Выпуск 1(25) 2021г.
Дата выхода: 30.07.2021
Баденко В. Л., Топаж А. Г., Медведев С. А., Захарова Е. Т.
МОДЕЛИ ПРОДУКЦИОННОГО ПРОЦЕССА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ АНАЛИЗА ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Badenko V. L., Topazh A. G., Medvedev S. А., Zakharova Е. Т.
MODELS OF THE PRODUCTION PROCESS OF AGRICULTURAL PLANTS FOR THE ANALYSIS OF THE ELEMENTS OF SOME FARMING SYSTEMS
Реферат. В настоящее время происходят серьёзные изменения в концепции проектирования систем земледелия. Они связаны с усилиями по устранению проблем, связанных с существующим разрывом между социально-экономическими требованиями к увеличению производства продукции сельского хозяйства и научным обоснованием устойчивого использования сельскохозяйственных земель. В статье представлены результаты решения этой проблемы на основе применения разработанной авторами интегрированной системы моделирования продукционного процесса сельскохозяйственных растений. Эта система была применена для анализа различных агротехнологий, в частности альтернативных стратегий планирования севооборотов в системах земледелия. Для этого использовали следующие инструменты, которые существуют в среде разработанной системы: 1) долгосрочный анализ возможного изменения плодородия сельскохозяйственных полей при применении разных агротехнологий; 2) обоснование выбранной схемы севооборота, включающей в себя различные агротехнологии и ресурсосберегающие мероприятия; 3) модельно-ориентированный подход к оценке сравнительной эффективности альтернативных стратегий землепользования. В первой части статьи представлены результаты, полученные с использованием этих инструментов по оценке альтернативных агротехнологий уборки урожая, связанных с оставлением или удалением растительных остатков с сельскохозяйственного поля, а также влияние этих агротехнологий на параметры плодородия почвы в долгосрочной перспективе. Результаты моделирования показывают, что оставление пожнивных остатков положительно влияет на динамику гумуса и содержание азота в метровом слое почвы. Во второй части статьи описаны результаты анализа сравнительной эффективности различных схем севооборота и таких сельскохозяйственных мероприятий, как внесение органических удобрений, использование зернобобовых и озимых промежуточных культур. Анализ позволил ранжировать эти мероприятия по эффективности влияния на сельскохозяйственное производство – самыми эффективными оказались внесение органических удобрений и использование в севообороте бобовых культур. Представленные результаты демонстрируют потенциальную востребованность предложенных методов и разработанной интегрированной системы моделирования продукционного процесса сельскохозяйственных растений для обоснования элементов систем земледелия и анализа их влияния на устойчивое развитие.
Ключевые слова: имитационная модель агроэкосистемы, севообороты, агротехнологии, устойчивость систем земледелия.
Summary. Currently, there are major changes in the concept of designing farming systems. They are associated with bridging the gap between socio-economic demands for increasing agricultural production and the scientific justification for sustainable agricultural land use. The article presents the results of solving this problem based on the use of an integrated system for modeling the production process of agricultural plants developed by the authors. This system was applied to analyze various agricultural technologies, in particular, alternative strategies for planning crop rotations in cropping systems. For this, the following tools existing in the environment of the developed system were used: 1) long-term analysis of a possible change in the fertility of agricultural fields when using different agricultural technologies; 2) substantiation of the selected crop rotation scheme, which includes various agricultural technologies and resource-saving measures; 3) model-based approach to assess the comparative effectiveness of alternative land use strategies. The first part of the article presents the results obtained using tools for assessment alternative agricultural technologies for harvesting associated with the abandonment or removal of plant residues from the agricultural field, as well as the impact of these agricultural technologies on the parameters of soil fertility in the long term. The results of the simulation show that the abandonment of crop residues has a positive effect on the dynamics of humus in the soil and on the nitrogen content in the meter soil layer. In the second part of the article, the results of the analysis of the comparative effectiveness of various crop rotation schemes and such agricultural activities as the application of organic fertilizers, the use of leguminous and winter catch crops are presented. The analysis made it possible to rank these measures in terms of the effectiveness of the impact on agricultural production; the use of organic fertilizers (manure) and including legumes in the crop rotation were the most effective ones. The presented results demonstrate the potential demand for the proposed methods and the developed integrated system for modeling the production process of agricultural plants to substantiate the elements of farming systems and analyze their impact on sustainable development.
Keywords: simulation model of agroecosystem, crop rotations, agricultural technologies, sustainability of agricultural systems.
Баранская М. И., Чайковская Л. А.
ПЕРВИЧНАЯ ОЦЕНКА НОВОВЫДЕЛЕННЫХ ШТАММОВ ФОСФАТМОБИЛИЗУЮЩИХ БАКТЕРИЙ
Bаrаnskaya М. I., Chaikovskaya L.А
PRIMARY EVALUATION OF NEWLY ISOLATED STRAINS OF PHOSPHATE-MOBILIZING BACTERIA
Реферат. Выделение и скрининг штаммов с повышенной фосфатрастворяющей активностью – необходимый этап исследований по интенсификации фосфорного питания растений путем предпосевной инокуляции семян эффективными микроорганизмами. Цель исследований – изучение фосфатрастворяющей активности и влияния на посевные качества семян озимой пшеницы Triticum aestivum L. нововыделенных штаммов бактерий. Фосфатмобилизующие бактерии выделены в 2014–2019 гг. из чернозема южного, отобранного на полях Ордена Трудового красного Знамени агропромышленного колледжа КФУ им. В.И. Вернадского. Лабораторные исследования проведены в 2019–2020 гг. в отделе сельскохозяйственной микробиологии ФГБУН «НИИСХ Крыма». Выделение штаммов почвенных фосфатмобилизующих бактерий проведено по признаку появления зоны просветления вокруг колоний на агаризованной глюкозо-аспарагиновой (ГА) среде с добавлением Ca3(PO4)2. Коэффициент удельной фосфатрастворяющей активности (Кr) штаммов рассчитан по методике И. М. Малиновской. Количественная оценка фосфатрастворяющей активности бактерий в жидкой среде (содержание Р2О5) определена колориметрическим методом. Установлено, что для преобладающей части исследуемых штаммов (22 или 81,5 %) характерен высокий Кr, наибольшее его значение (10) отмечено для штамма 0613. Выявлено, что наибольшей способностью к трансформации Ca3(PO4)2 в растворимую форму имели 12 (44 %) штаммов. Максимальное содержание Р2О5 (212 мг/л) отмечено в культуральной жидкости штамма 1702. Показано, что при использовании штаммов 0890 и 1702 для инокуляции семян озимой пшеницы возрастала их всхожесть (на 8–9 %) и энергия прорастания – на 2,5 и 7,5 % против контроля (вода) соответственно. Применение штамма 1303 способствовало достоверному увеличению дружности, энергии и скорости прорастания семян: на 34,5, 6 и 5,6 % соответственно по сравнению с контролем. Применение штаммов обеспечивало достоверную прибавку массы проростков по сравнению с контролем: на 29 % – референтный штамм, а также нововыделенные 0735, 1204, 1701 – на 32, 38 и 29 % соответственно.
Ключевые слова: эффективные штаммы, коэффициент удельной фосфатрастворяющей активности, озимая пшеница Triticum aestivum L., посевные качества семян.
Summary. Isolation and screening of strains with increased phosphate-dissolving activity are necessary stages of research on the intensification of phosphorus nutrition of plants by pre-sowing inoculation of seeds with effective microorganisms. The purpose of the research was to study the phosphate-dissolving activity of newly isolated bacterial strains and their effect on the sowing qualities of winter wheat seeds. Phosphate-mobilizing bacteria were isolated in 2014–2019 from the сhernozem southern sampled in the fields of the Order of the Red Banner of Labour Agro-Industrial College – structural unit of V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Laboratory studies were carried out in 2019–2020 in the Department of Agricultural Microbiology of the Research Institute of Agriculture of Crimea. The isolation of strains of soil phosphate-mobilizing bacteria was carried out based on the appearance of a clear zone around the colonies on agarized glucose-aspartic (GA) medium supplemented with Ca3(PO4)2. The coefficient of specific phosphate-dissolving activity (Kr) of the strains was calculated according to the method of I. M. Malinovskaya. The quantitative assessment of the phosphate-dissolving activity of bacteria in a liquid medium (P2O5 content) was determined by the colorimetric method. High Kr is typical for the predominant part of the studied strains (22 or 81.5 %). The highest Kr value (10) was noted for strain 0613. Twelve (44 %) strains demonstrated the highest ability to transform Ca3(PO4)2 into a soluble form. The maximum content of P2O5 (212 mg/l) was observed in the culture fluid of strain 1702. When winter wheat seeds were inoculated with strains 0890 and 1702, germination increased by 8–9 %. The same was with germination energy; it also increased compared to control (water) by 2.5 and 7.5 %, respectively. The use of strain 1303 contributed to a significant increase in the energy and germination rate of seeds: by 34.5, 6 and 5.6 %, respectively, compared to control. The strains provided a significant increase in the weight of seedlings compared to control: by 29 % – the reference strain; by 32, 38 and 29 % – newly isolated 0735, 1204, 1701, respectively.
Keywords: effective strains, coefficient of specific phosphate-dissolving activity, winter wheat Triticum aestivum L., sowing qualities of seeds.
Брагинец С. В., Бахчевников О. Н., Хлыстунов В. Ф.
ЭКСТРУДИРОВАНИЕ КОРМОВ ДЛЯ АКВАКУЛЬТУРЫ (ОБЗОР)
Braginets S. V., Bakhchevnikov O. N., Khlystunov V. F.
