«ВЛИЯНИЕ БИОРЕГУЛЯТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ, ХИМИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛОКНА И СЕМЯН ЛЬНА-ДОЛГУНЦА, ВЫРАЩИВАЕМОГО В ЦРНЗ РФ ...»

1

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Российский государственный аграрный университет – МСХА имени

К.А. Тимирязева»

На правах рукописи

КАЛАБАШКИНА ЕЛЕНА ВЛАДИМИРОВНА

ВЛИЯНИЕ БИОРЕГУЛЯТОРОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ, ХИМИЧЕСКИЕ И

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛОКНА И СЕМЯН

ЛЬНА-ДОЛГУНЦА, ВЫРАЩИВАЕМОГО В ЦРНЗ РФ

Специальность 06.01.01 – Общее земледелие, растениеводство Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Белопухов Сергей Леонидович Москва -

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………. ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР…………………………… 1.1 Почвенные, агрохимические и климатические условия для выращивания льна-долгунца…………………………………………… 1.2 Особенности технологий выращивания льна-долгунца…………… ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ…………… 2.1 Ботанико-систематическая и биологическая характеристика льнадолгунца и его сортов……………………………………………………….. 2.2 Методы и условия проведения исследований…………………… 2.3 Характеристика биорегуляторов на льне ………………………… 2.4 Метеорологические условия………………………………………….

ГЛАВА 3. ДЕЙСТВИЕ БИОРЕГУЛЯТОРОВ НА РОСТ И

РАЗВИТИЕ ЛЬНА-ДОЛГУНЦА…………………………………… 3.1. Изучение физиологических показателей растений льна-долгунца на фоне применения биорегуляторов…………………………………… 3.2 Урожайность льносоломы при выращивании льна-долгунца на Полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева… 3.3 Урожайность льносемян при использовании биорегуляторов……… 3.4 Структура урожая при использовании биорегуляторов………… 3.5 Влияние биорегуляторов на урожайность льнотресты, волокна и семян в производственных условиях…………………………………… ГЛАВА 4. ИЗУЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛЬНОПРОДУКЦИИ…… 4.1 Физико-механические характеристики льна-долгунца……………… 4.2 Термохимический анализ льняного волокна……………………… 4.3 Микроэлементный состав волокна и семян……………………… 4.4 Определение химического состава льнопродукции методом ближней инфракрасной спектроскопии (БИК-анализ)………………….

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ПРИМЕНЕНИЯ БИОРЕГУЛЯТОРОВ ПРИ ВЫРАЩИВАНИИ

ЛЬНА-ДОЛГУНЦА………………………………………………… Выводы……………………………………………………………… Рекомендации производству……………………………………… Список литературы …………………………………………………… Приложение…...………………………………………………………… Введение Лен-долгунец исторически был и остается важнейшей прядильной сельскохозяйственной культурой в России. Его выращивали практически во всех регионах страны, а льноперерабатывающие комбинаты были расположены даже в северных регионах (Красавинский льнокомбинат, Великоустюгский район Вологодской области). Льняное волокно, ткани и текстильные изделия обладают уникальными медико-гигиеническими, физико-химическими свойствами и применяются для изготовления текстильных изделий для различных отраслей промышленности. (Б.Ф. Афанасьев, 2004, В.В. Коновалов, 2007, Е.В. Корепанова, 2011).

В Тимирязевской академии имеются давние традиции в разработке агротехнологий выращивания льна-долгунца. Первая в России Льняная опытная станция была создана по инициативе Д.Н. Прянишникова в 1913 году, а в году реорганизована во ВНИИ льна и конопли, переехав в 1931 г. в Торжок Тверской области. В условиях длительного полевого опыта лен-долгунец выращивают в академии (РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева) с 1912 года, получая ежегодно уникальные практические результаты. (А.Ф. Сафонов, 2012).

Лен выполнял и выполняет важную роль в экономике России. Например, в начале ХХ века в царской России производили 400 тыс. тонн льняного волокна, что составляло 72% мирового сбора. Основной объем льноволокна отправляли на перерабатывающие фабрики Западной Европы (8% экспорта) на сумму более 90 млн. царских руб. (С.Л. Белопухов, 2010). В последние два десятилетия в связи с реализацией ряда Федеральных целевых программ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, а также Государственной программы развития сельского хозяйства на 2008-2012 годы и период до года лен-долгунец вновь стал приоритетной сельскохозяйственной культурой, промышленности, оборонного комплекса.

Несмотря на снижение посевных площадей в Российской Федерации в последние годы с 418 тыс. га в 1990 году до 57,2 тыс. га в 2012 году и 55,3 тыс.

га в 2013г. (таблица 1 приложения) вследствие внедрения современных агротехнологий возделывания льна его урожайность возросла в среднем по стране до 9,1 ц/га, а по отдельным регионам достигает 12,5 ц/га в Алтайском крае и 13,1 ц/га в Томской области (таблица 2 приложения). ( Т.Л. Гунина, 2004, В.П. Казанцев, 2012, В.В. Коновалов, 2007, П.А. Чекмарев, 2013).

Однако интенсификация производства льнопродукции требует применения комплекса мер защиты льна от вредителей и сорняков, особенно на начальных этапах развития в фазу всходов и елочки. По оценкам специалистов РАСХН потери урожая льна-долгунца от льняной блошки, ржавчины, фузариоза, полиспороза и сорняков в среднем за период с 2000 по 2005 гг. составили более 42,8% (Дмитриев А.А., 2003, Захаренко А.В. и др., 2009). Применение высокоэффективных средств защиты растений льна-долгунца против болезней, вредителей и сорняков сопряжено с использованием повышенных доз препаратов, что, как правило, приводит к снижению качества волокна по физико-механическим характеристикам и льносемян по химическим и физикохимическим показателям. (А.А. Дмитриев, 2003, А.В. Захаренко и др., 2009).

Развитие исследований в льноводстве в последние годы направлено на разработку новых отечественных сортов льна-долгунца, устойчивых к болезням, неблагоприятным условиям окружающей среды и другим факторам, усовершенствование агротехнологий выращивания льна в конкретных регионах страны применительно к их почвенно-климатическим условиям (C.Л. Белопухов, 2008, Н.А. Белякова, 2004, Л.А. Зайцева, 2004). В этом направлении с 1995 года в РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева на кафедрах земледелия и методики общего дела, кафедре растениеводства и луговых экосистем, кафедрах химии, Полевой опытной станции проводятся научно-исследовательские работы по разработке и испытанию новых защитно-стимулирующих комплексов на основе экологически безопасных комплексов химических соединений и биогенных металлов, способствующих снижению пестицидной нагрузки на посевы льна и получение высококачественного волокна и семян. (А.Ф. Сафонов, 2012).

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ разработок РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева на 2011-2015 гг., утверждённым Учёным советом РГАУ-МСХА имени К.А.

Тимирязева 30 мая 2011 года, протокол №6 тема 2.38.0. «Разработка технологий синтеза гетероциклических соединений с потенциальной биологической активностью и технологий глубокой переработки целлюлозосодержащих отходов растительного сырья».

Таким образом, актуальность темы диссертационной работы связана проведением испытаний двух новых биорегуляторов Биопаг-Д и ЗСК, ранее не применявшихся на льне-долгунце, на двух современных сортах льна ТОСТ 5 и Антей в условиях Полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А.

Тимирязева, а также на базе опытного поля ВНИИ мелиорированных земель Россельхозакадемии в п. Эммаус Тверской области при применении инновационных агротехнологий, разработанных во ВНИИ механизации льноводства (г.Тверь) под руководством д.т.н. М.М. Ковалева и академика РАСХН Ю.Ф. Лачуги (Ковалев М.М., Колчина Л.М., 2013). Применение биорегуляторов на льне-долгунце способствует повышению урожайности льняного волокна и семян, а сами растения в ходе роста и развития формируются с хорошими физиологическими и биохимическими параметрами, что при переработке на льнозаводах и льнокомбинатах дает высокий экономический эффект (Т.Л. Гунина., 2004, Л.Д. Прусакова и др., 2005, А.В. Захаренко и др., 2009, П.А. Чекмарев и др., 2011).

Цель и задачи исследования. Цель работы состояла в изучении влияния двух биорегуляторов нового поколения – Биопаг-Д и ЗСК на рост и развитие, продуктивность и качество льна-долгунца сортов ТОСТ 5 и Антей.

Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:

Изучить влияние биорегуляторов нового поколения на рост и развитие растений льна-долгунца.

Установить влияние препаратов Биопаг-Д и ЗСК на фотосинтетическую деятельность посевов и продуктивность льна-долгунца.

Определить зависимость химического состава льноволокна и льносемян от обработки растений льна-долгунца препаратами Биопаг-Д и ЗСК.

Оценить действие биорегуляторов на показатели качества льноволокна и льносемян по физико-механическим и физико-химическим параметрам.

Определить экономическую эффективность применения изучаемых биорегуляторов в технологиях выращивания льна-долгунца.

Этой проблеме и посвящена данная работа.

Нечерноземной зоны Российской Федерации на дерново-подзолистых почвах проведены комплексные исследования по изучению влияния биорегуляторов льнопродукции двух различных сортов льна-долгунца ТОСТ 5 и Антей. Для оценки качества льносемян и льноволокна применен метод ближней усовершенствованным нами методикам.

Проведенная работа вносит определенный вклад в развитие льноводства при изучении воздействия биорегуляторов на растения в определенные фазы развития, продукционный процесс льна-долгунца и качество получаемой льнопродукции.

Практическая значимость. На основании экспериментальных данных рекомендованы биорегуляторы Биопаг-Д (норма расхода 0,2 л/га) и ЗСК (норма расхода 0,5 л/га) для использования их в технологии выращивания при двукратной обработке растений льна-долгунца. Применение в технологии возделывания льна-долгунца обработки растений биорегуляторами способствует повышению урожайности льноволокна на 12-16%, льносемян – на 14-19%, получению высококачественного волокна с повышенными (на 11-26%) физикомеханическими характеристиками. Для количественного химического анализа льнопродукции предложены высокопроизводительные методики оценки качества семян и волокна льна методами ближней инфракрасной спектроскопии и термического анализа.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений. Диссертация содержит 158 страницы текста, 22 рисунков, 24 таблиц, приложения, содержащего 9 таблиц. В списке литературы 213 наименований, в том числе на иностранных языках.

Основные положения, выносимые на защиту:

реакция сортов льна-долгунца Антей и ТОСТ 5 на обработку растений биорегуляторами ЗСК и Биопаг-Д;

морфологические показатели, показатели фотосинтетической деятельности растений льна-долгунца, урожайность разных сортов при обработке биорегуляторами ЗСК и Биопаг Д;

влияние биорегуляторов на показатели качества волокна по физикомеханическим характеристикам и льносемян по химическим и физикохимическим параметрам;

показатели экономической эффективности выращивания льна с применением биорегуляторов.

результатов исследования подтверждается использованием общепринятых методик, ГОСТов, современных физико-химических методов анализа, различных методов статистического анализа и интерпретации результатов, апробацией результатов на конференциях, публикациями в разных изданиях.

Научные положения, выводы и рекомендации производству, сформулированные в диссертации, обоснованы экспериментальными данными, полученными лично автором или при его непосредственном участии. Материалы диссертации обсуждались на Международной научно-практической конференции «Наука и инновации в сельском хозяйстве» г. Курск, Курская ГСХА, 2011г.;

Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение развития АПК в современных условиях», г. Ижевск, Ижевская ГСХА, 2011г.;

Международной интернет-конференции «Растения и микроорганизмы» г.

