Проверка климатом — выращивание овса на Урале
Текст: Д. А. Пырсиков, Н. В. Глаз, Л. А. Пуалаккайнан, Л. В. Уфимцева, ООО «Чебаркульская птица»
Овес наряду с яровой пшеницей и ячменем является важнейшей продовольственной, кормовой и технической культурой, хотя уступает им по потенциалу продуктивности в силу своих биологических особенностей и уровня технологии возделывания. Однако ежегодно потребность в данном растении возрастает.
Один из крупных агропромышленных центров России — Челябинская область. В структуре ее посевных площадей овес занимает четвертое место после мягкой и твердой яровой пшеницы и ячменя, что составляет 65–70 тыс. га. В резко континентальных условиях Южного Зауралья вопрос подбора высокопродуктивных и экологически устойчивых сортов данной культуры и их масштабного внедрения в производство стоит достаточно остро.
ЗАВИСИМОСТЬ ОТ УСЛОВИЙ
В Государственном реестре для производства в Уральском регионе рекомендованы 20 сортов овса, при этом ежегодно в области высевается до 12 рекомендованных сортов. Для сельхозпроизводителя важно подобрать варианты, которые будут стабильны по урожайности. При выращивании в благоприятных почвенно-климатических условиях следует отдавать предпочтение сортам с высоким потенциалом продуктивности, тогда как в неподходящем и экстремальном климате этот параметр должен сочетаться с хорошей экологической устойчивостью. Степень адаптивности и урожайности сельскохозяйственных культур зависит как от приспособленности культивируемого вида и сорта, так и от специфики экологических факторов в конкретном агроценозе. Высокий потенциал того или иного сорта проявляется в зависимости от условий конкретного года и места выращивания, при этом индивидуальная реакция на окружающую среду различна.
В связи с этим специалисты комплекса растениеводства «Чебаркульская птица» провели научные исследования. Следует отметить, что предприятие является одним из крупнейших в Челябинской области семеноводческих хозяйств с объемом 8–10 тыс. т ежегодного производства элитных семян зерновых культур. Научная работа выполнялась с 2017 по 2022 год. Ее целью стал подбор сортов овса с максимальной стабильной урожайностью и высокими биохимическими показателями зерна в биоклиматических условиях северной лесостепи.
ЭКСПЕРИМЕНТ НА ПЯТЬ ЛЕТ
Опыт выполнялся на делянках учетной площадью 25 кв. м в трехкратной повторности. Овес высевали по паровому предшественнику в рамках двупольного севооборота. Участки размещали произвольно. Посев проводили при наступлении физической спелости почвы сеялкой «Клен-1,5». Норма составила 5 млн/га всхожих зерен. Убирали урожай комбайном Sampo-130 в фазе полной спелости зерна. Почва была представлена выщелоченным суглинистым малогумусным среднемощным черноземом. Обеспеченность подвижными формами азота и фосфора была средней, калия — высокой, содержание гумуса оказалось высоким, реакция почвенного раствора — близкой к нейтральной. Система защиты овса проводилась согласно схеме, принятой в хозяйстве, то есть препаратами фирмы АО «Август». Для предпосевного протравливания семян использовались средства «Оплот» и «ВСК», для обработки в фазу кущения от сорняков — «Балерина Супер» и «СЭ», а в фазу флаг-листа от болезней — «Колосаль Про» и «КМЭ». Массу 1000 зерен или семян определяли по ГОСТ 10842-89, натурную массу — по ГОСТ 10840-2017, пленчатость — по ГОСТ 10843-76 в лаборатории отдела первичного семеноводства. Содержание белка устанавливали по ГОСТ 10846-91, жира — по ГОСТ 29033-91, клетчатки — по ГОСТ 31675-2012 в зоотехнической лаборатории. Экологическую пластичность и стабильность сортов рассчитывали по методике Эберхарта в редакции В. А. Зыкина и согласно подходу А. А. Грязнова. Результаты обрабатывались с помощью одно- и многофакторного дисперсионного анализов.
В ходе исследования было изучено более 25 сортов и линий пленчатого и голозерного овса, перспективных для северной лесостепной зоны. Среди них — пленчатые Атлет и Урал 2 от оригинатора ФГБНУ «Уральский федеральный аграрный научно-исследовательский центр Уральского отделения РАН», Всадник, Стиплер и Грум от ФГБУН «Самарский федеральный исследовательский центр РАН» и ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр "Немчиновка"». Оригинатором сортов Иртыш 21 и Иртыш 22 выступило ФГБНУ «Омский аграрный научный центр», Радужный и Тоболяк — ФГБУН «Федеральный исследовательский центр "Тюменский научный центр Сибирского отделения РАН"». Также в опытах участвовали голозерные сорта Битюг и Вятский от ФГБНУ «Федеральный аграрный научный центр РАН им. Н. В. Рудницкого».
