FEATURES OF AMARANTH CULTIVATION AGROTECHNOLOGY IN SAMARA VOLGA AREA

Full Text

Амарант (Amaranthus L.) - культура, которая сегодня способна значительно улучшить состояние дел в кормопроизводстве. К достоинствам следует отнести высокую пластичность - может возделываться на зеленую массу во всех сельскохозяйственных регионах страны, не требователен к почвам и поэтому может выращиваться почти во всех природно-климатических зонах. Интенсивно наращивает зеленую массу. Выдерживает осенние заморозки. Амарант устойчив к повышенным температурам, он способен вести фотосинтез при +40˚С. Отсутствие «полуденной депрессии» позволяет амаранту выигрывать у традиционных кормовых растений [1, 3]. Амарант превосходит все традиционные зерновые и зернобобовые культуры по сбору белка, аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов с единицы посевной площади. Во всех частях растения накапливается огромное количество биологически активных веществ и соединений. Благодаря богатейшему биохимическому составу амарант и продукты его переработки находят применение в самых различных сферах человеческой жизнедеятельности. В связи с этим изучение особенностей технологии возделывания амаранта на корм и семена является несомненно актуальным и своевременным. Цель исследований - совершенствование технологии возделывания амаранта на корм и семена в условиях Самарского Заволжья. Задача исследований - изучить влияние технологических приемов возделывания на продуктивность амаранта. Материалы и методы исследований. Опыты закладывались на селекционно-семеноводческом севообороте лаборатории интродукции, селекции кормовых и масличных культур ФГБНУ «Поволжский НИИСС». Повторность четырехкратная, площадь делянок - 100 м². Почва опытного участка представлена типичным среднегумусным черноземом тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Содержание легкогидролизуемого азота в пахотном слое 11,6-13,2 мг; подвижного фосфора - 15,8-19,5 мг и калия - 14,5-20,1 мг на 100 г почвы. Объектом исследований служили сорта амаранта: Кинельский 254 и Кинес. Полевые опыты сопровождались необходимыми наблюдениями, учетами и анализами, которые выполнялись в соответствии с общепринятыми методическими указаниями [2, 6]. Результаты исследований. Амарант пластичен к условиям жизни, не очень требователен к почвам и поэтому может выращиваться почти во всех природно-климатических зонах. По климатическим условиям Самарская область отличается резкой континентальностью. Характерны быстрые переходы от суровой морозной зимы к жарком и сухом лету, резкие колебания температуры в течение сезонов, месяцев и суток, сухость воздуха и обильная инсоляция, неравномерность распределения и общий недостаток осадков. Одним из решающих климатических факторов, определяющих возможность возделывания амаранта в нашей зоне, является температурный режим. Для полного развития этой культуры требуется сумма активных (выше 100С) среднесуточных температур от 2000 градусов для раннеспелых сортов до 2900 градусов для позднеспелых сортов. В Самарской области сумма активных температур составляет 2200-2700 градусов. Безморозный период по средним многолетним данным варьирует от 120 до 150 дней, при необходимой продолжительности его для амаранта 90-130 дней. Последние весенние заморозки по многолетним данным отмечаются, как правило, в первой декаде мая и редко в конце мая - июне. Первые осенние заморозки в большинстве районов нашей области отмечаются чаще всего в конце сентября и не опасны для амаранта, так как даже у среднеспелых сортов к этому времени налив семян уже заканчивается. Проведенный анализ температурного режима в районе г. Кинеля (Центральная зона Самарской области) показывает, что в период прохождения основных фаз вегетации напряженность тепла здесь достаточная и вполне соответствует требованиям раннеспелых сортов амаранта с длиной вегетационного периода 100-110 дней. Для среднеспелых сортов создаются менее благоприятные условия во время образования и созревания семян. Пониженный температурный режим указанного периода замедляет прохождение отмеченных фаз. Семена подсыхают медленно, и к уборке их влажность оказывается выше кондиционной. Другим фактором, определяющим возможность возделывания амаранта, является влагообеспеченность посевов в период вегетации. Большая часть области характеризуется неустойчивым, а южная часть - недостаточным увлажнением. Среднегодовое количество осадков достигает 450 мм на севере, снижаясь к югу области до 270 мм. Большая часть осадков выпадает в теплое время года, причем во второй половине, наибольшая - в холодное. В отдельные годы период, когда осадки не выпадают, может длиться 40-54 дня. Расчет действительно возможного урожая амаранта с учетом среднемноголетних показателей влагообеспеченности по зонам Самарской области показал достаточно высокий уровень продуктивности 1,84-2,65 т/га семян при стандартной влажности 12% (табл. 1). Урожайность растительной массы в пересчете на сухое вещество 6,19-8,89 т/га. Таким образом, характеризуя агроклиматические условия Самарской области, можно отметить, что районы