Казань, Казанский КФУ, 2011г.; Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов г. Москва, РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2011г.; Международной научно-практической конференции «Достижения науки и инновации в производстве, хранении и переработке сельскохозяйственной продукции» г. Мичуринск, МичГАУ 2011г.; VIII Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы современных наук» Польша, г. Пшемысль, 2012г.; Всероссийской молодежной научной школе «Биоматериалы и нанобиоматериалы: Актуальные проблемы и вопросы безопасности» г. Казань, Казанский КНИТУ, 2012г.; VIII Международной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки» г. Владикавказ, Горский ГАУ, 2012г.; Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного производства» г. Курск, Курская ГСХА, 2012г.; 1-ой Международной конференции "Искусство, наука и технологии: Взаимодействие трех культур" Израиль, Браудж колледж, г.

Кармиель, 2011г. Результаты научных исследований прошли производственные испытания в 2011-2012 годах на базе агроэкологического стационара ГНУ ВНИИМЗ Россельхозакадемии (пос. Эммаус, Калининский район, Тверская обл.), представлены на 15-й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень», работа отмечена дипломом 1 степени и золотой медалью, г. Москва, 2013г.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Почвенные, агрохимические и климатические условия для В условиях Центрального района Нечерноземной зоны при выращивании льна-долгунца оптимальными параметрами для дерново-подзолистых почв (Семенов В.А., 1985) являются: глина (%) 25-35; гумус 2,5-3,5%; рН 6,0-6,5; Р2О и К2О (мг/кг) 200-300, Нг (мг-экв на 100 г) 1-2. В то же время для каждого региона эти параметры могут принимать свои значения. Например, в Кировской области модель плодородия для интенсивных технологий возделывания льна должна удовлетворять определенным требованиям (Суров Н.Г., Юлушев И., 1987). Для этого региона на дерново-подзолистых супесчаных, дерновоподзолистых суглинистых и серых лесных суглинистых показатели должны быть соответственно: гумус (%) 1,5-1,7; 2,0-2,2; 2,8-3,0; рН 5,0-5,5; 5,0-5,5; 5,2К2О (мг/100 г) 8,0-10,0; 10,0-12,0; 10,0-12,0; P2O5 (мг/100 г) 6,0-8,0; 8,0-10,0;

10,0-12,0; V (%) 50-60; 75-80; 80-85. В то же время для условий Сибири на серых почвах в Томской обл. благоприятными являются следующие параметры: гумус 4,3-4,5%; P2O5 – 33,9 мг/100 г; К2О -14,5 мг/100 г; рН солевой вытяжки – 5,7;

степень насыщенности основаниями – 86,7% (Крепков А.П., 2000, Захаренко А.В., 2009).

Гранулометрический состав определяет плодородие почвы, и лен с его характерными требованиями к водному, тепловому, питательному режиму, тяжелосуглинистых и глинистых почвах (Вальков В.Д., 1986), плохо – на связном песке, удовлетворительно - на супесях, тяжелых суглинках и глинах легких, хорошо – на легком суглинке (Карманов И.И., Карманова Л.А., 1998). На песчаных и супесчаных почвах, малоструктурных тяжелосуглинистых и глинах во влажной зоне, на торфянистых и известковых почвах можно получить только до 40% от нормальной урожайности (за 100% принята урожайность на легко- и среднесуглинистых почвах), на структурных тяжелосуглинистых и глинистых – до 85% (Муха В.Д. и др., 1994). Почву под лен известкуют только в случае сильнокислых почв (рН < 4,5-5).

Лен требователен к содержанию в почве подвижных форм Al3+, Mn2+, Fe2+.

Так при содержании Al3+ в 100 г почвы в количестве 10-12 мг снижение урожая может быть на 50-100%, а в количестве 8-10 мг – на 25-50% (Авдонин Н.С., 1965). Важны для льна двухвалентные катионы Mn и Fe, определяющие окислительно-восстановительные свойства почв и растений. Лен относится к высокочувствительным культурам по отношению к марганцу. Так угнетение растений наблюдается при 10-20 мг водорастворимого и 60 мг/кг почвы подвижного Mn. Недостаток водорастворимого железа для роста культур наблюдается при содержании меньше 10-7 моль/л. Ингибирующее действие Fe2+ оказывает при содержании его в растворе более 3-6 мг/л.

Недостаток или избыток в почвах микроэлементов, который может быть связан как с антропогенным воздействием, так и отдельными геохимическими флуктуациями, очень важен для роста и развития растений. Однако имеется мало сведений об их влиянии на лен-долгунец. Известно, что лен чувствителен к недостатку бора, оптимальным считается содержание его подвижных форм на уровне 0,25-0,40 мг/кг (Дубиковский, Антанайтис, Багинская, 1984, Захаренко, 2009). Знание химических элементов в растениях льна и льнопродукции, соотношение между ними может служить характеристикой качества продукции.

Считается, гуминовые препараты способствуют ускорению процессов гумификации и обогащения почвы гумусом, проницаемости клеточных мембран, повышению урожайности льносоломы. При этом, чем больше азота, тем грубее получается волокно. Оптимальным сроком уборки по мнению большинства агрономов хозяйств является формирование около 70% желтых семян в коробочках и 30% зеленых семян (Белопухов С.Л., 2003).

При выращивании льна после пропашных и зерновых культур соотношение питательных веществ N: P2O5: K2O считается оптимальным 1:2:3, а после многолетних трав 1:2:3,5-4 (Дерюгин И.П., Прокошев В.В., 2000, Захаренко А.В., 2009). Для условий Западной Сибири установлено, что после зерновых увеличивается выход всего волокна, после клевера - меньше волокна, а для получения максимального урожая семян необходимо сеять лен после клевера и картофеля. В настоящее время считают возможным выращивание льна после горчицы (Понажев В.П., Рожмина Т.А, 2012). Пригодность земель по технологическим свойствам и с учетом природоохранных ограничений для возделывания льна следующая: каменистость – до 10 м3/га, уклоны в градусах – до 5о, удаленность от производственных центров – до 3 км, почвы эродированные слабо, прибрежные полосы малых рек, загрязняемые стоками животноводческих комплексов и ферм, промышленными объектами, а также вдоль дорог с интенсивным движением (Варламов А.А., Волков С.Н., 1991). Лен относится к среднеустойчивым полевым культурам по агрономической солеустойчивости (Захаренко А.В., 2009).

Климатические условия и микроклимат полей с точки зрения суммы биологических температур, необходимых для прохождения всего цикла развития льна от посева до созревания, составляет для раннеспелых сортов >1300 о, позднеспелых > 1500o (Карманова Л.А., 1998, Захаренко А.В., 2009). Требования льна к влажности почвы, влажности воздуха, градиенту влажности между почвенной и воздушной средой оценивают по коэффициентам влажности завядания, оптимальной влажности для отдельных фаз развития. Отношение влажности завядания к максимальной гигроскопичности составляет для льна 1,4содержание воды в почве (% от НВ) 60-80, оптимальная глубина залегания пресных грунтовых вод 80-100 см (Вальков В.Ф., 1986). Количество воды, необходимое для прорастания семян льна (% к массе семян) составляет 106,6;

транспирационный коэффициент 400-505 (Муха В.Д., 1994). По влагообеспеченности оптимальными считаются выпадение осадков в период всходы – елочка не менее 100 мм, а в период елочка – бутонизация не менее мм. При этом влажность почвы в фазе «елочка» должна составлять около 60% (Объедков М.Г., 1979, Захаренко А.В., 2009).

При формировании 1 ц волокна лен в среднем выносит из почвы 8—9 кг азота (N), 3—4 кг фосфора (Р2О5) и 8—10 кг калия (К2О). Из вносимых в почву удобрений азот используется льном-долгунцом примерно на 70—80%, фосфорна 12—15% и калий - на 50—60%. Оптимальные дозы действующего вещества минеральных удобрений: азота от 0 до 40 кг/га, фосфора и калия от 90 до кг/га при соотношении N : Р : К, равном 1:3:3. Высокое почвенное плодородие и оптимальное минеральное питание для льна имеет важное значение, поскольку корневая система у льна относительно слабая и потребление элементов идет в основном из верхнего горизонта почвы.

Вынос основных элементов питания с 1 тонной основной продукции и соответствующим количеством соломы составляет для льна в кг: N - 12,1; P2O5 K2O - 12,9; CaO - 22,0; MgO - 12,8 (Кулаковская Т.Н., 1990). На образование 1 г сухого вещества в процессе роста расходуется 905 г воды (Лархер В., 1978).

Однако накапливаемые в результате биосинтеза ценные химические вещества представляют практический интерес для дальнейшей переработки, и в этом плане биопродукционный процесс для льна коррелирует с аналогичными процессами лесных экосистем (Бобкова К.С., 2001, Захаренко А.В., 2009).

1.2 Особенности технологий выращивания льна-долгунца Важным компонентом в агротехнологиях выращивания льна-долгунца является качество семенного материала. Семена льна-долгунца должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 52325-2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия». В настоящее время многие льноводческие хозяйства используют следующий прием: с 85-90% посевных площадей проводят уборку в фазу ранней желтой спелости на волокно, а 10-15% площадей – на семена и убирают в фазу полной спелости. Проблемой остается хранение льносемян, т.к. ряд льносемстанций в различных регионах страны закрыли (C.П. Кукреш, 2005, А.А. Линь, 2008, В.И.

Скоблина, 2001, Е.С. Софронова, 2012, Д.Ф. Оробинский, 2008, Van den Oever M.J.A., 2000).

Весной перед посевом проводят протравливание и инкрустирование льносемян препаратами с фунгицидным (инсектицидным) спектром действия, рекомендованными справочником пестицидов и агрохимикатов. Основными протравителями на сегодняшний день являются: Витавакс 200 (75%) в дозе 1,5- кг/т, Фенорам (70%) - 2 кг/т, Винцит (5%) - 1,5-2 л/т, ТМТД (80%) - 2-3 кг/т. В последние годы стали широко использовать биопрепараты Агат-25К и Экост. Так Экост повышает устойчивость растений не только к болезням (особенно бактериальным), но и к вредителям. При этом норма расхода Экоста (сухой порошок), содержащего биологически активный кремний и микроэлементы, составляет 0,4 кг/т. Повышению эффективности защиты растений способствует и инсектофунгицидом является Рапкол (46%), который в дозе 3 л/т обеспечивает надежную защиту от антракноза и крапчатости, а также главного вредителя всходов - льняной блошки (Л.М. Захарова, 2007, Л.А. Зайцева, 2010, М.А.

агрохимикатов, 2012, Fengzhi Guan, Guangwen Wu, 2005).

Семена льна протравливают на оборудовании типов ПС-10А, ПСШ-5, «Мобитокс супер», «Аграно» и «Пебер». При инкрустировании дополнительно используют смесительные емкости, где готовят раствор полимерного компонента. Подсушивают обработанные семена подогревателями воздуха. При отсутствии протравочного оборудования сухой препарат Экост можно засыпать непосредственно в мешки с семенами, к которым крепят этикетки с соответствующей информацией (С.Г. Карпова, 2004, Л.П. Кудрявцева, 2008, С.Ф. Лойко, 2009).

В настоящее время в государственном реестре селекционных достижений Российской Федерации зарегистрировано более 40 сортов льна-долгунца, отличающихся по длине вегетационного периода, урожайности, содержанию и качеству волокна, устойчивости к полеганию, болезням и другими характеристиками (А.И.Капинос, 2009, С.Н.Кутузова, 2012, Г.А Мичкина, 2011).

Подготовка почвы. Все операции по возделыванию льна-долгунца, включая обработку почвы, внесение удобрений и уход за посевами, за исключением посева и уборки, выполняются специализированным комплексом машин (М.М. Ковалев и др., 2013).

