Отраслевая сеть инноваций в АПК

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ​

Разработка технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западной Сибири (Кемеровская область)

Титульный лист и исполнители

Реферат

Отчет 47 с., 6 рис., 14 табл., 40 источников.

АМАРАНТ, ТЕХНОЛОГИЯ, НОРМА ВЫСЕВА, ШИРИНА ПОСЕВА, ПРОДУКТИВНОСТЬ, КОРМОВАЯ ЦЕННОСТЬ.

Объектами исследований являлись сорта амаранта Янтарь, Кинес, Гигант, Воронежский, Универсал, Кизлярец.

Целью настоящей работы являлась разработка оптимальной технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западно-Сибирской лесостепи (Кемеровская область).

В процессе выполнения НИР были проведены следующие работы: проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов, относящихся к разрабатываемой теме; изучена коллекция сортообразцов амаранта отечественной селекции по комплексу морфологических, биологических и хозяйственно ценных признаков; изучена динамика роста и развития амаранта при различных способах и нормах высева; определена зависимость продуктивности и кормовой ценности различных сортов амаранта от изучаемых агротехнических приёмов; определена динамика нарастания площади листьев, величину чистой продуктивности фотосинтеза в посевах амаранта; выявлены наиболее высокопродуктивные сорта амаранта зернового направления в условиях Кемеровской области.

В результате исследований разработан регламент возделывания амаранта на зерно в условиях западносибирской лесостепи Кемеровской области (Приложение А). Апробация элементов технологии возделывания амаранта была проведена в производственных условиях ЗАО «Ударник полей» Промышленновского района Кемеровской области.

Термины и определения

Почва – самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительности, животных, микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков.

Гидротермический коэффициент (ГТК) – показатель увлажнённости территории; Определяется отношением суммы осадков (r) в мм за период со среднесуточными температурами воздуха выше 10 °С к сумме температур (∑t) за это же время, уменьшенной в 10 раз.

Посев (посадка) – размещение семян, зерновок, клубней или рассады по площади поля на определенную глубину с учетом обеспечения растений оптимальной площадью питания.

Глубина посева – расстояние от поверхности почвы до нижней части высеваемых семян. Оптимальная глубина посева та, при которой обеспечивается наибольшая полнота всходов равномерных и неослабленных.

Норма высева количество всхожих семян или их масса с учетом посевной годности, высеваемых на 1 га, обеспечивающая нормальные по густоте всходы и хорошую урожайность. Выражается числом всхожих семян (млн, тыс. шт.) и массой семян (кг, ц) на 1 га.

Период вегетации (вегетационный период) – время, в течение которого возможен рост растений. Начиная от прорастания семян или, например, распускания почек, заканчивая образованием семян или прекращением роста вегетативных органов растения.

Фотосинтетический потенциал посева – величина, характеризующая возможность использования посевами с.-х. культур солнечной радиации для фотосинтеза в течение вегетации.

Выживаемость растений – отношение числа сохранившихся к уборке растений к числу проросших на единице площади семян, выраженное в процентах.

Нормативные ссылки

  1. ГОСТ 31640-2012 Корма. Методы определения содержания сухого вещества.
  2. ГОСТ 13496.4-93 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания азота и сырого протеина.
  3. ГОСТ 13496.15-97 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания сырого жира.
  4. ГОСТ 26226-95 Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения сырой золы.
  5. ГОСТ 26483-85 Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее pH по методу Цинао.
  6. ГОСТ 26213-91 Почвы. Методы определения органического вещества.
  7. ГОСТ 26107-84 Почвы. Методы определения общего азота.
  8. ГОСТ26490-85 Почвы. Определение подвижной серы по методу Цинао.
  9. ГОСТ Р 54650-2011 Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации Цинао.

Введение

До недавнего времени массовое внедрение амаранта в сельское хозяйство не получило должной поддержки и распространения. Являясь в настоящее время универсальной культурой с повышенным содержанием белка, сбалансированного по незаменимым аминокислотам, биологически активных веществ, пектина, масел, обладая высокой биологической продуктивностью, экологической пластичностью, амарант входит в число растений, наиболее перспективных для интродукции на новых территориях, в том числе и в Западной Сибири, а также для получения из него пищевых продуктов лечебно-профилактического назначения (И.А. Чернов, П.Ф. Кононков, В.К. Гинс 1997 г.).

Анализ научно-технической литературы показал, что подбор адаптивных сортов, изучение биологии и агротехнологии зернового амаранта применительно к условиям Кемеровской области не проводились. В отдельных работах изучены элементы технологии возделывания амаранта для улучшения качества кормов (А.Г. Яртиев 1990 г.; Т Дубоносов, Т. Гусева 1991 г.; М.И. Ярошевич 1992 г., Ю.А. Победнов 1997 г.; М.В. Артемов, В.М. Первушин,В.А. Курицкая, И.И. Гульшина 1998 г.).

Амарант превосходит все традиционные зерновые и зернобобовые культуры по сбору белка, аминокислот, витаминов с единицы посевной площади, количеству макро- и микроэлементов, содержит большее количество биологически активных веществ и соединений. По химическому составу амарант является очень ценным растением. Продукты его переработки находят применение в самых разных отраслях: в хлебопекарном и кондитерском производстве, в мясо-молочной и масложировой отраслях промышленности, в производстве продуктов детского питания, диетических и лечебно-профилактических продуктов, в комбикормовой промышленности, в кормопроизводстве и др. Белок амаранта превосходит по качеству белок сои и других культур, а масло используется в пищевой промышленности, медицине, фармацевтике [1]. Актуальность возделывания культуры в регионе бесспорна, однако недостаточная изученность биологии и технологии новых сортов препятствует ее внедрению в производство. Нет рекомендаций по срокам посева, нормам высева, срокам уборки. Нет сведений по влиянию экологических условий выращивания (лесостепь Кузбасса) на посевные качества и урожайные свойства новых сортов амаранта. В литературе приводятся данные о нормах высева от 0,28 до 2,94 кг/га при разной ширине междурядий: 12, 15, 45, 60 и 70 см [2]. Считают, что семена амаранта, выращенные даже при относительно благоприятных условиях, имеют низкую полевую всхожесть (часто 20-30 %), и для обеспечения нормальной густоты всходов с самого начала вегетации рекомендуется некоторое загущение посевов, поэтому предлагается в 4-5 раз увеличивать норму высева. В исследованиях Г.А. Лященко в лесостепи ЦЧР [3] наибольшая масса и урожай семян с одного растения получены при густоте 25 шт./м2. По мнению других авторов, оптимальной густотой стояния зернового амаранта является 20-30 шт./м2 (на фуражных посевах – 70-150 шт./м2), а лучшим способом посева считается широкорядный, с междурядьями 45 см.

Опубликована статья «Перспективы возделывания амаранта и его использование в народном хозяйстве» в соавторстве с О.Б. Константиновой и И.М. Кансиговым (Инновационный конвент: Кузбасс: образование, наука, инновации (г. Кемерово, 14.12.2018).

Результатом интеллектуальной деятельности по данной тематике исследований стало ноу-хау (Состав смеси для инкрустирования и дражирования семян амаранта).

Готовится к публикации в 10-м номере 2019 г. журнала Вестник Алтайского государственного аграрного университета статья «Оценка (анализ) гидротермических условий Кузнецкой лесостепи для возделывания амаранта на зерно. Авторы М.А. Пазин и О.Б. Константинова.

В рамках исследования было подготовлено выступление студентки Илькевич К.В. с докладом «Разработка технологии возделывания нетрадиционных кормовых культур в Кузбассе» на конкурсе молодёжных инновационных проектов Умник 2019 (финал г. Кемерово, 29.11.2019).

По тематике исследований проведен доклад «Оценка гидротермических условий Кузнецкой лесостепи для возделывания амаранта на зерно» на XVIII Международной научно-практической конференции «Современные тенденции сельскохозяйственного производства в мировой экономике» (г. Кемерово, 03.12.19).

Результатом экспериментальной разработки явился регламент возделывания амаранта на зерно в условиях западносибирской лесостепи (Кемеровская область).

1 Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках НИР

В последние годы в связи с интенсивным развитием животноводства возрос интерес к амаранту метельчатому, как к одной из перспективных, нетрадиционных кормовых культур, обладающих высокой урожайностью и питательной ценностью (Казарин В.Ф., 2012, Казарина А.В., 2015).

Амарант метельчатый относится к семейству амарантовые – однолетнее крупное травянистое растение с густой колосовидно-метельчатой формой соцветия и мелкими цветами. Растение может достигать в высоту до 2,5 м, имеет прямой или ветвистый стебель, облиственный до основания широким «мясистым» листом. Вес одного растения может достигать до 8 кг, а стебель в комлевой части – 5 см. По питательной ценности амарант метельчатый в сравнении с традиционными бобовыми и зерновыми сельскохозяйственными культурами отличается более высоким содержанием белка и хорошо сбалансированным аминокислотным составом (Кононков П.Ф., Гинс В.К., Гинс М.С., 1999).