AQUAFEED EXTRUSION (REVIEW)
Реферат. Экструдирование является одной из важнейших технологических операций при производстве комбикормов для аквакультуры. В результате экструдирования значительно повышается усвояемость питательных веществ корма. В обзоре рассмотрены вопросы экструдирования смесей растительного и животного сырья при производстве комбикормов для аквакультуры. Анализ научных публикаций по исследуемой теме показал, что процесс экструзии многокомпонентных смесей (комбикорма) еще недостаточно изучен. Целью исследования является обобщение и анализ научных публикаций, посвященных технологиям экструдирования комбикормов для рыб, уточнение информации о рациональных параметрах их осуществления и влиянии на свойства готовых кормов. Выполнены поиск, отбор и систематический обзор высокоцитируемых научных статей на английском языке по теме исследования за период 2000–2020 гг. В ходе анализа литературных источников установлено, что в наибольшей степени на свойства готового корма влияют температура экструдирования, влажность сырья и частота вращения шнека экструдера. Установлены закономерности изменения свойств гранул готового корма в результате изменения значений параметров экструдирования. Результаты проанализированных исследований позволили установить особенности экструдирования аквакультурных комбикормов на основе растительного сырья. Данный прием повышает усвояемость компонентов растительного сырья, в частности крахмала. Определены закономерности экструдирования комбикормов для рыб, содержащих белковое сырье животного происхождения, в частности новый его вид – биомассу насекомых, который может с успехом заменить в их составе дорогостоящую рыбную муку. Фактором, ограничивающим применение в кормах для рыб животного сырья, в частности насекомых, является его высокая влажность, которая для эффективного протекания процесса экструдирования не должна превышать 30 %. Снизить влажность кормовой смеси возможно, комбинируя различные виды животного и растительного сырья с высокой и низкой влажностью, что позволит обеспечить приемлемую влажность смеси и получить экструдированный корм хорошего качества. Тематика экструдирования комбикормов для аквакультуры является перспективной, но требует проведения дополнительных исследований для определения параметров процесса экструдирования, общих для всех видов растительного и животного сырья и их смесей.
Ключевые слова: корма, корма для аквакультуры, корма для рыб, экструдированные корма, экструдирование, экструдат, технологические параметры, свойства экструдата.
Summary. Extrusion is one of the most important technological operations in aquafeed production. Indeed, the digestibility of feed nutrients considerably increases as a result of extrusion. The review deals with the issues of vegetable and animal raw materials processing for aquafeed production through extrusion. The analysis of scientific publications discussing the monitoring subject showed that extrusion of multicomponent mixtures (compound feed) had been studied insufficiently. Research objectives were to generalize and analyze English-language scientific publications containing information on the technologies of compound fish feed extrusion, to clarify the information on the rational parameters of their implementation and the effects on the properties of finished extruded feed. Search, selection, as well as systematic review of highly cited English-language scientific articles on the research subject for the period 2000–2020, were carried out. In the course of the analysis of literary sources, it was detected that the properties of the finished extruded feed were mostly affected by the extrusion temperature, raw material moisture and screw speed. The regularities of changes in the properties of ready-extruded feed granules, as a result of changes in extrusion parameters, have been determined. The results of the analyzed scientific articles made it possible to establish the peculiarities of the extrusion of compound feed for aquaculture based on plant raw materials, in particular starch. We defined the regularities of compound fish feed extrusion containing raw materials with a considerable amount of protein of animal origin, in particular its new type: insects’ biomass. This new type of protein-containing raw materials of animal origin can successfully replace expensive fish meal in the fish feed composition. The essential factor, limiting the application of animal raw materials in fish feed, in particular insects, is its moisture, which should not exceed 30% so that the extrusion process was fully effective. Reducing the feed mixture moisture is possible when combining various types of animal and plant raw materials with high and low moisture. This will ensure the acceptable moisture of the mixture and get the high-quality extruded feed. Aquafeed extrusion is a promising trend. However, it requires additional research to determine the parameters of the extrusion process common to all types of both plant and animal raw materials and their mixtures.
Keywords: feed, aquafeed, fish feed, extruded feed, extrusion, extrudate, processing parameters, properties of extrudate.
Волкова Г. В., Данилова А. В., Шуляковская Л. Н., Минакова А. В.
ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ ПОСЕВОВ ЯЧМЕНЯ ОЗИМОГО В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ И РЕСПУБЛИКЕ АДЫГЕЯ В ПРЕДУБОРОЧНЫЙ ПЕРИОД
Volkova G. V., Danilova A. V., Shulyakovskaya L. N., Minakova A. V.
PHYTOSANITARY CONDITION OF WINTER BARLEY CROPS IN THE KRASNODAR KRAI AND THE REPUBLIC OF ADYGEAIN THE PRE-HARVEST PERIOD
Реферат. Фитосанитарный мониторинг – важнейший элемент интегрированной защиты растений, на основе которого выявляется состояние посевов, распространение и степень поражения болезнями, осуществляется планирование защитных мероприятий. Целью исследований была оценка развития наиболее опасных болезней на посевах озимого ячменя в Краснодарском крае и Республике Адыгея в предуборочный период в 2017–2019 гг. (конец мая–начало июня, фаза молочно-восковой спелости зерна (Z 70–75)). Проведен анализ трехлетней динамики развития патогенов на ячмене озимом; данные сопоставлены с агроклиматическими условиями вегетационных сезонов. Фитосанитарные и агроэкологические наблюдения осуществляли с использованием общепринятых методов и методик. Вегетационный сезон 2016–2017 гг. характеризовался теплой осенней погодой; теплой, бесснежной зимой и ранней с неустойчивым температурным режимом и значительным недобором осадков весной. В вегетационный сезон 2017–2018 гг. наблюдали теплую, засушливую осень; бесснежную, с длительными оттепелями зиму; а весной отмечали перепады температуры. Осень сезона 2018–2019 гг. была прохладной. Зима была теплой и бесснежной. Весной наблюдали резкие перепады температуры воздуха, был недобор осадков, а в дальнейшем отмечали обильные осадки. В патогенном комплексе культуры выявлены: темно-бурая пятнистость (возбудитель – Cochliobolus sativus (S. Ito & Kuribayashi) Drechs. ex Dastur.), сетчатая пятнистость (возбудитель – Pyrenophora teres Drechsler.), мучнистая роса (возбудитель – Blumeria graminis (DC.) Speer), карликовая ржавчина (возбудитель – Puccinia hordei G. H. Otth.). Доминирующее положение среди болезней ячменя занимали пятнистости. Высокое развитие темно-бурой пятнистости зафиксировано на посевах ячменя озимого в Курганинском (47,9 %), Динском (30,0 %), Новокубанском (28,3 %) и Выселковском (26,3 %) районах, а также в Майкопском районе Республики Адыгея (28,3 %). Высокое развитие сетчатой пятнистости наблюдали в Кущевском (33,5 %), Динском (30,8 %) и Новокубанском (29,2 %) районах. Мучнистая роса повсеместно имела низкое развитие (до 1 %). Карликовую ржавчину в течение трех лет исследований отмечали в основном в виде единичных проявлений. Результаты фитосанитарного мониторинга представлены в виде электронных карт распространения болезней ячменя озимого по районам Краснодарского края и Республики Адыгея.
Ключевые слова: озимый ячмень (HordeumvulgareL.), фитосанитарный мониторинг, карликовая ржавчина (Puccinia hordei G. H. Otth.), сетчатая пятнистость (Pyrenophora teres Drechsler.), темно-бурая пятнистость (Cochliobolus sativus (S. Ito & Kuribayashi) Drechs. ex Dastur.), мучнистая роса (Blumeria graminis (DC.) Speer).
Summary. Phytosanitary monitoring is the most important element of integrated plant protection. It is used to identify the state of crops, the spread of diseases, the degree of their damage, and also to plan the protective measures. The aim of the research was to assess the development of the most dangerous diseases on winter barley crops in the Krasnodar Krai and the Republic of Adygea (alternate spelling: Adygeya) in the pre-harvest period in 2017–2019 (late May-beginning of June, late milk-early dough stage of development (Z 70-75)). The analysis of the three-year dynamics of pathogens development on winter barley was carried out. The obtained data were compared with the agro-climatic conditions of the growing seasons. Phytosanitary and agroecological observations were carried out according to generally accepted methods and techniques. In the agricultural season 2016–2017, the weather in autumn was warm; winter was mild and snowless; spring was early with an unstable temperature regime and significant lack of precipitation. Warm and dry autumn, snowless winter with long thaws, spring with temperature changes were observed during the growing season of 2017–2018. Autumn in the 2018–2019 vegetative season was cool. Winter was mild and snowless. Sharp changes in air temperature were observed in spring. There was a shortage of precipitation, however, heavy precipitation was noted later. Spot blotch of barley (Cochliobolus sativus (S. Ito & Kuribayashi) Drechs.), barley net blotch (Pyrenophora teres Drechsler.), powdery mildew of barley (Blumeria graminis (DC.) Speer) and leaf rust of barley (Puccinia hordei G. H. Otth.) were detected in the pathogenic complex of the crop. Different types of leaf spots of barley dominated among the detected plant diseases. Intensive development of spot blotch was observed on winter barley crops in Kurganinsky (47.9 %), Dinsky (30.0 %), Novokubansky (28.3 %) and Vyselkovsky (26.3 %) districts, as well as in the Maykop district of the Republic of Adygea (28.3 %). Significant development of barley net blotch was recorded in Kushchevsky (33.5 %), Dinsky (30.8 %) and Novokubansky (29.2 %) districts. The level of powdery mildew development was low (up to 1 %) in all regions. Just a few cases of leaf rust of barley during three years of research were noted. The results of phytosanitary monitoring are presented in the form of electronic maps of the spread of winter barley diseases in the regions of the Krasnodar Krai and the Republic of Adygea.
Keywords: winter barley (HordeumvulgareL.), phytosanitary monitoring, leaf rust of barley (Puccinia hordei G. H. Otth.), barley net blotch (Pyrenophora teres Drechsler.), spot blotch of barley (Cochliobolus sativus (S. Ito & Kuribayashi) Drechs. ex Dastur.), powdery mildew of barley (Blumeria graminis (DC.) Speer).
Володин А. Б., Капустин С. И., Капустин А. С.
СХЕМА СЕЛЕКЦИИ И УРОВЕНЬ ГЕТЕРОЗИСА ГИБРИДОВ СОРГО САХАРНОГО
Volodin A. B., Kapustin S. I., Kapustin A. S.