Лучшими предшественниками льна-долгунца при семи- и восьмипольном севообороте возделывания являются озимые колосовые культуры, многолетние травы, бобово-злаковые смеси, горох, кукуруза. К размещению льна в севооборотах в каждом отдельном хозяйстве необходимо подходить дифференцированно в зависимости от плодородия почвы, обеспеченности удобрениями, урожайности предшественника и степени засоренности полей (Г.А. Васильев, 1991, Н.В. Веденеева, 2012, Л.М. Захарова,2010, 2012, Mankowski J, 2007). В настоящее время считается, что на плодородных хорошо окультуренных почвах, а также при систематическом внесении под все культуры севооборота достаточно высоких доз органических и минеральных удобрений лучшими предшественниками являются зерновые культуры, однолетние травы, рано убираемые кормовые культуры. На слабоокультуренных почвах при применении небольших доз удобрений лен лучше размещать по пласту многолетних трав или после озимых. Не рекомендуется сеять лен после подсолнечника, рапса и клещевины из-за сильного засорения посевов падалицей этих культур. В льняном севообороте необходимо один раз в пять-шесть лет проводить разуплотнение подпахотного горизонта почвы чизельными плугами или глубокорыхлителями (А.М. Конова, 2011, А.Н. Налиухин, 2012, А.А.

Панкратова, 2007, В.Я. Тихомирова, 2009, П.А. Чекмарев и др., 2011, В.М.

Шаков, 2007).

Главным условием правильной системы обработки почвы под лендолгунец независимо от предшествующей культуры является зяблевая вспашка на глубину 18-22см плугами с предплужниками. Не допускается вынос подзолистых слоев почвы, не опаханных поворотных полос, не заделанных свальных и развальных борозд. Для проведения гладкой пахоты применяют вместо обычных плугов оборотные, в этом случае отсутствуют свальные и развальные борозды.

Перед вспашкой почву обрабатывают в два следа дисковыми боронами БДТ -7, БДТ-10. Ранняя запашка на глубину 23-25 см обеспечивает наиболее полное очищение поля от сорняков, которые по мере появления подрезают дисковыми орудиями (ЛДГ-10, ЛДГ-15). Полупаровая обработка повышает обеспеченность почвы влагой и элементами питания (Е.В. Климова, 2004, М.М.

Ковалев, 2013, Н.Н. Попеляева и др., 2003, Nozkova J., 2001).

энергонасыщенных тракторов для исключения переуплотнения почвы. На легких по гранулометрическому составу почвах и в засушливую погоду вместо культивации можно проводить боронование зубовыми боронами в четыре следа.

Завершающим приемом предпосевной обработки является прикатывание кольчато-шпоровыми катками. Прикатывание применяют на легких и средних суглинках в засушливую погоду, оно способствует выравниванию поверхности поля, подтягиванию влаги к семенам, появлению дружных всходов.

Тяжелосуглинистые по гранулометрическому составу и переувлажненные почвы прикатывать не рекомендуется, так как это может привести к образованию почвенной корки и в итоге - снижению урожая (Г.А. Семеницкая, 2011, И.В.

Ущаповский, 2010, Smirus Prokop, 2003).

На окультуренных почвах предпосевную обработку почвы проведят комбинированными агрегатами: РВК-3,6, ВИП-5,6, РВУ-6, КБМ-15П, КППШ-6, которые выполняют рыхление почвы, выравнивание и оптимальное уплотнение.

После обработки почвы комбинированными агрегатами поверхность поля должна быть ровная, высота гребней и глубина борозд - не более 4 см, почвенные комки более 10 см не допускаются. Тщательная предпосевная обработка почвы обеспечивает мелкую и равномерную глубину посева семян льна, что является обязательным условием получения дружных всходов, выровненного стеблестоя и создания благоприятных условий для работы сельскохозяйственных машин по уходу за посевами и уборке льна-долгунца (А.В. Захаренко, 2009, М.М. Ковалев, 2013, Jankauskiene Z., 2006).

Посев. Лен-долгунец - растение длинного светового дня и умеренного климата. Семена льна прорастают при температуре 1-3°С. В фазе двух пар настоящих листочков лен переносит заморозки до -5°С, повторные заморозки на всходы действуют губительно. Готовят семена к посеву в осенне-зимний период.

Против возбудителей болезней, сорняков, вредителей проводят очистку семян, доводят их по чистоте и всхожести до посевного стандарта. Во время хранения, но не позднее, чем за две недели до сева, семена протравливают химическими препаратами. Влажность их после обработки не должна превышать 12-13%.

Препарат должен быть равномерно распределен по поверхности семян (А.В.

Павлова, 2006, Л.П. Прищепа, 2006, И. Фатыхов и др, 2010, А.А. Ходянков, 2006).

При раннем посеве растения лучше обеспечиваются влагой, значительно устойчивее к засухе, полеганию, меньше повреждаются льняной блошкой, раньше созревают и более продуктивны по семенам. К посеву льна приступают, когда почва на глубине 10 см прогреется до 8-9 оC, а влажность ее достигнет 50от полной влагоемкости. Широко распространенный способ посева льнадолгунца - узкорядный, с междурядьями 7,5 см (О.П. Веденеева, 2012, Г.С.

Посыпанов, 2006, Zabivalova N.M., 2008).

Небольшая глубина заделки семян льна (1,5-3 см) обусловливает повышенную требовательность к предпосевному выравниванию поверхности поля. Посев льна рядовыми сеялками должен удовлетворять следующим требованиям: прямолинейность рядков при одинаковой ширине междурядий, в том числе и стыковых, глубина заделки семян, равномерное расположение их в рядке, полная заделка семян. Средняя неравномерность высева не должна превышать ± 5% (В.Б.Довгун, 2008, Н.Н.Попеляева, 2003).

Норма высева семян льна-долгунца дифференцируется в зависимости от почвенно-климатических условий района возделывания, вносимых норм удобрений, устойчивости сортов к полеганию производственного назначения посева. Для большинства сортов оптимальную густоту стояния растений в товарных посевах льна можно получить при норме высева 18-24 млн. шт.

всхожих семян на 1 га, большие нормы высева льна устойчивых к полеганию сортов применяют на тяжелых по механическому составу почвах, меньшие менее устойчивыми - на плодородных, хорошо удобренных почвах (Б.Ф.

Афанасьев, 2004, Н.В.Зуков, 2008, С.Ф. Лойко, 2009).

Нормы высева семян в семеноводческих посевах устанавливают в зависимости от репродукции: для маточной элиты - 8-10 млн. шт. на 1 га;

суперэлиты, оригинальной и семеноводческой элиты - 10-12 млн. шт. на 1 га;

первой репродукции - 12-16, второй - 14-18, третьей - 18-22, четвертой - 20- млн. шт. на 1 га. Для получения более высокого коэффициента размножения и ускоренного освоения новых сортов норму высева элитных семян уменьшают на 20-25% (А.А. Линь, 2008,В.П. Понажев, 2013, Foster R., 1997).

Сеялки перед посевом устанавливают на определенную норму высева семян. Для этого проверяют равномерность высева отдельных высевающих аппаратов и при необходимости регулируют их. Для достижения большей равномерности глубины заделки семян сев льна необходимо проводить поперек вспашки. Для повышения степени вылежки льнотресты и ее качества под лен подсевают овсяницу красную или райграс пастбищный (8-12 кг/га), смешивая семена трав с семенами льна (Е.В. Корпенова, 2011, А.А. Панкратова, 2007, В.И.

Тарушкин, 2008).

В ходе выполнения посевных работ контролируют качество сева:

проверяют соответствие высеянных семян заданной норме, глубину их заделки, ширину стыковых междурядий. Наличие семян на поверхности почвы не допускается, ширина стыковых междурядий должна равняться ширине основных, отклонение не должно превышать ± 3 см. Для посева льна используются льняные сеялки СЗЛ-3,6; СЗЛ-3,6М; СУЛ-48; СЛН-48А и др., обеспечивающие посев семян с нормами 60-180 кг/га с одновременным внесением в рядки гранулированных минеральных удобрений (М.М. Ковалев, 2013, В.П. Понажев, 2007, Brutch N.B., 2008).

Уход за посевами льна-долгунца предусматривает послепосевное прикатывание, уничтожение почвенной корки, 2-3-х кратные прополки с применением гербицидов, обработку посевов инсектицидами против льняной блошки и других вредителей, подкормку посевов, предупреждение потерь от полегания, обработку десикантами для подсушивания растений на корню.

осуществляется легкими боронами и ротационными мотыгами в один след поперек прохода посевного агрегата. Если семена еще не проросли, почвенную корку разрушают кольчатыми или рубчатыми катками (Г.С. Посыпанов, 2006, Л.В. Тиранова, И.В. Ущаповский, 2010).

Химическую прополку посевов льна-долгунца гербицидами проводят в фазе «елочка», так как обработка их в более поздние сроки может вызвать искривление стеблей. Для повышения устойчивости льна к болезням при проведении химической прополки в рабочий состав жидкости добавляют хлорокись меди и борную кислоту. При добавлении микроудобрений (0,25 кг бора, 0,1 кг цинка, 0,1 кг молибдена на 1 га) к гербициду 2М-4Х (0,5 кг/га) в смеси с аммиачной селитрой (12 кг/га) урожайность волокна повышается на 1,5-2 ц/га, семян - на 1,3-1,5 ц/га (Л.М. Захарова и др., 2012, Л.М. Захарова, 2013, Н.К.

Иванцов, 2005, Л.М. Поддымкина, 2008, Н.А. Кудрявцев, 2004, И.Ш. Фатыхов, 2012).

Против полегания льна рекомендуется применять ретарданты. Обработка посевов льна-долгунца в фазе бутонизации Кампозаном М (1,0-1,2 кг/га) повышает устойчивость к полеганию растений на 0,9 балла по сравнению с контролем, что способствует повышению урожайности льносоломы на 10 ц/га, а ее качества - на 0,24 номера (Дорожкина Л.А, 2009, Н.А. Кудряшова, 2013).

При установлении экономического порога вредоносности в период вегетации льна против вредителей и болезней необходимо проведение опрыскивания посевов. Для внесения гербицидов используют штанговые опрыскиватели типа ОН-400, ПОУ, С-293/5, «Мекосан 2000-12» и другие с расходом рабочей жидкости 150-250 л/га. Условия для проведения химической обработки посевов: температура воздуха 15-24°С (при дневной температуре выше 25°С обработка проводится только утром или вечером), скорость ветра менее м/с. При выпадении осадков менее чем через 4 часа проводят повторную обработку, норму внесения препарата снижают на одну треть (С.Г. Карпова, 2004, В.Я. Тихомирова, 2013, П.А. Саскевич, 2006, А.Е. Родионова, 2009, Wielgus K., 2006).

Сроки проведения уборочных работ определяют по спелости семян.

Семеноводческие посевы убирают комбайнами с одновременным отделением коробочек в фазе желтой спелости, когда число зеленых семян не превышает 5%.

Оптимальный срок продолжительности уборки в среднем восемь дней. Преждевременная уборка (как и чрезмерно затянутая) приводит к снижению урожайности семян на 0,5-1,5 ц/га, их всхожести - на 9-13%. В процессе вылежки солому оборачивают не менее одного раза. Льнотресту перед уборкой необходимо «поднять» в лентах вспушивателем ВПН-1 или ворошилкой ВЛК-ЗМ.

Уборку лент льнотресты проводят пресс-подборщиком ПРЛ-150, направление его движения должно обеспечивать расположение комлей в рулоне в одну сторону.

Каждый рулон обвязывают в комлевой (20-25 см от комлей) и вершинной (25- мм от вершины) частях шпагатом не менее, чем пятью витками с разрывным усилием не менее 60 кгс. Погрузку и разгрузку рулонов проводят фронтальным погрузчиком ПРМ-6,4. Устанавливают рулоны на транспортном средстве или под шохой только в вертикальном положении комлями вниз. При неблагоприятных погодных условиях в период подъема льнотресты следует применять сноповой способ (В.И. Николашкин, 2012, А.В. Мильчакова, 2007, М.Н. Трибуналов, 2010, Г.А. Хайлис, 2011, Ковалев М.М., 2012) Первичная переработка льнотресты и вороха. Требования льнозаводов на льняную тресту при заготовках для выработки волокна установлены в соответствии с ГОСТ Р 53143-2008. Льнотресту принимают партиями. Партией считают любое количество льнотресты одного селекционного сорта, выращенного в одинаковых условиях, предназначенное к одновременной приемке и оформленное одним сопроводительным документом. Льнотресту в зависимости от результатов инструментального определения ее качества подразделяют на номера: 0,50; 0,75; 1; 1,25; 1,50; 1,75; 2; 2,50; 3; 3,50; 4. Треста должна давать выход длинного трепаного волокна не менее 5%, горстевую длину в снопах - не менее см, в рулонах - не менее 60 см, влажность ее в снопах не более 25%, в рулонах - не более 23%, засоренность - не более 10%, растянутость стеблей в снопах и ленте в рулонах - не более 1,3, отделяемость - не менее 3,1. В снопах и рулонах не допускается наличие льнотресты, испорченной грызунами, гнилой, смерзшейся, путаной (Леконцева, Т.А., 2009, Методич. рекоменд ВНИИ льна, 1978, Н.М.