Амарант ценится и за кормовые достоинства. Его зерно и зеленая масса по содержанию белка, аминокислот, витаминов, макро- и микроэлементов, биологически активных веществ превосходят многие другие кормовые культуры. Выход белка с 1 га в среднем составляет около 200 кг. Содержание общего количества белка в семенах различных видов амаранта изменяется от 13,7 до 17,8 %. В 100 г зеленой массы – 7,2-16 к. ед., в 1 кормовой единице содержится 137-292 г переваримого протеина (Шилов В. Н., 2015)

Амарант как кормовую культуру положительно характеризует невысокое содержание клетчатки (16- 20%), концентрация водорастворимых сахаров (6,4-7,2%), пектина (9,5-11,3% на сухую массу). Наличие в больших количествах витамина С и каротина делает корм из амаранта особенно ценным, что благотворно сказывается на росте и продуктивности скота и птицы (Чернов, И.А., 1992).

Кормовые виды амаранта могут давать до 400-500 ц/га кормовой массы, которая используется не только на зеленый корм свиньям, птице, крупному рогатому скоту, но и для приготовления силоса и сенажа. На 1 кормовую единицу в кормах из амаранта приходится 137-292 г переваримого протеина (Богомолов, В.А., 2001).

Введение амаранта в рацион животных позволяет повысить коэффициент использования малоценных белков злаков и других культур в 1,5-2,0 раза, благодаря высокому содержанию белка, сбалансированного по аминокислотному составу. Содержание аминокислот в 1 кг сухого вещества вегетативной массы составляет от 81,5 до 148,0 г, а содержание лизина – 7,1-7,15 г, что в два раза больше, чем у пшеницы и 2,4 раза, чем у кукурузы.

Амарант для корма крупнорогатого скота и свиней используется в смеси с другими сельскохозяйственными культурами, например с кукурузой, так и в чистом виде (Кашеваров, Н.И., 1986). Силос из амаранта в 5 раз дешевле, чем из кукурузы.

Несмотря на высокую ценность амаранта, площади посевов этой культуры в России составляют порядка 50 тыс. га. Одна из причин слабого интереса производителей к амаранту – отсутствие качественных семян, специальной техники для посева и, самое главное, гербицидов, разрешенных к применению на этой культуре (Саратовский Л.И., 2010).

Важная биологическая особенность амаранта – его экологическая пластичность, которая проявляется в приспособленности к разным почвенно-климатическим условиям. Широкие испытания амаранта в нашей стране показали, что его можно возделывать во всех почвенно-климатических зонах, кроме севера, где сумма активных температур больше 10 оС составляет за вегетационный период меньше 1000 оС.

Амарант теплолюбивая культура, лучшим сроком посева является 2–3-я декада мая. Это позволяет снизить популяции яровых ранних и зимующих двудольных сорных видов, но способствует развитию яровых поздних сорняков.

Амарант – засухоустойчивое растение, потребность в воде у него в 2–2,5 раза меньше, чем у бобовых и злаковых культур. Он отличается отзывчивостью на приемы агротехники, адаптивностью к различным почвенно-климатическим условиям, устойчивостью к вредителям и болезням, интенсивным ростом, небольшой нормой высева семян, высокой продуктивностью и высоким коэффициентом размножения (Гинс М.С., Гинс В.К., Торрес Миньо К.Х., 2015).

Одним из основных условий получения высокой урожайности амаранта, в зависимости от производственных целей, для которых осуществляется посев. Культура из-за своих агробиологических особенностей очень требовательна к зоне питания, что задаёт высокие требования к равномерному продольному распределению семян и растений в рядке при посеве. Так, при возделывании амаранта на зелёную массу расстояние между семенами должно быть 20-22 мм, а при возделывании на зерно – соответственно 40-45 мм (Артамонов Е.И., 2013).

В условиях Нижнего Поволжья Асташов А.Н., Родина Т.В., Багдалова А.З. (2017) исследовали влияние способа посева (широкорядный – ширина междурядий 0,7 м) на урожайность зеленой массы амаранта сорта Полет. В опыте изучали нормы высева амаранта: 200, 250, 300 тыс. шт./га. С целью выдержки нормы высева семена амаранта смешивали с балластом (суперфосфат) в соотношении 1:10. При норме высева 250 тыс. шт./га получены максимальные показатели по урожайности зеленой массы амаранта (35,91 т/га), количеству сухой биомассы (9,03 т/га), содержанию протеина (18,7%).

Исследованиями Бекузаровой С.А., Гасиева В.И. (2017), проведенными в условиях предгорий Центрального Кавказа установлено, что самая низкая полевая всхожесть наблюдалась при рядовом способе посева, в широкорядных посевах с нормой высева семян до 1,0 млн. шт./га всхожесть была максимальной – 66,4%. Наиболее высокую урожайность зеленой массы амаранта сформировали рядовые (15 см) посевы с нормой высева 2 млн. шт./га и широкорядные (45 см) с нормой 1 млн. шт./га. Наибольшую урожайность семян обеспечил вариант широкорядного способа посева (45 см) с нормой высева 0,5 млн. шт./га (1,34 т/га), тогда как на рядовых посевах урожайность семян снизилась на 0,78-0,9 т/га соответственно.

Результаты проведенных исследований в 2013-2015 гг. в степной зоне ЦЧР показали, что в зависимости от способов посева (обычный рядовой и широкорядный) и норм высева (1 и 2 кг/га) лучшая сохранность растений к уборке была отмечена при норме высева 1 кг/га у сорта Воронежский, а при норме высева 2 кг/га – у сорта Гигант при обычном рядовом способе посева. В фазе созревания облиственность растений амаранта уменьшается, что способствует более раннему созреванию семян. На вариантах сплошного рядового и широкорядного посева при разных нормах высева урожайность семян была высокой – до 2,5 т/га (сорт Гигант, в среднем за три года) против 1,7 т/га у стандарта. Показано, что скороспелый сорт Воронежский можно выращивать на семена как при обычном рядовом, так и при широкорядном способах посева с нормой высева 2 кг/га, а для высокорослых сортов Универсал и Гигант лучшим способом посева на семена является широкорядный с нормой высева 1 кг/га. Лучшие показатели энергии прорастания и всхожести семян отмечены у сорта Воронежский (Саратовский Л.И., Ващенко Т.Г., Федотов В.А., Казазян В.В., 2018).

Гудковской Н.Б. (2018) в условиях Левобережной Лесостепи Украины проанализированы динамика накопления сухого вещества в биомассе растений и изменение индекса листовой поверхности растений амаранта в зависимости от сроков посева разных сортов амаранта. Высевали амарант в четыре срока, начиная со второй–третьей декады апреля при достижении температуры почвы +12 оС на глубине заделки семян (3 см) и далее через каждые две недели. Предшественник – пшеница яровая. Установлено, что индекс листовой поверхности составляет 2-11 в зависимости от фазы развития, сроков посева и сортовых особенностей растений. Накопление сухого вещества у растений увеличивается к концу вегетации и составляет у сорта Ультра 29,5 % -34,2 %, у сорта Студенческий – 30,0 % -34,6 % в зависимости от сроков посева.

В условиях предгорной зоны РСО-Алания Икоевой Л.П., Хаевой О.Э., Бацазовой Т.М. (2017) изучены динамика роста и развития амаранта при различных сроках посева и нормах высева. Установлено, что при сроке посева в третьей декаде мая фотосинтетический потенциал (ФП) в посевах амаранта в 2,3-2,4 раза больше, чем в посевах контроля (суданская трава). При посеве в первой декаде июня величина данного показателя снижалась на 2,0-1,8 раза. Чистая продуктивность (ЧП) фотосинтеза в посевах контроля выше в 2,3-2,9 раза, в результате чего, в этой культуре накапливалось большее количество сухого вещества по сравнению с растениями амаранта. В период уборки на зеленую массу суданская трава в среднем содержала 28,7-29,6 % сухого вещества, а амарант – 16,5-17,4 %. Коэффициент использования ФАР на суданской траве 1,4-1,3 %, против 0,8-1,0 % у амаранта. Выявлено, что наибольшую урожайность зеленой массы амаранта получено с нормой высева 300 всхожих семян/м2 при посеве в третьей декаде мая (34,66 т/га), против 30,21 т/га. При этом вариант с нормой высева 200 всхожих семян/на м2 в первой декаде июня оказался продуктивнее (29,96 т/га), чем при посеве в конце мая (28,53 т/га).

