THE EFFECT OF A THICK SOWING ON FORMATION OF PLANT SEEDLINGS AND THE YIELD CAPACITY OF SILFIUM PERFOLIATUM AT SEED AND VEGETATIVE CULTURE PROPAGATION

Full Text

Сильфия пронзеннолистная является высокопродуктивной кормовой культурой и имеет важное хозяйственное, агротехническое и мелиоративное значение. Кроме ценных биологических свойств, у сильфии есть и недостатки: неравномерность созревания и осыпаемость семян, многоярусное расположение генеративных органов (корзинок), медленный рост и низкая урожайность зеленой массы в год посева. Культура в первый год жизни предъявляет большие требования к чистоте полей от сорняков и нуждается в подзимнем посеве или искусственной стратификации семян при посеве весной. Все эти особенности создают определенные трудности при возделывании и препятствуют при размножении культуры на практике. Однако сильфия пронзеннолистная имеет такие хозяйственные достоинства, которые значительно преобладают над отдельными недостатками биологического характера. Поэтому требуется новая оценка биологического потенциала культуры с научным обоснованием агротехники возделывания и разработкой более эффективной технологии размножения культуры. К сожалению, в последние годы исследовательская работа по изучению сильфии пронзеннолистной проводится очень мало. В основном изучалась продуктивность культуры [3], качество зеленой массы [4, 7] и некоторые приемы агротехники (удобрения, уборка и т.д.) [1, 2, 6], включая сроки посадки рассады [5]. Способы размножения культуры больше изучались в 70-90 годы и ранее (П. П. Вавилов, А. А. Кондратьев, 1975; Ю. А. Утеуш, 1991; А. А. Абрамов, 1992). Известно несколько способов размножения культуры. Сильфию можно размножать семенами, сеянцами, корневищными и стеблевыми черенками, 2-х месячной рассадой. Посев семенами можно проводить весной и осенью. При весеннем посеве семена стратифицируют, на что требуются дополнительные затраты. Лучшим сроком посева сильфии является осень, за 2-3 недели до наступления заморозков. Однако и этот срок посева не обеспечивает получения высокого урожая зеленой массы в первый год. При недостатке семян и при закладке плантаций на засоренных участках применяют вегетативный способ размножения. Размножение маточными кустами с корневищами имеет преимущество перед семенным и рассадным способом, так как зеленую массу и семена можно получить в год посадки. Весной на старых плантациях прореживают посевы сильфии, разросшиеся кусты выпахивают через ряд, делят их на части по числу почек и рассаживают по заданной схеме. Такой способ характеризуется хорошей приживаемостью растений (Ю.А. Утеуш, 1991). Однако посадка кустами частей корневищ не позволит на большой площади быстро и эффективно размножать культуру без использования ручного труда. В северных районах практикуется закладка плантаций сильфии пронзеннолистной сеянцами и черенками. Эти способы размножения позволяют уменьшить расход семян. Посев проводят с междурядьями 45-60 см на отведенных участках. Норма высева семян – 40-50 кг/га. Сеянцы высаживают осенью или на следующий год весной (П. П. Вавилов, А. А. Кондратьев, 1975). Этот способ размножения хорошо не изучен, поэтому требует дополнительных исследований в плане приживаемости растений, ухода за ними и гарантированного получения высокого урожая зеленой массы. Рекомендуется также размножать сильфию путем укоренения зеленых стеблевых черенков. Черенки получают путём деления стеблей на части по два междоузлия, их высаживают в парники или на гряды для укоренения рядами через 15-20 см, в рядках через 5-6 см. Глубина посадки 3-4 см. Уход за ними заключается в поливе и подкормке. Пересадку в грунт проводят через 35-40 суток после черенкования. Приживаемость черенков зависит от влажности почвы. Этот способ размножения является трудоемким и затратным, в сухую погоду возможна гибель черенков. Данный способ размножения может быть перспективен в селекционном процессе (П. П. Вавилов, А. А. Кондратьев, 1975; А. А. Абрамов, 1992). Известен рассадный способ размножения сильфии пронзеннолистной. Этот способ является эффективным, так как расходуется небольшое количество семян. Оптимальный срок посадки 55-60 суточной рассады в 3-й декаде июня. Посадку рассады проводят рассадопосадочными машинами или под плуг (А. А. Абрамов, 1992). Из-за короткого времени формирования растений в питомнике размножения, этот способ не гарантирует хорошую приживаемость растений после ее пересадки в засушливый год. Он также не обеспечивает получение урожая зеленой массы в год посадки растений. Посевы подвержены зарастанию сорняками поэтому требуются дополнительные затраты по уходу. Размножение сильфии пронзеннолистной путём проведения посева семенами, посадкой сеянцами, частями корневищ, стеблевыми черенками, а также двухмесячной рассадой летом не обеспечивают получение высокого урожая зеленой массы в первый год или хорошую приживаемость растений, требуют дополнительные затраты ручного труда при подготовке растений к посадке или защите посевов от сорняков. Все эти недостатки технологии и особенности размножения культуры не могут служить препятствием для интродукции вида и