Федосова, 2012, И.Ш. Фатыхов, 2012).

Льноворох отвозятся на сушильные пункты. Сушку его проводят при температуре теплоносителя не более +40°С. После сушки льноворох продувают атмосферным воздухом в течение 1-1,5 ч. Высота загрузки льновороха на напольных сушилках в начале сушки должна составлять до 1 м, в конвейерной сушилке - 0,6-0,7 м. Влажность высушенного льновороха 18±3%, семян Контроль за температурой при сушке семян проводят через каждые 1, часа путем отбора проб. Льноворох влажностью 20-25% после уборки обмолачивают на зерноуборочном комбайне для отделения сорняков и путанины (сепарация) с дальнейшим досушиванием семян. Окончательную очистку семян проводят в хозяйствах или на льносемстанциях. Каждый сорт и репродукцию очищают отдельно, последовательность очистки - от высшей репродукции к низшей (Е.В. Климова, 2004, Г.А. Семеницкая, 2011, М.М.

Ковалев, 2012, Г.А. Хайлис, 2011).

Инновационные технологии и машины для уборки льна-долгунца. Уборку льна проводят по различным технологиям в зависимости от климатических условий, специализации хозяйства, урожайности, наличия технических средств, способов первичной обработки льна. Затраты труда на возделывание и уборку льна при реализации продукции трестой достигают 300 чел.-ч/га. До 75-80 % затрат приходится на период уборки (М.В. Петрова, 2005, Ebskamp M.J.M., 2002, Kree T., 2005).

возможностей льносеющих хозяйств разработаны три базовые технологии производства льнопродукции (В.И. Кирюшин и др., 1996).

Высокая технология (А). Рекомендована для применения в условиях равнинных ландшафтов с окультуренными дерновыми и дерново-подзолистыми почвами повышенного уровня плодородия. Основные элементы технологии:

размещение посевов льна в севообороте после зерновых, посеянных по обороту пласта многолетних трав; основная обработка почвы - по методу полупара, предпосевная - использованием комбинированных агрегатов; посев инкрустированными семенами первого класса перспективных интенсивных районированных сортов; внесение минеральных удобрений, в том числе микроэлементов в расчете на запланированный урожай; применение биорегуляторов; полный комплекс защитных мероприятий от вредителей, болезней и сорняков с использованием смеси гербицидов со спектром действия, соответствующим ботаническому составу сорняков; многократное оборачивание лент в процессе приготовления тресты; подбор тресты рулонными прессподборщиками непосредственно из лент. Все технологические операции должны выполняться в оптимальные агротехнические сроки и с высоким качеством (Б.Ф.

Афанасьев, 2004, Е.Ю. Бахтенко, 2011, С.Л. Белопухов, 2004, 2010, Г.А.

Васильев, 1991, Т.А. Виноградова, 2009, Н.Н. Дубенок, 2006, П.П. Казанцев, 2009, М.М. Ковалев, 2012).

Технология обеспечивает использование потенциала продуктивности сорта более чем на 85%, получение волокна (в переводе) не менее 0,9 т/га, льносемян не менее 0,4 т/га, средний номер льнотресты не ниже 1,5 (Б.А. Поздняков, 2009, Mackiewicz M., 2005).

Базовые технологии производства льна-долгунца включены в Федеральный регистр типизированных базовых технологий производства продукции растениеводства, который утвержден коллегией Министерства и Президиумом РАСХН и введен в практику сельскохозяйственного производства как базовый нормативный документ при технологическом и техническом переоснащении хозяйств агропромышленных товаропроизводителей независимо от форм их собственности и организации производства (постановление №11-9/ от 05.12.1996г., приказ от 27.02.1997г. №73/15).

Основные процессы технологий производства льна связаны с уборочным циклом, куда входят операции по управлению качеством продукции, регулированию соотношения объемов сбора семян и льнотресты с гектара посева, уровень потерь продукции (В.И. Николашкин, 2012, Wielgus K., 2006).

В мировой практике существуют три способа уборки льна-долгунца:

сноповой, комбайновый и раздельный. Сноповая уборка сопряжена с большими затратами ручного труда и применяется только в селекции и семеноводстве.

Комбайновая уборка включает в себя теребление растений с одновременным очесом семенных коробочек и расстилом льносоломы в ленты, что позволяет уменьшить затраты труда в 1,7-3,4 раза по сравнению со сноповой уборкой и в наименьшей степени зависит от погодных условий (В.И. Николашкин, 2012).

Технология раздельной уборки включает в себя теребление льна, расстил его на поле в ленты, естественную сушку лент льна, их подъем и очес семенных коробочек, расстил очесанных лент льносоломы на льнище. Недостаток этой технологии заключается в большой зависимости от погодных условий (Л.И.

Прищепа, 2008, М.Н. Трибуналов, 2010).

Затраты труда при комбайновой и раздельной уборке практически одинаковы - примерно 70 чел.-ч/га. Все три технологии имеют один общий существенный недостаток - неравномерность вылежки тресты по длине, цвету и прочности стеблей. В России, Украине, Белоруссии, Чехии, Словакии и КНР основное применение имеет технология комбайновой уборки, во Франции, Венгрии, Румынии - «технология заводского обмолота», которую стали осваивать и в нашей стране. К недостаткам этой технологии относятся большие потери семян (более 70%), их низкое качество (М.М. Ковалев, 2013).

Таким образом, наиболее перспективными способами уборки льнадолгунца являются комбайновый и раздельный, однако и они требуют совершенствования (Ковалев М.М., 2013, Я.Э. Овчаренко, 2006, Н.Б. Пименова, 2004).

Также предложена модернизированная технология комбайновой уборки льна-долгунца, которая предусматривает теребление растений в фазе ранней желтой и начале желтой спелости с одновременным очесом семенных коробочек со стеблей, сбором вороха в транспортное средство и расстилом стеблей по льнищу в ленту для вылежки льносоломы в тресту. Комбайновую уборку применяют при различных параметрах стеблестоя: высоте растений 0,4-1,3 м, густоте растений до 3000 шт./м2 и полегании в пределах двух-пяти баллов. Эта технология предусматривает достижение высокого качества выполнения технологических требований: чистота теребления на прямостоящем и слегка наклоненном льне не менее 99%, на льне с полеглостью в 2 балла - не менее 95%; чистота очеса не менее 98%; отход стеблей в путанину не более 3%; общие невозвратимые потери семян не более 4 %; повреждения стеблей, влияющие на выход длинного волокна, не более 5%; относительная растянутость стеблей в ленте не более 1,2;

равномерность лент по толщине и прямолинейности расстила (Е.Л. Пашин, 2007, П.Ф. Сутыгин, 2009, Nilsson D., 2006).

Совершенствование комбайновой уборки направлено на устранение неравномерности вылежки тресты по длине стеблей путем однократного и многократного плющения их в комлевой части, а также сепарации сырого вороха перед сушкой. Однократное плющение стеблей льна при комбайновой уборке обеспечивает: ускорение полевой сушки свежевытеребленных стеблей;

продолжительность на 3-10 суток; повышение однородности тресты по степени вылежки, разрывному усилию и цвету волокна; получение тресты более высокого качества (до одного сортономера); увеличение выхода длинного волокна на 1,1-2,5 % (абсолютных); повышение качества длинного волокна на 0,3-0, номера (П.Ф. Сутыгин, 2011, Ю.Ф. Лачуга, 2009).

экономической ситуации дает возможность получить высококачественную льнотресту при условии уборки посевов культуры в фазе ранней желтой спелости без сбора семенных коробочек. Совершенствование технологии комбайновой осуществляется сепарация сырого льновороха, полученного при уборке льна в фазе ранней желтой и начале желтой спелости. Это позволяет увеличить производительность сушилки в 1,8 раза, а время сушки вороха сократить в 1, раза (Ковалев М.М., 2012).

Технология комбайновой уборки модернизирована введением в нее процессов плющения комлевой части стеблей и сепарации вороха при уборке культуры в фазах ранней желтой и начале желтой спелости. Дальнейшее совершенствование этой технологии направлено на снижение энергоемкости за счет перехода на уборку льна в более поздних фазах спелости.

Издержки при переходе к ресурсосберегающим вариантам уборки льна существенно сокращаются при более высокой урожайности волокна и семян.

Сепарация сырого вороха эффективна, когда она применяется в фазе ранней желтой спелости (М.М. Ковалев, 2013, Э.В. Новиков, 2009, Д.М. Пугачев, 2006, В.М. Шаков, 2007, Summerscales J., 2010).

Также в льноводческих хозяйствах используют усовершенствованную технологию раздельной уборки льна-долгунца. Эффект от улучшения качества льнопродукции при применении технологии раздельной уборки обеспечивается за счет повышения всхожести семян и качества длинного трепаного волокна.

При раздельной уборке выход длинного волокна из тресты получен на 1,0-2,97 % (абс.) больше, а качество его на 0,96-1,12 номера выше, чем при комбайновой (П.П. Казакевич, 2011, В.П. Казанцев, 2012, Bos H.L., 2006, He J.,, Hepworth D.G., 2000).

За счет дозревания семенных коробочек в лентах в естественных условиях отмечено повышение на 8-10 % всхожести семян в сравнении с комбайновой уборкой. Ранние сроки теребления при раздельной уборке ускоряют на 5-10 суток срок вылежки тресты. При раздельной уборке улучшаются структурнотехнологические показатели льновороха за счет увеличения удельного веса свободных коробочек, семян, а также его малой влажности. Продолжительность сушки льновороха в зависимости от его влажности при раздельной уборке в 1,6- раза меньше, чем при комбайновой. Расход топлива на сушку льновороха также сокращается в 2-3 раза.

Однако применение технологии раздельной уборки на всей площади посевов нецелесообразно, поскольку в случае теребления в период неблагоприятной погоды возможны прорастание семян в лентах и полная их потеря. Поэтому раздельную уборку не следует рассматривать как альтернативную комбайновой в связи с тем, что погодная ситуация в разные годы обычно оказывается более благоприятной для одной из них (В.В. Коновалов, 2007, Е.В. Корпенова, 2011).

Основной инновацией, обеспечивающей совершенствование технологии уборки льна-долгунца и повышение ее эффективности по всем основным критериям, является переход на технологию комбинированной уборки, отвечающую требованиям адаптивности к различным погодным условиям, когда при достижении посевами ранней желтой спелости следует применять технологию раздельной уборки, а затем, по мере достижения культурой фаз конца желтой и полной спелости, технологию комбайновой уборки (Е.В.

Корепанова, 2011, В.В. Коновалов, 2007, М.М. Ковалев, 2013, В.Ф. Стукач, 2009, В.И. Тарушкин, 2008).

Как правило, все товаропроизводящие хозяйства занимаются производством посевных льносемян. Из-за низкого уровня интенсивности производства и значительных потерь семян в процессе уборки их урожайность в стране за последние годы составила 0,14 т/га при 75%-ной всхожести, т.е. каждый год нет даже простого воспроизводства семенного материала, если иметь в виду, что норма высева по массе и стандартной всхожести в несеменоводческих хозяйствах составляет 0,11-0,125 т/га (В.П. Понажев, 2007).

