 г привело к уменьшению площади листовой поверхности до 0,419 м 2. Однако, несмотря на то, что в первом случае величина листовой поверхности на одно растение превышало более чем вдвое, то общая величина листовой поверхности на 1 га было выше при загущенных (70х20 см) посевах высадки корнеплодов массой 50-150 г.

В условиях Новосибирской области исследованиями В.В. Чагина (2010) установлено, что максимальный прирост ботвы столовой свеклы происходило до середины августа. В среднем за три года максимальное нарастание биомассы ботвы наблюдалось при посеве 10 мая (166,7 г на 1 растение), при посеве 20 мая она снизилась до 158,3 г на 1 растение, а при посеве 30 мая - до 151,6 г на растение.

Н.И. Орловский (1961) отмечает, что в умеренно увлажненных условиях крупность посадочных корнеплодов имеет большее значение в получения высоких урожаев семян, чем в районах с обильными осадками.

По данным Щепеткова Н.Г., Жанбыршиной Н.Ж. (2007) и Жанбыршиной Н.Ж. (2010) больше ветвление происходило при посадке маточников в средние сроки, наименьшее - в поздние сроки. Больше боковых разветвлений отмечалось на главных побегах (54,7-57,2 %). Побегов первого порядка ветвления (32,9-36,8 %) больше формируется на розеточных побегах. Наиболее крупные семена формируются на центральном и розеточных побегах (71,4 %, масса семян с 1 семенника 52,2 г) при среднем сроке посадки маточных корнеплодов.

Исследованиями, проведенными в условиях сухостепной зоны Северного Казахстана, при посадке в средние сроки (при прогревании почвы до +10…+120С на глубине 5 см) отмечается большая приживаемость корнеплодов, меньше усохших растений и «упрямцев», сохранность к уборке достигает 84,6-86,5 % (Жанбыршина Н.Ж., 2010). При посадке корнеплодов в эти сроки по ее данным получен наибольший урожай семян столовой свеклы, масса семян с центральных и розеточных побегов составила 55,8-58,8 %, а доля крупных и средних фракций семян составила 71,4-76,0 процентов.

Согласно ОСТу 10.62.87 и ОСТу 10.63.87 посадочные корнеплоды по диаметру делят на две группы: первая - от 80 до 100 мм; вторая - от 60 до мм, при этом допустимые отклонения от принятых стандартов допускается не более 10 %. Согласно данным стандартам допускается маточники с дефектами:

царапины, порезы до 3 мм глубины и не более 30 мм длины, с ссадинами не более 3 см2. С такими дефектными повреждениями допускаются маточные корнеплоды не более 7 процентов (Павлов Л.В., Томян С.М., Горчакова Н.О., 1988).

Промышленная технология возделывания семян столовой свеклы предусматривает пригодность маточников к применению механизированных работ, а следовательно, выращивать выровненные корнеплоды как по величине поперечного диаметра, так и по массе, что позволит применять более однородный посадочный материал для посадки (Горячих А.С., 1995).

Из приведенных литературных источников нет единого мнения о роли массы корнеплода в формировании урожая и качества семян столовой свеклы.

Вероятно, это объясняется тем, что при обобщении результатов своих исследований они не учитывали климатические условия, в которых возделывались маточные корнеплоды. Например, если формировались мелкие корнеплоды в следствие неблагоприятных факторов внешней среды, то урожайность семян снижается, если крупные и мелкие корнеплоды (до 200 г) выращенные в благоприятных условиях на высоком агрофоне от летних сроков посева, а также по методу штеклингов, то по урожайности семян они не уступали крупным корнеплодам.

Следовательно, семенная продуктивность столовой свеклы зависит от величины и сроков посева маточных корнеплодов. Возникает вопрос, а нельзя ли увеличить урожайность семян столовой свеклы с единицы площади при посадке мелких корнеплодов путем определения соответствующей площади питания семенников. Данный вопрос с учетом массы маточных корнеплодов и площади питания семенников требует в существенном уточнения, и особенно для нашего региона - зоны недостаточного увлажнения.

Отечественными учеными проведено множество исследований по изучению площади питания для посадочных корнеплодов столовой свеклы в различных почвенно-климатических условиях Российской Федерации (Карпеченко П.В., Павленко Ю.Е., 1974; Прохоров H.A., Макарова С.Л., 1981;

Добротворцева A.B., Пастух H.A., 1984; Петров В.А., Зубенко В.Ф., 1991 и др.) Изучив и обовщив материалы экспериментальных исследований по изучению площади питания поведенных немецким ученым Эвальдом Вольни И.И. Синягин (1975) отмечает, что максимальный урожай при прочих равных условиях достигается только при оптимальной площади питания. Также отмечается, что выявлена тесная зависимость сроков созревания и густоты посева. При загущенных посевах происходит ускоренное прохождение фаз развития растений и более раннее их созревание.

В своих опытах В. И. Эдельштейн (1962) подтвердив выводы Вольни, отмечает, что чем короче период вегетации, тем меньше должна быть площадь питания для получения максимального урожая.

По данным И.И. Синягина (1975) сильнее ветвление семенников свеклы и большая площадь питания не приводит к росту урожайности семян, а напротив, приводит к растягиванию сроков цветения, в результате более позднему созреванию и потере урожая.

В зонах неустойчивого увлажнения посадка корнеплодов рекомендовалась по схеме 70x70 см. На основании последних проведенных исследований, ряд авторов приходят к мнению о необходимости установления различных схем посадок с учетом величины фракций корнеплодов для каждой почвенноклиматической зоны (Горячих A.С., 1995). По его данным с уменьшением площади питания (от 4900 (70x70 см) до 2450 (70x35 см) см2) отмечается повышение продуктивности фотосинтеза, а следовательно создаются более благоприятные условия для формирования семян.

В результате проведенных исследований В.И. Буренин (1983), А.С.

Горячих (1995) рекомендуют высаживать корнеплоды диаметром 8-10 см по схеме 70х35-40, диаметром 6-8 см – 70х25-30 см и мелкие (диаметром 4-5 см) – 70х20-25 см.

Вместе с тем, К.Н. Хучуа (1968) отмечает, что более высокая семенная продуктивность достигается при площади питания 71х71см.

Исследованиями (Синягина И.И., 1975; Шутенко В.И., Буренина В.И., и др.) установлено, что при загущенных посадках маточных корнеплодов не ухудшались показатели качества семян, а в некоторых случаях отмечалось их улучшение.

Несмотря на ряд противоречивых данных о влиянии размера и массы корнеплода, а также площади их питания приведенных при анализе литературных источников можно отметить, что большинство авторов отмечают:

1. При малых площадях питания семенные растения быстрее проходят фазы развития, ускоряется цветение и созревание семян;

2. При загущенных посевах запасы наиболее полно используются питательные вещества на формирование и налив семян;

передвижения ассимилянтов, ускоряется образование побегов низших порядков и резко сокращается число побегов высоких порядков.

4. При уменьшении площади питания урожайность семян с одного растения снижается, но повышается с единицы площади.

Семенная продуктивность маточных корнеплодов, как показывают исследования, зависит от массы и размера корнеплодов, густоты их насаждений. Однако, в связи с изменением культуры земледелия, севооборотов, количества и качества защитных мероприятий в последние годы возможны изменения в выборе питания растений на основе применения современных ресурсосберегающих технологий возделывания столовой свеклы.

Таким образом, анализ литературных источников показал, что влияния сроков посева и густоты насаждения на урожайность маточных корнеплодов, а также влияния площади питания, размера маточных корнеплодов на семенную продуктивность столовой свеклы противоречивы. Вместе с тем недостаточно комплексно изучены от посева семя, на получение маточных корнеплодов, с дальнейшим использованием их в качестве посадочного материала с целью получения семян. В связи с этим, возникла необходимость закладки полевых опытов с целью изучения процессов формирования урожая корнеплодов и семян столовой свеклы в условиях Предкамья Республики Татарстан.

Глава II. УСЛОВИЯ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Климатические ресурсы Республики Татарстан и погодные По климатической характеристике Республика Татарстан расположена на северной части Среднего Поволжья, в месте слияния реки Волга и Кама.

С севера на юг протяженность территории составляет более 270, а с запада на восток – около 460 км. Общая площадь территории 67,8 тыс. кв. км, леса занимают около 17 % площади.

Важным показателем происходящих в органической природе, является показатель теплообеспеченности. Климат территории республики умеренно континентальный. На усиление континентальности климата влияет ослабление западного переноса воздушных масс, что проявляется в удлинении зимы, повторение заморозков в начале и конце лета и сокращении переходных периодов. Континентальность климата по данным П.Т. Смолякова (1947) особенно выражена в период вегетации растений (весной и летом до 45 %) и слабее осенью (около 10 %).

Татарстан довольно богат солнечными днями, годовое число часов солнечного сияния равно 1943, что на 23,4 % больше чем в Москве. За вегетационный период На каждый гектар посевов за вегетационный период приходится 12,27 млрд кДж фотосинтетически активной радиации. В мае поступает 0,61, июне – 0,65, июле – 0,60, августе -0 0,56 и за сентябрь – 0, млрд. ккал/га.

За вегетационный период сумма положительных температур составляет 2400-26000С, выше +50 – 2300-25000С, выше +100 – 2100-22000С и выше +150 – 1400-16000С.

Считается, что термические ресурсы районов свеклосеяния необходимо оценивать суммой температур выше +50 (Волянский и др, 1979). По данным Украинского научно-исследовательского гидрометеорологического института, потребность свеклы в тепле за период от сева до хозяйственной спелости составляет 23400 активных температур. Следовательно, в Татарстане общие термические ресурсы соответствуют потребности свеклы столовой в тепле.

В зависимости от рельефа, высоты местности и облачности, среднегодовая температура воздуха составляет +2…+30 С. Максимальная положительная среднесуточная температура воздуха (+18…+200 С) отмечается в июле.

Максимальные температуры воздуха летом иногда повышается до +37…+39°С.

Январь отмечается самым холодным месяцем в году (-13…-140С), с понижением температуры в отдельные годы до – - 44… -480С. Положительные среднемесячные температуры воздуха на территории республики отмечается с апреля по октябрь, отрицательные - с ноября по март.

Наступление весны в Татарстане обычно отмечается 10-20 апреля, которая характеризуется быстрым повышением температуры, вызванным увеличением притока солнечной радиации и теплого воздуха с юга, уменьшением облачности. Весенние заморозки в воздухе заканчиваются 20-25 мая, а на почве на 5-10 июня.

Продолжительность безморозного периода на территории республики составляет 120-140 дней. Прекращение вегетации растений отмечается 20- октября.

Устойчивая зимняя погода со среднесуточной температурой воздуха С отмечается в среднем 15-20 ноября, в последние годы – в первой декаде декабря. Продолжительность зимнего периода составляет около 5 месяцев. За зимний период в среднем выпадает 120-140 мм осадков, средняя высота снежного покрова составляет 35-45 см, а продолжительность снежного покрова в зависимости от наступления весны составляет 140-160 дней. Почва в конце зимы промерзает на глубину до 60-110 см.

Республика Татарстан находится в зоне неустойчивого увлажнения, годовое количество осадков выпадает в пределах 400-500 мм, из них в теплый период около 65-75%. Средняя годовая абсолютная влажность воздуха составляет 7,2 мб, летом она возрастает до 14-15 мб, зимой – не превышает мб. Относительная влажность летом составляет 60-70%, зимой – 80- процентов. Преобладающие ветры – юго-западные, средняя скорость ветра составляет 3-5 м/сек, иногда - до 30 м/сек.

По термическим ресурсам и влагообеспеченности растительного покрова в течение вегетационного периода территория РТ разделена на четыре агроклиматических района (Люлин В.В., 1992; Шакиров А.Ш., Хисматуллин М.М., 2006).

Первый агроклиматический район Предкамье (место проведения наших исследований) – занимает северную часть территории республики с населением более 2,5 млн человек. Рельеф территории – слабоволнистая равнина с пологими склонами, лишь степень расчленнности нарастает к устью реки Вятки, Рельеф местности Вятко-Волжского водораздела приобретает горный характер, максимальные отметки высоты над уровнем моря составляют 170- м. Предкамье характеризуется наибольшим увлажнением (ГТК больше 1,0).

Количество осадков за период май-сентябрь составляет более 240 мм с колебаниями в пределах района от 245-265 мм. Максимальное количество осадков выпадает в июне – 60-65 мм. Сумма температур воздуха выше +100С за этот период составляет 2130-21500. Высокие среднесуточные температуры воздуха в июне-июле и выпадение осадков ливневого характера не обеспечивают достаточную влагообеспеченность растений из-за высокого испарения и стекания воды с полей, не успевая просачиваться в почву.

Второй агроклиматический район – Закамье характеризуется умереннопрохладным климатом, занимает возвышенную часть территории республики.

Сумма среднесуточных температур воздуха за период с температурами выше +100 составляет 2150-22000. Сумма осадков за вегетационный период составляет около 240-250 мм.

Предволжье занимает третий агроклиматический район, умеренно- теплым климатом, юго-западную часть республики. Температура выше +100С составляет 2200-22500. Сумма осадков за май-сентябрь составляет 230-250 мм.

Небольшую часть территории республики, наиболее теплым климатом занимает четвертый агроклиматический район - Западное Закамье. По степени влагообеспеченности относится к району недостаточного увлажнения (ГТК меньше 1,0), количество осадков за вегетационный период составляет 220- мм. Сумма среднесуточных температур выше +100С составляет выше 22500.

Для характеристики климатических условий в годы проведения опытов нами были использованы данные Метеопоста (в Помологическом саду Казанского ГАУ) находящейся на расстоянии около 1 км от места проведения исследований.

Характеристики среднесуточных температур воздуха и количество осадков выпавших за вегетационные периоды в годы проведения наших исследований приведены в таблицах 1 и 2. Погодные условия 2008, 2009 и 2011 гг.

характеризовались как оптимально увлажненные (ГТК 1,1-1,2), 2010 г.острозасушливый (ГТК 0,4).

Вегетационный период 2008 г. сопровождался обильными осадками и высокими температурами воздуха (рис. 1). В мае среднесуточная температура воздуха составила +12,30С, в июне - +17,30С, июле - +21,20С, августе - +20,70С, что на 0,8, 0,2, 1,5, 1,7 градусов была выше среднемноголетней. В сентябре среднесуточная температура воздуха была на +6,10С ниже среднемноголетней.

В мае выпало 37,6 мм осадков, в августе – 41 мм, что на 3,4 и 12,0 мм ниже среднемноголетних значений. Июнь, июль, и сентябрь характеризовались высоким выпадением осадков по сравнению со средними многолетними на 5,2, 28,6 и 5,9 мм. Следовательно, погодные условия были благоприятными для выращивания маточных корнеплодов столовой свеклы.

Погодные условия в 2009 года (рис. 2) характеризовались повышенной температурой воздуха и недостатком выпадением осадков.

Среднемесячная температура воздуха в мае была на + 0,80С выше среднемноголетней. Осадков выпало 16,3 мм, что на 22,7 мм ниже нормы.

В июне среднесуточная температура воздуха превышала на + 2,80С среднемноголетней.

За месяц выпало всего 68,4 % осадков от нормы. В первой декаде июля выпали осадки ливневого характера.

Среднесуточная температура воздуха за вегетационные периоды в годы проведения опытов Количество осадков выпавших за вегетационные периоды в годы проведения исследований, мм Рис. 1. Агрометеорологические условия вегетационного периода, 2008 г.

Рис. 2. Агрометеорологические условия вегетационного периода 2009 г.

За месяц выпало 67,2 мм осадков, или больше среднемноголетней нормы на 8,2 мм. Среднесуточная температура воздуха в августе составила + 16,90С, что была близка к среднемноголетнему значению (норма 17 0С). Сумма осадков за месяц составила всего 45 мм, меньше на 8 мм от среднемноголетней нормы.

Повышенным температурным режимом (+ 14,20С) при норме + 10,60С и недобором осадков (20 мм), против 50 мм по норме характеризовался месяц сентябрь.

Лимитирующим фактором для роста развития растений свеклы столовой в 2009 г. являлось повышенная среднесуточная температура воздуха и недостаточное выпадение осадков в начале и конце вегетации.

Погодные условия 2010 года характеризовались как экстремально засушливыми, он был необычен как по среднесуточным показателям температуры воздуха, так и по выпадением осадков (рис. 3). В мае среднесуточная температура воздуха превысила среднемноголетние значения на +5,10С, в июне – на +3,60С, в июле – на +5,90С, августе – на +5,50С и в сентябре на +3,00С, Такая погода с повышенным температурным режимом не благоприятствовала росту и развитию свеклы столовой, как для получения маточных корнеплодов, так и семенного материала. Осадки в мае составили 25,7 мм, что составляет 65,9 % от нормы. В июне осадки выпали всего 0,9 мм или 1,6 % от нормы. Осадков в июне выпало 4,6 мм, недобор осадков составил 54,4 мм.