Исследования, проведенные в 2000-2004 гг. на опытном поле Дальневосточного ГАУ показали, что растения амаранта сорта Чергинский достигали полной фазы созревания семян только при сроке посева 30 мая. При посеве более поздние сроки с 10 по 30 июня семена в метелках амаранта формируются, но полностью не вызревают. При посеве с 10 июля по 10 августа амарант соцветий не образует. В среднем за годы исследований наиболее высокую урожайность зеленой массы амарант метельчатый обеспечивает при посеве 30 мая – 38,7 т/га, но в зависимости от условий года она изменяется от 22,8 до 52,0 т/га (Епифанцев В.В., Ахалбедашвили Д.В., 2018).

Исследованиями, проведенными в Самарской области было установлено, что норма высева может составлять 0,1-0,9 кг/га и зависит от установленной ширины междурядий, а глубина заделки семян – 1-1,5 см. Для точного или пунктирного посева всхожесть семян должна составлять не менее 92%. При возделывании амаранта на различные цели рекомендуется применять широкорядный способ посева с пунктирным размещением семян (Артамонов Е.И., 2017).

Яппаровым А.Х., Черновым И.А., Дегтяревой И.А., Яппаровым (2015) разработан способ возделывания амаранта, который предполагает внесение в почву непосредственно перед посевом наноструктурной водно-фосфоритной суспензии, состоящей из наночастиц с размерами менее 100 нм и получаемой из природных фосфоритов, из расчета 1,0-2,0 кг на 1 га посевной площади. Данный способ позволяет усилить нитрогеназную активность амаранта в процессе роста и сократить вегетационный период при сохранении прежнего уровня урожайности данной культуры.

Известен способ возделывания амаранта в условиях орошаемого земледелия. Вегетационные поливы осуществляют капельным и мелкодисперсным дождеванием с учетом запрограммированной продуктивности зеленой массы и зерна. Такая технология позволит повысить продуктивность при одновременном снижении удельных затрат и получении высокобелкового корня на безгербицидной основе (Колганов А.В., Салдаев А.М., Шульц И.А. и др., 2000).

В Кубанском ГАУ разработан способ посева семян амаранта предварительно покрытых оболочкой каждого отдельного семени полимерным гидрогелем, на основе водорастворимого производного полисахарида и поликарбоновой кислоты. Семена поштучно вводят в каждую оболочку в процессе посева. Предложенный способ позволяет повысить качество посевного материала (Куцеев В.В., Голицын А.С., Артюхин Д.А., 2017).

Для повышения продуктивности растений амаранта Бекузаровой С.А. с соавторами (2017), предложен способ предпосевной обработки семян амаранта. Способ заключается в замачивании семян в 0,1 % водном растворе никандры физалисовидной в течение 2-3 часов, после чего влажные семена обволакивают в измельченной цеолитсодержащей глине – аланит, насыщенной раствором йодистого калия в течение 8-10 часов.

Разработан способ позволяющий повысить равномерность высева, всхожесть, урожайность, качественные показатели зеленой массы. Способ включает замачивание семян амаранта в смеси водных растворов 0,2% гумата калия с 0,1-0,2% ПАБК в течение 3-6 часов, последующее обволакивание их в болтушке ирлита с 0,1 % водным раствором селенита натрия при соотношении 1:3 (Бекузарова С.А., Абаев А.А., Гасиев В.И, Абиева Т.С., 2016).

Бурдун А.М., Куцеев В.В, Кремянский Ф.В. (2008) предложили способ посева семян амаранта, покрытых оболочкой из смеси наполнителя с добавлением мелкодиспергированных зародышей семян яровой мягкой пшеницы сорта Спектр в соотношении 5:1 и гербицида 2-4Д в соотношении 0,00001 % к массе смеси наполнителя с мелкодиспергированными зародышами семян. Диаметр оболочки доводят до размера, равного 5±1 мм. Способ позволяет снизить затраты семян амаранта при посеве и повысить урожайность семян и зеленой массы амаранта. В качестве наполнителя используют мучной клейстер с добавлением цеолитсодержащей глины и эффективных микроорганизмов.

Зуевой Е.А, Слугиновой Н.И. (2016) изучено влияние предпосевной обработки семян амаранта метельчатого регуляторами роста Эпин Экстра и Циркон на урожайность и качество листовой массы сорта Валентина. Исследованиями установлено, что применение регуляторов роста обусловило повышение полевой всхожести и сохранности растений по сравнению с контролем на 1,6-3,2 % и 0,5-1,4 % соответственно, площади листьев на 19,6 %. Максимальный урожай листовой массы амаранта 14,49 т/га, наибольшее количество протеина – 26,47 %, что на 4,1 % превышает контроль, получен в варианте с предпосевной обработкой цирконом 10-3.

Доказана эффективность предпосевной обработки семян препаратами Гумат К/Na с микроэлементами, Силиплант, что обусловило повышение полевой всхожести и сохранности растений на 1,7-2,8 % и 1,4-2,1 % соответственно. Урожайность листостебельной массы составила 13,82 т/га, содержание сырого протеина в зеленой массе в пределах 26,11-28,21 %. Лучшим оказался вариант с предпосевной обработкой семян препаратом Гумат К/Na с микроэлементами (Зуева Е.А., 2015).

Слонов Л.Х., Шугушева Л.Х., Слонов Т.Л. (2016) при возделывании амаранта в предгорной зоне Кабардино-Балкарской Республики установили, что при внесении в почву азoта, фосфора и калия по 90 кг действующего вещества на гектар посева величина зеленой биомассы возрастает до 1345 ц/га, семян – до 19,16 ц/га, а при сочетании внесения в почву минеральных (N45P65K30) удобрений с органическим (навоз 20т/га) урожай биомассы увеличивается еще выше и достигает 1673 ц/га, а семян – до 22,4 ц/га.

В условиях лесостепной зоны РСО–Алания на черноземе выщелоченном доказано положительное влияние на урожайность амаранта сорта Шунтук применение в качестве удобрения цеолита местного происхождения и спиртовой зерновой барды. Усиление ростовых процессов под действием изучаемых удобрений приводило к формированию более высокой урожайности по сравнению с контролем. Условно чистый доход составил 450-4640 руб./га при рентабельности от 42,9 до 634,7 % (Дзанагов С.Х., Сиукаева Ф.Т., Дзанагов Т.С., 2019).

Биологической особенностью амаранта является то, что в течение 3-4 недель после посева он растет медленно и сильно угнетается сорняками. Многолетними исследованиями Наумова М.О. с соавторами (2019) доказана целесообразность системного применения гербицидов в посевах амаранта метельчатого при разработке залежных земель. Установлено достоверное влияние совместного применения гербицидов на снижение засоренности посевов малолетними и многолетними однодольными сорными растениями. Максимальная урожайность зерна амаранта получена при совместном применении Торнадо 500 (4 л/га) и Миура (1,2 л/га). Совместное применение гербицидов способствовало увеличению сбора протеина и крахмала с урожаем зерна амаранта с единицы площади.

Проводятся исследования совместного применения гербицида Миура и органоминерального удобрения Агровит-кор марки А на посевах амаранта метельчатого. Установлено, что обработка гербицидами влияет на снижение засоренности посевов малолетними и многолетними однодольными сорными растениями. Внекорневые подкормки препаратом Агровит-кор марки А способствуют сдерживанию развития двудольных растений по фонам применения гербицида. Максимальная урожайность зеленой массы амаранта получена при совместном применении Миуры (0,8 л/га) и Агровит-кор марки А, а также способствует увеличению сбора протеина и сахара в зеленой массе амаранта с единицы площади Наумов М.О., Бочкарев Д.В., Бочкарев В.Д., Письмарова С.А., 2018).

Продуктивность растений зависит от биохимических процессов, интенсивности использования растительными культурами солнечной энергии для фотосинтеза в течение вегетационного периода. От эффективности фотосинтеза в значительной степени зависит развитие растений, которое определяет качество работы ассимилирующего аппарата. Формирование нового листового аппарата у амаранта, в отличие от других полевых культур, продолжается до конца вегетационного периода. Цугкиевым Б.Г., Чкареули Л.В.(2019) установлено, что фитоценозы 19 различных по происхождению образцов амаранта метельчатого в фазе цветения формируют максимальную ассимилирующую площадь – от 45,22 (К-51) до 119,51 (К48) тыс.м2/га, а в фазе созревания семян – от 94,24 (К-81) до 238 (К-48) тыс.м2/га. Общая сумма фотосинтетического потенциала варьировала от 1276,02 (К-25) до максимального значения (К-64) 3708,43 млн.м2сут./га Исследования проведенные в предгорной зоне РСО-Алания показали, что изучаемые коллекционные образцы амаранта метельчатого характеризуются высококачественными показателями листостебельной массы, фотосинтетической деятельностью агроценоза исследуемых образцов амаранта, питательностью биомассы.