северной и центральной зоны благоприятны для возделывания амаранта. Однако периодически повторяющиеся засухи могут сделать проблематичными получение стабильных урожае в южной зоне. В целом, можно сказать, что при неустойчивом и недостаточном увлажнении за вегетационный период осадки не имеют решающего значения в создании больших запасов продуктивной влаги в почве, необходимой для получения высоких урожаев амаранта. Особо важное значение приобретает в связи с этим накопление и сохранение влаги зимних осадков, которые позволяют повысить устойчивость производства семян амаранта в неорошаемых условиях и существенно расширить площади под этой ценной культурой. Таблица 1 Действительно возможный урожай амаранта при естественной влагообеспеченности посевов Показатели Природно-климатические зоны северная центральная южная Осадки вегетационного периода, мм 211 182 155 Количество продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом, мм 170 130 110 Запасы продуктивной влаги, м3/га 3177 2574 2185 Коэффициент использования осадков 0,7 0,7 0,7 Действительно возможный урожай, т/га - семян 2,65 2,17 1,84 - растительной массы (сухое вещество) 8,89 7,28 6,19 В ФГБНУ «Поволжский НИИСС» более 20 лет проводятся интродукционные исследования разных видов и сортообразцов белозерного амаранта. С 2004 года включен в Государственный реестр сорт амаранта зерно-кормового направления использования Кинельский 254. Сорт обладает высокой продуктивностью как растительной массы (65,0-85,0 т/га) так и семян (1,5-2,8 т/га). К недостаткам сорта следует отнести нестабильное семеноводство. В годы с пониженным температурным режимом вегетационного периода семена полностью не вызревают, что затрудняет получение посевных кондиций по всхожести. Кроме того, снижаются технологические качества семян, используемых для переработки в пищевой промышленности. В связи с этим была поставлена задача, создать сорт амаранта зернового направления использования адаптированного к условиям нашего региона, с коротким вегетационным периодом, повышенным содержанием белка и масла в семенах. Сорт с указанными характеристиками получен, успешно прошел госиспытание и в 2015 г. включен в Государственный реестр селекционных достижений (табл. 2). Таблица 2 Основные хозяйственно-биологические свойства нового сорта амаранта Кинес (2011-2013 гг.) Показатели Кинельский 254, st Кинес Откл. от st Вегетационный период, суток 104 86 -18 Высота растений, см 200 166 -34 Урожайность зеленой массы, т/га 81,5 72,0 -9,5 Сбор сухого вещества, т/га 19,5 17,3 -2,2 Урожайность семян, т/га 2,77 3,08 0,31 Сорт амаранта Кинес скороспелый, продолжительность вегетационного периода 86-89 суток. Отличается интенсивным ростом, неприхотливостью к почвам, высокой засухо- и солеустойчивостью, устойчивостью к болезням и вредителям. Высота растений 130-160 см, кустистость слабая, листья зеленой окраски. Соцветие - метелка средней плотности длиной 70-80 см, желтой окраски. Семена дисковидной формы, белого цвета, масса 1000 семян 0,70-0,80 г. Благодаря высокому потенциалу продуктивности, повышенному содержанию белка и масла в семенах сорт конкурентоспособен в лесостепной зоне Среднего Поволжья. Сорт отличается высоким выходом сухого вещества 17-18 т/га. Урожай семян - до 3,0 т/га, содержание белка в семенах - 17-20%, масла - 8-10%. Высокая продуктивность, устойчивость к абиотическим стрессорам, технологичность, что позволяет возделывать сорт без применения пестицидов, то есть получать экологически чистую продукцию. Семена могут использоваться для получения высококачественного масла для пищевых и лечебных целей, для приготовления муки, крупы, напитков. На корм - как зеленая подкормка, для получения обезвоженных кормов, силоса. Сеют амарант при достижении температуры почвы на глубине заделки семян 10-12°C. В Самарской области это обычно первая декада мая. На силос амарант можно высевать и в третьей декаде мая. Способ посева зависит от наличия посевных агрегатов и целей использования амаранта: от широкорядного до сплошного. Для получения максимума биомассы с единицы площади в фазы бутонизации - цветения, а также для облегчения борьбы с сорняками рекомендуются широкорядные посевы амаранта с междурядьями 0,45-0,70 м. Посев амаранта проводят с учетом основных свойств семян - масса семени обычно менее 1 мг, а диаметр - около 1 мм. Масса 1000 семян колеблется от 0,45 до 0,9 г. У семян амаранта наблюдается эндогенный физиологический покой, обусловленный пониженной ростовой активностью зародыша и недостаточной водопроницаемостью тканей, окружающих зародыш. Этот покой характерен для свежеубранных семян и постепенно исчезает в процессе сухого хранения [8]. Поэтому лучше использовать для посева семена позапрошлого года полностью прошедшие послеуборочное дозревание. Одним из важных условий, определяющих формирование оптимальной густоты посева, является норма высева семян. В ФГБНУ «Поволжский НИИСС» в 2012-2014 гг. были заложены опыты по определению влияния норм высева на кормовую и семенную продуктивность (табл. 3). Таблица 3 Влияние норм высева на кормовую и семенную