Стремление получить более качественные семена за счет проведения комбайновой уборки в фазах желтой и полной спелости ведет к снижению качества волокнистой продукции, высококачественную льнотресту можно получить путем уборки в ранних фазах спелости (М.А.Носевич,2012, П.Ф. Сутыгин, 2009).

Следовательно, необходимо обеспечить уборку посевов в фазе ранней желтой спелости при широком применении технологии раздельной уборки, одним из условий эффективности которой является высокая урожайность льна, достигаемая совершенствованием технологии выращивания за счет ее интенсификации и введения дифференциации технологий в зависимости от хозяйственного назначения посевов: производство высококачественной волокнистой продукции или производство посевных семян.

Комбинированная уборка обеспечивает более высокую устойчивость производства, позволяет преодолеть неблагоприятные последствия экстремальных погодных ситуаций, сместить проведение уборочных работ на более благоприятный по погодным условиям период времени. Если в первой и во второй декадах августа вероятность наступления периодов неблагоприятной для проведения уборки погоды продолжительностью более 7 дней составляет 30%, то в третьей декаде августа и первой декаде сентября - до 40%. Качество льнотресты, если ее вылежка происходит в августе, на один сортономер выше, чем и сентябре. Количество процентономеров длинного волокна увеличивается при этом в 1,23 раза.

Концепцией развития льноотрасли предусматриваются конечные объемы использования технологии комбинированной уборки: 70% - раздельная, осуществляемая в фазе ранней желтой спелости, преимущественно для производства высококачественной волокнистой продукции, 30% - комбайновая с целью получения высококачественного посевного материала при работе льнокомбайнов в полной спелости льна (В.В. Коновалов, 2007, Е.Л. Пашин, 2007, М.М. Ковалев, 2013, Н.А. Белякова, 2004, Andersons J., 2005).

предусматривается система защиты от сорняков на основе малотоксичных для льна препаратов с ограниченным их применением по вегетирующему льну, максимально загущенный для конкретных условий и сорта льна посев, регуляторы, ускоряющие или замедляющие рост растений для достижения оптимальной длины стеблей, уборку в конце фаз зеленой - ранней желтой спелости без получения посевных семян (С.Л. Белопухов, 2009, Л.А. Зайцева, 2010, Н.К. Иванцов, 2005, Н.Н. Кузьменко, 2010, Л.Д. Прусакова, 2005).

Технология возделывания льна на семена основывается на применении специальных приемов. К ним относятся разреженный посев (до 6 млн. всхожих семян на 1 га), система удобрений, направленных на максимальную семенную продуктивность, применение высокоэффективных регуляторов роста, укорачивающих стебель, усиливающих ветвление и образование коробочек на растении, при необходимости десикации посевов, уборка семян в фазе полной спелости ( В.И. Скоблина, 2001, В.Н. Трунилова, 2003, О.А. Шаповал, 2010).

Применение усовершенствованных дифференцированных технологий позволит улучшить качество волокна за счет сдвига сроков приготовления тресты на более благоприятный период и теребления посевов в более ранние сроки, снизить себестоимость тресты и волокна, сделать отечественное льносырье более конкурентоспособным на рынке, исключить дефицит посевных семян льнадолгунца, ускоренную сортосмену и сортообновление.

В зависимости от урожайности волокна и семян общая сумма затрат при раздельной уборке в расчете на 1 га меньше, чем при комбайновой, даже если при сушке и переработке льновороха после льнокомбайна используется сепарация продуктов очеса (Н.А. Белякова, 2004, М.В. Петрова, 2005).

Для быстрого восполнения дефицита семян льна и создания страховых фондов перспективным считается использовать более дешевый и надежный вариант производства посевных семян – выращивание их в южных областях России на почвах с высоким естественным плодородием по технологии производства льна масличного. Размещение зоны семеноводства льна-долгунца в Черноземной зоне имеет следующие преимущества: удешевление себестоимости семян в 1,5-2 раза, повышение урожайности семян до 0,8-1 т/га, коэффициент размножения - до 15-20 и более, ежегодное получение гарантированных урожаев семян высокого качества. В этом случае уборка льна на семена в фазе полной спелости возможна как льноуборочными, так и зерноуборочными комбайнами общего назначения, так и комплексом специализированных машин (Я.Э.

Овчаренко, 2006, Д.Ф. Оробинский, 2008, Понажев В.П., Рожмина Т.А., 2012, А.Н. Налиухин, 2012, М.М. Ковалев, 2013, А.А. Линь, 2008, В.П. Понажев, 2013, А.А. Панкратова, 2007, И.Н. Романова, 2011, Л.И. Прищепа, 2008, П.П.

Казакевич, 2011, Ю.Ф.Лачуга, 2009).

Таким образом, как следует из литературного обзора, в настоящее время имеются высокоэффективные технологии выращивания льна-долгунца, высокопродуктивные сорта льна, технологии переработки льнотресты. Однако, еще недостаточно исследований по изучению влияния современных биорегуляторов при обработке растений льна в разные фазы развития для обеспечения высокой устойчивости льна при воздействии антропогенной нагрузки, повышения качества производимого волокна и семян.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Ботанико-систематическая и биологическая характеристика льнадолгунца и его сортов Лен относится к роду однолетних и многолетних травянистых растений и кустарников семейства льновые – Linaceae (D.C.). Этот род насчитывает более 200 видов льна, причем в нашей стране произрастает более 40 видов (Живетин, В.В., Гинзбург Л.Н., Ольшанская О.М., 2002).

Для проведения исследований использованы среднеспелые сорта льнадолгунца: Антей, ТОСТ 5, Ленок и позднеспелый сорт Мерилин.

Россельхозакадемии, включен в Государственный реестр селекционных достижений по Северо-Западному и Волго-Вятскому регионам. В СевероЗападном регионе средняя урожайность соломы составляет 34,9 ц/га, средняя урожайность семян - 3,6 ц/га; в условиях Псковской области урожайность соломы - 47,4 ц/га или + 6,2 ц/га к стандарту. Содержание волокна - 28,2%, выход длинного волокна - 22,5%, относительная разрывная нагрузка расчетная гс/текс. Вегетационный период 75 дней. Устойчивость к полеганию - 4,8, осыпанию - 4,6, к засухе - 3,5 балла. В Волго-Вятском регионе средняя урожайность соломы - 55,6 ц/га, выше среднего стандарта на 2,8 ц/га, урожайность семян - 7,7 ц/га, выше на 0,4 ц/га. Содержание волокна - 31,1%.

Выход длинного волокна - 25,8%, относительная разрывная нагрузка расчетная 16,6 гс/текс. Вегетационный период 80 дней. Устойчивость к полеганию - 4,7;

осыпанию - 4,5, засухе - 3,6 балла. Антракнозом поражался ниже среднего, бактериозом - средне, фузариозным увяданием - от средней до сильной степени (Захаренко А.В. и др., 2009).

ТОСТ 5. Авторы сорта Крепков А.П., Мичкина Г.А., Рогальская Н.Б.

(СибНИИСХиТ, Томск). Сорт раннеспелый, включён в Госреестр по СевероЗападному, Волго-Вятскому и Западно-Сибирскому регионам. В СевероЗападном регионе средняя урожайность соломы 45,7 ц/га, выше среднего стандарта на 2,9 ц/га, урожайность семян 4,4 ц/га, ниже на 0,5 ц/га. Масса семян 4,8 г. Содержание волокна 29,3%, выход длинного волокна 21,4%, относительная разрывная нагрузка расчетная 15,8 гс/текс. Вегетационный период 75-86 дней, длиннее стандарта на 3-7 дней. Устойчивость к полеганию 4,3; к осыпанию - 4,7; к засухе - 4 балла. В Волго-Вятском регионе средняя урожайность соломы 71,1 ц/га, выше среднего стандарта на 2,6 ц/га, урожайность семян 6,6 ц/га, ниже на 0,4 ц/га. В Республике Марий Эл, где рекомендуется возделывание данного сорта, урожайность соломы составила 71, ц/га, что выше стандарта Томский 18 на 6,5 ц/га, урожайность семян 7 ц/га, что ниже стандарта на 1 ц/га. Масса 1000 семян 4,7 г. Содержание волокна 30,3%, выход длинного волокна 23,2%, относительная разрывная нагрузка расчетная 15,6 гс/текс. Вегетационный период 78-98 дней, длиннее стандарта на 2-3 дня.

Устойчивость к полеганию 4,3, к осыпанию - 4,2, к засухе - 3 балла. В ЗападноСибирском регионе средняя урожайность соломы 46,9 ц/га, выше среднего стандарта на 9 ц/га, урожайность семян 5,2 ц/га, на уровне стандарта. Масса семян 4,5 г. Содержание волокна 35,4%, выход длинного волокна 22,6%, относительная разрывная нагрузка расчетная 14,8 гс/текс. Вегетационный период 78-84 дня. Устойчивость к полеганию 4, к осыпанию - 3,3, к засухе - балла. В полевых условиях средне поражался фузариозным увяданием и ржавчиной, сильно - бактериозом и антракнозом (Захаренко А.В. и др., 2009).

Мерилин позднеспелый сорт, голубоцветковый. Выведен в компании «Ван де Билд» (Голландия). Период вегетации данного сорта составляет 90-95 дней.

Имеет высокую урожайность по льносоломе – 63,5 ц/га, семенам-7,5 ц/га.

Содержание волокна составляет 31,3%. Имеет высокую устойчивость к полеганию и заболеваниям. С 2005 года включён в Госреестр по СевероЗападному региону, Центральному и Волго-Вятскому регионам (Захаренко А.В.

и др., 2009).

Ленок среднеспелый сорт, получен во ВНИИ льна. Урожайность семян 7, ц/га, высоковолокнистый, содержание волокна в стеблях - 29,7%, максимальное содержание волокна -32,4-33,2%. Выход волокна 18,5-19,0 ц/га. Сорт устойчив к болезням и полеганию. С 1997 года включён в Госреестр по Северо-Западному и Центральному регионам России (Захаренко А.В. и др., 2009).

2.2 Методы и условия проведения исследований Исследования проводились в 2010-2012 гг. на полевом опыте Полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая. В пахотном горизонте (0- см) содержится 182-235 мг/кг P2O5 (по Кирсанову) и 160-180 мг/кг К2O (по Масловой) на 1 кг почвы, гумуса 2,2-2,5 %, pH сол. – 5,8. (Беленков А.И. и др., 2013).

Объект исследования – среднеспелые сорта льна-долгунца: Антей, оригинатором является Псковский НИИСХ и ТОСТ 5, оригинатором является СибНИИСХиТ СО РАСХН.

Предшественник льна-долгунца горчица на семена. После уборки предшественника была проведена обработка почвы с осени МТЗ 12+21+UNIA 2+1(плуг оборотный малый) на глубину 20-22 см, весной при наступлении физической спелости почвы - весеннее боронование – закрытие влаги МТЗ 80+БЗТС- 1,0 и предпосевная культивация МТЗ – 80 + ZBC – 300.

Срок посева льна – долгунца – ранний, одновременно или сразу после посева ранних яровых культур. Посев льна-долгунца семенами категории ОС, маточная элита 1 года, проводили узкорядным способом сеялкой СЛН-16 ширина междурядий 7,5 см. Норма высева семян 22 млн. шт./га. Глубина заделки семян 2-3 см. В начале фазы «елочка» посевы льна-долгунца обрабатывали гербицидом Кортес в норме 5 г д.в./га и проводили двойную обработку изучаемыми биорегуляторами ЗСК и Биопаг-Д, в нормах, рекомендованных для данной культуры. Норма расхода ЗСК составляла 0,5 л/га, для Биопаг-Д 0,2 л/га.

Опыт заложен методом рендомизированных повторений в 4-х кратной повторности. Учетная площадь делянки 20 м. Схема опыта: фактор А – биорегуляторы, А1 – обработка водой (контроль), А2 – обработка Биопаг-Д (0, л/га), А3 – обработка ЗСК (0,5 л/га); фактор Б – сорта льна-долгунца, Б1 – сорт Антей, Б2 – сорт ТОСТ 5. Первую обработку проводили в начале фазы «елочка»

при высоте растений 4-6 см, вторую обработку – при высоте растений 10-12 см.