являться сдерживающим фактором использования культуры в практике производства. Поэтому необходимо было разработать более рациональную и эффективную технологию возделывания сильфии пронзеннолистной адаптивную для условий Беларуси, которая бы повысила продуктивность посева на дерново-подзолистых почвах и ускорила размножение культуры. Цель исследований – теоретическое и практическое обоснование, разработка новых предложений и агротехнических приемов по совершенствованию технологии возделывания сильфии пронзеннолистной на зелёный корм и семена при рациональном использовании земельных, материальных и энергетических ресурсов в условиях лесной и степной зонах земледелия. Задачи исследований – определить структуру формирования рассады растений при загущенном посеве семенами; выявить оптимальную норму высева семян сильфии для получения рассады с почками возобновления и посадочную площадь растений; установить оптимальный срок посева и лучшую выживаемость растений, при котором они хорошо развиваются и формируют высокий урожай зелёной массы; изучить рост, развитие и урожайность сильфии пронзеннолистной при семенном и вегетативном размножении культуры в условиях Витебской области. Материалы и методы исследований. Полевые опыты по изучению сильфии пронзённолистной закладывались несколько раз во времени, начиная с 2006 г. в поле севооборота РУП «Витебский зональный институт сельского хозяйства НАН Беларуси». Почва опытного участка дерново-подзолистая, среднесуглинистая. Учетная площадь делянок 25 кв.м. Повторность опыта четырехкратная, расположение делянок рендомизированное. В опытах 2006-2008 гг. при загущенном посеве семенами изучался рост и развитие рассадных растений, формирование прикорневой розетки листьев и образование почек возобновления. Участок, предназначенный для посева сильфии, готовили тщательно. Перед посевом внесли фосфорные и калийные удобрения и провели предпосевную обработку почвы. Сеяли осенью за 2-3 недели до наступления постоянных заморозков. В условиях Витебской области срок посева сильфии приходится на третью декаду октября. Высевали семенами нормой высева 180-200 кг/га с междурядьями 70 см на глубину 1-2 см. На следующий год уход за посевами состоял из междурядных обработок и подкормки азотным удобрением. Количество растений и структуру формирования рассады определяли в зависимости от их роста и развития в конце вегетационного периода. Урожайность культуры изучали в опытах с 2007 по 2009 гг. Посев семенами проводился весной и осенью, посадка рассады – весной в фазе прикорневой розетки с количеством 1-3 (растения без почек возобновления) и 4-6 (растения с почками возобновления) штук листьев. Перед высадкой рассады почва готовилась по технологии как под посев многолетних трав. Минеральные удобрения вносились дозами N 90; Р 90; К 120 д. в., перед посадкой рассады под культивацию. Рассаду высаживали вегетативными органами одногодичных растений. Посадка проводилась с междурядьем 70 см и расстоянием между растениями в рядке 40 см. Все последующие годы во время вегетации проводился уход за посевами, который состоял из подкормок минеральными удобрениями и междурядных обработок. Учет урожая зеленой массы вели в фазу цветения растений [10]. Результаты исследований. В первый год после посева сильфия росла медленно. Вначале появились всходы в виде двух семядольных листочков, затем и первый настоящий лист. На одном погонном метре в среднем получали 325 растений (табл. 1). Далее в течение всего вегетационного периода растения формировали прикорневую розетку листьев. Было установлено, что на подземной части побегов образовывались почки возобновления. Однако закладка почек происходила не на всех растениях, а только на тех, у которых формировалась прикорневая розетка из 4-6 листьев, доля которых составила 16,0% (среднее 52,3 шт. растений) от общего числа рассады. Наибольшая (83,5%) часть рассады формировалась с количеством листьев от 1 до 3 шт. листовых пластинок. Растения с прикорневой розеткой листьев 7 и 8 шт., составили самую незначительную часть (0,5%) в структуре посева. Таблица 1 Структура формирования рассады сильфии в зависимости от количества листьев и почек возобновления, шт./п.м Количество листьев на растениях в прикорневой розетке 2006 г. 2007 г. 2008 г. Среднее число растений Структура, % 1 125 142 119 128,7 39,6 2 102 109 92 101,0 31,1 3 46 42 37 41,7 12,8 всего 273 293 248 271,4 83,5 4 + почки 26 22 30 26,0 8,0 5 + почки 19 21 28 22,7 6,9 6 + почки 3 4 4 3,6 1,1 всего 48 47 62 52,3 16,0 7 + почки 1 1 2 1,3 0,4 8 + почки 1 - - 0,3 0,1 всего 2 1 2 1,6 0,5 Всего с почками 50 48 64 53,9 16,5 Итого 323 341 312 325,3 100 В результате исследований выявлено общее количество рассадных растений и определена структура образования рассады в зависимости от почек и числа листьев на растениях. Установлено, что при широкорядном загущенном посеве семенами образование почек возобновления происходит в конце вегетации на растениях с листьями прикорневой розетки 4-6 шт. и более. Почки образуются на подземных побегах и имеют антоциановый окрас. В последующем из них формируются побеги. Рассада таких растений легко