FEATURES OF AMARANTH CULTIVATION AGROTECHNOLOGY IN SAMARA VOLGA AREA

Abstract


The purpose of researches is to develop the basic technological methods of amaranth cultivation in Samara-Volga region. The most important and main sources of plant raw materials are the traditional kinds of grasses. However, not only they should be used for feed production. A certain value are high yielding, broad agro-ecological sustainability of non-traditional fodder plants. One such crop is a multi-purpose amaranth. The culture can afford in the short term to increase the productivity of forage production and significantly improve the quality of the feed. Amaranth was balanced protein with high content of lysine in it, a high yield of green mass and seeds, intensive growth, unpretentious to the soil, resistance to diseases, pests, drought and salt tolerance, which is important in dry conditions, the Trans-Volga region of Samara. Along with high yield and high protein in all phases of the growing season, amaranth is characterized by good otafest, which makes it indispensable in the flax and raw material conveyors. One of the reasons hindering the widespread introduction of amaranth in the production of and does not prevent it from fully realizing its potential is the imperfection of development of technology of cultivation and lack of proper equipment. In SSRI «Volga Science Research Institute of selection and seeds production of P. N. Konstantinov» as a result of years of research on the basis of agro-climatic conditions of the region and the biological features of plants developed theoretical and practical basis for the formation of highly productive agriculture amaranth in Samara-Volga region. In this article the complex of agrotechnical methods, allowing you to get a guaranteed in the arid conditions of the region the yield of green mass to 60 tons/ha of seeds to 2.5 tons/ha.

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

V F Kazarin

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

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

References

  1. Башинская, О. С. Продуктивность зеленой массы амаранта в чистых и смешанных посевах с кукурузой и сорго / О. С. Башинская, Г. А. Бочкарева, А. А. Андрейщев // Вавиловские чтения. - 2014 : сб. ст. Международной науч.-практ. конф. - Саратов, 2014. - С. 25-27.
  2. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
  3. Казарин, В. Ф. Подбор и изучение исходного материала для селекции амаранта в лесостепи Среднего Поволжья / В. Ф. Казарин, А. В. Казарина // Сб. мат. VI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования. - М., 2005. - Т. 2. - С. 291-293.
  4. Казарин, В. Ф. Амарант на полях Самарской области и проблемы его возделывания / В. Ф. Казарин, Е. И. Артамонов // Известия Самарской ГСХА. - 2013. - №4. - С. 41-44.
  5. Казарин, В. Ф. Амарант - высокопластичная культура // Агро-Информ. - 2012. - №7. - С. 18-20.
  6. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - М., 1971. - Вып. 1. - 225 с.
  7. Мирошниченко, Л. А. Физиолого-биохимические аспекты онтогенеза амаранта (Amaranthus L.) при возделывании в центрально-черноземном регионе : автореф. дис. … канд. биол. наук : 03.00.12 / Мирошниченко Лидия Александровна. - Воронеж, 2008. - 22 с.
  8. Саратовский, Л. И. Амарант : методические рекомендации. - Воронеж, 2010. - С. 13.

Statistics

Views

Abstract - 35

PDF (Russian) - 7

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2015 Kazarina A.V., Kazarin V.F.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies