Подбор и оценка сортов вики яровой для смешанных посевов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.05, кандидат сельскохозяйственных наук Гончаров, Алексей Вячеславович

• Гончаров, Алексей Вячеславович
• кандидат сельскохозяйственных наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат сельскохозяйственных наук Гончаров, Алексей Вячеславович

Введение.

Глава 1. Общая характеристика работы.

1.1. Актуальность темы.

1.2. Цель исследований.

1.3. Научная новизна работы.

1.4.Практическая значимость работы.

1.5. Условия, материал и методика исследований.

1.6 Метеорологические условия.

Глава 2. Обзор литературных источников.

2.1. Значение вики яровой.

2.2. Смешанные посевы бобовых культур со злаковыми.

Глава 3 Экспериментальная часть.

3.1. Толерантность сортов вики яровой.

3.2. Полевая всхожесть семян и выживаемость растений вики в одновидовых посевах и в смесях.

Глава 4. Высота растений вики в одновидовых и смешанных посевах.

4.1 Оценка адаптивной способности и стабильности сортообразцов вики яровой в одновидовых (чистых) и смешанных посевах с овсом и ячменем по высоте.

Глава 5. Ветвистость растений вики в одновидовых и смешанных посевах.

Глава 6. Масса зеленых растений сортов вики яровой.

6.1. Масса зеленых растений вики яровой в фазу ветвления.

6.2. Масса зеленых растений вики яровой в период цветения.

6.3 Масса сухих растений вики яровой в чистых посевах и в смесях со злаковыми культурами при созревании.

Глава 7. Семенная продуктивность и урожайность сортов вики яровой в одновидовых и смешанных посевах.

Глава 8. Влияние сортов вики яровой на продуктивность злаковых культур и обобщение показателей адаптивности и стабильности

Глава 9 Результаты испытания сортов вики яровой в чистом посеве и в смесях.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Подбор и оценка сортов вики яровой для смешанных посевов»

В Центральных областях Нечерноземной зоны вика яровая является одной из основных однолетних бобовых культур кормового использования. В зеленой массе вики содержится до 18,6 % белка, в семенах до 37 % и более (Митрофанова, Рожков, 1961). По содержанию незаменимых аминокислот белок вики не уступает животным белкам (Репьев, 1995). Он отличается высоким содержанием водорастворимой фракции, поэтому корма из вики (зеленый корм, сено, сенаж, силос) легко усваиваются и поедаются животными.

Вика не очень требовательна к теплу. Оптимальная температура при прорастании семян и росте вегетативных органов +14. + 18°С, при созревании семян +16.+22°С. Для получения высоких урожаев зеленой массы вики необходимо большое количество влаги в течение всего вегетационного периода. Однако для созревания семян требуется значительное количество тепла, а избыточное переувлажнение после начала цветения неблагоприятно, так как вызывает израстание растений, снижает урожай семян, задерживает созревание. В результате чего в северных и даже в центральных областях Нечерноземной зоны вика не всегда вызревает.

Из - за сильно полегающего до или после цветения стебля вика яровая в производстве возделывается преимущественно с овсом или ячменем. Поэтому одним из важных требований к сортам вики яровой является толерантность к злаковым культурам, чтобы вико-овсяные или вико-ячменные смеси не полегали или полегали в слабой степени, соответствующей пригодности для машинной уборки.

В этих целях проводится естественная оценка адаптивных способностей генотипов - сортов вики яровой в смешанных агрофитоценозах; в результате которой осуществляется отбор сортообразцов вики, толерантных к злаковым культурам, способных формировать в смешанных посевах высокий урожай зеленой массы и семян.

Заключение диссертации по теме «Селекция и семеноводство», Гончаров, Алексей Вячеславович

Выводы и предложения

1. Для предварительной оценки совместимости (толерантности) сортов вики и злаков высевают их вместе в сосудах, что при прорастании обеспечивает непосредственный контакт корневых систем и выделений. По реакции апикальной меристемы - длине ростков и корешков, судят об их толерантности - пригодности к совместному выращиванию. Таким методом был выделен сорт Спутница наиболее продуктивный и урожайный в смешанных посевах.