укореняется и имеет хорошую перспективу для создания оптимальной густоты стояния растений (стеблей) и получения высокопродуктивного травостоя. Посев семенами проводили весной и осенью. Семена, высеянные с осени (под зиму), пройдя процесс естественного охлаждения (стратификацию холодом), рано весной прорастают. При весеннем посеве период появления всходов удлиняется, всходы в фазе семядольных листьев до первого настоящего листа восприимчивы к внешним условиям, особенно в засушливый год. К концу вегетации растения лишь только сформировали прикорневые розеточные листья, поэтому урожай зеленой массы был невысоким (в среднем при осеннем посеве – 35,4 ц/га; при весеннем – 37,3 ц/га) (табл. 2). В первый год из-за низкого урожая посевы сильфии на кормовые цели не используют, более того, скашивание в это время ослабляет растения и снижает продуктивность в последующие годы. Полного развития растения достигают на второй год жизни и с этого времени формируют полноценный урожай. Осенний срок посева больше соответствует биологии культуры, так как появление всходов и начальный рост растений проходят в более благоприятных условиях. Таблица 2 Влияние способа размножения сильфии на урожайность зеленой массы, ц/га Вариант Первый год жизни растений (среднее 2007-2009 гг.) Второй год жизни растений (среднее 2008-2010 гг.) Посев семенами: осенний 37,3 720,7 весенний 35,4 694,8 Посадка растениями: рассада в фазе 4-6 листьев с почками возобновления 187,8 814,7 рассада в фазе 1-3 листа без почек возобновления 95,3 742,2 НСР 05 3,2 6,6 Исследования выявили высокую (96-98%) приживаемость рассады после её высадки весной. Весной, растения хорошо укоренялись, рост надземной массы проходил более интенсивно, поэтому урожай выше при размножении сильфии рассадой, чем семенами. Посевы, где проводилась посадка рассады с почками и листьями в розетке 4-6 шт. обеспечили получение максимального урожая в первый (187,8 ц/га) и второй (814,7 ц/га) годы жизни. По сравнению с другими вариантами урожайность (среднее 2008-2010 гг.) была выше на 72,5; 94,0 и 119,9 ц зеленой массы. Используя данные таблицы 1, произведены расчёты в зависимости от количества полученной рассады (271,4 и 53,9 шт. 1 п. м.) и образования листьев и почек на растениях (табл. 3). Для получения рассады растений с почками возобновления и листьями в прикорневой розетке 4-6 шт. достаточно провести посев нормой высева 29,8 кг семян на гектар, учитывая их всхожесть (59%). Для закладки плантаций на кормовые цели посадку рассады проводят с расстоянием 70 см между рядами и 40 см между растениями в рядке. По такой схеме можно провести посадку рассады с почками на площади 21,6 га. При закладке участка по схеме 70х70 см можно получить 37,7 га семенников. Таблица 3 Норма высева сильфии пронзеннолистной и посадочная площадь культуры и зависимости от выхода рассады с 1 га Показатель Рассада растений в фазе 1-3 листа без почек возобновления Рассада растений в фазе 4-6 листьев с почками возобновления Всего Количество рассады растений на одном погонном метре, шт. 271,4 53,9 325,3 Выход рассады с 1 га, шт. 3877139 769999 4647138 Посадочная площадь рассады, га, схема посадки: на корм 70×40 на семена 70×70 108,6 190,0 21,6 37,7 130,2 227,7 Норма высева семян при 100% посевной годности, кг/га 88,4 17,6 106 Норма высева семян с учётом всхожести, кг/га 149,8 29,8 179,6 Рассаду выращивают летом и осенью, после этого на следующий год весной в фазе прикорневой розетки листьев растения пересаживают на постоянное место. Существенным преимуществом такого размножения является хорошая приживаемость рассады, быстрый рост растений и высокий урожай зеленой массы. Технология загущенного посева семенами с последующей посадкой рассады одногодичных растений ускорит размножение культуры, позволит получать большое количество посадочного материала и эффективно использовать площади. Она упрощает размножение культуры, уменьшает расход семян и облегчает уход за посевами. Технология является адоптивной для земледелия лесной зоны Беларуси и поэтому может быть использована в полевом кормопроизводстве на дерново-подзолистых почвах, включая малоплодородные почвы с временно избыточным увлажнением. Заключение. Сильфию пронзеннолистную необходимо возделывать широкорядным загущенным в рядке посевом осенью с формированием прикорневой розетки листьев и почек возобновления летом с последующей посадкой одногодичных растений весной на постоянное место. Определена норма высева семян (29,8 кг/га) для получения рассады с почками и листьями в прикорневой розетке 4-6 шт. Рассада годичных растений с почками на подземных побегах обеспечивает получение более высокого урожая зеленой массы. Установлены количественный выход такой рассады с одного гектара и посадочная площадь растений на зеленый корм (21,6 га) и семена (37,7 га).

About the authors

V A Yemelin

E.E. «Vitebskaya honored by Mark of Recpect State Academy of Veterinary Medicine», Republic of Belarus

Email: vetlib@vitebsk.by
candidate agricultural science, assitaut professor, «Forage production» 210026, Republic of Belarus, Vitebsk, 7/11, I- Dovatora str

References

Supplementary files