2 Объекты и методы исследований

2.1 Объекты исследований, место проведения и методики исследований

Полевые опыты были проведены на полях ЗАО «Ударник полей» Промышленновского района Кемеровской области, лабораторные – в научно-исследовательской лаборатории «Агроэкология» Кузбасской государственной сельскохозяйственной академии.

Климат Кемеровской области резко континентальный. Зима холодная и продолжительная, лето короткое и теплое. Продолжительность безморозного периода длится от 100 дней на севере области до 120 дней на юге Кузнецкой котловины. Располагаясь в умеренном поясе северного полушария, территория Кемеровской области получает за год сравнительно большое количество солнечного тепла.

Продолжительность светового дня в Кемеровской области возрастает от 6 часов 57 минут в середине декабря до 17 часов 37 минут в середине июня. Важным климатообразующим фактором является атмосферная циркуляция, которая зависит от рельефа местности, удаленности ее от морей и океанов. Движение воздушных масс сопровождается изменением погоды в этом районе: давления атмосферы, температуры, влажности воздуха и характера облачности. Воздушные массы постоянно предопределяют тип климата. Кемеровская область располагается на стыке крупных климатических областей (Западносибирской, Восточносибирской, Среднеазиатской и Центральноазиатской), обусловливающих циркуляцию этих воздушных масс. Перемещение воздуха с запада на восток определяет циклоническую погоду – влажную и прохладную летом и влажную слабоморозную зимой. Движение арктических и континентальных воздушных масс со свойственной им сухостью в меридиональном направлении (с севера на юг) формируют ясную антициклональную погоду с сухим жарким летом и суровой малоснежной зимой.

Общей характерной чертой климата Кемеровской области является его континентальность, то есть резкие колебания температуры воздуха по временам года, в течение месяца и даже суток. Наиболее характерны такие колебания для лесостепи и тайги, несколько меньше они в горах. Так, среднегодовая температура воздуха в целом по нашей области колеблется от – 1,4 °С до +1,0 °С. По отдельным населенным пунктам среднегодовая температура воздуха равна: Гурьевск +0,4 °С, Новокузнецк +0,8, Ленинск-Кузнецкий +0,2 °С, Мариинск – 0 °С. Наиболее высокие температуры воздуха в области достигают летом -+35-38 °С, а самые низкие зимой доходят на юге до -54 °С, на севере до – 57 °С. Годовая амплитуда колебаний температур превышает 90 °С. Показательна разница в средних месячных температурах января и июля: г. Мариинск -18,1 °С и +18,4 °С, г. Тайга -19,1 °С и +17,8 °С, г. Гурьевск -17,8 °С и +18,7 °С, г. Кемерово -19,2 °С и +18,6 °С и с. Усть-Кабырза -21,6 °С и +17,1 °С.

В Кемеровской области наблюдается неравномерность в количестве выпадения осадков. По главному хребту и западным склонам Кузнецкого Алатау атмосферных осадков выпадает за год больше 1000 мм, а на высоких участках гор – даже до 1800 мм. Это один из самых увлажненных районов Сибири. В южной лесостепи осадков выпадает около 350 мм, а на восточных склонах Кузнецкого Алатау и того меньше. Среднегодовое количество осадков на Кузнецкой котловине составляет 400-500 мм. Общее количество дней с осадками достаточно велико, за последние 50 лет в г. Тайге в среднем за один год их было 185, в г. Мариинске -171 и в г. Новокузнецке – 162 дня.

В лесостепной зоне почти ежегодно держатся длительные периоды без дождей, как правило, в конце мая-июне, но иногда этот период продолжается до середины июля. В отдельные годы дожди не выпадают в течение 20, а порою и 40 дней.

Первый снег выпадает во второй половине сентября, но он сохраняется недолго. Величина снежного покрова на территории нашей области весьма неодинакова, как по высоте и структуре, так и по времени его образования. Устойчивей снежный покров в Кузнецком Алатау и Горной Шории ложится в двадцатых числах октября, а в наиболее высоких их местах несколько раньше – в середине октября. В Кузнецкой котловине постоянный снежный покров образуется в начале ноября.

Высота снежного покрова зависит от количества осадков, рельефа и растительности. Так, в защищенных местах северной лесостепи мощность снежного покрова в середине марта (перед началом таяния) достигает 50 сантиметров, в южной лесостепи – около 40 см, в равнинной тайге-80-120 см, а в горной тайге – 200-250 см. В горных и речных долинах, в оврагах и балках высота снежного покрова достигает 300 см.

В лесостепи на открытых местах толщина снега устанавливается на высоте травянистого покрова. На открытых местах, без растительности, снежный покров неустойчив: в течение зимы он неоднократно выдувается сильными ветрами. На таких участках образуются плотные дюны из снежно-земляной пыли. Высота снежного покрова здесь не превышает 10-15 см, он растаивает с наступлением первых мартовских оттепелей. Относительно ровный и устойчивый снежный покров в открытой лесостепи образуется в зоне полезащитных лесных полос.

Объектом исследований являются зерновой амарант. Изучали шесть сортов амаранта зернового и универсального направления (Янтарь, Кинес, Гигант, Воронежский, Универсал, Кизлярец) российской селекции. Исследования проводили по общепринятым методикам и ГОСТам. На основе анализа зерна амаранта, биоэнергетической эффективности, рекомендованы сорта, которые могли быть использованы для возделывания в Кемеровской области.

2.2 Характеристика объектов исследования

Нами была изучена коллекция сортов амаранта различного направления, включенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, по ряду ценных хозяйственно-биологических признаков. В частности, принималось во внимание содержание жира и сквалена в зерне, вегетационный период, урожайность зерна и зеленой массы.

Ниже дается краткая характеристика сортов, которые были использованы в исследованиях. В скобках приводится оригинатор данного сорта.

Сорт амаранта ЯНТАРЬ (ФГБНУ Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий).

Стебли прямостоячие, высотой 150-200 см, сочные. Кустистость слабая. Листья овально-продолговатые, сочные. Соцветие – метелка, прямостоячая, средней плотности. Окраска колосков серо-зелено-бордовая. Семена светло-желтые, пленчатость средняя. Средняя урожайность сухого вещества – 104,7 ц/га, семян 16,0 ц/га, выше стандарта на 14,5 и 2,4 ц/га соответственно. Вегетационный период от всходов до созревания семян – 106 дней. Рекомендуется для использования на корм и пищевые цели.

Сорт амаранта КИНЕС (ФГБНУ Поволжский НИИ селекции и семеноводства им. П.Н. Константинова).

Стебель гофрированный, зелёный, бетацианиновая окраска основания отсутствует. Листья с цельным краем, зелёные, пятно отсутствует, бетацианиновая окраска черешка отсутствует. Соцветие амарантового типа, индетерминантное, средней густоты, вертикальное или слабонаклоненное, жёлтое, длинное. Семена белые, дисковидные, эндосперм мучнистый. Масса 1000 семян низкая (0,71 г). Урожайность зелёной массы составила 72,1 т/га, выход сухого вещества 17,3 т/га, урожай семян в среднем равен 3 т/га. Содержание сырого протеина в фазу цветения достигает 18,4 %. Высота растений достигает 170 см. Продолжительность периода от всходов до первого укоса 60-62 дня, от всходов до созревания 82-89 дней. Травостой пригоден для использования на зелёный корм и в качестве сырья для изготовления силоса и обезвоженных кормов.

Сорт амаранта ГИГАНТ (ООО «РУССКАЯ ОЛИВА»).

Стебель гофрированный, зеленый, бетациониновая окраска основания имеется. Лист светло-зеленый, пятно отсутствует, бетациониновая окраска черешка отсутствует. Соцветие клубочковидное, индетерминантное, зеленое, средней плотности, длиной 36-42 см. семена дисковидные, белые, эндосперм стекловидный. Масса 1000 семян 0,6-0,8 г. Средняя урожайность сухого вещества 98,3 ц/га, семян – 21,7 ц/га. Содержание жира в семенах 7,9 %. Вегетационный период от всходов до созревания 115-127 дней. Высота растений 165-190 см.

Сорт амаранта ВОРОНЕЖСКИЙ (ООО «РУССКАЯ ОЛИВА»).

Стебель гофрированный, зеленый, бетацианиновая окраска основания отсутствует. Лист зеленый, пятно отсутствует, бетацианиновая окраска черешка отсутствует. Соцветие амарантового типа, детерминантное, зеленое, плотное, длиной 28-35 см. семена шаровидные, белые, эндосперм мучнистый. Масса 1000 семян 0,6-0,8 г. средняя урожайность зеленой массы 259 цга, семян 20,9 ц/га. Содержание жира в семенах 6,8 %. Вегетационный период от всходов до созревания 95-104 дня. Высота растений 96-100 см. На зерно. Мало з/массы.