2. Дифференциация сортов вики яровой по отношению к злакам происходит уже на первых этапах прорастания семян: по полевой всхожести, а в дальнейшем по выживаемости к концу вегетации. На первых этапах злаковые культуры лучше взаимодействуют с почвой, благоприятствуют появлению всходов вики. В дальнейшем происходят фитоценотические взаимодействия.

3. В отличие от полевой всхожести совершенно иной была реакция сортов вики яровой по выживаемости растений к концу вегетации. У разных сортов вики к концу вегетации в смешанном посеве выживаемость растений была различной. В сравнении с другими сортами имели лучшую выживаемость растений сорта Узуновская 91 и Никольская. В отдельные годы имели высокие показатели по выживаемости сорт Спутница с овсом, Немчиновская юбилейная с ячменем.

4. По показателям общей адаптивной способности и стабильности признака по высоте растений, наибольшую ценность в качестве исходного материала представляют в период ветвления сорта: Елена, и Немчиновская юбилейная, в период цветения - Елена, Немчиновская юбилейная и Спутница, а при созревании Елена, Немчиновская юбилейная, Спутница и Никольская.

5. Несмотря на значительную изменчивость показателя семенной продуктивности в полевых опытах, высокую стабильность по этому признаку имеют сорта Людмила, Елена, Непоседа и Никольская. Отзывчивость на лучший фон показали Спутница, Никольская, Немчиновская юбилейная. Наибольшую селекционную ценность генотипа по семенной продуктивности имели сорта: Спутница (1,81), Никольская (1,68), Немчиновская юбилейная (1,67) Людмила (1,60) и Непоседа (1,50).

6. По массе зеленых и сухих растений высокую адаптивность и стабильность имеют сорта Никольская, Спутница и Орловская 96. Наряду с высокой массой растений они обладают высокой адаптивной способностью. Высокую селекционную ценность генотипа имеют сорта Спутница, Непоседа и Никольская.

7. По семенной продуктивности в смешанных посевах выделяются сорта: крупносемянные - Спутница, Никольская; из среднесемянных - Елена, Немчиновская юбилейная; из мелкосемянных - Непоседа, Людмила.

8. В конкурсном сортоиспытании лаборатории по многолетним данным выделились по урожайности зерна крупносемянные - Спутница, Юбилейная 110, Уголек. Однако по урожайности зеленой массы и стабильности сбора семян имеет преимущество мелкосемянный стандартный сорт - Людмила.

9. Для смешанных посевов представляют интерес два типа толерантных к злакам сортов: крупносемянные - типа сортов Спутница и Никольская для возделывания на сенаж и зернофураж и мелкосемянные - типа сортов Непоседа и Людмила для возделывания на зеленую массу в основных и промежуточных посевах. Оба типа сортов имеют высокую адаптивную общую и в отдельные годы специфическую способность, отличаются стабильностью показателей урожайности зерна и сухой массы и характеризуются высокой селекционной ценностью генотипа.

Предложения производству.

1. Из изученных и внесенных в Госреестр сортов вики яровой, наибольшую ценность для смешанных посевов представляют среднепозднеспелые, крупносемянные сорта Спутница и Никольская. Наиболее эффективно использование их в смеси с овсом на сенаж и зернофураж.

2. Для получения стабильных урожаев зеленой массы на корм и сено, при высоком коэффициенте размножения семян, целесообразно использовать толерантные мелкосемянные сорта Непоседа и Людмила.

Заключение

Проведенные исследования в различных почвенно-климатических зонах РФ показали, что правильно подобранные (сорта, соотношения) смеси в контролируемых условиях (почвы, удобрения, влага и др.) однолетних кормовых культур повышают продуктивность и экологическую устойчивость агроценозов, питательность заготовленных кормов (зеленая масса, сено, сенаж, силос, зерносенаж и т. д.).

Смешанные посевы при правильном подборе культур и соотношений при посеве позволяют организовать конвейерную систему заготовки зеленой массы, сена, сенажа, силоса и повысить рентабельность использования имеющих площадей и с. - х. технологии.