BREEDING SCHEME AND HETEROSIS LEVEL OF SUGAR SORGHUM HYBRIDS
Реферат. Создание и внедрение новых гибридов сорго сахарного (Sorghum saccuratum Pers.), адаптированных к засушливым условиям, позволяет стабилизировать и увеличить продуктивность кормовой массы по годам, что является актуальной задачей кормопроизводства. Цель исследований – уточнение схемы и методов селекции исходного материала, оценка уровня истинного гетерозиса, количественных признаков урожайности зеленой массы и высоты растений у лучших полученных гибридов сахарного сорго. Исследование проводили в 2016–2019 гг. методами лабораторных и полевых опытов. Схема селекционного процесса включала питомники исходного материала, селекционный питомник, создание самоопылённых и стерильных линий, гибридизации, оценки образцов на ЦМС, комбинационную способность, а также испытание новых гибридов методами насыщающих скрещиваний и топкросса. По этой схеме созданы стерильные линии А-63, Княжна, Зерста 38А, методами многократного и индивидуального отбора с последующим инцухтированием из гибридных популяций создали фертильные отцовские формы – Ставропольское 36, Галия, Ларец, а также полученные на их основе гибриды Силосное 88 (стандарт), Алга, Калаус, Ярик, которые и служили объектом исследований. В среднем за 2016–2019 гг. самая значительная высота растений в условиях ФГБНУ «Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр» установлена у позднеспелых комбинаций Ярик (301,4 см) и Калаус (289,0 см). Уровень истинного гетерозиса этого признака составил соответственно 41,7 % и 31,6 %. У изучаемых гибридов совпадает период опыления родительских форм, прослеживается гетерозис толщины стеблей, наибольшая облиственность растений установлена также у позднеспелых форм (15,7–16,0 %). Максимальная урожайность зелёной массы сформировалась у гибридов Ярик (102,0 т/га) и Калаус (86,7 т/га). Уровень истинного гетерозиса изучаемого признака у этих комбинаций имел значение соответственно 67,9 т/га и 47,0 т/га или 66,5 % и 54,2 %. Комбинирование других генетических плазм обеспечило меньший уровень истинного гетерозиса. Позднеспелые гибриды Ярик и Калаус имели значительно большее содержание сахара в соке стеблей (12,89–14,03 %) в сравнении со среднеспелыми Силосное 88 (8,9 %) и среднепоздним Алга (11,14 %).
Ключевые слова: сорго сахарное (Sorghum saccuratum Pers.), селекция, истинный гетерозис, стерильная линия, сорт, гибрид, высота растений, урожайность зелёной массы.
Summary. Creation and introduction of new hybrids of sugar sorghum adaptive to arid conditions allow stabilizing and increasing the productivity of forage mass over the years, which is of current importance. The aim of the research was to clarify the scheme and methods of selection of the initial material, assess the level of true heterosis, quantitative traits of green mass yield and plant height in the best obtained hybrids of sugar sorghum. The research was carried out according to the methods of laboratory and field experiments. The scheme of the breeding process included nurseries of source material and breeding nurseries, as well as creation of self-pollinated and sterile lines, hybridization, assessment of samples for CMS, combining ability, and testing new hybrids by saturating crosses and topcross. According to this scheme, sterile lines ‘A-63’, ‘Knyazhna’, ‘Zersta 38A’ were created. By methods of multiple and individual selection with subsequent inbreeding from hybrid populations, fertile paternal forms ‘Stavropolskoe 36’, ‘Galia’ and ‘Larets’ were created. Also, obtained on their basis hybrids ‘Silosnoe 88’ (standard), ‘Alga’, ‘Kalaus’, ‘Yarik’ served as the object of research. On average for 2016–2019, the most significant plant height under the conditions of the “North-Caucasus Federal Agrarian Research Center” was found in late-ripening combinations ‘Yarik’ (301.4 cm) and ‘Kalaus’ (289.0 cm). The level of true heterosis of this trait was 41.7 % and 31.6 %, respectively. In the studied hybrids, the pollination period of the parental forms coincides, the heterosis of the thickness of the stems is observed. The significant leafiness of the plants is also found to be in the late-ripening forms (15.7–16.0 %). The maximum yield of green mass was obtained from hybrids ‘Yarik’ (102.0 t/ha) and ‘Kalaus’ (86.7 t/ha). The level of true heterosis of the studied trait in these combinations was 67.9 t/ha and 47.0 t/ha, respectively, or 66.5 % and 54.2 %. The combination of other genetic plasmas provided a lower level of true heterosis. The late-ripening hybrids ‘Yarik’ and ‘Kalaus’ have significantly higher sugar content in the juice of the stems (12.89–14.03 %) compared with the mid-ripening ‘Silosnoe 88’ (8.9 %) and the medium-late ‘Alga’ (11.14 %).
Keywords: Sorghum saccuratum, breeding, true heterosis, sterile line, variety, hybrid, plant height, green mass productivity.
Гулянов Ю. А.
СОВРЕМЕННЫЙ УРОВЕНЬ ПРИРОДОСБЕРЕЖЕНИЯ И ПУТИ ВОСПРОИЗВОДСТВА ПОЧВЕННЫХ РЕСУРСОВ В ЗОНАЛЬНЫХ АГРОТЕХНОЛОГИЯХ ПОСТЦЕЛИННЫХ РЕГИОНОВ УРАЛА И ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
Gulyanov Yu. A.
MODERN LEVEL OF NATURE CONSERVATION AND WAYS OF SOIL RESOURCES REPRODUCTION IN ZONAL AGROTECHNOLOGIES OF THE POST-VIRGIN REGIONS OF THE URALS AND WESTERN SIBERIA
Реферат. Анализ уровня интенсификации и выявление экологоориентированной или почворасточительной направленности зонального земледелия необходимы для научного обоснования мероприятий по сбережению и воспроизводству почвенных ресурсов. Цель исследований заключалась в оценке реализуемых в постцелинных регионах Урала и Западной Сибири подходов в земледелии по указанным выше параметрам. Объектом исследований выступали данные о структуре посевных площадей, объёмах внесения минеральных и органических удобрений, поголовье крупного рогатого скота (КРС) в динамике за 2005–2019 гг., полученные из открытых источников. Установлено, что современная структура посевных площадей насыщенна более чем на 60 % зерновыми культурами, из которых более 40 % занимает пшеница. Около 13 % отводится под посев технических культур и только 20 % занято кормовыми культурами, что свидетельствует о низком уровне природосбережения и указывает на преимущественно ресурсорасточительную направленность зонального земледелия. Пренебрежение внесением минеральных и органических удобрений в научно обоснованных нормах указывает на ориентацию зональных агротехнологий преимущественно на мобилизацию природного почвенного плодородия и подчёркивает их в основном экстенсивную сущность. Сокращение поголовья КРС, принадлежащего сельскохозяйственным организациям, в общем стаде КРС регионов обусловливает снижение размеров внесения органических удобрений. В качестве мероприятий по воспроизводству почвенных ресурсов рекомендована оптимизация структуры посевных площадей с расширением посевов почвовосстановительных культур и изыскание возможностей внесения минеральных и органических удобрений в научно обоснованных нормах, обеспечивающих почвосберегающий и урожайный эффект. Указанные мероприятия должны стать звеном единой ландшафтно-адаптивной системы степного землепользования, выстроенной на платформе природосбережения и рационального использования природных и антропогенных ресурсов.
Ключевые слова: структура посевных площадей, почвенные ресурсы, уровень природосбережения, органические и минеральные удобрения, поголовье КРС, интенсификация и экологизация земледелия.
Summary. Analysis of the level of intensification and identification of the type of zonal agriculture orientation (ecologically or soil-waste ones) are necessary for the scientific justification of measures for the conservation and reproduction of soil resources. The aim of the research was to assess the approaches to agriculture implemented in the post-virgin regions of the Urals and Western Siberia according to the specified parameters. The object of the research was data on the structure of sown areas, volume of mineral and organic fertilizers, number of cattle in dynamics for 2005–2019, which was obtained from open sources. It has been established that grain crops in the current structure of sown areas occupy more than 60 %, of which more than 40 % is wheat. Furthermore, above 13 % is occupied by industrial or non-food crops, and only 20 % – by fodder crops. This is a sign of a low level of nature conservation, as well as of a predominantly resource-wasteful orientation of zonal agriculture. The neglect of the introduction of mineral and organic fertilizers in scientifically grounded rates indicates the orientation of zonal agricultural technologies mainly to the mobilization of natural soil fertility and emphasizes their mainly extensive nature. A reduced quantity of cattle both in the total herd of cattle in the regions and in those that belong to the agricultural organizations leads to a decrease in the amount of organic fertilizer applied. Optimization of the structure of sown areas with the increased quantity of soil-restorative crops and the search for opportunities for the introduction of mineral and organic fertilizers in scientifically grounded rates, which ensure soil-saving and yield effect, is recommended as measures for the reproduction of soil resources. These measures should become a part of a unified landscape-adaptive system of steppe land use built on the platform of nature conservation and rational use of natural and anthropogenic resources.
Keywords: structure of sown areas, soil resources, level of nature conservation, organic and mineral fertilizers, cattle population, intensification and ecologization of agriculture.
Дидович С. В.
БАЗА ДАННЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УПРАВЛЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ АГРОЦЕНОЗОВ БОБОВЫХ КУЛЬТУР
Didovich S. V.