Сорт амаранта УНИВЕРСАЛ. (ИП Саратовский Леонид Иванович). Стебель гофрированный, желтый, бетацианиновая окраска основания имеется. Листья с цельным краем, светло-зеленые, пятно отсутствует, бетацианиновая окраска черешка средняя. Соцветие амарантового типа, индетерминантное, средней густоты, вертикальное или слабонаклоненное, коричневое, средней длины. Семена белые, дисковидные, эндосперм стекловидный. Масса 1000 семян 0,73-0,75 г. Урожайность зеленой массы до 791 ц/га, сухого вещества – 130,3 ц/га, семян – до 27 ц/га. Содержание жира в семенах 8,0 %. Вегетационный период от всходов до первого укоса 43-60 дней, до созревания семян – 119-125 дней. Засухоустойчивый. Облиственность 36,4 %. Высота растений до 200 см.

Сорт амаранта КИЗЛЯРЕЦ (ФГБНУ «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИССОК).

Растение высотой 117-161 см. Стебель ребристый. Кустистость слабая. Лист яйцевидно-эллиптический, светло-зеленый. Соцветие – метелка, амарантовой формы, прямая, средней плотности, желто-зеленая, при созревании – красная. Семена округлые, светло-желтые. Средняя урожайность сухого вещества – 77,2 ц/га, выше стандарта на 31,9 ц/га. Вегетационный период от всходов до уборки на корм – 57-72 дня, на семена – 80-114 дней. Семена можно использовать на пищевые цели.

Основные агрохимические показатели почвы определяли общепринятыми методами: массовая доля нитратного азота ГОСТ 26951-86, массовая доля подвижной серы ГОСТ 26490-85, массовая доля общего азота ГОСТ 26107-84, массовая доля органического вещества ГОСТ 26213-91, массовая доля обменного калия и подвижного фосфора ГОСТ Р 54650-2011, рН солевой суспензии ГОСТ 26483-85. Для определения массовой доли сырой золы, жира, сырого протеина, сухого вещества в растениях амаранта руководствовались соответственно ГОСТами 26226-95, 13496.15-97, 13496.4-93,31640-2012. Фенологические наблюдения проводили по методике Госсортоиспытания сельскохозяйственных культур [4].

2.3 Схема опыта и условия проведения исследований

Исследования проводили в открытой части лесостепной зоны Кемеровской области, условия 2019 года которой характеризуются как засушливые: – сумма активных температур составила 2030 °С; количество осадков за период вегетации 248 мм, ГТК варьировал в течение вегетации от 0,8 до 2,6 (таблица 1).

Таблица 1 – Агроклиматические показатели, 2019 г. (Промышленновский район)

Показатель июнь июль август сентябрь
Количество осадков, мм 44 57 84 63
Средняя температура воздуха, оС 16,3 18,8 18 11
ГТК Селянинова 1,23 1,0 1,6 2,6
Сумма активных температур (выше 10о С) 2030
Безморозный период 123 дня (15 мая-15 сентября)

word image 2322 Разработка технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западной Сибири (Кемеровская область)

Рисунок 1 – Температурный режим периода вегетации, оС, 2019 г. (пгт. Промышленная)

Повторность в опытах трёхкратная, общая площадь делянки 110 м2, учетная площадь 100 м2. Почва опытного участка представлена типичным среднегумусным черноземом тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Содержание нитратного азота в пахотном слое низкое от 7,1 до 8,3 мг; подвижного фосфора – 47-92 мг и обменного калия – 78-100 мг на кг почвы – низкое (по Чирикову). Реакция почвенного раствора нейтральная – 6,1. Содержание органического вещества высокое – 10,7 % (таблица 2). Срок посева 31 мая сеялкой «Клён-4,5». Схема посева: рядовой с шириной междурядий 15 см и широкорядный – с 45 см. Норма высева: 1 и 2 кг на гектар.

Таблица 2 – Агрохимическое обследование опытного участка

показатель результат значение
1 рН сол. 6,1 нейтральная
2 Массовая доля азота,% 0,36 норма
3 Массовая доля органического вещества, % 10,7 высокое
4 Нитратный азот, мг/кг 7 низкое
5 Обменный калий, мг/кг 100 низкое
6 Подвижный фосфор, мг/кг 92 низкое
7 Сера, мг/кг 5 низкое

Содержание влаги в метровом слое на начало сева – 152 мм, в пахотном слое – 62 мм, что характеризуется как хорошее. Влажность почвы 25и 26 % соответственно. Перед уборкой запас продуктивной влаги в пахотном слое существенно не изменился (таблица 3).

Таблица 3 – Влажность и запас продуктивной влаги в почве на начало сева (25 мая) и перед уборкой (16 сентября), 2019 г

Слой почвы Влажность, % Плотность, г/см3 Влага, мм
10 26,0 0,95 11,1 21,5
20 30,0 1,1 19,6 21,4
30 26,0 1,11 16,7 20,0
40 22,0 1,16 14,3 8,8
50 21,1 1,22 16 6,0
60 21,2 1,27 16,4 6,2
70 20,0 1,38 16,8 6,8
80 16,6 1,42 12,1 8,0
90 18,4 1,38 15,2 9,6
100 18,1 1,38 14,2 9,3
в среднем на гл. 0-40 см 26 1,08 сумма

62

сумма

72

Трёхфакторный опыт закладывали согласно существующим методикам [5], по схеме, представленной в таблице 4

Ряд исследователей [6, 7] рекомендуют проводить посев амаранта после установления устойчивой погоды, без риска возвратных заморозков, когда почва прогреется на глубину посева до 10-12 оС.

Таблица 4 – Схема проведения опыта

сорт, фактор А ширина междурядья, (фактор В), см норма высева, (фактор С), кг/га
Гигант 15 45 1 2
Воронежский
Универсал
Кизлярец
Кинес
Янтарь

Семена амаранта рекомендуется заделывать в почву неглубоко (1-2 см) из-за небольшого размера. Достаточно привести пример массы 1000 семян, которая составляет в большинстве случаев 0,6-0,9 г. От глубины посева зависит всхожесть и в конечном итоге урожайность амаранта [8]. К уборке в посеве выживает такое количество растений, которое может быть обеспечено влагой, элементами питания и другими факторами жизни [9].

Норма высева амаранта изучались многими исследователями в различных регионах страны. Большинство приходят к выводу о количестве семян на 1 га 1-2 млн, в зависимости от цели использования амаранта: на зеленую массу или зерно. Весовая норма соответствует данному коэффициенту высева 1-2 кг [10, 11, 12].

3 Результаты исследований

3.1 Фенологические наблюдения за фазами роста и развития амаранта

Полевая всхожесть оказалась достаточно низкой и колебалась по вариантам опыта от 35 до 78 %, при этом она мало зависела от нормы высева и ширины междурядий.

Значительное влияние на полевую всхожесть оказывает температура воздуха. Исследованиями Тарасовой И.Н. (2012) установлено, что минимальная температура для прорастания семян амаранта +10-12 оС, всхожесть при такой температуре 49-76 %. С увеличением температуры до +25-30 оС, всхожесть семян достигает 97-100 %. Средняя температура воздуха первых 2-х декад июня 2019 г. составила соответственно 15,4 и 16,2 оС. Таким образом, можно говорить, что для 100 %-ой всхожести тепла в период всходов оказалось недостаточно.

Всходы у амаранта в зависимости от сорта появлялись на 7-10-й день после посева, цветение – на 56-63-й день, налив семян – на 79-80-й день после посева. Фаза цветения проходила у всех сортов примерно в одни и те же сроки. Все исследуемые сорта созревали в конце сентября – начале октября (таблица 5 и рисунок 2). Наиболее скороспелым является сорт Воронежский и Кизлярец с продолжительностью вегетационного периода 108-110 дней. Это свидетельствует о перспективности использования данных сортов при выращивании на зерно в Кузнецкой лесостепной зоне.

Одним из главных количественных признаков растений это высота.

В рядовых, более загущенных, посевах, высота растений была выше на 5-8 см, чем в широкорядных. На рост растений амаранта оказывали влияние климатические условия, нормы и способы посева.

В зависимости от способа посева и нормы высева изменялась густота всходов (таблица 6).

Таблица 5 – Показатели роста и развития сортов амаранта, 2019 г.

Сорт Дата созревания Высота растений, см Вегетационный период, сут.
Янтарь 23-25.09 164 112
Кинес 23-25.09 146 112
Гигант 30.09-2.10 170 116
Воронежский 24-25.09 97 108
Универсал 30.09-2.10 132 116
Кизлярец 24-25.09 125 110

word image 2323 Разработка технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западной Сибири (Кемеровская область)

Рисунок 2 – Продолжительность межфазных периодов сортов амаранта

Так, при норме высева 1 кг/га при рядовом посеве число всходов составило от 33,3 (сорт Кизлярец) до 72 шт./м2 (сорт Янтарь). При норме высева 2 кг/га число всходов было значительно больше и составило опять же у сорта Янтарь 144 шт./м2 и у сорта Кизлярец – 86 шт./м2, при широкорядном способе посева наибольшее количество всходов у сортов Янтарь и Воронежский.