ТРОЕ ИЗ ЛАРЦА
Во время исследований наиболее перспективным оказался овес Атлет, Иртыш 21 и Стиплер. Первый сорт является пленчатым, среднеспелым, разновидностью ауреа. Его вегетационный период составляет 75–92 дня. Овес Атлет имеет полупрямостоячий куст, является среднеустойчивым к полеганию и засухе, умеренно резистентным к корончатой ржавчине, умеренно восприимчивым к красно-бурой пятнистости и восприимчивым к твердой и пыльной головне. По расчетам Госсорткомиссии, средняя урожайность сорта в Уральском регионе равняется 2,3 т/га, максимальная — 5,2 т/га, что было получено в 2016 году в Курганской области на ГСИ. Данный овес имеет крупную зерновку и является ценным по качеству. Масса 1000 зерен составляет 35–43 г, содержание белка — 10,3–13,2%, натура зерна — 450–520 г/л. Сорт был включен в Госреестр в 2017 году, регионы допуска — Волго-Вятский и Уральский. В опытах специалисты приняли этот сорт за стандартный, так как он занимает максимальные площади в производственных посевах области.
Пленчатый, среднеспелый, среднерослый овес Иртыш 21 является разновидностью мутика и имеет полупрямостоячий куст. Вегетационный период длится 74–93 дня. Устойчивость к полеганию выше среднего, при этом сорт резистентен к пыльной головне, восприимчив к бактериальному ожогу, а также, по данным заявителя, устойчив к корончатой ржавчине. Согласно Госсорткомиссии средняя урожайность овса Иртыш 21 в регионе составляет 3,2 т/га, максимальная — 6,41 т/га, что отмечалось в 2001 году в Курганской области на ГСИ. Обладает полуудлиненной крупной зерновкой. Масса 1000 зерен равняется 35–41 г, содержание белка — 9,8–12,7%, натура зерна — 440–570 г/л. Сорт был включен в реестр в 2003 году, регионы допуска — Уральский и Западно-Сибирский.
Пленчатый, среднеспелый сорт Стиплер представляет собой разновидность мутика, имеет полупрямостоячий, промежуточный куст и длину от средней до большой. Вегетационный период продолжается 71–92 дня. Среднеустойчив к полеганию и засухе, умеренно резистентен к корончатой ржавчине и пыльной головне, в полевых условиях поражается бактериальным ожогом в средней степени. Как сообщает Госсорткомиссия, средняя урожайность в регионе составляет 2,72 т/га, максимальная — 6,33 т/га, что было зафиксировано в 2014 году в Республике Татарстан на ГСИ. Зерновка варьируется по размеру от средней до крупной. Масса 1000 зерен равняется 30–41 г, содержание белка — 10,2–15,8%, натура зерна — 440–570 г/л. Сорт является ценным по качеству и был включен в Государственный реестр в 2016 году, регионы допуска — Волго-Вятский, Средневолжский и Уральский.
УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ
Первый год исследования оказался достаточно влажным — гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) составил 1,45, последующие два года были недостаточно влажными с ГТК, равным 1,16 и 0,85 соответственно. Условия 2021 года были остро засушливыми с ГТК порядка 0,29, в то время как 2022 год считался полузасушливым — ГТК составил 0,8. Таким образом, по условиям влаго- и теплообеспеченности 2017 год стал самым благоприятным для роста и развития всех сельскохозяйственных культур. Наименее подходящие условия сложились в 2021 году: аномально высокие температуры в течение вегетационного периода на фоне полного отсутствия осадков привели к угнетению всех физиологических процессов в растениях вплоть до их гибели.
Среди важнейших параметров экологической плаcтичности и стабильности — продуктивность в различных погодных условиях. Она позволяет судить об отзывчивости сорта на улучшение или ухудшение климата. В течение опытов урожайность овса существенно различалась в зависимости от уровня влаго- и теплообеспеченности. Так, максимальный показатель был получен в 2017 и 2022 годах, минимальный — в 2019 и 2021 годах. Наилучшим периодом для выращивания культуры стал 2017 год: индекс условий среды достигал 2,678. Самыми неблагоприятными оказались 2019 и 2021 годы: обозначенный параметр составил –2,079 и –1,909 соответственно. В 2018 и 2022 годах этот показатель равнялся 0,168 и 1,141 соответственно. За весь период исследования максимальная урожайность была получена у сорта Атлет — от 2,2 до 7,6 т/га. Он отличался высокой выравненностью посевов и отсутствием полегания. Варианты Иртыш 21 и Стиплер превысили показатели стандарта только в остро засушливых условиях 2021 года.