Сумма осадков за август месяц составил 65,8 % от нормы. В сентябре выпало около 50 % осадков (24,5 мм).

влагообеспеченности.

Температурный режим был выше от среднемноголетних данных на 23,4 количество выпавших осадков составило в июне всего 0,9 мм, в июле 4,6 мм, что отрицательно сказалось на приживаемости посадочных корнеплодов и формирования семенной продуктивности столовой свеклы.

Рис. 3. Агрометеорологические условия вегетационного периода 2010 г.

Рис. 4. Агрометеорологические условия вегетационного периода 2011 г.

Среднесуточная температура воздуха в мае 2011 г. составила +13,80С или на +1,70С выше среднемноголетней (рис. 4). Сумма осадков за месяц составило 15,8 мм или на 23,2 мм ниже среднемноголетней нормы.

В июне месяце среднесуточная температура воздуха была близка к среднемноголетней норме и составила +17,10С. Осадков за месяц выпало 88, мм или на 32,2 мм больше среднемноголетних значений. Июль месяц характеризовался недостаточным выпадением осадков (37,8 мм), что составило 64,1 % от нормы. Среднесуточная температура воздуха была повышенной и составила +22,10С, что на +3,1 градуса превышала среднемноголетней. В августе среднесуточная температура воздуха составила +18,10С, что 1, меньше среднемноголетней, а за месяц выпало всего 10,2 мм осадков (19,2 % от нормы). Сентябрь характеризовался высокими среднесуточными температурами воздуха +11,90С, больше на +1,00С и обильным выпадением осадков 71 мм, что превышает на 21 мм среднемноголетних значений.

Следовательно, 2011 год характеризовался недостаточным обеспечением продуктивной влагой в период вегетации свеклы столовой и оптимальными значениями температуры воздуха.

В целом, агрометеорологические условия в годы проведения исследований были благоприятными, за исключением острозасушливого 2010 г., для формирования посадочных корнеплодов и формирования семян свеклы столовой.

2.2. Почвенный покров республики и характеристика По данным ОАО «Республиканский кадастровый центр «Земля» по состоянию на 1 января 2008 г. Из общего количества земель (6783,7 тыс. га) сельскохозяйственные угодья занимают 4542,6 тыс. га, на долю пашни приходится 3443,8 тыс. га, сенокосов – 132,1, пастбищ – 927,5 и многолетних насаждений – 38,5 тыс. га. От общей площади сельскохозяйственных угодий черноземы занимают 1731,2 тыс. га (37,3 %), серые лесные – 1617,8 тыс. га (34,7 %), дерново-подзолистые – 291,1 тыс. га (6,3 %). На долю остальных почв (коричнево-серые, дерново-карбонатные, пойменные и др.) приходится 902, тыс. га (21,7 %) (Нуриев С.Ш., Лукманов А.А., Хуснутдинов К.М., Салимзянова И.Н., 2009).

Свыше 70 % площадей сельхозугодий в РТ расположены на склонах различной крутизны: в т.ч. пашни на склонах крутизной до 1° – 42,4 %, от 1 до 3° – 52,0 % и от 3 до 5° – 5,6 процентов.

По данным ФГУ ЦАС «Татарский» за 15 лет средневзвешенное содержание гумуса в Республике Татарстан снизился на,02%, подвижного фосфора – на 7,5 мг/кг, обменного калия – на 2,4 мг/кг почвы. Площади пашни с низким и очень низким содержанием гумуса за этот период в Республике Татарстан уменьшились на 1264,1 тыс. га, а с повышенным и высоким содержанием гумуса, напротив, увеличилась с 388,1 до 864,1 тыс. га (Попов П.Д., 1997; Алиева Ш.А., Шакирова В.З., 2000).

Наиболее контрастная картина по содержанию гумуса наблюдается в различных почвенно-климатических зонах республики. В Предкамье содержание гумуса колеблется от 1,6 до2,6%, Закамье – от 4,5 до 8,0 % (в среднем 5,5 %), Предволжье – от 3,5 до 6,2 % при средневзвешанном значении 5,1 %.

Для достижения положительного баланса гумуса на почвах республики необходимо ежегодная распашка и посев многолетних трав на площади тыс. га, запашка сидератов и соломы на площади 745 тыс. га, внесение навоза на площади 7,3 тыс. га.

На этот период площади кислых почв в республике занимают 1449,6 тыс.га (44,2 %), в том числе слабокислые 1179,2 тыс.га (35,9 %), среднекислые – 236, тыс. га (7,8 %), сильнокислые – 33,4 тыс. га (1,0 %).

Средневзвешенное содержание подвижного фосфора в Республике Татарстан в настоящее время составляет 134,4 мг/кг почвы. Почвы с низким и очень низким содержанием подвижного фосфора составляют 141,4 тыс. га (4, %), средним – 31,5 % (1027,9 тыс. га), высоким и очень высоким – 1035,0 тыс.

га или 31,4 процента.

Среднее содержание обменного калия по республике составляет 135, мг/кг почвы. С низким и очень низким содержанием обменного калия площади в республике составляют 111 тыс. га (3,3 %), средним и повышенным 610,2 тыс.

га (18,6 %) и 1182,4 тыс. га (36,1 %) соответственно и высоким и очень высоким 42 процента или 1383,2 тыс. га.