Таблица 6 – Число взошедших и выживших растений амаранта

Рядовой посев Широкорядный посев
1 кг/га 2 кг/га 1 кг/га 2 кг/га
Число всходов, шт/м2
Янтарь 72 144 63 140
Кинес 50 135 47 108
Гигант 37 92 87 92
Воронежский 67 103 84 120
Универсал 37 96 54 93
Кизлярец 33 86 33 84
Выживших растений, %
Янтарь 62 80 55 78
Кинес 44 94 42 95
Гигант 85 88 70 85
Воронежский 54 92 74 88
Универсал 31 82 45 79
Кизлярец 28 75 27 72
Среднее по выживаемости 40 85 52 82
62,5 67

Необходимо отметить увеличение выживаемости растений на рядовых посевах в вариантах с большей нормой высева, что связано на наш взгляд с лучшими условиями роста во время вегетации – влагообеспеченностью, меньшим количеством сорняков. У всех шести сортов отмечено превышение процента сохранившихся к уборке растений при норме высева 2 кг, над аналогичным показателем при высеве 1 кг/га. Лучшая сохранность растений к уборке относительно числа высеянных отмечена на варианте с нормой высева 1 кг/га у сорта Воронежский (54,0 %), а при норме высева 2 кг/га у сорта Кинес – 94 % при рядовом способе посева.

Преимущество нормы высева 2 кг/га над нормой в 1 кг по выжившим растениям сохранилось и на широкорядных посевах.

Степень засоренности посевов амаранта по вариантам опыта сильно варьировала от 43 до 74 шт./м2 (таблица 7).

В среднем наименьшее количество сорняков отмечалось в варианте рядового посева и нормой высева 2,0 кг/га – 43 шт./м2 с массой 60 г/м2, наибольшее – в варианте широкорядного посева с нормой высева 1 кг/га – 74 шт./м2 с массой 101 г/м2, соответственно.

Таблица 7 – Влияние способов и норм посева на засоренность посевов амаранта

Ширина междурядий, см Норма высева, кг/га Количество сорняков, шт/м2 Масса сорняков, г/м2
15 1,0 61 88
2,0 43 60
45 1,0 74 101
2,0 55 73

Сорные растения в значительной степени снижают урожай амаранта в начальные фазы развития, так как этот период он слабо конкурируют с сорняками. В посевах встречались следующие сорные растения: однолетние – просо куриное, овсюг, марь белая, подмаренник цепкий; многолетние – пырей ползучий, вьюнок полевой, осоты, полевица тонкая и др. Значительно превышающие экономический порог вредоносности (таблица 8).

Таблица 8 – Видовой состав сорной растительности в посевах амаранта в период всходов

Название русское Название латинское Количество на м2 ЭПВ
малолетние
Овсюг Avéna fátua (L.) 20-36 более 15
Просо куриное Echinochloa crusgalli 60-200
Марь белая Chenopódium álbum 4-28
Щирица запрокинутая Amaránthus retrofléxus 4-20
Пикульник Galeopsis speciosa (L.) 7-15
Гречишка татарская Fagópyrum tatáricum 12-15
Сурепица Barbaréa 4-20
Подмаренник цепкий Gálium aparíne (L.) 4-16
многолетние
Пырей ползучий Elytrígia répens 120-200 более 5
Осоты Sonchus arvensis (L.) 4-8
Вьюнок полевой Convolvulus arvensis (L.) 4-12
Молочай. Euphorbia waldsteinii (Sojak) 4-12
Полевица тонкая Agróstis capilláris 8-20

3.2 Расчет продуктивности фотосинтетической деятельности

Наблюдения за формированием листовой поверхности амаранта показали, что с увеличением норм высева семян возрастала разница в ассимиляционной поверхности. Объясняется это, прежде всего тем, что формирование биомассы тесно связано с процессом фотосинтеза.

Максимальная площадь листьев приходится на период созревания семян. В рядовых и широкорядных посевах наибольшую площадь листьев формирует вариант с нормой высева 2 кг/га (таблица 9).

Наибольшую площадь листовой поверхности на рядовых и широкорядных посевах сформировали сорта кормового назначения Гигант и Универсал.

Таблица 9 – Фотосинтетическая деятельность агроценоза амаранта в зависимости от норм и способов посева

Способ посева Норма высева, кг ПЛ, тыс. м2/га ФП, млн. м2/га сут
Рядовой,15 см 1,0 20,64 0,84
2,0 23,72 0,98
Широкорядный, 45 см 1,0 21,79 0,88
2,0 25,19 1,02

Фотосинтетический потенциал (ФП) это показатель, который используется для оценки состояния посевов. Он представляет собой сумму суточных показателей площади листьев за определенный период на единице площади. Таким межфазным периодом в наших исследованиях стал момент от цветения до созревания.

Наибольшей величины фотосинтетический потенциал достигал в широкорядных посевах при максимальной норме высева семян. В зависимости от сорта ФП колебался от 0,92 до 1,08 млн м2 в сутки на 1 га (таблица 10).

Таблица 10 – Площадь листьев и фотосинтетический потенциал амаранта

Рядовой посев, 15 см Широкорядный посев, 45 см
1 кг/га 2 кг/га 1 кг/га 2 кг/га
Площадь листьев тыс. м2/га
Янтарь 19,22 21,37 21,58 25,37
Кинес 18,63 22,65 19,52 24,69
Гигант 24,71 25,00 23,67 26,45
Воронежский 18,45 23,44 21,04 24,64
Универсал 22,34 25,69 23,87 25,77
Кизлярец 20,54 24,18 21,11 24,26
НСР05 1,03
ФП, млн. м2 / га сут
Янтарь 0,80 0,90 0,90 1,06
Кинес 0,77 0,95 0,82 1,04
Гигант 1,01 1,05 0,97 1,08
Воронежский 0,74 0,94 0,84 0,98
Универсал 0,94 1,12 1,00 1,08
Кизлярец 0,78 0,92 0,80 0,92
НСР05 0,04

Благодаря наибольшему фотосинтетическому потенциалу, накопленному к моменту созревания, отмечена высокая урожайность зеленой массы при различных способов посева и нормах высева у кормового сорта Гигант. Также нужно отметить сорт Кинес, у которого урожайность зеленой массы при норме 2 кг/га значительно превысила соответствующий показатель при высеве 1 кг/га (таблица 11). Определяющим фактором здесь выступила высокая выживаемость растений при данной норме высева.

По урожайности зерна амаранта выделяются на фоне других сортов на рядовых посевах с нормой 1 кг: Воронежский, Гигант (соответственно 1,14 и 1,12 т/га), с нормой 2 кг: Воронежский, Кинес (по 1,19 т/га). При широкорядном способе посева и нормой 1 кг наиболее урожайный сорт Воронежский (1,21 т/га); при норме 2 кг/га – Янтарь (1,32 т/га), Воронежский (1,27), Универсал (1,25) (таблица 11).

Таблица 11 – Урожайность зеленой массы и семян амаранта, т/га

Рядовой посев, 15 см Широкорядный посев, 45 см
1 кг/га 2 кг/га 1 кг/га 2 кг/га
зеленая масса
Янтарь 25,66 27,84 23,74 29,8
Кинес 19,38 32,76 21,46 33,41
Гигант 32,72 33,94 32,15 33,96
Воронежский 24,96 26,74 26,83 27,94
Универсал 18,79 30,46 25,49 31,72
Кизлярец 25,43 26,51 26,48 28,23
НСР05 1,33 сорт

НСР05 1,38 схема

НСР05 1,38 норма высева

зерно
Янтарь 0,72 1,12 0,84 1,32
Кинес 0,49 1,19 1,09 1,12
Гигант 1,12 1,16 0,96 1,02
Воронежский 1,14 1,19 1,21 1,27
Универсал 0,98 1,15 1,04 1,25
Кизлярец 0,43 0,86 0,49 0,94
НСР05 0,05 сорт

НСР05 0,04 схема

НСР05 0,05 норма высева

Таблица 12 – Продуктивность амаранта в зависимости от нормы и способа высева, т/га

Способ посева Норма высева, кг Зеленая масса Зерно
Рядовой,15 см 1,0 24,49 0,87
2,0 29,7 1,11
Широкорядный, 45 см 1,0 26,07 0,93
2,0 30,84 1,14