Масса 1000 зерен овса существенно зависит от условий вегетационного периода. В благоприятном 2017 году культуре удалось сформировать максимальное значение данного параметра. Так, у сорта Атлет он равнялся 38,5 г, Иртыш 21 — 42,8 г, Стиплер — 46,1 г. Наименьшая масса наблюдалась во время острой засухи 2021 года: 31,6 г для Атлета, 33,6 г для Иртыша 21 и 30,5 г для Стиплера. В условиях каждого года различия между сортами были недостоверными. Еще одна существенная характеристика сорта — натурная масса зерна. Ее важность подтверждается видимыми различиями этого показателя между сортами. Изменение погодных условий в период исследования не оказало достоверного влияния на натурную массу конкретного сорта. В 2017 году максимальная величина была получена у овса Атлет — 576 г/л, а в условиях засухи 2021 года наивысший показатель отмечался у сорта Иртыш 21 — 374 г/л. В благоприятном 2022 году сильнее других реализовал свой потенциал Стиплер — 548 г/л.
СПУСТЯ ПЯТИЛЕТКУ
В разные годы исследования существенно различалась и пленчатость зерна. Наибольший параметр был получен в засушливых условиях 2021 года: 40,6% для Атлета, 33,2% для сорта Иртыш 21 и 32,2% для Стиплера. Минимальное значение, равное 22,2%, было зафиксировано для овса Стиплер в 2018 году. В среднем у сорта Иртыш 21 этот показатель составил 26,3%, у Стиплера — 25,4%, что оказалось существенно ниже, чем у стандарта Атлет — 28,5%. Данный факт свидетельствует о преимуществах последнего для переработки на крупу.
Основными биохимическими показателями, которые определяют питательную ценность овса, являются белки, углеводы, жиры, витамины. Зерно этой культуры в среднем содержит 10–15% белка, который превосходит по биологической ценности протеин ячменя и пшеницы. Кроме того, в овсе отмечается в 2–3 раза больше жиров, чем в других злаках. Углеводы представлены в виде крахмала — 40%, сахара — 1,6–2,5%, клетчатки — 8–10%. Зерно также включает большое количество органических соединений фосфора, железа, кальция, марганца, меди и кобальта. Биохимические показатели урожая рассматриваемых сортов в основном зависели от погодных условий вегетационного периода. Содержание белка достоверно менялось только в разные годы исследования, а между сортами фактические различия не были замечены. Максимальный показатель фиксировался в 2021 и 2022 годах, минимальный — в 2019 году. В 2021 году белковость варьировалась от 12,92% у сорта Иртыш 21 до 13,69% у Стиплера, в 2019 году — от 10,97% у Атлета до 11,87% у Стиплера. Самые высокие значения оказались у сорта Стиплер. Доля сырой клетчатки колебалась по годам исследований и сортам, при этом достоверные различия не были выявлены. Содержание сырого жира также существенно различалось по годам и у разных сортов. Максимальный уровень был достигнут в 2018 году — от 3,6% у овса Стиплер до 4,66% у сорта Иртыш 21. В остро засушливых условиях 2021 года процент жира в зерне был минимальным и менялся от 2,22% у Стиплера до 2,99% у Атлета. Таким образом, по данному параметру выделялись сорта Атлет и Иртыш 21.
К ДРУГИМ РЕЗУЛЬТАТАМ
Сравнительная оценка экологической пластичности и стабильности трех изучаемых сортов позволила выявить вариант с наибольшим потенциалом для выращивания в биоклиматических условиях северной лесостепи Челябинской области. Чем ниже был размах урожайности, тем стабильнее оказывалась продуктивность генотипа в конкретных условиях. По первому параметру наиболее постоянным стал овес Иртыш 21. Экологическую пластичность оценивали путем выведения коэффициента линейной регрессии, а стабильность — посредством расчета коэффициента дисперсии отклонения фактической урожайности от теоретической. Наибольшая экологическая пластичность, то есть способность давать обильный и качественный урожай при разном климате, была выявлена у сорта Атлет — 1,124. Экологическая стабильность указанного сорта имела минимальное значение — 0,043, что подтверждает устойчивое формирование параметров продуктивности в различных условиях. По методике А. А. Грязнова наивысший индекс экологической пластичности также был зафиксирован у овса Атлет — 1,045. Данный параметр у сортов Иртыш 21 и Стиплер равнялся 0,978 и 0,977 соответственно. Следовательно, наиболее пластичным сортом оказался Атлет.
Еще одним ключевым показателем целесообразности внедрения сорта является экономическая эффективность его возделывания в конкретных агроклиматических условиях. К прямым затратам на производство каждого из изучаемых сортов относились расходы на ГСМ, автотранспорт, семена, удобрения, а также на оплату труда сотрудников. Рентабельность получения семян зависит от фактической урожайности, площади сева и складывающейся на рынке цены реализации. В рамках исследования максимальную рентабельность обеспечил сорт Атлет — в среднем 63,8% за 2019–2022 годы. У овса Иртыш 21 и Стиплер данный показатель находился на уровне 42–43%. Таким образом, на основании проведенной научной работы для производства в агроклиматических условиях северной лесостепи Челябинской области может быть рекомендован сорт Атлет. Он характеризуется отличной экологической пластичностью и стабильностью, обеспечивает высокую урожайность и хорошее качество зерна.