Расход рабочей жидкости 300 л/га.

Уборку урожая льна-долгунца осуществляли при наступлении фазы ранней жёлтой спелости. Урожай учитывали сплошным методом, поделяночно.

Льносолому подвергали росяной мочке, вылежка льнотресты составляла 13- дней.

Обработка экспериментальных данных проведена по Б.А. Доспехову (1985).

Методы проведения исследований. Во время роста и развития льнадолгунца были проведены исследования и наблюдения в соответствии с рекомендации ВНИИ льна (1978).

1. Определение фактической нормы высева (Методические указания по проведению полевых опытов со льном-долгунцом, 1978).

2. Проводили учёт густоты стояния растений в фазе всходов и перед уборкой (учитывали процент выживаемости растений). Для этого в каждом варианте опыта выбирали учётные площадки по 0,25 м в 4-х кратной повторности. (Методические указания по проведению полевых опытов со льномдолгунцом, 1978) 3. Фенологические наблюдения за ростом растений проводили от посева до уборки по всем вариантам опыта. (Методические указания по проведению полевых опытов со льном-долгунцом, 1978) 4. Проводили учёт изменения динамики площади листьев и стеблей по фазам развития растений, начиная с фазы елочки. Отбирали пробы по растений с варианта в 4-х кратной повторности. Измеряли высоту растений, взвешивали по отдельности листья и стебли до сушки, и после сушки. Сушили листья и стебли при температуре 105 0С до постоянной массы, расчёт на содержание сухого вещества проведен по формуле:

X- содержание сухого вещества, %;

A – масса навески до сушки, г;

В – масса навески после сушки, г;

5. Определяли площадь листьев методом промеров. Из каждой пробы отбирали методом случайной выборки по 10 зелёных листьев, взвешивали их и определяли площадь методом линейных измерений по длине (Д) и наибольшей ширине (Ш). Площадь листьев S рассчитывается по формуле:

n - число измеренных листьев.

рассчитывали графическим методом по А.А. Ничипоровичу (1956) по формуле:

ФПП=((Л0+Л1)/2*T+(( Л1+Л2)/2)*T2+…+(( Лn-1+Лn)/2)*Tn, где:

Л0, Л1, Л2, Лn-1, Лn – площадь листьев по периодам учёта, тыс.м/га;

T1, T2, Tn – продолжительность периодов, сут.

7. Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) определяли по формуле (А.А. Ничипорович, 1961):

ЧПФ-чистая продуктивность фотосинтеза, г*м/сут:

В2 и В1 – накопление сухого вещества в конце и в начале периода определения, г;

Л1 и Л2 –площадь листьев в начале и конце периода определения, м;

Т – продолжительность периода, сут.

8. Для определения урожайности семян льна-долгунца использовали двойной метод: сплошной с каждой делянки с последующим перерасчётом на сельскохозяйственных культур. Метод определения влажности») на 100% чистоту (ГОСТ 12037-81)(ГОСТ 12041, ГОСТ 12037).

9. Качество льнотресты при стандартной влажности оценивали в соответствии с ГОСТ 24383-89, «Треста льняная. Требования при заготовках» и ГОСТ Р 53143-2008 «Треста льняная. Требования при заготовках». Качество выработанного из льнотресты волокна оценивали по ГОСТ 10330-76 «Лён трёпаный. Технические условия» (ГОСТ 24383, ГОСТ 53143, ГОСТ 10330).

дифференциальным термическим и термогравиметрическим методами анализа.

Масса навески образца 50-200 мг. Нагрев осуществляли от 20 до 950 оС при постоянной скорости нагрева 10 и 20 оС/мин.

11. Анализ посевного материала:

чистота – ГОСТ 12037-81 «Семена сельскохозяйственных культур.

Методы определения чистоты и отхода семян» (ГОСТ 12037);

сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести» (ГОСТ 12042);

масса 1000 семян – ГОСТ 12042-80 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы 1000 семян» и ГОСТ 52325 – 2005 «Семена сельскохозяйственных растений. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия» (ГОСТ 12044, ГОСТ 52325).

12. В течение вегетации на всех фазах развития льна определяли содержание основных пигментов фотосинтеза в тканях листьев льна-долгунца.

13. Содержание альфа-целлюлозы в волокне определено по ГОСТ 6840- «Метод определения альфа-целлюлозы» (ГОСТ 6840).

14. В исследованиях химического состава льнопродукции использовали метод Ближней инфракрасной спектроскопии (БИК) для определения содержание жира и белка в семенах на спектрофотометре NIRSystems, модель 4500 (Белопухов С.Л. и др., 2012).

15. Накопление тяжёлых металлов в семенах и волокне льна-долгунца определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии (Белопухов С.Л. и др., 2012).

16.Обработку экспериментальных данных проводили с использованием программы Excel и MathLab, существенные разницы в показаниях между вариантами устанавливали методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).

17.Энергетическую и экономическую оценки технологических приёмов проводили с использованием технологической карты возделывания льнадолгунца (Растениеводство, 2006; Ковалев М.М., 2013).

18. Термины и определения по ГОСТ Р 52784-2007 «Лен-долгунец.

Термины и определения» (ГОСТ Р 52784).

Полевые опыты проведены в 2011-2012 гг. на базе агроэкологического стационара ВНИИМЗ (пос. Эммаус, Калининский р-н, Тверская обл.) на осушенных закрытым гончарным дренажем землях севооборота отдела семеноводства, имеющих следующую агрохимическую характеристику: почва легкого механического состава, среднеобеспеченная основными элементами питания: Р2О - 289-396; К2О - 121-145; NН4+ – 1,53-1,62 мг/кг почвы, содержание гумуса – 1,56-1,94%, рН – 5,2-5,5. Предшественником льна-долгунца была яровая пшеница. Обработка почвы опытного участка состояла в зяблевой вспашке, ранневесеннем бороновании зяби и 2-х культиваций с боронованием.

Комбинированным агрегатом КБМ – 4,2Н была проведена предпосевная культивация, под которую была внесена азофоска в норме расхода 0,2 т/га.

Посев сорта льна-долгунца Ленок семенами категории ЭС1 проведен с нормой высева 118 кг/га, сеялкой СЛН – 1,6 с междурядьем 7,5 см. Площадь опыта составила 1 га, площадь учетной делянки составляла 25 м2, повторность опыта 4х кратная. Схема опыта включала вариант без обработки биостимуляторами (фон + гербициды) – «контроль» и варианты с обработкой «опыт 1» (фон + Биопаг) и «опыт 2» (фон + ЗСК). Обработка посева льна проводилась в фазу ёлочка с нормой расхода 2 л/га совместно с гербицидами: Агритокс, в.р. и Секатор Турбо (1 л + 50 г/га) опрыскивателем типа ОП-2000 с расходом рабочей жидкости л/га. Контролем служила смесь гербицидов с той же нормой расхода. Уборка проведена в фазу ранней желтой спелости льна с учетных делянок вручную, основная площадь посевов - механизировано.

Наблюдения по всем фенологическим фазам развития льна и оценка полученного урожая проведена в соответствии с методическими рекомендациями ВНИИ льна (1978).

2.3 Характеристика биорегуляторов на льне В настоящее время для обработки льна-долгунца используют регуляторов роста растений (Справочник пестицидов…, 2012).

Для предпосевной обработки семян и растений по вегетации применяют следующие препараты:

Агат-25К, ТП (д.в. 3-индолилуксусная кислота + -аланин + глутаминовая кислота, 18 + 60 + 70 мг/кг) норма расхода препарата 40-50 г/т семян, расход рабочей жидкости – 5 л/т. Для обработки растений по вегетации 30-40г/га и расход рабочей жидкости 200 л/га.

Альбит, ТП (д.в. Поли-бета-гидроксимасляная кислота + магний сернокислый + калий фосфорнокислый + калий азотнокислый + карбамид, 6.2 + 29.8 + 91.1 + 91.2 + 181.5 г/кг), норма расхода препарата 0,05-0,07 г/т семян, расход рабочей жидкости 5 л/т, для обработки растений по вегетации 0,05 г/га и расход рабочей жидкости 200 л/га.

Вэрва, ВЭ (д.в. Тритерпеновые кислоты, 10 г/л) норма расхода препарата 300 мл/т семян, расход рабочей жидкости 10 л/т, для обработки растений по вегетации 200 мл/га и расход рабочей жидкости 200-400 л/га.

Карвитол, ВР (д.в. Ацетиленовый спирт, 10 г/л) норма расхода препарата мл/т (замачивание семян в течение 2 часов), расход рабочей жидкости 10л/т.

Лариксин, ВЭ (д.в. Дигидрокверцетин, 50 г/л) норма расхода препарата мл/т семян, расход рабочей жидкости 10 л/т, для обработки растений по вегетации 100 мл/га и расход рабочей жидкости 300 л/га.

Люрастим, ВЭ (д.в. -аминоглутаровая кислота + -аминоуксусная кислота: 0.00115 : 0.0018г/л) норма расхода препарата 50-70 мл/т семян, расход рабочей жидкости 5л/т, для обработки растений по вегетации 50 мл/га и расход рабочей жидкости 200 л/га.

триэтаноламмониевая соль + 1-хлорметилсилатран, 760 г/кг) норма расхода препарата 20 г/т семян, норма расхода рабочей жидкости 10 л/т и при обработке растений по вегетации 10 г/га и расход рабочей жидкости 300 л/га.

триэтаноламмониевая соль + 1-хлорметилсилатран, 760 + 190 г/кг) норма расхода препарата 200 таб./т семян, расход рабочей жидкости 10 л/т, и при обработке растений по вегетации 300 таб./га, расход рабочей жидкости 300 л/га.

Циркон, Р (д.в. гидроксикоричные кислоты, 0,1 г/л), норма расхода препарата 1 мл/га, расход рабочей жидкости 300 л/га.

Экост 1 ГФ, П (д.в. Гидрофильный диоксид кремния + сульфат меди + сульфат цинка + сульфат марганца + борная кислота, 900 + 29 + 34 + 17 + г/кг), норма расхода препарата 1 г/га, расход рабочей жидкости 200 л/га.

Экост 1/3, П (д.в. Гидрофобный диоксид кремния + сульфат меди + сульфат цинка + сульфат марганца + борная кислота, : 900 + 29 + 34 + 17 + г/кг), норма расхода препарата 4 г/т семян.

Таким образом, ассортимент применяемых регуляторов ограничен и мало проводится исследований по применению регуляторов на современных интенсивных сортах льна-долгунца.

Важной задачей, поставленной государством перед льноводством России в последние годы, является увеличение производства и повышения качества льносемян и льноволокна. На производство и получение высококачественной льнопродукции влияют многие факторы, важнейший из них - возделывание высокопродуктивных, устойчивых к болезням и полеганию сортов, научно обоснованное использование агротехнических приёмов и химических средств защиты растений, механизация технологических процессов, система семеноводства, своевременная уборка урожая. Этому способствует рациональное применение защитных мероприятий, которые являются составной частью технология возделывания льна – долгунца (Захарова Л.М., 2007).

В настоящее время важная роль в решении проблем увеличении продуктивности посевов льна - долгунца, формировании растений с улучшенными свойствами принадлежит регулятором роста растений и защитностимулирующим комплексам (ЗСК) (Белопухов С.Л., 2010, Захаренко А.В., 2009).

Одним из представителей препаратов нового поколения, обладающих не только фунгицидными свойствами, но и ростстимулирующим действием на культурное растение является полигексаметиленгуанидин хлорид (ПГМГхлорид) или Биопаг. ПГМГ-хлорид относится к химическому классу соединений производных гуанидина.