Микроэлементами: молибденом, марганцем, бором, кобальтом и цинком почвы республики характеризуются средней степенью обеспеченности, медью высокой.

Площади подверженных водной эрозии в республике составляет 1672, тыс. га, в т. ч. пашни -1332 тыс. га. Эрозионно-опасными являются 662 тыс. га пашни, а 197 тыс. га - дефляционно-опасными. На 2859 тыс. га сельскохозяйственных угодий необходимо проводить известкование почв, в том числе на 2546 тыс. га пашни.

В верхнем горизонте дерново-подзолистых почвах по данным (Винокурова М.А. и др., 1962) гумуса содержится около 2,5 %, а в подзолистом горизонте его количество падает, уменьшаясь в 2-4 раза. Степень насыщенности почв основаниями у этих почв составляет 75-80 %, рН (солевой вытяжки) - 5-5,4. Почва содержит молибдена около 0,05-0,15 мг на 1 кг почвы, бора - 0,30 мг, марганца - 50-70 мг/кг почвы. По почвенному плодородию эти сравнительно бедны питательными элементами (гумусом, азотом, фосфором), бесструктурны, легко заплывают и подвергаются эрозии.

По содержанию перегноя и степени развития дернового процесса, серые лесные почвы подразделяются на светло-серые, серые, темно-серые. Средняя мощность пахотного горизонта у серых лесных почв достигает 26-32 см, а содержание гумуса – 3,6-5,7 %, насыщенность основаниями - 85-95 процента, рН солевой вытяжки - 5,2-6,1. Плотность сложения (равновесная) пахотного Максимальная гигроскопичность 2,4 -3,4 % от воздушно-сухой почвы.

Черноземы в республики являются преобладающим типом почв, в основном они сосредоточены в Закамья, затем в Предволжье. Черноземы богаты перегноем, насыщены основаниями больше, чем дерново-подзолистые и серые лесные почвы. Средневзвешенное содержание гумуса составляет 4,5-5, %. Мощность гумусового горизонта составляет 50-60 см, рН (солевой вытяжки) - 5,5-6,0, степень насыщенности основаниями - 91-97 процентов.

2.3. Объект, программа и методика исследований Объектом исследований были маточные посевы, а также семенники сорта столовой свеклы Хавская односемянная. Хавская односемянная прорастает одним ростком и не требует прореживания, устойчив к цветушности. Сорт среднеспелый, вегетационный период составляет 120-130 дней. Корнеплод темно-красный окраски, округлый, массой 300-500 г. Мякоть корнеплода красная, нежная, сочная, без колец с отличными вкусовыми качествами. Сорт устойчив к поражению вредителями и болезнями, к атмосферной и почвенной засухе, отличается хорошей лежкостью и опробкованию тканей при Средневолжском регионе.

Химический состав корнеплодов: содержание сухого вещества - 17,6 - 19, %, сахара - 12,6-13,7 %, вкус хороший - 4-5 баллов. Средний урожай корнеплодов составляет около 70 т/га.

В соответствии с задачами исследований полевые опыты проводились в учебно-опытном хозяйстве Казанского ГАУ на дерново-подзолистых почвах в 2008-2011 гг. в четырехпольном овощном севообороте. Схема чередования культур: 1 - чистый пар (с внесением 40 т навоза на 1 га); 2 - ранний картофель;

3 - свекла столовая; 4 - капуста.

По результатам агрохимических показателей почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистого гранулометрического состава с содержанием гумуса (по Тюрину) 2,6 %, поглощенных оснований 19, ммоль/100 г, гидролитическая кислотность 5,1. Содержание подвижного фосфора (Р2О5) и обменного калия (К2О) по Кирсанову соответственно 195 и 179 мг/кг почвы, рНсол. 5,6.

Для решения поставленных задач были заложены один полевой двухфакторный опыт по изучению влияния сроков посева и норм высева. А так же однофакторный опыт по изучению схемы посадки (площадь питания) и массы посадочных корнеплодов на продуктивность и качество семян столовой свеклы.

Полевые опыты проводились в соответствии с основными требованиями методики научных исследований (Доспехов Б.А., 1985). Агротехника возделывания столовой свеклы опыте была общепринятая для выращивания маточных корнеплодов и производства семян.

Опыт 1. Влияние сроков посева и норм высева столовой свеклы на выход посадочных корнеплодов (2008-2010 гг.).

Фактор А - Сроки посева: 1). 10 мая; 2). 20 мая; 3). 30 мая.

Фактор В – Нормы высева (тыс. шт/га): 1). 333; 2). 444; 3). 555.

Площадь делянки 72 м2. Повторность трехкратная, размещение делянок систематическое. После уборки предшественника вносили сложные минеральные удобрения - азофоску (N60Р60К60 кг д.в./га) и провели вспашку.

Весной, провели закрытие влаги, предпосевную культивацию, посев осуществляли овощными сеялками СОН-2,8А, с нормой высева согласно схеме опыта. Для посева использовали семена сорта Хавская односемянная. После посева провели прикатывание посевов ЗККШ-6, против сорняков в фазе 2- настоящих листьев обработали гербицидом баковой смеси (Бетанал Эксперт АМ, КЭ 1,5 л/га + Центрион, КЭ 1,0 л/га). Против корнееда семена протравливали фентиурамом 3,5 г/кг семян. Против свекловичной блошки посевы опрыскивали инсектицидом Би-58 новый 40 % к. э. в дозе 0,5 л/га. В период вегетации столовой свеклы провели две междурядные обработки КОНна 5-6 и 8-10 см. Уборку и сортировку корнеплодов проводили в ручную.