Вначале случайный подбор компонентов для смешанных посевов в настоящее время является предметом научных исследований агрофитоценозов и фитоценотической селекции.

Конечным итогом этих исследований является научно - обоснованный подбор культур и сортов, обеспечивающих в благоприятных соотношениях качественную продукцию в необходимых количествах. Они должны быть адаптированными к местным почвенно-климатическим условиям. Урожайность их должна быть стабильной, а технологии возделывания энергоресурсосберегающими.

ГЛАВА 3. Экспериментальная часть 3.1. Толерантность сортов вики яровой

В смешанных посевах при совместном выращивании разных культур и сортов наблюдается взаимовлияние растений и сред при непосредственном воздействии или через корневые выделения. Непосредственное воздействие отмечается при механическом соприкосновении вегетативных органов растений, например, расположение полегающего стебля вики в стеблестое овса.

Косвенное взаимовлияние обычно связывают с корневыми выделениями или запахом растений. Результаты этого взаимовлияния характеризуют термином толерантность и определяют различными методами (Гродзинский, 1961; Райе, 1978 и др.)

До сих пор не выяснено могут ли корневые выделения поглощаться растениями того же вида или других видов. Существенный прогресс в изучении взаимовлияния растений, особенно контрастных по морфобиологическим признакам - бобовых и злаковых культур был достигнут в опытах с применением меченых атомов.

В опытах ВНИИ кормов (Тютюнников, Трофимова, 1965) с использованием радиоактивного фосфора (в форме К2НР3204, общей активностью 30 мкюори) на разных культурах злаковых (кукуруза, овес) и бобовых (бобы кормовые, горох) в водной и песчаной культуре (сосудах) установлена ритмичность в поглощении и выделении радиоактивного фосфора. В опытах наблюдали совпадение: увеличение интенсивности фотосинтеза, в связи с усилением дневного освещения и повышения температуры, с поглощением фосфора (радиоактивность раствора уменьшалась), падение интенсивности фотосинтеза - с его выделением (радиоактивность раствора увеличивается).

В одновидовых и смешанных посевах фиксирование передвижения радиоактивного фосфора показало, что питательные вещества, внесенные в почву, сначала поглощаются корневой системой растений, затем переходят в ткани растений, а затем частично в виде корневых выделений поступают обратно в почву. Соседние растения в свою очередь поглощают корневые выделения, частично усваивают их и какую - то часть, которая не приняла участия в ростовых процессах, снова выделяют в почву. Такая цепная передача части питательных веществ от одного растения к другому не зависит от ботанического вида растений, но связана с их биологическими особенностями - ритмом поглощения и выделения питательных веществ. Так в анализируемых опытах ритмы поглощения фосфора у сортов кукурузы Чишминская 1 и кормовых бобов Херц - Фрея совпадали, что замедляло передвижение радиоактивного фосфора по сравнению с сортами сои, кукурузы и овса у которых ритмы поглощения и выделения фосфора не совпадали.

При подкормке радиоактивным фосфором он обнаруживался в растениях на расстоянии 15 - 24 см от источника внесения, а в контроле - на почве без растений на расстоянии 2,5 - 7,5 см.

Таким образом, под влиянием бобовых компонентов у злаков улучшалось обеспечение азотом и фосфором, отмечалось более высокое содержание нуклеопротеидов и фосфатидов.

Известны и другие способы оценки толерантности: путем совместного проращивания культур в чашках Петри (Широбокова, Лаханов, 1977) или в песчаной культуре - растильнях (Дупляк, 1985).

В наших лабораторных опытах изучали 12 сортообразцов вики яровой селекции МосНИИСХ «Немчиновка» и инорайонной селекции. Опыты закладывали в сосудах в теплице при среднесуточной температуре воздуха 15.22°С и освещенности 15-20 тыс. люкс в течение 12 часов в сутки. Вику высевали в сосудах с просеянной суглинистой почвой в чистом виде и в одну лунку с семенами овса или ячменя. Вначале в лунку опускали семена вики, а затем овса или ячменя, опыт закладывали в 4 - х повторениях.