Гуанидин (NH2)2C=NH — бесцветное кристаллическое вещество, расплывается на воздухе вследствие поглощения влаги. Относится к сильным одноосновным основания. С соляной и азотной кислотами образует устойчивые соли. По своей химической природе гуанидиновые соли представляют собой высокомолекулярные катионные поверхностно-активные вещества, обладающие уникальным сочетанием физико-химических и биоцидных свойств широкого спектра в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий, вирусов, грибов (ссылка).

полигексаметиленгуанидин имеет химическую формулу - (C7H16N3Cl)n, где n=20-70, молекулярный вес: 700-10000 а.е.м. и структурную формулу:

где кислотный остаток [A].

По своим химическим свойствам «Биопаг–Д» во многом повторяет свойства полиаминов и четвертичных аммониевых соединений, является высокомолекулярным катионным полиэлектролитом.

При протекании большинства химических реакциях биоцидные свойства «Биопаг – Д» сохраняются, так как гуанидиновые группировки объединены в общую полимерную цепь и в химической реакции всегда может участвовать лишь часть из них, при этом неизменённые группировки придают новому соединению биоцидные свойства.

Принцип антисептического действия полиалкилгуанидинов основан на поражении поликатионами анионных центров клеточных мембран бактерий.

Являясь олигомерами, молекулы полиалкилгуанидинов имеют достаточно длинную молекулярную структуру, что препятствует их проникновению через клеточную мембрану и снижает аллергическое действие полиалкилгуанидиов на организм. На рисунке 1 представлена молекула олигомера полиалкилгуанидина.

Катионные центры молекулы при контакте с клеточной мембраной бактерии притягиваются к анионным центрам на ее поверхности и блокируют их, в результате чего бактерия погибает (Мельников А.П. и др., 2011).

Рисунок 1. Молекула олигомера полиалкилгуанидина (синим цветом отмечены атомы азота, как катионные центры молекулы (по Мельникову А.П. и Как химическое вещество «Биопаг – Д» может вступать в различные химические реакции, как с низкомолекулярными, так и с высокомолекулярными соединениями с образованием, как растворимых, так и сетчатых интерполимерных комплексов и ковалентно связанных полимеров.

«Биопаг – Д» - хлорид выпускается в двух формах (производитель – Институт эколого-технических проблем, г. Москва):

жидкая форма – 20%-ный водный раствор «Биопаг – Д», представляющий собой прозрачную жидкость от бесцветного до жёлтого цвета (рH раствора 7-9,5);

твёрдая форма, содержащая не менее 95%-ов «Биопаг – Д» и представляющая собой твёрдое стеклообразное вещество в виде Водные растворы «Биопаг – Д» длительно сохраняют свои физикохимические свойства и биоцидную активность.

Спектр биоцидного действия «Биопаг – Д» очень широк. Он эффективен против грамположительных и грамотрицательных бактерий, различного рода грибов (плесневых, дрожжеподобных, и др.). «Биопаг – Д» может не только воздействовать на аэробную и на аэробную микрофлору, но и подавлять вирусы.

ПГМГ-ГХ: относится к 3 классу умерено опасных веществ при введении в желудок, к 4 классу малоопасных веществ при нанесении на кожу по ГОСТ 12.1.007-76. В концентрации 0,05-4% по действующему веществу при однократном воздействии на кожу не оказывает раздражающего действия.

В настоящее время проведен достаточно большой объем испытаний препарата Биопаг, как и его аналогов, на рост и развитие растений (Осипова Л.В., 2012). Так изучение действия Биопаг на семена яровой пшеницы показало снижение общей зараженности патогенными грибами на 35-60%, относительно контроля и стимулированию прорастание семян и рост проростков. Препарат Биопаг способствовал лучшему росту и развитию растений яровой пшеницы во время вегетации, увеличению озерненности колоса на 17,8-21,4 зерен в колосе, и массы 1000 зерен на 25,8-27,8 г относительно контроля (Лазарев В.И., 2011).

Обработка семян сахарной свеклы Биопагом способствовала проявлению фунгицидного действия препарата против грибов рода Fusarium, Alternaria, Helminthosporium, Macrosporium, Cladosporium развивающиеся на всходах свеклы и в период вегетации культуры, и улучшению сохранности корнеплодов (Лазарев В.И., 2012). Применение Биопага на томатах улучшило приживаемость рассады растений, увеличивало массу плода и уменьшало пораженность растений фузариозом 10-15% (Лапунова Т.Н., 2010).

Влияние защитно-стимулирующего комплекса (ЗСК) на растения, действующим веществом которого являются комплексные соли поликарбоновых кислот и биогенных металлов, можно рассматривать как стресс-фактора с последующим ответом растения, зависящим от времени, мощности и других условий воздействия. В этой цепи особенно актуальным является изучение механизмов стресс-реакции, трансформации и переноса сигнала по всему растению. Однако до настоящего времени для растений отсутствуют общепринятые теории. Включают механизмы ответных реакций, по мнению одних ученых, изменения концентраций ионов, биоэлектрические импульсы, раневые гормоны, синтез стрессовых белков и другие (Белопухов С.Л., 2004, Захаренко А.В., 2009, Осипова Л.В., 2010).

В наших опытах в соответствии с рекомендациями производителя препарата Биопаг-Д (Институт Эколого-Технологических Проблем, г. Москва) была использована концентрация из расчета 40 г д.в./га.

Биорегулятор ЗСК. Препарат разработан на кафедре физической и органической химии РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. В настоящее время поданы заявки в Роспатент на способ получения ЗСК и способ применения для обработки ряда сельскохозяйственных культур. В состав препарата входят комплексные соли поликарбоновых кислот и биогенных металлов (Со, Zn, Cu, Fe) в соотношении 1:1, препарат обладает полифункциональным действием на растения, а его химические компоненты способны участвовать во включении сигнальных систем и формировании ответа на такое воздействие. В процессе воздействия химических компонентов на лен и ответной реакции растений происходит регуляция многих биохимических и физиологических процессов внутри клеток. Изменение хода физиологических процессов способствует стимулированию роста растений, увеличению площади листовой поверхности, активизации работы фотосинтетического аппарата за счет удлинения времени или скорости фотосинтеза с максимальным приростом биомассы в единицу времени, а также интенсификацией процессов массопереноса продуктов фотосинтеза из фотосинтезирующих органов в хозяйственно важные органы (Калабашкина Е.В., 2013). Биорегулятор ЗСК применяли в концентрации из расчета 50 г д.в./га.

Применение обработок биорегуляторами при выращивании льна-долгунца должно приводить к ускорению динамики роста и развития растений, интенсифицировать работу фотосинтетического аппарата, и, как следствие, получить более высокие урожаи основной льнопродукции.

По данным многолетних наблюдений в условиях Полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева лен-долгунец сеют, как правило, в период с 5 по 19 мая в зависимости от периода полного оттаивания почвы и прогрева почвы до 8-10оС.

Метеорологические условия вегетационных периодов по данным «Метеорологической обсерватории им. В.А. Михельсона в 2010-2012 годах представлены на рис. 2-3 и в приложении (таблицы 3-5). Метеорологические условия вегетационных периодов по годам различались по температурному режиму, количеству осадков, характеру распределения их в течение всего периода вегетации.

Агрометеорологические условия в вегетационный период 2010 года (рисунок 2.1) были не благоприятными для развития и роста льна-долгунца.

Температура воздуха превышала среднее многолетнее значение. При этом с третьей декады июня по первую декаду августа, т.е. на протяжении 50 дней, осадков выпало 8,9 мм. Гидротермический коэффициент (ГТК), рассчитанный за этот период, составил 0,7 за весь год, что характеризует засуху. При этом количество тепла (t>10оC) за май-август соответствовало 2620оС.

В 2010 году урожай льна – долгунца был сформирован, несмотря на такие высокие температурные максимумы и недостаток осадков к концу вегетации культуры, так как в период от посева до периода быстрого роста количество осадков превышало среднее многолетнее значение, что и способствовало хорошему росту льна-долгунца в этот период.

I II III I II III I II III I II III

Сумма осадков, мм. Средняя Температура воздуха, оС средняя многолетняя Температура воздуха, оС Рисунок 2.1. Метеорологические условия вегетационного периода 2010 года Всходы появились на 8-й день после посева, весь май была теплая и влажная погода. Количество осадков за май было выше на 1,3 мм, по сравнению со средним многолетнем значением. Далее по вегетации количество осадков составило за июнь в сумме на 12,8 мм меньше нормы, а температура в этом месяце была выше на 2,8 0С. В июле количество осадков в целом за месяц составило 8,1 мм, среднее многолетнее значение по осадкам было равно 83,0 мм, и это в 10 раз меньше нормы. А температура воздуха за этот месяц была выше на 8 0С, что вызвало более раннее созревание льна-долгунца и не позволило сформировать более высокие урожаи семян и волокна в 2010 году.

Метеорологические условия 2011 года были благоприятными для роста и развития льна-долгунца (рисунок 2.2). Весна 2011 года была теплой, температура превышала на 2,40С средние многолетние значения.

I II III I II III I II III I II III

Сумма осадков, мм. средняя Температура воздуха, оС средняя многолетняя Температура воздуха, оС Рисунок 2.2 Метеорологические условия вегетационного периода года Количество осадков в этот период было на 26,2 мм меньше средних многолетних значений, но запасы влаги в почве были высокими, что обеспечило появление дружных всходов и хорошее развитие льна в фазе елочки. Летние месяцы по агроклиматическим показателям были благоприятными для роста и развития льна-долгунца. В период быстрого роста (вторая декада июня) количество осадков было выше на 3,4 мм, что привело к конечном итоге к формированию более длинного и качественного волокна, так как на данный период развития повлияли благоприятные метеорологические условия.

2012 год был благоприятен для развития льна-долгунца (рисунок 3).

Количество осадков, выпавших в первой декаде мая, составило 45,8 мм, что превышало норму на 28,8 мм, а температура воздуха была выше на 2,9 0С, что повлияло на появление хороших всходов льна.

I II III I II III I II III I II III

Сумма осадков, мм. средняя Температура воздуха, оС средняя многолетняя Температура воздуха, оС Рисунок 3. Метеорологические условия вегетационного периода 2012 года На дальнейшее развитие льна пришлось достаточное количество осадков за июнь, в сумме они составили 98,6 мм, это выше нормы на 28,6 мм. Умеренная не высокая температура за весь период вегетации растений льна-долгунца способствовала более интенсивному росту стебля, что в свою очередь положительно сказалось на формировании урожая.

Количество осадков за все три года не способствовало полеганию растений льна-долгунца, что не затрудняло ручную уборку растений.

Таким образом, метеорологические условия вегетационных периодов в годы проведения исследований 2010-2012 гг. по данным метеорологической станции имени В.А. Михельсона были различными: гидротермический коэффициент (по Г.Т. Селянинову) составил в 2010 г. - 0,7, что характеризует (достаточно увлажненный). Однако агроклиматические условия вегетационных периодов в годы проведения наших исследований в 2010-2012 гг. не оказали отрицательного влияния на рост и развитие льна-долгунца, уровень урожайности которого в основном определялся изучаемыми факторами.

ГЛАВА 3. ДЕЙСТВИЕ БИОРЕГУЛЯТОРОВ НА РОСТ И РАЗВИТИЕ

ЛЬНА-ДОЛГУНЦА

3.1. Изучение физиологических показателей растений льна-долгунца на Одним из важных показателей, влияющих на формирование урожая сельскохозяйственных культур, являются наблюдения за фенологическими фазами развития. Они позволяют осуществлять выбор оптимальных сроков для посева, обработки и уборки растений, в том числе льна-долгунца.

Во время исследований нами были проведены фенологические наблюдения за растениями льна-долгунца на всех вариантах опыта. В среднем за три года наблюдений были получены данные по продолжительности межфазных периодов льна (таблицы 1-6). На продолжительность фаз прохождения культуры оказали влияние метеорологические условия, сложившиеся в годы исследований.