Хранение маточных корнеплодов осуществляли в типовом овощехранилище Учхоза Казанского ГАУ при температуре +1…+30С.

Опыт 2. Влияние схемы посадки (площадь питания) и массы посадочных корнеплодов на продуктивность и качество семян столовой свеклы (табл. 3).

Схема посадки маточных Масса маточных Расчетное количество Удобрения вносились после уборки предшественника под вспашку – N60Р60К60 кг д.в./га (азофоска). Весной при наступлении физической спелости почвы проводили боронование в два следа. Перед посадкой проводилась культивация культиваторами КПЭ-3,8 на глубину 16-18 см и нарезка борозд КРН-4,2.

Посадка маточных корнеплодов проводили 10 мая вручную в борозды по шнуру с соблюдением схемы посадки. В течение вегетации проводились три междурядных обработки по мере прорастания сорняков на 5-6, 6-8 и 8-10 см.

Срезка и обмолот семенников проводились вручную.

Полевые опыты проводились в соответствии с основными требованиями методики научных исследований, проведения наблюдений, учетов и лабораторные анализы общепринятыми методами и соответствия ГОСТам.

Для решения поставленных задач нами были проведены следующие учеты, анализы и наблюдения:

1. Фенологические наблюдения проведены по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985), рекомендаций по агротехнике возделывания столовой свеклы (1978, 1982, 1987, 1989,1992, 2006).

В процессе вегетации семенников столовой свеклы проводили наблюдения за наступлением фенологических фаз:

- фаза розетки листьев – отмечалась при формировании листьев на головке высаженного корнеплода;

- стеблевание – отмечалось, когда у растений появились цветоносные побеги;

- цветение – считали начавшимся, если у растений появились цветки и пыльники. При появлении этого признака у двух третьей растений, отмечали фазу полного цветения;

-образование плодов – отмечали, когда они вполне сформировались, но околоплодники имели зелный цвет, а собственно семя жидкую -созревание семян – отмечалось при побурении околоплодника и мучнистой консистенции плода;

2. Содержание гумуса определяли по методу Тюрина (ГОСТ 26213-91), гидролитическую кислотность - по Каппену-Гильковичу (ГОСТ 26212-91), степень насыщенности основаниями - расчетным методом, нитратного азота – ионометрическим методом Л.И. Державина, И.К. Рябченко и др. (1981) в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26951-86), подвижного фосфора по методу Чирикова, Кирсанова на электроколориметре (ГОСТ 26204-91), обменного калия по Кирсанову на пламенном фотометре по методу Л.С. Радова (1978) (ГОСТ 26204-91). Определение рН (солевая) проводилась по методу ЦИНАО (ГОСТ 26212-91). Агрохимические анализы образцов почвы и растений проводили в аналитической лаборатории ГНУ «ТатНИИСХ» РАСХН и кафедры «Растениеводство и плодоовощеводства» Казанского государственного аграрного университета;

3. Содержание продуктивной влаги проводили в основные периоды вегетации: полные всходы, начало интенсивного накопления сухих веществ в корнеплодах и при уборке урожая в 3-кратной повторности в слое почвы 0-30 и 0-100 см - термостатно-весовым методом. Определение коэффициента водопотребления проводили по формуле А.Н. Костякова (1970);

4. Засоренность посевов определяли в трех местах делянки в фазе всходов и перед уборкой урожая путем подсчета сорняков на постоянных площадках по 0,33 м (Б.А. Доспехов, 1985; Б.А. Доспехов, И.П. Васильев, А.М. Туликов, 1987);

5. Площадь листовой поверхности определяли по методу Н. И. Орловского (1961), где произведение длины на ширину умножали на коэффициент и получали площадь листа. Применительно к семенникам для листьев нижнего и среднего яруса коэффициенты перерасчета составляли 0,7, для верхнего-0, (Гизбуллин Н.Г., Ткаченко В.Д., 1980);

6. Фотосинтетический потенциал растения (ФПР) – определялся как произведение средней суммарной площади листовой поверхности одного растения на длительность вегетационного периода (Зеленский М.И., Могилева Г.А., 1980; Зубенко В.Ф., 1986;), и определяясь по формуле:

Фпр=((Л1+Л2) x t1+ (Л2+Л3) x t2 + (Л3+Л4) x t3)/2, где Фпр – фотосинтетический потенциал растения, м2 x сутки;

где Л1, Л2, Л3 – площадь листьев одного растения в момент учета, м2;

t1, t2, t3 – продолжительность периодов, сутки;

7. Высоту растений семенников измеряли мерной рейкой у 50 растений в трех кратной повторности. Учет количества стеблей проводили на тех же растениях, у которых измеряли высоту. Одновременно с учетов высоты определяли и тип растений:

- 1-тип – растения, имеющие один главный плодоносящий стебель;

- 2-тип растения, имеющие несколько плодоносящих стеблей при явно выраженном главном;

- 3-тип - растения, состоящие из нескольких стеблей без ярко выраженного главного стебля (Методика исследований по свекле, 1986);

8. Определение лабораторной всхожести проводилось по четырем пробам, каждая из которых состояла из 100 семян. При определении лабораторной всхожести перед проращиванием семена замачивали по отдельным пробам в течение 2-х часов в воде с температурой +250С. После замачивания семена просушили на фильтровальной бумаге при температуре не более +25 0С в течение не менее 2-х часов. Для определения всхожести в качестве ложа для проращивания использовались салфетки из фильтровальной бумаги марки ФОС по ГОСТу – 12026-76, бумагу резали на полоски шириной 120 +/– 2 мм и длиной 2040 мм. Полоски бумаги вручную гофрировали, то есть складывали гармошкой (50 шт.) с высотой одной складки 20+1 мм. Салфетки укладывали в растильни для проращивания и увлажняли из расчета 35 мл. воды за 30 минут до посева. Проращивание велось в термостате при постоянной температуре +220С. Учет проросших семян проводился для определения энергии прорастания на четвертый день, а всхожести семян на седьмой день.