DATABASE OF BIOLOGICAL INDICATORS OF CONTROL OF LEGUME AGROCENOSES PRODUCTIVITY
Реферат. При выполнении исследований экспериментальные данные требуют систематизации и интерпретации эффективности применяемых объектов, методов, агротхнологий, что представляет научную и практическую ценность для правильного принятия решений в сельскохозяйственной практике. Цель исследований – разработка структурированной Базы данных (БД) на основе результатов многолетних полевых экспериментов с использованием различных растительно-микробных симбиозов в агроценозах бобовых культур степной зоны Крыма, информационное обобщение для поиска возможности биологического управления продуктивностью растений. БД имеет минимальные технические требования к программному обеспечению ПК: наличие офисного пакета приложений Microsoft для операционных систем Microsoft Windows (версии XP или выше) и программный пакет для статистического анализа Statistica_10. Сбор информации, сортировка и систематизация данных, написание матриц проводилась в программе Microsoft Excel, разработка структуры и проектирование БД – Microsoft Visual Basic for Application в MS Office (VBA); аналитика и обработка данных, моделирование продуктивности агроценозов – с использованием программы Statistica (StatSoft), version 10. Объем БД 8 Мб, она имеет три структурированных VBА блока: 1) биологическая активность почвы, 2) физиолого-биохимический статус и продуктивность растений, 3) матрицы показателей биологической активности почвы и биологии растений. В БД включена последовательно изложенная информация о структурно-функциональной организации микробоценоза почвы, ферментативной активности и дыхании почвы, симбиотической эффективности, интенсивности и направленности микробиологических и биохимических процессов в ризосфере бобовых культур, их физиологическом статусе, продуктивности и качестве семян. БД реализована на 23 электронных листах в Microsoft Excel, интегрируется и взаимодействует с программой Statistica. БД позволяет провести поиск интерактивных связей в системе «микроорганизмы – растения – почва», моделирование продуктивности агроценозов, выявить растительно-микробные системы с активным интерфейсом при использовании полифункциональных микробных препаратов в технологии выращивания бобовых культур в почвенно-климатических условиях Крыма. С помощью БД установлено, что применение полифункциональных микробных препаратов имеет различный потенциал в системе «микроорганизмы – бобовые растения – почва». Бактеризация растений микробными препаратами оказывает факторное влияние на физиологию и продуктивность бобовых культур в 1,8 раза большее (76%), чем на биологическую активность почвы агроценоза (42%). Выявлен потенциал взаимодействия цианоризобиального консорциума с бобовыми культурами, который имел минимальную суммарную факторную разницу (29%) между физиолого-биохимическим состоянием, продуктивностью бобовых растений и показателями биологической активности почвы в сравнении с «Ризобофитом» (36%), «Ризобофитом», «Фосфоэнтерином», «Биополицидом» (33%), «Ризобофитом» и арбускулярными микоризными грибами (39 %).
Ключевые слова: база данных, биологические показатели, растительно-микробное взаимодействие, бобовые культуры, управление продуктивностью, агроценоз.
Summary. Experimental data gained through research requires systematization and interpretation of the effectiveness of applicable objects, methods and agricultural technologies. This data is of scientific and practical value for proper decision-making in agricultural practice. The purpose of the research is twofold: 1) to develop a structured database based on the results of long-term field experiments using various plant-microbial symbioses in legumes agrocenoses under soil and climatic conditions of the Crimea; 2) to generalize information to search for the possibility of biological control of plant productivity. The database has the minimum software requirements: Microsoft Office suite for Microsoft Windows operating systems (XP or higher OS) and software package for statistical analysis Statistica_10. Data collection, sorting and systematization, as well as matrix writing was carried out in Microsoft Excel; database structure development and design – using Microsoft Visual Basic for Application (VBA); data analysis and processing, as well as agrocenosis productivity modelling, were carried out with the help of Statistica (StatSoft) version 10. The database size is 8 MB. It has three structured VBA blocks: 1) biological activity of the soil, 2) physiological and biochemical status, productivity of plants and 3) matrices of indicators of biological activity of the soil and plant biology. Information on the structural and functional organization of the soil microbiocenosis, enzymatic activity and soil respiration, symbiotic efficiency, intensity and direction of microbiological and biochemical processes in the rhizosphere of legumes, as well as their physiological status, productivity and seed quality included sequentially. The Database is implemented on 23 electronic sheets in Microsoft Excel, integrates and interacts with the Statistica_10. The Database allows searching for interactive links in the system “microorganisms–plants–soil”, modelling the productivity of agrocenoses, identifying plant-microbial systems with the active interface when using polyfunctional microbial preparations in the technology of growing legumes under soil and climatic conditions of the Crimea. With the help of the database, we found that the use of polyfunctional microbial preparations causes different potential in the system “microorganisms–plants–soil”. Bacterization of plants with microbial preparations has 1.8 times factorial effect more on the physiology and productivity of legumes (76 %) compared to a factorial effect on the biological activity of the soil in the agrocenosis (42 %). The potential of the interaction of the cyanorhizobial consortium with legumes was revealed. It had a minimal total factor difference (29 %) between the physiological and biochemical state, productivity of legumes and indicators of biological activity of soil compared to ‘Rhizobofit’ (36 %), ‘Rhizobofit’, ‘Phosphoenterin’, ‘Biopolycid’ (33 %), ‘Rhizobofit’ and arbuscular mycorrhizal fungi (39 %).
Keywords: database, biological indicators, plant-microbial interaction, legumes, productivity control, agrocenose.
Егорова Н. А., Ставцева И. В.
СОЗДАНИЕ СОРТА ШАЛФЕЯ МУСКАТНОГО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ КЛЕТОЧНОЙ ИНЖЕНЕРИИ.
1. ПОЛУЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ-РЕГЕНЕРАНТОВ В КАЛЛУСНОЙ КУЛЬТУРЕ IN VITRO
Yegorova N. A., Stavtzeva I. V.
CREATION OF CLARY SAGE CULTIVAR USING CELL ENGINEERING METHODS.
1. OBTAINING OF PLANT-REGENERANTS IN CALLUS CULTURE IN VITRO
Реферат. Для повышения эффективности селекции сельскохозяйственных растений, в том числе и одной из основных выращиваемых в России эфиромасличных культур – шалфеямускатного, необходимо привлечение биотехнологических методов. Один из таких приемов основан на индукции сомаклональной вариабельности в культуре каллусных тканей. Для его разработки необходима оптимизация условий получения растений-регенерантов in vitro и их анализ. Цель работы – изучение особенностей морфогенеза и регенерации растений из каллусных культур для разработки клеточных технологий создания исходного селекционного материала на основе сомаклональной изменчивости у Salvia sclarea L. Установлено, что у сортов шалфея оптимальными эксплантами для получения морфогенного каллуса, из которого регенерировали побеги, являются сегменты почек и стебля с узлом (выделенные из проростков in vitro). При цитологическом анализе каллусных культур выявлено два типа морфогенеза – органогенез (геммогенез) и соматический эмбриогенез. Изучены особенности формирования морфогенного каллуса при длительном культивировании шести сортов и образцов шалфея. Максимальная частота морфогенеза отмечена во втором пассаже (от 32,4 до 85,2 % в зависимости от генотипа). Затем этот показатель снижался к 8–10-му пассажу до 0,0–3,9 %. У сортов С-785 и Тайган выявлена наибольшая частота морфогенеза (81,5–85,2 %) и длительность регенерационного потенциала каллуса (до 10-го пассажа). При анализе каллусных культур шести донорных растений сорта С-785 выявлена их гетерогенность по способности к индукции морфогенеза. Максимальная частота формирования морфогенного каллуса (во втором пассаже 76,3–91,5 %) и длительность сохранения морфогенного потенциала (до 12-го пассажа) отмечена у растений № 3 и 9, тогда как у № 2 регенерацию с частотой 3,6–9,7 % наблюдали только в течение трех пассажей. Анализ полученных из каллусов растений показал их изменчивость по морфологии – до 12,5 % образцов имели отклонения по сравнению с исходным сортом С-785 по форме листьев, структуре соцветий, окраске цветков и другим признакам. Выявленные у регенерантов сомаклональные изменения по морфологическим и хозяйственно полезным признакам свидетельствуют о перспективности их использования в селекции шалфея.
Ключевые слова: Salvia sclarea L., каллус, эксплант, in vitro, морфогенез, пассаж, сомаклональная изменчивость, растения-регенеранты.
Summary. To increase the efficiency in agricultural plant breeding, including clary sage – one of the main essential oil crops grown in Russia, it is necessary to use biotechnological methods. One of these techniques is based on the induction of somaclonal variability in the callus tissue culture. To develop it, it is necessary to optimize the conditions for obtaining plant-regenerants in vitro and their analysis. The aim of this work was to study the features of morphogenesis and regeneration of plants from callus cultures to develop cell technologies for creating an initial breeding material based on somaclonal variability in Salvia sclarea L. In the course of the research, we found that the optimal explants for obtaining morphogenic callus, from which shoots were regenerated, were segments of buds and stems with a node (isolated from seedlings in vitro). Cytological analysis of callus cultures revealed two types of morphogenesis – organogenesis (gemmogenesis) and somatic embryogenesis. The features of the morphogenic callus formation of six sage cultivars and samples during the long-term cultivation were studied. The maximum frequency of morphogenesis was noted in the 2nd passage (from 32.4 to 85.2 %, depending on the genotype). Then, to the 8–10th passage, this indicator decreased to 0.0–3.9 %.‘S-785’ and ‘Taigan’ cultivars showed the highest morphogenesis frequency (81.5–85.2 %) and duration of callus regeneration potential (up to the 10th passage). The analysis of callus cultures of six donor plants of ‘S-785’ cultivar helped us to reveal their heterogeneity in morphogenesis induction ability. The maximum frequency of morphogenic callus formation (76.3–91.5 % in the 2nd passage) and the duration of the morphogenic potential preservation (up to the 12th passage) were observed in plants No. 3 and 9, whereas in No. 2, regeneration with a frequency of 3.6–9.7 % was observed only during three passages. Analysis of plants obtained from calli showed their variability in morphology – up to 12.5 % of the samples had deviations compared to the initial cultivar ‘S-785’ in leaf shape, inflorescence structure, flower color, etc. Somaclonal changes in morphological and economically useful traits revealed in regenerants indicate that they are promising for use in sage breeding.
Keywords: Salvia sclarea L., callus, explant, in vitro, morphogenesis, passage, somaclonal variability, plant-regenerants.
Измаилова Д. С., Изотов А. М.
ВЛИЯНИЕ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ И ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ТВЕРДОЙ ПШЕНИЦЫ
Izmailova D. S., Izotov A. M.