продуктивность амаранта Кинельский 254 (ширина междурядий 0,7 м), 2012-2014 гг. Норма высева, млн./га Количество растений, шт./пог. м Зеленая масса, т/га Семена, т/га 0,4 20 39,6 1,55 0,6 34 47,4 1,65 0,7 40 54,0 1,76 0,9 45 63,9 1,84 1,0 49 66,0 1,91 1,1 61 68,6 2,02 1,3 70 63,5 1,91 1,4 73 60,6 1,87 НСР05 2012 г. 2,17 14,66 0,10 2013 г. 1,95 16,12 0,88 2014 г. 1,33 18,78 0,06 В среднем за три года изучения наибольший урожай зеленой массы обеспечили варианты с нормой высева 0,9-1,3 млн. всхожих семян на гектар. Максимальная семенная продуктивность (1,76-2,02 т/га) находилась в более широком диапазоне норм высева от 0,7 до 1,4 млн./га, в этих вариантах опыта достоверных различий не наблюдалось. В ФГБНУ «Поволжский НИИСС» на протяжении последних пяти лет закладка опытных и семеноводческих посевов амаранта выполняется экспериментальной сеялкой точного высева, спроектированной и разработанной на кафедре «Надежность и ремонт машин» ФГБОУ ВО Самарской ГСХА. За прототип рабочей секции была принята секция свекловичной сеялки ССТ-12Б. Исследования показали, что разработанная конструкция позволяет высевать амарант в диапазоне от 0,15 до 1,5 кг/га и проводить посевы на различные цели. Результаты полевых исследований экспериментальной сеялки по определению устойчивости высева, равномерности распределения семян и растений вдоль рядка, динамика появления всходов показали, что данная сеялка обеспечивает высев семян амаранта в соответствии с установленными агротехническими требованиями. На участках, засеянных экспериментальной сеялкой, урожайность амаранта на зеленую массу и семена превосходила урожайность с контрольных участков на 24 и 35% соответственно и составляла в среднем за пять лет 56,4 т/га зеленой массы и 2,3 т/га зерна [4]. Сроки уборки амаранта определяются целями его использования. На зеленую массу амарант лучше убирать в фазу массового выметывания - начала цветения. Зеленая масса содержит в это время наибольшее количество протеина, а накопление нитратов незначительно. На силос и гранулы уборку надо начинать с фазы полного цветения и заканчивать в фазу молочно-восковой и восковой спелости семян. Задержка с уборкой до фазы полной спелости снижает качество корма, теряется протеин, а поля засоряются семенами амаранта. Созревание семян в соцветии происходит не одновременно, а идет с нижней ее части к верхушке аналогично цветению. Поэтому в ворохе семян, убранных до полной спелости, всегда имеются недозрелые семена в молочной и молочно-восковой спелости. Вследствие чего влажность семян достигает 45%. Сохранению высокой влажности семян способствует и то, что при полной спелости метелки, цветковые чешуи не усыхают, а остаются сочными. Поэтому уборку семенных посевов амаранта целесообразно начинать не ранее, чем через 40 суток от начала цветения при созревании в соцветии не менее 80% семян. Определяющим признаком созревания семян является: изменение оттенка стебля в нижней части до бледно-желтого, листья приобретают багряный цвет, нижние листья опадают, а при потряхивании соцветий семена осыпаются. На семенных участках целесообразно выполнять двухярусную уборку зерновыми комбайнами с дополнительной герметизацией, срезая массу метелок и ведя обмолот. Оставшуюся стеблевую массу следует убирать на силос кормоуборочными комбайнами [5]. Исследования разных уровней влажности на хранение семян свидетельствуют о том, что оптимальная влажность для длительного хранения не должна превышать 12%. Причем ворох семян необходимо довести до указанной влажности в течение первых суток с момента уборки [7]. Разработанные технологические приемы возделывания амаранта на корм и семена апробированы в хозяйствах Самарской области, расположенных в различных агроклиматических зонах на площади более 150 га. Заключение. Таким образом, научный и производственный опыт возделывания амаранта на корм и семена характеризует эту культуру как пластичную, засухо- и жароустойчивую, способную формировать высокие урожаи кормовой массы и семян в почвенно-климатических условиях Самарского Заволжья. Для возделывания амаранта целесообразно использовать сорта местной селекции Кинельский 254 для выращивания кормовой массы и Кинес для получения товарных семян. Оптимальная норма высева семян при широкорядных посевах с междурядьями 0,70 м на зеленую массу находится в пределах 0,9-1,3 млн., на семена - от 0,7 до 1,4 млн. всхожих семян на гектар.

About the authors

A V Kazarina

SSRI «Volga Science Research Institute of selection and seeds production by P. N. Konstantinov»

Email: kazarinaav@bk.ru
cand. of agricultural sciences, head of the laboratory «Introduction, forage and oilseed crops selection» 446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelskiy, Shossejnaya, 76 str

V F Kazarin

SSRI «Volga Science Research Institute of selection and seeds production by P. N. Konstantinov»

Email: kazarinvf@mail.ru
dr. of agricultural sciences, chief researcher of the department «Support of research» 446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelskiy, Shossejnaya, 76 str

References

Supplementary files