9. Учет состава биотипов в посеве семенников проводили перед срезкой растений на всей площади делянки во всех повторениях с выделением следующих групп растений:

- упрямцы – растения, которые не образовали цветоносных побегов;

- холостяки – растения с нормальным вегетационным развитием, но не завязавшие семена;

- недоразвитые – растения, отставшие в росте, которые находятся, как правило, в фазе стеблевания;

- преждевременно усохшие – растения, полностью усохшие задолго до уборки;

10. Оценку степени полегания семенников проводили путем подсчета семенных побегов на 1 м2 перед уборкой урожая. Результаты подсчета стоящих, пониклых и полеглых стеблей приводили в процентное соотношение;

11. Определение фракционного состава семян по диаметру проводили на ситах с круглыми отверстиями. Для этого использовали набор сит с диаметром отверстий 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5 и 5,5 мм. Масса рабочей пробы для фракционирования - 25 г. Повторность определения – двукратная. Время просеивания - 3 минуты. Рабочие пробы и отдельные фракции семян взвешивали с точностью до 0,01 г. Процентное содержание фракций семян вычисляли с точностью до 1 % (по числу) и до 0,1 % (по массе);

12. Одноростковость (Ос) и число клубочков определяли по рабочей пробе семян массой 20 г и в процентах вычислялась по формуле (ГОСТ – 22617.2 – 77):

13. Учет проводили с каждой делянки и выводили среднее значение по варианту.

Осыпаемость определяли в процентах от семенной продуктивности по формуле: Ос = М2 /(М1 + М2) * 100, где:

Ос – осыпаемость семян, %;

М1 – масса семян с одного растения после обмолота и очистки, г;

М2 – масса осыпавшихся семян на лутрасил после очистки, г;

М1+ М2 – семенная продуктивность растения, г/растения.

Потери семян от осыпания определяли из расчета на 1 растение (г/растение) и на единицу площади (ц/га);

Уборку и учт урожая корнеплодов свеклы столовой проводили сплошным методом прямого взвешивания, учитывая отдельно стандартную и нестандартную продукцию согласно ГОСТу Р51811-2001. Полученные данные обрабатывали математически методом дисперсионного анализа по Б.А.

Доспехову (1973);

15. Учет урожайности семян проводили в фазе восковой спелости после уборки растений и дозревания путем ручного обмолота семенных растений с приведением к 100 % чистоты и 14 % влажности по методике Белика В.Ф.

(1992);

16. Определение массы 1000 семян проводили отсчитыванием две пробы по 500 штук. Пробы взвешивали и результат удваивали. Массу 1000 семян вычисляли как среднее между двумя показателями. Если расхождение между результатами анализа двух проб превышал 3 % от среднего арифметического, определение повторялось (ГОСТ 22617.1 – 77);

17. Экспериментальные данные анализировались статистическими методами (дисперсионный, регрессионно-корреляционный анализы) с использованием программ Excel 2000, Statgraphics Plus for Windows 2.1. Statistica for Windows Realesen.

Расчет производственных затрат для оценки экономической эффективности проводился по технологической карте, с использованием сопоставимых цен 2010-2011 гг.

Глава III. ВЛИЯНИЕ СРОКОВ ПОСЕВА И НОРМ ВЫСЕВА

НА РОСТ И РАЗВИТИЕ МАТОЧНЫХ КОРНЕПЛОДОВ

3.1. Полевая всхожесть и сохранность растений к уборке Установление оптимальных сроков посева и норм высева, при сочетании благоприятных режимов температуры и влажности почвы – гарантия появления полноценных и дружных всходов, получения высокой урожайности корнеплодов столовой свеклы.

По данным (М.М. Адилова, О. Каримова, Д. Холмирзаева, 2006; М.М.

Адилова, 2010) было установлено, что оптимальные нормы высева семян не оказывали влияние на скорость появления всходов, а при увеличении норм высева повышалась и полевая всхожесть. Такие же результаты получены в исследованиях С.В. Коковкиной и Г.Т. Шморгунова (2009) в Республики Коми, где низкие и оптимальные нормы высева не обеспечивали быстрого и дружного появления всходов, а коэффициент самоизреживания всходов снижался.

Фактическая полевая всхожесть семян столовой свеклы в наших исследованиях зависела от сроков посева, а от норм высева была не существенной (табл. 4, приложения 1-4). В 2008-2009 гг. высокая полевая всхожесть семян отмечалось во второй срок посева и составила в зависимости от нормы высева 78,6-80,8 % и 77,9-78,3 %, в 2010 году - 67,7-68,4 %.

Наибольшая полевая всхожесть в среднем за 3 года становлена при первом сроке посева 73,6-74,1 %, во втором сроке посева – 70,7-71,2 % и наименьшая в третьем сроке посева – 58,3-60,1 %. Следовательно, полевая всхожесть семян прежде всего зависела от достаточной влагообеспеченности почвы на глубине залегания семян и оптимальным температурным режимом почвы.

В период вегетации растений происходило самоизреживание посевов, как природный фактор отбора наиболее жизнестойких биотипов. В наших Полевая всхожесть и сохранность растений столовой свеклы к уборке, % (2008-2010 гг.) опытах выпад растений происходил за счет механического воздействия обработок, повреждения болезнями и вредителями.

незначительно от сроков посева. Вероятно, причиной выпада растений в течение вегетации являлась возрастающая конкуренция за свет, влагу и питательные вещества. Так при первом сроке посева с нормой высева 333 тыс.