INFLUENCE OF NITROGEN FERTILIZERS AND ORGANIC MINERAL PREPARATIONS ON THE YIELD AND GRAIN QUALITY OF WINTER DURUM WHEAT
Реферат. Triticum durum – важнейшая сельскохозяйственная культура, которая играет фундаментальную роль в решении проблем глобальной продовольственной безопасности. Цель исследований – определение влияния азотных удобрений и препаратов «Флора-С» и «Фитоп-Флора-С» на урожайность и качество зерна озимой твердой пшеницы. Место проведения исследований – опытное поле Агротехнологической академии ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В. И. Вернадского», расположенное в нижнем предгорном районе Крыма (г. Симферополь). Почва опытного поля представлена черноземом южным мицеллярно-карбонатным слабогумусированным на четвертичных желто-бурых лессовидных легких глинах. Полевые опыты проводили в 2016–2018 гг. согласно методики опытного дела Б. А. Доспехова. Схема опыта: фактор А – уровень азотного питания: N0+0 (контроль), N20+20, N40+40, N60+60; фактор В – внекорневая обработка растений препаратами «Флора-С», «Фитоп-Флора-С», согласно рекомендациям производителя; фактор С – условия года. Разбор снопового материала проводили в соответствии с методикой Госсортоиспытания. Стекловидность зерна определяли по ГОСТ 10987–76, белковость – ГОСТ 10846-91, классность зерна озимой твердой пшеницы – ГОСТ 9353-2016. Полученные данные свидетельствуют о значительном влиянии азотных удобрений на урожайность и качество зерна озимой твердой пшеницы сорта Амазонка. Оптимальной нормой азотных удобрений является N60+60, внесение которой способствует формированию в среднем 4,65 т/га зерна (прибавка к контролю 189,4 %) с содержанием белка 15,7 % и стекловидностью 85,1 %. Доля влияния фактора В на данные параметры составила 0,5; 1,8 и 0,8 %, а фактора С – 6,9; 19,3 и 3,9 %. Наиболее эффективными были варианты: опрыскивание в фазе кущения «Флорой-С» и «Фитоп-Флорой-С» в фазе колошения; «Флорой-С» в фазе кущения + «Фитоп-Флорой-С» в фазе колошения + «Флорой-С» в фазе молочной спелости зерна. Применение этих препаратов способствовало получению дополнительной прибавки урожая 0,19 и 0,24 т/га соответственно.
Ключевые слова: озимая твердая пшеница (Triticum durum L.), азотные удобрения, органоминеральные препараты, урожайность, белок, стекловидность зерна.
Summary. Triticum durum – is one of the most important food crops in the world that plays a fundamental role in combating hunger and improving global food security. Our research aimed to determine the influence of nitrogen fertilizers and preparations “Flora-S” and “Fitop-Flora-S” on the yield and grain quality of winter durum wheat. The studies and field trials were carried out on the experimental field of the Agrotechnology Academy (Academic Unit) of V. I. Vernadsky Crimean Federal University located in the low foothill zone of the Crimea (city of Simferopol). Soil – chernozem southern mycelial-calcareous low-humus developed on quaternary yellow-brown loess-like light clays. Field experiments were conducted in 2016–2018 according to B.A. Dospekhov methods of field research. The experimental design included the following options: Factor A – doses of nitrogen: N0+0 (control variant), N20+20, N40+40, N60+60; Factor B – foliar dressing of plants with preparations “Flora-S” and “Fitop-Flora-S” according to the manufacturer’s recommendations; Factor C: weather conditions of the year. The analysis of the sheaf material was carried out according to the methods of state variety testing of agricultural crops. Grain vitreousness was determined according to GOST (State Standard of the Russian Federation) 10987–76, protein content – GOST 10846-91, durum winter wheat grain class – GOST 9353-2016. The analysis of the experimental data shows that nitrogen fertilizers had a significant effect on the yield and grain quality of winter durum wheat variety ‘Amazonka’. Variant N60+60 was the most effective one; yield response to nitrogen fertilizer was expressed in the next quality parameters: yield – 4.65 t/ha (189.4 % more compared to control), protein content – 15.7 %, vitreousness – 85.1 %. The share of the influence of Factor B on such parameters as yield, protein content and vitreousness was 0.5, 1.8 and 0.8 %. The share of the influence of factor C on the same parameters was 6.9, 19.3 and 3.9 %. In the course of the research, we concluded that the most effective options of organic mineral preparations application were: “Flora-S” at the tillering stage of development + “Fitop-Flora-S” at the stage of head emergence; “Flora-S” at the tillering stage of development + “Fitop-Flora-S” at the stage of head emergence + “Flora-S” at the stage of milk development. These preparations contributed to yield improvement by 0.19 and 0.24 t/ha, respectively.
Keywords: winter durum wheat (Triticum durum), nitrogen fertilizers, organic mineral preparations, yield, protein, vitreousness.
Круглова Н. Н., Сельдимирова О. А., Зинатуллина А. Е.
КАЛЛУСНЫЕ КУЛЬТУРЫ IN VITRO В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ХЛЕБНЫХ ЗЛАКОВ (обзор)
Kruglova N. N., Seldimirova O. A., Zinatullina А. Е.
CALLUS CULTURE IN VITRO IN THE EXPERIMENTAL EVALUATION OF DROUGHT RESISTANCE IN CEREALS (REVIEW)
Реферат. Одним из направлений биотехнологических исследований растений является использование каллусных культур in vitro. Каллус – интегрированная система, образующаяся как экзогенно (в результате пролиферации поверхностных клеток различных тканей растительного организма), так и эндогенно (в глубине этих тканей). Изначально каллус состоит из однородных клеток, которые постепенно преобразуются в систему групп гетерогенных клеток со специфическими морфогенетическими потенциями. Эти потенции реализуются различными путями морфогенеза in vitro, в том числе приводящими к формированию полноценных растений-регенерантов. В обзорной статье на примере хлебных злаков проанализированы литературные и собственные данные по использованию каллусов in vitro в качестве экспериментальных систем при изучении стресс-устойчивости растений к абиотическим факторам и особенно фактору засухи. Рассмотрены преимущества и ограничения использования каллусных культур in vitro. Показана перспективность исследования механизмов действия абиотических стрессоров и сопротивляемости им на клеточном и тканевом уровнях в модельных условиях каллусной культуры in vitro. Уделено внимание оценке засухоустойчивости злаков в имитирующих засуху селективных условиях in vitro по такому параметру, как ростовая активность каллусов. На примере брассиностероидов проанализирован вопрос изучения антистрессовых воздействий в каллусных культурах in vitro. Рассматривается перспективность использования модельной системы «незрелый зародыш in vivo – зародышевый морфогенный каллус in vitro» для экспресс-оценки действия антистрессовых регуляторов роста растений. Подчеркивается, что основанием для использования каллусов как модельных систем является как важная роль клетки во всех морфогенетических событиях растительного организма in vivo и in vitro, так и основанное на универсальности путей морфогенеза растений, сходство ответных реакций растений in vivo, каллусов in vitro, регенерантов каллусного происхождения in vitro и ex vitro.
Ключевые слова: каллус in vitro, модельные системы, засуха, стресс-устойчивость, хлебные злаки.
Summary. One of the directions in plant biotechnological research is the use of callus cultures in vitro. The callus is an integrated system that is formed both exogenously (as a result of the proliferation of surface cells of various tissues of the plant organism) and endogenously (in the depth of these tissues). Initially, callus consists of homogeneous cells gradually transformed into a system of groups of heterogeneous cells with specific morphogenetic potencies. These potencies are realized by various ways of morphogenesis in vitro, including those leading to the formation of full-fledged plants-regenerants. In this review, using cereals as an example, we analyze the literature and our data on the use of calli in vitro as experimental systems for studying the plant stress-resistance to abiotic factors, especially to the drought factor. The advantages and limitations of using callus cultures in vitro are considered. The prospects of studying the mechanisms of action of abiotic stressors and resistance to them at the cellular and tissue levels under model conditions of callus culture in vitro are shown. Attention is paid to the assessment of the drought resistance of cereals under selective conditions simulating drought in vitro by such a parameter as the growth activity of calli. The issue of studying anti-stress effects in callus cultures in vitro is analyzed on the example of brassinosteroids. The prospects of using the model system “immature embryo in vivo–embryonic morphogenic callus in vitro” for rapid assessment of the effect of anti-stress plant growth regulators are considered. It is emphasized that the basis for using calli as the model system is both the significant role of the cell in all morphogenetic events of the plant organism in vivo and in vitro and the similarity of the responses of plants in vivo, calli in vitro, regenerants of callus origin in vitro and ex vitro.
Keywords: callus in vitro, model systems, drought, stress-resistance, cereals.
Пархоменко Г. Г., Камбулов С. И., Божко И. В.
МНОГОСЕКЦИОННОЕ СЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АГРЕГАТИРОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ ПОСЕВНЫХ МАШИН
Parkhomenko G. G., Kambulov S. I., Bozhko I. V.
MULTI-SECTION COUPLING DEVICE FOR AGGREGATION OF MODERN SEEDING MACHINES
Реферат. Выбирая рациональные конструктивные параметры сцепного устройства для многосекционного агрегатирования сеялок, возможно обеспечение полной загрузки энергосредства при сохранении достаточно высоких качественных показателей технологического процесса. Зарубежные агрегаты не пригодны для использования в условиях РФ в связи с отличающимися почвенно-климатическими условиями. Цель исследования – разработать эффективное устройство для многосекционного агрегатирования, подходящее для отечественных современных посевных машин. Предмет исследования: взаимосвязь конструктивных параметров и режимов функционирования устройства для многосекционного агрегатирования сеялок с показателями технологического процесса посева. Проведено монографическое обследование известных конструкций, расчётно-конструктивным методом обосновано устройство для многосекционного агрегатирования посевных машин, экспериментально получены показатели технологического процесса посева. Разработанное сцепное устройство для многосекционного агрегатирования состоит из центральной рамы, опирающейся на колёса, и шарнирно присоединённых боковых секций: левой и правой, которые складываются при транспортировании посевного агрегата. Суммарная ширина захвата посевного агрегата составляет до 12,5 м. По результатам исследований качество выполнения технологического процесса высевающими аппаратами соответствует нормативным требованиям. Неустойчивость общего высева – 0,6–1,1 % (ячмень) и 0,4–0,7 % (пшеница) – находится в пределах допуска (до 3 %); неравномерность высева между аппаратами – 3,9–4,2 % (ячмень) и 2,6–4,2 % (пшеница) – соответствует норме (до 5 %). Количество семян, заделанных на заданную глубину почвы, соответствует требуемой (не менее 80 %) и составило 81,8–83,9 % ячмень и 80,1–83,3 % пшеница. Не заделанных семян в почве не обнаружено.
Ключевые слова: сцепное устройство, многосекционное агрегатирование, сеялка, технологический процесс посева.