В 2010 году посев льна-долгунца был проведён 7 мая. Для сортов Антей, ТОСТ 5 и Мерилин всходы появились практически одновременно, полные всходы - через 10-11 дней (таблица 1 и таблица 2). Фаза елочки была отмечена 2июня, так же одновременно для всех сортов. В начале фазы елочки и в конце фазы елочки была проведена 2-х кратная обработка биорегуляторами. Двух кратная обработка биорегуляторами привела к тому, что динамика роста и развития растений после обработки препаратами увеличилась, и наступление бутонизации и цветения было более ранним. Несмотря на наступившую жару в июле фаза ранней жёлтой спелости пришлась на 21-27 июля, причём для всех сортов, обработанных биопрепаратами, фаза ранней жёлтой спелости наступила раньше на 3-6 дней.

Поскольку большинство льноводческих хозяйств проводят уборку урожая льна на волокно в фазу ранней жёлтой спелости, в это время нами также была проведена уборка льна на волокно для получения высококачественного волокна.

Также нам представлялось интересным сравнить посевные качества и химический состав льносемян, полученных в фазу ранней жёлтой спелости и в фазу жёлтой спелости. В фазу жёлтой спелости, когда в основном созрели семенные коробочки, был проведён отбор семян для последующей оценки их посевных качеств и изучения химического состава.

В 2011 году посев льна проведён 19 мая. Динамика появления всходов и наступление фазы елочки были аналогичны тому, как это происходило в году, но с учётом более позднего срока посева семян. Необходимо отметить, что в этот год на начальном этапе развития растения развивались более динамично, и от всходов до фазы елочки наблюдалось уменьшение периода на 3-4 дня.

После двукратной обработки растений льна препаратами и до наступления фазы зелёной спелости растения, обработанные биорегуляторами, развивались, по сравнению с контролем, более динамично. Для сортов Антей и ТОСТ 5, обработанных ЗСК, от посева и до ранней жёлтой спелости (уборка на волокно) наблюдалось снижение межфазных периодов на 2-3 дня. Фаза жёлтой спелости в 2011 году наступила раньше для всех вариантов на 2-9 дней (таблица 3 и таблица 4).

В 2012 году посев был проведён 5 мая. Динамика роста и развития на первоначальных этапах была аналогична развитию растений в 2010 году.

Обработка биорегуляторами в 2012 году не способствовала ускорению динамики роста и развития растений льна, что, вероятно, связано с высоким уровнем агрофона и проявлением рострегулирующей способности препаратов, в основном, в экстремальных агроклиматических условиях (таблицы 5, таблица 6).

Таблица 2 - Продолжительность межфазных периодов (дней) льна-долгунца 2010 г.

Антей Биопаг-Д(0, ТОСТ 5 БиопагД(0,2 л/га) Таблица 4 - Продолжительность межфазных периодов (дней) льна-долгунца 2011 г.

Антей, Биопаг-Д (0,2 л/га) Антей, ЗСК (0, контроль ТОСТ 5, БиопагД(0,2 л/га) ТОСТ 5, ЗСК (0,5 л/т) Таблица 6 - Продолжительность межфазных периодов (дней) льна-долгунца 2012 г.

Антей, контроль Антей, (0,2 л/га) Антей, л/га) 5,контроль ТОСТ 5, Д(0,2 л/га) ТОСТ 5, Важными показателями фотосинтетической деятельности посевов, оказывающими влияние на формирование урожая культуры, являются: площадь листьев, чистая продуктивность фотосинтеза, фотосинтетический потенциал посевов и другие (Третьяков Н.Н., 2005, Кузнецов Вл.В., 2006). Результаты измерений за годы исследований представлены в приложении (таблицы 6-8).

Биорегуляторы оказали существенное влияние на формирование листовой поверхности. Обработка растений препаратом Биопаг-Д в среднем за три года повышала площадь листьев у сорта Антей на 2,5 тыс.м2/га, ТОСТ 5 - на 4,0 тыс.

м2/га, и на 5,3-5,5 тыс.м2/га при применении ЗСК для обоих сортов.

Биорегуляторы оказали положительное влияние и на урожай сухой биомассы, повышая его в фазу зелёной спелости при обработке препаратом Биопаг-Д на 1,9ц/га и при обработке ЗСК на 2,2-3,6 ц/га по сравнению с контролем.

Результаты представлены в таблице 7.

Таблица 7 – Фотосинтетическая деятельность посевов льна-долгунца при применении регуляторов роста (среднее за 2010-2012 гг.) Величина фотосинтетического потенциала существенно изменялась как от погодных условий вегетационного периода, так и от применения биорегуляторов.

Наибольший фотосинтетический потенциал отмечен в благоприятном 2012 году и был равен 1679 тыс.м2/га*дн. для сорта ТОСТ 5 в варианте с обработкой ЗСК (приложение таблица 8). Обработка растений биорегуляторами повышала суммарный фотосинтетический потенциал в среднем за три года при обработке растений ЗСК на 338-342 тыс.м2/га*дн. и на 207-219 тыс.м2/га*дн. при применении Биопаг-Д по сравнению с контролем.

Интенсификация процесса фотосинтеза для льна-долгунца при обработке физиологически активными веществами по сравнению с контролем, а также сортовая отзывчивость на препараты, проявилась в ускорении динамики линейного роста (таблица 8).

Таблица 8 - Динамика линейного роста (см) льна-долгунца Продолжение таблицы Так во все годы испытаний наблюдалось увеличение динамики линейного роста после двукратной обработки растений препаратами в периоды елочкабутонизация и бутонизация-зеленая спелость в среднем на 6-12% по сравнению с контролем. Более отзывчивым на биорегуляторы следует считать сорт ТОСТ 5.

Содержание хлорофилла в листьях дает представление о потенциальных продукционный процесс и формирование биологического урожая. Важно принимать во внимание не только содержание хлорофилла, но и каротиноидов.

Каротиноиды являются обязательным компонентом пигментных систем, которые передают энергию поглощенных квантов света на хлорофилл а для совершения фотохимической работы и выполняют защитную функцию, предохраняя хлорофилл от фотоокисления (Кошкин Е.И. и др., 2005).

активными веществами влияло на повышение содержания суммы хлорофилла а+б по всем фазам развития льна-долгунца. Сумма хлорофилла а+б принимает максимальное значение в фазу цветения. В конце фазы зеленой спелости происходит уменьшение суммы хлорофилла а+б (рисунок 4а) и увеличение содержание каротиноидов по всем вариантам опыта и не зависит от способа обработки льна и сорта (рисунок 4б). Отмечено, что увеличение суммы хлорофилла а+б на 1,6-2,9 мг/г происходит в фазе елочки при действии ЗСК и Биопаг-Д по сравнению с контролем. В фазе цветения содержание суммы хлорофилла а+б возрастает на 1,6-2,6 мг/г при действии Биопаг-Д и на 4,2-5, мг/г при действии ЗСК по сравнению с контролем, в фазе зеленой спелости на 1,2-3,1 мг/г при действии Биопаг-Д и на 1,6-3,9 мг/г при действии ЗСК относительно контроля.

Установлено, что содержание каротиноидов повышается на 0,1-0,3 мг/г в фазах елочки, цветения и зеленой спелости на фоне ЗСК и Биопаг-Д. Сорт льнадолгунца ТОСТ 5 лучше отзывался на обработку препаратами Биопаг-Д и ЗСК, что проявлялось в более высоких значениях по всем физиологическим показателям не зависимо от способа обработки биорегуляторами или без нее.

Более эффективным препаратом оказался защитно-стимулирующий комплекс, чем Биопаг-Д.

Таким образом, проведенные опыты по измерению физиологических показателей по разным фазам развития льна-долгунца подтвердили, высказанные ранее положения о том, что двукратная обработка растений льна в фазу елочки физиологически активными веществами является эффективным приемом для повышения урожайности льна и качества льнопродукции (Захаренко А.В. и др., 2009). При этом эффективность действия препаратов на разных сортах льнадолгунца проявляется в изменении количественных показателей динамики роста и развития растений, ряда физиологических показателей, таких как: динамика линейного роста, ИЛП, ЧПФ, ФП, сумма хлорофилла а+в, каротиноидов и др. В этом случае появляется возможность количественной оценки действия обработок различными по химическому составу и концентрациям препаратами на разные сорта льна-долгунца, а также сравнения вновь создаваемых сортов. Применение обработок биорегуляторами, как показано в последующих главах, также повлияло на изменение химического состава льняного волокна и семян.

Рисунок 4. Содержание суммы хлорофилла а+б (а), содержание каротиноидов (б) в листьях растений льна-долгунца, мг/г сырой массы Проведенные нами опыты по двукратной обработке растений льна-долгунца сортов ТОСТ 5, Антей и Мерилин в фазу елочки новыми биопрепаратами типа Биопаг-Д и ЗСК показали, что биорегуляторы положительно влияют на динамику роста и развития льна, при этом наиболее отзывчивым на обработки является раннеспелый сорт ТОСТ 5. Данный сорт не проходил испытаний в условиях ЦРНЗ России, поэтому полученные данные могут представлять интерес для разработчиков данного сорта и внедрения сорта в льноводческих хозяйствах ЦРНЗ. Опыты с иностранным сортом Мерилин показали его меньшую отзывчивость на обработки физиологически активными веществами. Учитывая стратегию Министерства сельского хозяйства Российской Федерации по поддержке отечественного льносеменоводства и резкому снижению закупок семян льна иностранных производителей, нами в дальнейших испытаниях сорт Мерилин не применялся.

В связи с тем, что в льноводческих регионах страны уборку льна на волокно проводят в фазу ранней желтой спелости, то в этом случае семена льна не получаются выполненными и показатели их качества не являются удовлетворительными. В наших опытах при посеве использованы высококачественные семена льна-долгунца категории ОС, маточная элита 1 года.

Представляло интерес оценить качество семян сразу после уборки льна. Для этого проведено ручное очесывание семенных коробочек, подсчет урожая льносемян, определение всхожести и энергии прорастания. Результаты измерения данных показателей на примере семян урожая 2012 года представлены на рисунке 5.

Рисунок 5. Результаты лабораторной всхожести семян льна, урожай 2012 г.

Из полученных результатов видно, что обработка Биопагом и ЗСК повлияла на энергию прорастания семян для сорта ТОСТ 5 и Антей. Увеличение энергии прорастания по сравнению с контролем на сорте Антей наблюдалось только в случае обработки препаратом Биопаг-Д, а для сорта ТОСТ 5 – при обработке ЗСК.

При этом необходимо отметить, что абсолютное значение энергии прорастания было достаточно высоким. По показателю всхожести не отмечено существенного влияния при действии биорегуляторов по сравнению с контролем. Семена по показателю всхожести в соответствии с ГОСТ Р 52325-2005 могут быть отнесены к категории РС.

3.2 Урожайность льносоломы при выращивании льна-долгунца на Полевой опытной станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева При выращивании льна-долгунца в условиях Полевой опытной станции биорегуляторов. На рисунке 6 представлены данные за 2010 год, на рисунке 7 - за 2011 год и на рисунке 8 - за 2012 год.

Обработка растений биорегуляторами в фазу елочки, в среднем за три года исследований, способствовала увеличению урожайности льносоломы на всех вариантах. В наших исследованиях максимальная урожайность льносоломы 62, ц/га была получена при обработке растений льна-долгунца ЗСК в 2011 году на сорте ТОСТ 5 (рисунок 7).

В 2010 году техническая длина была при обработке растений ЗСК составила 86,3 см, что на 4,1 см больше контроля на сорте ТОСТ 5. При обработке растений препаратом Биопаг -Д техническая длина увеличилась на 3,8 см. Урожайность льносоломы в 2010г. была выше при обработке ЗСК и составила 43,2 ц/га на сорте ТОСТ 5, что выше на 11% по сравнению с контролем, а при обработке препаратом Биопаг-Д урожайность была 39,1 ц/га, что выше контроля только на 0,4 ц/га.

Рисунок 6. Влияние биорегуляторов на показатели технической длины и На сорте Антей прибавка урожая льносоломы при обработке растений ЗСК составила 2,4 ц/га по сравнению с контролем (рисунок 6).