При средней урожайности зерна амаранта на рядовых посевах 0,96 т/га максимум урожайности, достоверно превышающий НСР05, отмечен у сортов Воронежский (1,17) и Гигант (1,04). На широкорядных посевах средняя урожайность по 6 сортам составила 1,03 т/га. Урожайность трёх сортов по данному показателю находись примерно на одном уровне: Янтарь, Воронежский, Универсал (рисунок 3). Самая низкая отмечена у сорта Кизлярец – 0,9 т/га.

word image 2324 Разработка технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западной Сибири (Кемеровская область)

Рисунок 3 – Урожайность зерна амаранта в зависимости от сорта и нормы высева, т/га

От уровня зеленой массы зависит выход сухого вещества, протеина, кормовых единиц и т.д. Исследованиями установлено, что достоверная прибавка биомассы растений амаранта, за исключением сорта зернового направления Воронежский, получена на широкорядных 45 см посевах (рисунок 4). Наибольшая урожайность отмечена у сорта Гигант и Кинес, соответственно 34 и 33 т/га.

word image 2325 Разработка технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западной Сибири (Кемеровская область)

Рисунок 4 – Урожайность зеленой массы амаранта в зависимости от сорта и нормы высева, т/га

Максимальная массовая доля сухого вещества в зеленой массе амаранта отмечена у сорта Воронежский -21,2 %. Также по этому показателю можно выделить сорта Янтарь (20,2) и Гигант (20,8). По содержанию сырого протеина выделяется сорта Янтарь и Универсал, 17,7 и 17,5 % соответственно. Массовая доля жира у исследуемых сортов находилась на уровне 2,5 %. На этом фоне выделяется сорт Кизлярец с долей 2,8 %. Превышение по содержанию сырой золы отмечено у сортов Универсал и Кинес (22,4-22,5 %) (таблица 13).

Таблица 13 –Качество зеленой массы сортов амаранта в зависимости от сорта, %

Сорт Массовая доля сухого вещества Массовая доля сырого протеина Массовая доля сырого жира Массовая доля сырой золы
Янтарь 20,2 17,7 2,6 20,0
Кинес 19,2 14,8 2,1 22,4
Гигант 20,8 8,6 2,5 16,9
Воронежский 21,2 11,5 2,5 14,1
Универсал 17,3 17,5 2,5 22,5
Кизлярец 18,0 13,8 2,8 17,4

Рассматривая фактор схемы посевов, нужно отметить, что из четырёх показателей, приведенных в таблице 13, только содержание сырого протеина существенно изменилось в зависимости от ширины посева. Широкорядный посев (45см) амаранта сформировал растения с превышением протеина на 17% относительно рядовых. На остальные показатели качества зеленой массы изменение схемы посева не оказывало существенного влияния (рисунок 5).

word image 2326 Разработка технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западной Сибири (Кемеровская область)

Рисунок 5 – Качество зеленой массы амаранта в зависимости от ширины посевов, %

Выход питательных веществ зеленой массы с 1 га зависит, при прочих равных условиях, от урожая и процентного содержания. Как отмечалось выше, наиболее урожайными сортами были на рядовых и широкорядных посевах Гигант с нормами высева 1-2 кг/га и Кинес с нормой 2 кг/га. По выходу сухого вещества с 1 га на рядовых и широкорядных посевах существенным содержанием отличается сорт Гигант. По протеину на рядовых посевах – сорт Универсал (0,8 т), широкорядных – Янтарь (1,2 т). Выход сырого жира находился примерно на одном уровне. Сырой золы больше содержалось на посевах с шириной междурядья 15 см у сорта Гигант (1,18 т), а на посевах с шириной 45 см- сорта Универсал (1,24 т) (таблица 14).

Таблица 14 – Выход питательных веществ в зависимости от сорта и ширины междурядий, т/га

Сорт Рядовой посев, 15 см Широкорядный посев, 45 см
сух. вещество сыр. протеин сыр. жир сыр. зола сух. вещество сыр. протеин сыр. жир сыр. зола
Янтарь 5,21 0,74 0,13 1,06 5,6 1,2 0,14 1,09
Кинес 5,0 0,37 0,1 1,12
Гигант 7,2 0,63 0,18 1,18 6,5 0,91 0,15 1,13
Воронежский 5,4 0,55 0,12 0,81 5,8 0,74 0,16 0,76
Универсал 3,5 0,8 0,08 0,82 5,8 0,7 0,14 1,24
Кизлярец 5,1 0,38 0,14 0,72 4,5 0,9 0,12 0,92
среднее 5,2 0,57 0,12 0,95 5,6 0,89 0,14 1,02
НСР05 сорт 0,03 (по протеину)
НСР05 схема посева 1,36

Нормы высева амаранта на выход питательных веществ влияют незначительно. Более заметно эти показатели варьируют при изменении схемы высева. Причем наблюдается тенденция повышения сбора питательных веществ с единицы площади с увеличением ширины междурядий с 15 до 45 см (рисунок 6).

word image 2327 Разработка технологии возделывания амаранта на зерно в условиях Западной Сибири (Кемеровская область)

Рисунок 6 – Выход питательных веществ в зависимости от ширины междурядий, т/га

Как видно из рисунка 6, по всем показателям широкорядные посевы обеспечивают большую продуктивность с единицы площади.

Заключение

1. Качество зеленой массы амаранта зависело от биологических особенностей сортов и от агротехники возделывания, в частности ширины междурядий. По содержанию сухого вещества в зеленой массе выделяются сорта Гигант (19,9-21,8%), Воронежский (21,0-21,3%); по сырому протеину на рядовых посевах –Универсал (22,9%), на широкорядных – Янтарь (21,1%), Кизлярец (20,1%); по сырому жиру на рядовых посевах стоит отметить сорт Кизлярец (2,9%); по сырой золе на рядовых посевах сорта Универсал (23,5%), Янтарь (20,5%), на широкорядных – сорта Уиверсал (21,4%) и Кизлярец (20,6%).

2. Максимальная площадь листьев и фотосинтетический потенциал формируется в фазу созревания амаранта. На рядовых и широкорядных посевах у сортов Гигант и Универсал отмечена наибольшая площадь листовой поверхности 23,67-26,45 тыс. м2/га, а также высокий ФП-1,01-1,12 млн м2/га сут., за исключением широкорядных посевов с нормой 2 кг. На данном варианте сорта формировали примерно равный фотосинтетический потенциал;

3. Широкорядные посевы (45 см) с нормой высева 2 кг/га формировали наиболее высокую урожайность зеленой массы и зерна. Причём норма высева, как один из факторов, в значительной степени, чем ширина междурядий, влияла на продуктивность посевов амаранта. По зерновой продуктивности необходимо отметить сорта Воронежский (1,14-1,27 т/га), Универсал (0,98-1,25), Гигант (0,96-1,16). По зеленой массе на рядовых посевах с нормой высева 1-2 кг – сорт Гигант (32,72-33,94 т/га), с нормой 2 кг – Кинес (32,76), Универсал (30,46); на широкорядных посевах с нормой высева 1-2 кг сорт Гигант (32,15-33,96), с нормой 2 кг – сорта Кинес, Универсал (соответственно 33,41 и 31,72 т/га).

 