Summary. Choosing rational design parameters of the coupling device for multi-section aggregation of seeders, it is possible to ensure full loading of the power unit while maintaining quality indicators of the technological process at a sufficiently high level. Foreign aggregates are not suitable for use in the Russian Federation due to the different soil and climatic conditions. Purpose of the study: to develop an effective device for multi-section aggregation suitable for domestic modern seeding machines. Subject of the research: the relationship of design parameters and modes of operation of the device for multi-section aggregation of seeders with indicators of the technological process of sowing. A monographic survey of known structures has been carried out, a device for multi-section aggregation of seeding machines has been substantiated by the design and construction method, indicators of the technological process of sowing have been experimentally obtained. The developed coupling device for multi-section aggregation consists of a central frame resting on the wheels and articulated side sections: left and right, which fold when transporting the seeding unit. The total working width of the seeding unit is up to 12.5 meters. According to the research results, the quality of the technological process by the seeding devices meets the regulatory requirements. The instability of the total seeding (0.6–1.1 % for barley and 0.4–0.7 % for wheat) is within the tolerance (up to 3 percent); uneven seeding between devices 3.9–4.2 percent (barley) and 2.6–4.2 percent (wheat) corresponds to the norm (up to 5 percent). The number of seeds embedded at a predetermined depth of the soil corresponds to the required (not less than 80 percent) and was 81.8–83.9 percent for barley and 80.1–83.3 percent for wheat. Not embedded seeds were found in the soil.
Keywords: coupling device, multi-section aggregation, seeder, sowing technological process.
Попов Р. А.
ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ И СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УБОРКИ КОНОПЛИ ПОСЕВНОЙ
Popov R. A.
INNOVATIVE DEVELOPMENTS AND MODERN TECHNICAL MEANS FOR SEEDED HEMP HARVESTING
Реферат. Перспективным направлением развития сельского хозяйства в России в ближайшие годы становится коноплеводство, что обусловлено задачами по импортозамещению хлопка на отечественное волокно из конопли и льна. Важнейшим технологическим процессом при возделывании посевной конопли является ее уборка, которая требует применения специализированной техники и оборудования из-за особенностей строения стебля и значительной высоты посевов. Целью настоящей работы является исследование вопроса технической оснащенности отечественного коноплеводства и изыскание современных машин и технических решений для уборки конопли. Посевная конопля возделывается на семена, на волокно и на двустороннее использование, поэтому для ее уборки применяются различные технологии. Установлено, что в нашей стране коноплеуборочная техника уже долгое время не производится, для уборки посевов используются классические комбайны и машины общего назначения. Рассмотрена техника, применяемая в коноплесеющих хозяйствах России. Выявлено, что для сбора семян конопли адаптируются зерноуборочные комбайны типа «ПАЛЕССЕ»-GS12, «ACROS»-585/595, «Дон»-1500Б и др., обеспечивается поточность процесса и качественный обмолот, однако в поле остается несрезанный стеблестой высотой от 1,2 метра. Для уборки культуры на волокно («зеленец») разработаны инновационные машины на базе отечественных кормоуборочных комбайнов «Дон-680М» и «RSMF-2450» с комплектом переоборудования под коноплю. Полевые испытания опытных образцов показали положительный результат. Комбайны полностью срезают стебли, измельчают на отрезки длиной 50 см и укладывают в валок, но не очесывают от зеленых листьев и соцветий. По результатам работы предложена схема инновационной универсальной коноплеуборочной машины для уборки посевной конопли по всем направлениям возделывания. Ее применение позволит полностью механизировать процесс уборки посевной конопли, осуществлять сбор семян и стеблей и получать конопляное сырье высокого качества.
Ключевые слова: конопля посевная (техническая) Cannabis sativa L., уборка конопли, комбайны, жатки, механизация, инновационные машины.
Summary. Hemp growing is becoming a promising direction for the development of agriculture in Russia in the coming years due to the tasks of import substitution of cotton for domestic fiber from hemp and flax. The most important technological process in the cultivation of seeded hemp is its harvesting, which requires the use of specialized equipment and equipment due to the peculiarities of the structure of the stem and the significant height of the crops. The purpose of this work is to study the issue of technical equipment of domestic hemp growing and to find modern machines and technical solutions for hemp harvesting. Cannabis sativa L. is cultivated for seeds, fiber, and two-way use. Hence, various technologies are used for its harvesting. In our country, hemp harvesting equipment has not been produced for a long time; classic combines and general-purpose machines are used for harvesting crops. The technique used in hemp growing farms in Russia is considered. Combine harvesters such as PALESSE – GS12, ACROS – 585/595, Don – 1500B, etc., are adapted to collect hemp seeds; the flow of the process and high-quality threshing are ensured. However, an uncut stem with a height of 1.2 meters remains in the field. For harvesting crops for fiber (‘zelenets’), innovative machines have been developed based on domestic forage harvesters Don – 680M and RSMF – 2450 with a set of conversions for hemp. Field tests of prototypes have shown a positive result. Harvesters completely cut the stems, chop them into 50 cm lengths and put them in a swath, but do not comb them from green leaves and inflorescences. Based on the results of the work, a scheme of an innovative universal hemp harvester was proposed for harvesting sowing hemp in all directions of cultivation. Its application will fully mechanize the process of sowing hemp harvesting, collecting seeds and stems and obtaining high-quality hemp raw materials.
Keywords: technical hemp Cannabis sativa L., hemp harvesting, combine harvester, headers, mechanization, innovative machines.
Прахова Т. Я.
ИНТРОДУКЦИЯ И ПРОДУКТИВНОСТЬ МАСЛИЧНЫХ КУЛЬТУР СЕМЕЙСТВА ASTERACEAE В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Prakhova T. Ya.
INTRODUCTION AND PRODUCTIVITY OF OILSEEDS OF THE ASTERACEAE FAMILY UNDER CONDITIONS OF THE MIDDLE VOLGA REGION
Реферат. В статье представлена оценка продуктивности и качества семян масличных культур семейства Астровые в агроклиматических условиях лесостепи Среднего Поволжья. Объектом исследований являлись масличные культуры: сафлор красильный (Carthamus tinctorius), расторопша пятнистая (Silybum marianum) и гвизоция абиссинская (Guizotia abyssinica). Вегетационный период 2019 г. протекал в недостаточно увлажненных условиях при ГТК 0,68. Период вегетации 2020 г. отличался умеренным дефицитом осадков (166,9 мм) и характеризовался как засушливый, ГТК составил 0,78. Период вегетации 2018 г. характеризовался как острозасушливый (ГТК 0,34). Продолжительность вегетационного периода сафлора составила 108–121 день, гвизоции – 111–130 дней, расторопши – 111–117 дней. Число корзинок на одном растении у сафлора составило 15,3, у гвизоции – 112,5 и у расторопши – 7,5 шт. Продуктивность одного растения варьировала в широких пределах – от 9,2 до 19,2 г при коэффициенте вариации 8,1–29,3 %. Масса 1000 семян изменялась незначительно, коэффициент вариации составлял от 2,5 % у гвизоции до 7,3 % у расторопши. Все культуры в условиях лесостепи Среднего Поволжья сформировали высокую продуктивность маслосемян 0,88–1,68 т/га с масличностью до 24,51–40,62 % и отличались высокой засухоустойчивостью (62,1–71,3 %). Гвизоция абиссинская характеризовалась высокой урожайностью семян (1,54–1,68 т/га) и значительным содержанием в них масла (40,62 %). Коэффициент засухоустойчивости составил 68,5 %. Сафлор красильный отличался наибольшей засухоустойчивостью, показатель которого составил 71,3 %. Продуктивность семян в среднем была 1,37 т/га при масличности 24,51 %. Расторопша пятнистая характеризовалась содержанием масла до 29,31 % и высоким уровнем продуктивности семян (0,70–0,88 т/га). В целом, данные культуры, сочетающие высокую продуктивность и качество маслосемян, представляют интерес для интродукции в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
Ключевые слова: масличные культуры, сафлор красильный (Carthamus tinctorius), расторопша пятнистая (Silybum marianum), гвизоция абиссинская (Guizotia abyssinica), урожайность, масличность, жирнокислотный состав, засухоустойчивость.
Summary. The article presents an assessment of the productivity and quality of oilseeds of the Asteraceae family in the agro-climatic conditions of the forest-steppe of the Middle Volga region. The object of the research: safflower (Carthamus tinctorius), milk thistle (Silybum marianum), guizotia (Guizotia abyssinica). Insufficient amount of precipitation was observed duringthe growing season of 2019 (Selyaninov Hydrothermal Coefficient (HTC) – 0.68). In 2020, a moderate precipitation deficiency was observed during the growing season (166.9 mm); year was characterized as arid (HTC 0.78). The growing season 2018 was severely arid (HTC 0.34). The length of the safflower growing season during the monitoring years was 108–121 days, guizotia — 111–130 days, milk thistle — from 111 to 117 days. The number of developed flower heads per one safflower plant was 15.3, guizotia – 112.5, milk thistle – 7.5. The productivity of one plant varied from 9.2 to 19.2 g; the coefficient of variation (CV) was 8.1–29.3 %.1000-seed weight did not vary significantly; CV ranged from 2.5 (guizotia) to 7.3 % (milk thistle). All crops in the forest-steppe of the Middle Volga region formed a high yield of oilseeds (0.88–1.68 t/ha) with oil content up to 24.51–40.62 % and were characterized as highly drought tolerant (62.1–71.3 %). Guizotia abyssinica provided a high yield of seeds (1.54–1.68 t/ha) and a significant content of oil in them (40.62 %). The drought-tolerant coefficient (DC) was 68.5 %. Carthamus tinctorius is an amazing drought tolerant plant; DC – 71.3 %. On average, its seed yield amounted to 1.37 t/ha; oil content – 24.51 %. Content of oleic acid in Silybum marianum oil was high (29.43 %), seed oil content – up to 29.31 %, seed productivity – 0.70–0.88 t/ha. In general, these crops combine high oilseeds’ productivity and quality and are of interest for introduction in the forest-steppe of the Middle Volga region.
Keywords: oilseeds, Carthamus tinctorius, Silybum marianum, Guizotia abyssinica, yield, oil content, fatty acid composition, drought tolerance.
Приходько С. И., Яремко А. Б., Корнев К. П.
ИСПЫТАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВОЗБУДИТЕЛЯ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ПЯТНИСТОСТИ ЛИСТЬЕВ ЦВЕТНОЙ КАПУСТЫ PSEUDOMONAS SIRINGAE PV. MACULICOLA (McCULLOCH) YOUNGETAL.
Prikhodko S. I., Iaremko A. B., Kornev K. P.