Определение полевой всхожести производили на 12 - 14 сутки после посева. Учет длины и массы проростков производили на 12 сутки после всходов в фазу образования 2-3 настоящих листьев, когда растения переходили к автотрофному питанию.

Уже на самых ранних стадиях набухания семян в них происходит быстрое усиление дыхания и мобилизация запасных веществ (Роберте, 1978).

В семядолях вики, как и в семенах других бобовых растений, происходит превращение углеводов и белков в растворимые продукты, которые необходимы для нормального роста и развития проростков и корешков. В это же время благодаря корневым выделениям происходят аллелопатические взаимодействия, наглядным выражением которых являются ростовые процессы в апикальных клетках ростков и корешков (табл. 3.1).

В наших опытах во всех вариантах всхожесть семян в сосудах составляла 100 %. Как видно из данных таблицы 1, в большинстве вариантов семена овса, прорастающие на семенах вики, оказывали на нее угнетающее влияние, особенно на корешки, а прорастающие семена ячменя, наоборот, стимулировали прорастание семян вики, хотя по вариантам наблюдалась дифференциация как в опытах с овсом, так и ячменем. Так в вариантах совместного посева вики с овсом прорастающие семена овса оказывали стимулирующее влияние на ростки и корешки вики сортов Спутница - 115,2 и 114,3 % и Непоседа 109,7 и 120 % соответственно.

Существенное значение критерия толерантности определяется при уровне значимости 10 % и выше у обоих показателей - длине ростков и корешков в % от одновидового посева.

Рассматривая по всем сортам опытные данные по обоим показателям, приходим к выводу, что более объективную оценку совместимости сортов вики и злаков дает обобщающий средний показатель между длиной ростков и корешков, который характеризует отношение сорта вики к совместному прорастанию с семенами ячменя или овса, которому соответствует понятие толерантность.

Список литературы диссертационного исследования кандидат сельскохозяйственных наук Гончаров, Алексей Вячеславович, 2011 год

1. Алексеева A.C. Продуктивность люпино-злаковых ценозов. // Естеств. и технич. науки, 2008, №4, С. 94-95.

2. Антоний А.К., Пылов А.П. // Зернобобовые культуры на корм и семена. Л. Колос, 1980. 220 с.

3. Бадина Г.В. Возделывание бобовых культур и погода. -Л.:

4. Гидрометеоиздат, 1974,-344 с.

5. Беляк В.Б., Болахонова В.И. Продукционная и средообразующая оценка кормового севооборота из бобово-злаковых смесей // Кормопроизводство, 2009, № 11, С. 12-15.

6. Бенц В.А. Смешанные посевы в полевом кормопроизводстве Западной Сибири, Изд-во РАСХН // СИБНИИК, 1999., 71с.

7. Боголюбов А.Г. О принципе конкурентного исключения и механизмах поддерживания видового разнообразия сообществ // Биологические науки, 1989. № 11, С. 5-31

8. Вавилов Н.И. Центры происхождения культурных растений // Избр. Тр. М.- Л., наука, 1965. 5, С. 9-107.

9. Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблема растительного белка. М., Россельхозиздат, 1983. 255 с.

10. Васин A.B., Ельчанинов H.H. Зернобобовые культуры в чистых и смешанных посевах на фураж. Земледелие, 2006, №4, С. 28-29.

11. Велюханов Н.И. Изменение фотосинтетической деятельности и продуктивности смешанных посевов в зависимости от норм высева культур // Аграр. наука, 2009, № 11, С. 16-17.

12. Вишнякова М.А. Роль генофонда зернобобовых культур в решении актуальных задач селекции, растениеводства и повышении качества жизни // Тр. по приют, бот., ген. и сел., С Пб., ВИР, 2007, т. 164,С. 101 -118.

13. Воронцов Г.В. Кормовые достоинства зерна вики посевной и ее использование в рационах молодняка свиней при обогащении их биол. актив, веществам // Сб. Биол. акт. в-ва в живот-ве., 1988, С. 80-84.13.