Список использованных источников

  1. Артамонов Е.И. Инновационные подходы в решении проблем современного общества: монография / Е.И. Артамонов, О.Ю. Ангел, О.К. Асекретов [и др.]. / под общ. ред. Г.Ю. Гуляева. Пенза: МЦНС «Наука и просвещение», 2017. – 280 с.
  2. Артамонов Е.И. Повышение качества посева семян амаранта метельчатого совершенствованием технических средств и технологического процесса: дис. … кан. техн. наук: 05.20.01 / Артамонов Евгений Иванович. – Пенза, 2013. – 178 с.
  3. Асташов А.Н. Эффективность выращивания амаранта для производства кормов в условиях Нижнего Поволжья / А.Н. Асташов, Т.В. Родина, А.З. Багдалова. // Таврический вестник аграрной науки. – 2017. – № 2 (10). – С. 39-44.
  4. Бекузарова С.А. Амарант – универсальная культура / С.А. Бекузарова, И.Ю. Кузнецов, В.И. Гасиев. – Владикавказ: Colibri, 2014. – 180 с.
  5. Бекузарова С.А. Влияние агротехники возделывания на продуктивность амаранта / С.А. Бекузарова, В.И. Гасиев. // Матер. Междунар. научн.-практ. конф. «Инновационные технологии в растениеводстве и экологии». – Владикавказ, 2017. – С. 102-104.
  6. Пат. РФ № 2575043, МПК A01C1/00. Способ предпосевной обработки семян амаранта / Бекузарова С.А., Абаев А.А., Гасиев В.И, Абиева Т.С.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Северо-Кавказский научно-исследовательский институт горного и предгорного сельского хозяйства». – № 2014145002/13; заявл. 06.11.2014; опубл. 10.02.2016.
  7. Пат. РФ № 2618314, МПК A01C1/00. Способ предпосевной обработки семян амаранта / Бекузарова С.А., Бекмурзов А.Д., Дзобелова З.Т.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Северо-осетинский государственный университет имени коста левановича хетагурова». – № 2015156997; заявл. 29.12.2015; опубл. 03.05.2017.
  8. Богомолов, В.А. Биоэнергетическая ценность амаранта / В.А. Богомолов, В.Ф. Петракова // Кормопроизводство. – 2001. – № 11. – С. 18-19.
  9. Пат. РФ № 2335112, МПК A01C1/00, A01C1/06. Способ посева амаранта / Бурдун А.М., Куцеев В.В, Кремянский Ф.В.; патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет. – № 2006146784/13; заявл. 26.12.2006; опубл. 10.10.2008.
  10. Быков, А.И. Разработка элементов технологии возделывания амаранта метельчатого в условиях лесостепи Зауралья: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Быков Андрей Игоревич – Курган, 2009. – 20 с.
  11. Гинс, М. С. Характеристика сортов амаранта селекции ВНИИССОК по устойчивости к пониженной температуре и дефициту влаги / М.С. Гинс, В.К. Гинс, К.Х. Торрес Миньо // Овощи России. – 2015. – №1(26). – С. 36-42.
  12. Гудковская, Н.Б. Влияние сроков посева на динамику накопления сухого вещества у растений амаранта в левобережной лесостепи Украины / Н.Б. Гудковская // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. – 2018. – № 3. – С. 72-77.
  13. Дзанагов, С.Х. Влияние нетрадиционных удобрений на урожайность и структуру урожая амаранта на черноземе выщелоченном / С.Х. Дзанагов, Ф.Т. Сиукаева, Т.С. Дзанагов. // Известия Горского государственного аграрного университета. – 2019. – Т. 56. – № 2. – С. 7-12.
  14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки исследований): учебник для студентов высших сельскохозяйственных учебных заведений по агрономическим специальностям / Б.А. Доспехов. – 6-е изд., стер., перепеч. с 5-го изд. 1985 г. – Москва : Альянс, 2011. – 351 с.
  15. Епифанцев, В.В. Величина урожайности зелёной массы амаранта при различных сроках посева в условиях Приамурья / В.В. Епифанцев, Д.В. Ахалбедашвили. // Проблемы и достижения современной науки. – 2018. – Т.1. – № 1 (5). – С.35-37.
  16. Зуева, Е.А. Экологически безопасные приемы возделывания амаранта метельчатого / Е.А Зуева, Н.И. Слугинова. // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. – 2016. – № 4 (32). – С. 36-41.
  17. Зуева Е.А. Влияние приемов возделывания на урожайность листовой массы амаранта // Сб. статей II Междунар. научн.-практ. конф. «Проблемы и мониторинг природных экосистем». – Пенза, 2015. – С. 63-66.
  18. Икоева Л.П. Разработка элементов технологии возделывания амаранта в условиях предгорной зоны РСО-Алания / Л.П. Икоева, О.Э. Хаева, Т.М. Бацазова. // Известия Горского государственного аграрного университета. – 2017. – Т. 54. – № 3. – С. 19-24.
  19. Казарин, В.Ф. Амарант – высокопластичная культура // Агро-Информ. – 2012. – № 7. – С. 18-20.
  20. Казарина, А.В. Особенности агротехнологии возделывания амаранта в Самарском Заволжье / А.В. Казарина // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2015. – № 4. – С. 7-11.
  21. Кашеваров, Н.И. Способы посева и нормы высева амаранта / Н.И. Кашеваров, С.К. Хамцов, Н.Н. Кашеварова // Кормопроизводство. – 1993. – № 2. – С. 20-21.
  22. Кашеваров, Н.И. Продуктивность смешанных посевов кукурузы с различными кормовыми культурами / Н.И. Кашеваров // Интенсификация полевого кормопроизводства в Сибири. – Новосибирск, 1986. – С. 123-132.
  23. Пат. РФ № 2159029, МПК A01B79/02. Способ возделывания амаранта в условиях орошаемого земледелия / Колганов А.В., Салдаев А.М., Шульц И.А., Бородычева Е.И., Галда А.В., Бородычев В.В.; патентообладатель Колганов А.В., Салдаев А.М., Шульц И.А., Бородычева Е.И., Галда А.В., Бородычев В.В. – № 99118396/13; заявл. 25.08.1999; опубл. 20.11.2000.
  24. Кононков, П.Ф. Амарант – перспективная культура ХХI века / П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, М.С. Гинс. – М.: Изд-во РУДН, 1999. – 296 с.
  25. Пат. РФ № 2612778, МПК A01C1/06. Способ посева амаранта / Куцеев В.В., Голицын А.С., Артюхин Д.А.; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет». – № 2016108188; заявл. 09.03.2016; опубл. 13.03.2017.
  26. Лященко Г.А. Основные приемы агротехники зернового амаранта в лесостепи ЦЧР: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Г.А. Лященко. – Воронеж, 2007. – 22 с.
  27. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур / Гос. комиссия по сортоиспытанию с.-х. культур при Мин. сел. хоз-ва СССР. – Вып. 2. Зерновые, крупяные, зернобобовые, кукуруза и кормовые культуры; под общ. ред. М.А. Федина. – Москва, 1989. – 195 с.
  28. Наумов, М.О. Эффективность применения гербицида и органоминерального удобрения при возделывании амаранта / М.О. Наумов, Д.В. Бочкарев, В.Д. Бочкарев // Аграрный научный журнал. – 2018. – № 8. – С. 26-31.
  29. Наумов, М.О. Эффективность системного применения гербицидов при возделывании амаранта на залежных землях / М.О. Наумов, Д.В. Бочкарев, А.Н. Никольский // Аграрный научный журнал. – 2019. – № 7. – С. 23-27.
  30. Посметный, В.В. Хозяйственно ценные признаки и свойства амаранта в условиях КФХ «Майстренко» Обливского района Ростовской области / В.В. Посметный, В.Н. Еременко // Вестник Донского государственного университета. – 2014. – № 4(14). – С. 70-74.
  31. Саратовский Л.И. Зерновой и кормовой амарант: монография / Л.И. Саратовский, А.Л. Саратовский; под ред. В.А. Федотова. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2014. – 254 с.
  32. Саратовский Л.И. Сроки и способы уборки семян амаранта / Л.И. Саратовский, В.А. Федотов, Е.А. Комаревцев // Растениеводство: научные итоги и перспективы: сб. науч. статей: отв. ред. В.А. Федотов. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2013. – С. 129-133.
  33. Саратовский, Л.И. Элементы сортовой технологии выращивания амаранта в степной зоне Центрального Черноземья / Л.И. Саратовский, Т.Г. Ващенко, В.А. Федотов, // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. – 2018. – № 1 (56). – С. 22-31.
  34. Сбитнева, М.Н. Влияние сроков и способов посева на развитие, урожайность и качество амаранта на выщелоченных черноземах Мордовии: автореф. дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Сбитнева Мария Николаевна. – Самара, 1996. – 19 с.
  35. Слонов, Л.Х. Фотосинтетический аппарат и продуктивность амаранта – С4 группы растений / Л.Х. Слонов, Л.Х. Шугушева, Т.Л. Слонов. // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 2. – 265-272.
  36. Цугкиев Б.Г Фотосинтетический потенциал образцов амаранта, культивируемых в РСО-Алания / Б.Г. Цугкиев, Л.В. Чкареули. // Известия Горского государственного аграрного университета. – 2019. – Т. 56. – № 4. – С. 180-184.
  37. Чернов, И.А. Амарант – перспективный источник кормового белка / И.А. Чернов // Вестник с.-х. науки. – 1992. – № 2. – С. 86.
  38. Шевченко, Е.Н. Влияние способов посева, норм высева и глубины заделки семян на продуктивность амаранта багряного на черноземах Саратовского Правобережья: дис. … канд. с.-х. наук: 06.01.09 / Шевченко Екатерина Николаевна. – Саратов, 2000. – 156 с.
  39. Шилов В.Н. Научное обоснование и технологические основы повышения продуктивности животных при использовании амаранта в качестве корма и биологически активной добавки: дис. … д-ра с.-х. наук: 06.02.08 / Шилов Валентин Николаевич. – Казань, 2015. – 379 с.
  40. Патент РФ № 2543278, МПКA01G1/00, A01B 79/02, B82Y40/00. Способ возделывания культуры амаранта / Яппаров А.Х., Чернов И. А., Дегтярева И.А., Яппаров Д.А.; патентообладатель Государственное научное учреждение Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2012151771/13; заявл. 03.12.2012; опубл. 27.02.2015.

Приложения

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Автор НИР 

Оглавление