TESTING OF DIFFERENT METHODS FOR IDENTIFICATION OF BACTERIAL LEAF SPOT (SIRINGAE PV. MACULICOLA (McCULLOCH) YOUNG ET AL.) PLANT PATHOGEN IN CAULIFLOWER LEAVES
Реферат. Pseudomonas syringae pv. maculicola (McCulloch) Young et al. является возбудителем бактериальной пятнистости цветной капусты и поражает большое количество растений семейства крестоцветные. Фитосанитарный контроль мест производства растительной продукции, предназначенной для экспорта, делает необходимой качественную диагностику фитопатогенных представителей данного рода. Цель исследований – определение комплекса методов для диагностики возбудителя бактериальной пятнистости цветной капусты, а также оценка их применимости в лабораторной практике. Объектом исследований является возбудитель бактериальной пятнистости капусты P. syringae pv. maculicola. В статье представлены результаты испытаний двух методов идентификации Pseudomonas syringae pv. maculicola (McCulloch) Young et al., проведенных в 2020 г. на базе ФГБУ «Всероссийский центр карантина растений». Первый метод основан на определении биохимических свойств с использованием тест-набора API 20E производства (bioMérieux’s, Франция), второй метод представляет собой классическую ПЦР. В исследованиях применяли типовой бактериальный штамм CFBP 1657, полученный специалистами ФГБУ «ВНИИКР» из Французской коллекции бактерий, ассоциированных с растениями (Cirm-CFBP). Сравнение биохимических свойств 23 бактерий рода Pseudomonas показало наличие в рамках данного теста двух характеристик, позволяющих отличить патовар Pseudomonas s. pv. maculicola от других патоваров вида, – продукция ацетоина и гидролиз желатина. Также протестированы две пары праймеров, ориентированных на различные мишени в геноме P. syringae. Наиболее высокие показатели сходства получаемых фрагментов с базой данных NCBI показал ПЦР с праймерами PsyF/PsyR (97,2 %). Аналитическая чувствительность ПЦР с праймерами PsyF/PsyR в растительном и семенном экстрактах составила 105 КОЕ/мл. Определение аналитической специфичности с 33 штаммами бактерий рода Pseudomonas позволило выявить кросс-реакции с штаммами следующих видов: P. congelans, P. savastanoi pv. phaseolicola, P. savastanoi pv. glycinea, P. syringae pv. coronafaciens, P. syringae pv. syringae. Таким образом, для дифференциации видов методом ПЦР с праймерами PsyF/PsyR необходимо дополнительно определить нуклеотидную последовательность полученных продуктов амплификации с помощью секвенирования по Сэнгеру.
Ключевые слова: Pseudomonassyringaepv. maculicola, ПЦР, биохимия, секвенирование, аналитическая специфичность, аналитическая чувствительность.
Summary. Pseudomonas syringae pv. maculicola (McCulloch) Young et al. is a pathogen of cauliflower bacterial spot that affects many plants of the Cruciferae family. The need for quality diagnostics of this species arose due to the mandatory phytosanitary inspection of places of production of plant products intended for export. Our research aims at determining a set of methods for the diagnosis of the pathogen of cauliflower bacterial leaf spot and evaluating these methods’ applicability in laboratory practice. The object of the research is P. syringae pv. maculicola – the causative agent of cauliflower bacterial leaf spot.The article presents the test results of two methods for the identification of Pseudomonas syringae pv. maculicola (McCulloch) Young et al. carried out in 2020 at the All-Russian Plant Quarantine Center (VNIIKR). The first method is based on the determination of biochemical properties using the API 20E test kit produced by bioMérieux’s (France); the second one – is a conventional PCR. The type bacterial strain CFBP 1657 obtained by specialists of the All-Russian Plant Quarantine Center (VNIIKR) from French collection of plant-associated bacteria (Cirm-CFBP) was used in the studies. A comparison of the biochemical properties of 23 bacteria of the genus Pseudomonas showed that there are only two characteristics within this test that distinguish P. s. pv. maculicola from other species pathovars: acetoin products and gelatin hydrolysis. Two pairs of primers with different targets in the P. syringae genome were also tested. PCR with PsyF/PsyR primers demonstrated the highest similarity of the obtained fragments with the NCBI database (97.2 %). The analytical sensitivity of PCR with PsyF/PsyR primers in plant and seed extracts was 105 CFU/ml. Determination of analytical specificity with 33 bacterial strains of the genus Pseudomonas revealed cross-reactions with strains of the following species: P. congelans, P. savastanoi pv. phaseolicola, P. savastanoi pv. glycinea, P. syringae pv. coronafaciens, P. syringae pv. syringae. Thus, to differentiate the species by means of PCR with PsyF/PsyR primers, the nucleotide sequence of the obtained amplification products should be additionally determined by Sanger sequencing.
Keywords: Pseudomonas syringae pv. maculicola, PCR, biochemistry, sequencing, analytical specificity, analytical sensitivity.
Радченко Л. А., Ганоцкая Т. Л., Радченко А. Ф.
ВЛИЯНИЕ НОРМ ВЫСЕВА ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА ЗЕРНОВУЮ И СЕМЕННУЮ ПРОДУКТИВНОСТЬ
Radchenko L. A., Ganotskaya T. L., Radchenko A. F.
INFLUENCE OF SEEDING RATE ON GRAIN AND SEED PRODUCTIVITY OF WINTER BARLEY
Реферат. Получение высоких урожаев озимого ячменя в значительной мере зависит от элементов технологии возделывания, среди которых большое значение имеет норма высева. Цель исследований – выявление оптимальной нормы высева озимого ячменя в сложившихся климатических условиях степной зоны Крыма. Материалом для исследований служил сорт озимого ячменя Буран. Изучали пять норм высева – от 1,0 до 5,0 млн шт. всхожих семян/га с интервалом в 1,0 млн. Опыты проводили в центральной степной зоне Крыма по методике Государственного сортоиспытания в 2018–2020 гг., первый из которых был благоприятным по погодным условиям, второй – неблагоприятным в течение всего вегетационного периода. Исследования показали, что нормы высева озимого ячменя оказывали влияние на основные составляющие урожайности – густоту стеблестоя и продуктивность колоса. С увеличением нормы высева густота стеблестоя повышалась в среднем за два года от 229 до 465 шт./м2, а продуктивность колоса (масса зерна с колоса) понижалась от 2,5 до 1,3 г. Урожайность озимого ячменя зависела от условий года и в среднем составила в 2019 г. 5,76 т/га, а в 2020 г. –3,41 т/га, что на 41 % ниже, чем в 2019 г. В 2019 г. минимальная урожайность – 4,71 т/га получена при норме высева 1,0 млн/га, при других нормах урожайность озимого ячменя была статистически равнозначной: при 2,0 млн/га – 6,07 т/га, 3,0 млн/га – 5,99 т/га, 4,0 млн/га – 5,96 т/га и 5,0 млн/га – 6,11 т/га. В условиях 2020 г. нормы высева не оказывали влияния на урожайность озимого ячменя, которая варьировала от 3,23 до 3,52 т/га и находилась в пределах ошибки опыта. Зависимость показателей качества зерна от норм высева отмечена только в 2020 г. по массе 1000 зерен, которая была достоверно выше при нормах высева 1,0 и 2,0 млн/га – 36,8 и 36,7 г соответственно. По эффективности семенного размножения лучшими оказались варианты с минимальными нормами высева семян (1,0 и 2,0 млн/га), коэффициент размножения которых составил 91 и 55 соответственно.
Ключевые слова: озимый ячмень (Hordeum vulgare L.), нормы высева, продуктивность, густота стеблестоя, урожайность, коэффициент размножения.
Summary. High yields of winter barley significantly depend on the elements of cultivation technology, among which seeding rate is of considerable importance. The aim of the current research was to identify the optimal seeding rate for winter barley in the current climatic conditions of the steppe zone of the Crimea. Winter barley variety ‘Buran’ served as a material of this study. In the course of the research we studied five variants of seeding rate – 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 million seeds per hectare. The experiments were carried out in the central steppe zone of the Crimea in 2018-2020 according to the methods of the State variety testing of agricultural crops. The first year of research was favourable in climatic conditions; the second one – unfavourable during the entire growing season. The survey highlighted some key points: the seeding rate influences the main components of winter barley yield – plants (stems) density and productivity of the ear. Over two years, an increase in the seeding rate increased plant density on average from 229 to 465 plants per m2. Ear productivity (grain weight per ear), on the contrary, decreased from 2.5 to 1.3 g. The yield of winter barley depended on the weather conditions of the year and, on average, reached 5.76 t/ha in 2019 and 3.41 t/ha in 2020 (which is 41 % less than in 2019). In 2019, at a seeding rate of 1.0 million/ha, a minimum yield (4.71 t/ha) was obtained. At other seeding rates, the yield of winter barley was statistically equivalent: 2.0 million/ha – 6.07 t/ha; 3.0 million/ha – 5.99 t/ha; 4.0 million/ha – 5.96 t/ha; 5.0 million/ha – 6.11 t/ha. In 2020, seeding rate did not have any effect on the yield of winter barley. It varied from 3.23 to 3.52 t/ha and was within the experimental error. The dependence of the indicators of grain quality on the seeding rates was noted only in 2020 for 1000-grain weight, which was significantly higher at seeding rates of 1.0 and 2.0 million/ha (36.8 and 36.7 g, respectively) compared to other studied ones. According to the efficiency of seed reproduction, the variants with the minimum seeding rates (1.0 and 2.0 million/ha) were the best. The rate of reproduction in these cases was 91 and 55, respectively.
Keywords: winter barley (Hordeum vulgare L.), seeding rate, productivity, plant density, yield, rate of reproduction.
Ростова Е. Н., Изотов А. М.
ЗАСОРЕННОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ ГОРЧИЦЫ БЕЛОЙ (SINAPISALBAL.) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ НОРМЫ ВЫСЕВА И ДОЗЫ АЗОТА
Rostova Ye. N., Izotov A. M.