шт/га выпад составил 18,2 тыс. шт/га (7,4 %), при норме высева 444 тыс. шт/га – 26,3 тыс. шт/га (26,3 %), при увеличении норм высева до 555 тыс. шт/га выпад растений составил 42,5 тыс. шт/га (10,4 %). Аналогичные результаты были получены при втором и третьем сроках посева.

В опытах В.Ф. Зубенко (1986) проведенных ранее в Белоцерковской ОСС отмечалась аналогичная закономерность. Так при расчетной густоте посева тыс. шт./га за время вегетации выпало 11,7 % растений, при посеве с нормой высева 200 тыс. шт./га – 10,1 %, при 100 тыс. шт./га – 6,1 %.

На сохранность растений к уборке от количества высеянных семян существенное влияние оказали низкая полевая всхожесть (58,3-74,1 %), высокий выпад растений в течение вегетации (7,1-10,5 %), особенно в острозасушливом году. Лучшая сохранность растений к уборке отмечалась при первом сроке посева (68,4 %) при норме высева 333 тыс. шт./га и (68,2 %) при норме высева 444 тыс.шт./га.

При возделывании столовой свеклы в условиях длинного светового дня, в сочетании с пониженными температурами воздуха и почвы, вызывает у растений переход в репродуктивную фазу развития в ущерб формирования качественного корнеплода (Опимах В.В., Опимах Н.С., 2013).

Наблюдения за посевами маточных корнеплодов столовой свеклы показали, что при ранних сроках посева и меньшей норме высева увеличивается проявление цветушности растений (табл. 5, приложения 5-7).

При посеве 10 мая процент растений перешедший в репродуктивную фазу в среднем за 3 года составил 0,80-1,07 %, во второй срок посева – 0,50-0,83 %, и в третий срок посева – 0,13-0,23 %. Количество корнеплодов образовавшие цветушность при первом сроке посева было больше, чем во второй срок на 0,62-1,17 тыс. шт./га, в третий срок – на 2,01-2,55 тыс. шт./га.

В наших исследованиях при пониженных нормах высева отмечалось большее число корнеплодов с проявлением цветушности. Так, при посеве с нормой высева 333 тыс. шт./га цветушность растений столовой свеклы составила 1,07 %, а с увеличением норм высева до 444 - 555 тыс. шт./га этот показатель снизился до 0,93-0,80 %. Аналогичное снижение цветушности при увеличении норм высева происходило и в более поздние сроки посева.

Цветушность растений свеклы столовой в зависимости Следовательно, лучшая полевая всхожесть и сохранность растений к уборке отмечалась при первом (10.05) сроке посева, а наибольший выпад растений столовой свеклы происходил при первом (10.05) и втором (20.05) сроках посева с нормой высева 555 тыс. шт./га. Проявление большего количества цветущных растений столовой свеклы происходило при ранних сроках посева и низкой норме высева.

3.2. Засоренность посевов и пораженность растений корнеедом Одной из причин снижения урожайности сельскохозяйственных культур является высокая засоренность посевов. По данным Э.А. Таккель (2010) сорные растения угнетают рост и развитие столовой свеклы, ухудшают качество корнеплодов, способствуют распространению болезней и вредителей (долгоносиков, свекловичных блошек, свекловичной щитоноски и др.). На опытном участке Пензенской ГСХА применение баковых смесей гербицидов (бетанал+центурион с альбитом) способствовало уничтожению до 90 % сорняков, повысило урожайность корнеплодов столовой свеклы до 6,2 т/га.

В исследованиях Ю.С. Дунаевой (2011) проведенных ВНИИ овощеводства двукратное применение баковой смеси гербицидов на посевах столовой свеклы (бетанал 22 0,8 л/га + карибу 0,03 кг/га) и бетанал 22 + миура (0,8+0,4 л/га) обеспечила подавление до 94-100 % сорной растительности в течение всего вегетационного периода.

На наших посевах засоренность растений была разнообразной по видовому составу фитоценозов. Из однолетних двудольных сорняков преобладали марь белая (Chlaspi arvense L.), ярутка полевая (Thlaspi arvense L.), щирица запрокинутая (Amaranthum retroflexys L.), из многолетних – пырей ползучий (Elytriqa repens L.), вьюнок полевой (Convolvulaceae Juss), осот полевой (Soncyus arvensis L.) и др.

Перед обработкой гербицидом отмечалась высокая засоренность посевов: в первый срок посева насчитывалось 146-158 шт./м2, во второй срок – 233- шт./м2 и в третий срок посева - 257-266 шт./м2 (табл. 6). Эффективность применения баковой смеси была высокой. При первом сроке посева снижение засоренности составила 84,8-88,3 %, при втором – на 82,1-87,1 % и при третьем – на 82,9-87,1 %. За счет проведения междурядных обработок и затенения сорняков листовой поверхности столовой свеклы в течение вегетационного периода засоренность посевов была не высокой.

Засоренность посевов столовой свеклы в зависимости Перед уборкой засоренность посевов повысилась, но из-за низкой биомассы сорных растений существенного влияния на формирования урожая корнеплодов столовой свеклы не оказали.

Большая засоренность посевов отмечалось при более изреженных посевах и более поздних сроках посева.

Следовательно, применение гербицидов на посевах столовой свеклы до снижает засоренность в период вегетации растений, а по 82,9-87,1 % вариантам опыта максимальная засоренность и воздушно-сухая масса сорняков отмечалось при изрежанной густоте насаждения и поздних сроках посева.

Степень пораженности растений столовой свеклы корнеедом по данным Э.А.