WEED INFESTATION AND YIELD OF SINAPIS ALBA L. DEPENDING ON SEEDING RATE AND N FERTILIZER DOSES
Реферат. На сегодня одна из важнейших задач, стоящих перед человечеством – сохранение окружающей среды. Разработка агроприемов, направленных на снижение химической нагрузки при выращивании горчицы белой, содействует снижению негативного влияния сельскохозяйственной деятельности человека на экологию. Цель исследований состояла в определении нормы высева и дозы азота, при которых растения горчицы белой будут активно подавлять сорную растительность без снижения общей продуктивности посевов. Исследования проводили в ФГБУН «НИИСХ Крыма» в 2017–2019 гг. на черноземе южном, малогумусном (2,08–2,31 %), содержание подвижного фосфора 62–90 и калия 389–586 мг/кг почвы (по Мачигину). Изучали пять вариантов внесения азота (фактор А) – N0 (контроль), N20, N40, N60 и N80, и шесть норм высева (фактор В) – 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 млн шт./га на сорте горчицы белой Радуга. Установлено, что с увеличением нормы высева конкурентная способность растений горчицы к сорнякам возрастает независимо от метеоусловий года. Значительное подавление роста и развития сорняков отмечено при норме высева 2 млн шт./га, сухая масса одного сорного растения составила 1,3 г и была в три раза меньше, чем при высеве нормой 0,5 млн шт./га (4,1 г). Последующее увеличение нормы высева до 2,5 и 3,0 млн шт./га достоверного угнетения сорняков не обеспечило, сухая масса одного сорного растения составила 1,2 г. При высеве нормой 2 млн шт./га посевы горчицы белой сформировали самую высокую урожайность семян на уровне 0,6 т/га, превысив другие варианты на 0,02–0,14 т/га. Оптимальной дозой внесения под предпосевную культивацию оказалась N60, урожайность семян горчицы белой составил 0,63 т/га. Несмотря на то, что в таком количестве азот оказывает положительное влияние на рост и развитие сорняков, также он обеспечивает и значительную прибавку по отношению к контролю – 0,21 т/га (50 %).
Ключевые слова: горчица белая (Sinapis alba L.), засоренность, сухая масса сорняков, азотные удобрения, норма высева, урожайность.
Summary .Currently, one of the most urgent tasks facing humanity is the preservation of the environment. Development of agricultural practices aimed at reducing chemical load when growing white mustard helps to reduce the negative impact of human agricultural activities on the environment. The aim of the research was to determine seeding rates andN fertilizer dosesat which white mustard plants will actively suppress weeds without overall yield decrease. The studies were carried out in 2017–2019. Soil – chernozem southern low-humus (humus content – 2.08–2.31 %). The content of mobile phosphorus and potassium (according to Machigin method) is 62–90 and 389–586 mg/kg soil, respectively.The experimental design included: Factor A – five options of N fertilizer application: N0 (control variant), N20, N40, N60 and N80; Factor B – six options of seeding rate: 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 million per hectare. Crop under study – white mustard variety ‘Raduga’. In the course of the research, we have found that the competitive ability of mustard plants against weeds increased with an increase in seeding rate, regardless of the weather conditions of the year. Significant weeds growth and development suppression was noted at a seeding rate of 2 million per ha, the dry weight of one weed in this case was 1.3 g, which was three times less than at a seeding rate of 0.5 million/ha (4.1 g). Seeding rate increase to 2.5 and 3.0 million per ha did not provide reliable suppression of weeds; dry weight of one weed was 1.2 g. The highest seed yield of white mustard (0.6 t/ha) was obtained at a seeding rate of 2 million/ha. This option exceeded others by 0.02–0.14 t/ha. Optimal N fertilizer dose (pre-sowing application) was N60; seed yield of white mustard, in this case, was 0.63 t/ha. Despite the fact that N60 had a positive effect on the growth and development of weeds, it also provided a significant yield increase compared to control – 0.21 t/ha (50 %).
Keywords: white mustard (Sinapis alba L.), weed infestation, dry weight of weeds, N fertilizer, seeding rate, yield.
Турина Е. Л., Ефименко С. Г., Прахова Т. Я., Паштецкий В. С., Радченко Л. А.
УРОЖАЙНОСТЬ СЕМЯН И КАЧЕСТВО МАСЛА GUIZOTIA ABYSSINICA В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ СТЕПИ КРЫМА
Turina E. L., Efimenko S. G., Prakhova T. Ya., Pashtetskiy V.S., Radchenko L. A.
GUIZOTIA ABYSSINICA SEED YIELD AND OIL QUALITY UNDER CONDITIONS OF THE CENTRAL STEPPE OF THE CRIMEA
Реферат. Гвизоция абиссинская (Guizotia abyssinica (L. f.) Cass.) или нигер (Niger) – масличное растение семейства Астровые, возделываемое, в основном, в Эфиопии и Индии. Нетребовательность к условиям произрастания, а также достижения российских селекционеров, подвигли к изучению культуры в различных регионах страны. Цель исследований – оценить возможность возделывания Guizotia abyssinica на семена в условиях центральной степи Крыма. Полевые опыты проводили в 2019–2020 гг. на опытном поле отдела интродукции и технологий в полеводстве и животноводстве ФГБУН «НИИСХ Крыма» (с. Клепинино Красногвардейского района). Растительным материалом служил сорт гвизоции Медея (оригинатор – ФГБНУ «Федеральный научный центр лубяных культур»). Схема опыта включала следующие варианты: сроки сева (фактор А) – вторая декада марта, третья декада марта, первая декада апреля; нормы высева (фактор В) – 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0 млн всхожих семян на 1 га. Установлено, что продолжительность вегетационного периода гвизоции в условиях Крыма составляет 135–161 день, тем не менее, эту величину можно считать условной, поскольку частые летние ливни в Крыму приводят к появлению новых соцветий и увеличению продолжительности периода вегетации. Отмечено, что недостатком культуры является значительная осыпаемость семян. Наибольшая урожайность семян гвизоции сформировалась в более благоприятном по влагообеспеченности 2019 г. при посеве в 2–3 декадах марта с нормами высева 2,0–2,5 млн шт./га – 4,0 ц/га. В 2020 г. урожайность культуры была еще ниже и варьировала по вариантам опыта от 0,5 до 0,8 ц/га. Содержание жира в семенах гвизоции в зависимости от срока сева составило в 2019 г. – 34,8–36,2 %, в 2020 г. – 35,9–38,0 %. Установлена тенденция снижения масличности при посеве в более поздние сроки. В масле идентифицировано 11 жирных кислот; основными из которых являются: линолевая (С 18:2) – 61,0–70,3 %, олеиновая (С18:1) – 13,8–19,9 %, пальмитиновая (С16:0) – 7,3–8,8 % и стеариновая (С18:0) – 6,3–8,2 %. Таким образом, за два года исследований в Центральной степи Крыма гвизоция зарекомендовала себя как малопродуктивная культура, способная формировать ценные маслосемена с содержанием жира до 38,0 %.
Ключевые слова: гвизоция абиссинская (Guizotia abyssinica (L. f.) Cass.), урожайность, масличность, жирно-кислотный состав.
Summary. Guizotia abyssinica or niger is an oilseed crop that belongs to the family of Asteraceae, which is cultivated in Ethiopia and India. This crop is environmentally modifiable and does not greatly depend on soil and climatic conditions. The aforementioned peculiarities, as well as the achievements of Russian breeders, inspired scientists to study Guizotia abyssinica in various regions of the country. The aim of the research was to assess the possibility of cultivating Guizotia abyssinica for seeds in the central steppe of the Crimea. Field trials were conducted in 2019–2020 on the experimental fields of the Department of Introductions and Technologies in Agriculture and Livestock Farming of the FSBSI “Research Institute of Agriculture of Crimea” (village of Klepinino, Krasnogvardeysky district). Guizotia abyssinica variety ‘Medeya’ (originator – FSBSI “Federal Research Center of Fibre Crops”) served as plant material for this research. The experimental design included the following options: planting dates (factor A) - second decade of March, third decade of March, first decade of April; seeding rates (factor B) – 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0 million seeds per hectare. In the course of the research, we found that the niger crop growing season length varies from 135 to 161 days under conditions of the central steppe of the Crimea. Nevertheless, this figure can be considered arbitrary since frequent summer showers in the Crimea lead to the appearance of new inflorescences and lengthen the growing season. It should be noted that one of the disadvantages of this crop is shattering. The highest seed yield (4.0 centners per hectare) was obtained in 2019, which was more favorable in moisture supply (sowing date – mid March/late March; seed rate – 2.0–2.5 million seeds/ha). In 2020, Guizotia abyssinica seed yield was even lower and varied from 0.5 to 0.8 cwt/ha depending on the variant of the experiment. The niger seeds oil content, depending on the sowing date, was 34.8–36.2 % in 2019 and 35.9–38.0 % in 2020. It has been established that sowing at a later date causes a decrease in oil content. We identified 11 fatty acids in the niger oil with linoleic (С 18:2) – 61.0–70.3 %; oleic (С18:1) – 13.8–19.9 %; palmitic (С16:0) – 7.3–8.8 %; stearic (С18:0) – 6,3–8,2 % acids being the dominant ones. Thus, for two years of research in the Central Steppe of the Crimea, Guizotia abyssinica has established itself as an unproductive crop that forms valuable oilseeds with an oil content of up to 38.0 %.
Keywords: Guizotia abyssinica (L. f.) Cass., yield, oilcontent.
Шляхтина Е. А., Рылова О. Н.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ РЖИ В УСЛОВИЯХ КИРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Shlyakhtina E. A., Rylova O. N.
RESULTS OF THE STUDY OF PROMISING VARIETIES OF WINTER RYE IN THE KIROV REGION
Реферат. Для увеличения производства зерна озимой ржи важной задачей является создание и внедрение в производство урожайных, адаптивных сортов, менее чувствительных к стрессовым эдафическим факторам, обеспечивающих рентабельное возделывание культуры. Цель исследований – провести оценку урожайности и адаптивности перспективных сортов озимой ржи селекции ФГБНУ «ФАНЦ Северо-Востока» в почвенно-климатических условиях Кировской области. Материал для изучения – шесть перспективных сортов конкурсного сортоиспытания, стандарт – Фалёнская 4. Исследования проводили в 2016–2020 гг. на опытных полях Фалёнской селекционной станции – филиала ФГБНУ «ФАНЦ Северо-Востока» на двух почвенных фонах: слабокислом (рН 5,0–5,2, Al3+ – 5,0–6,5 мг/100 г почвы) и естественном провокационном по алюмокислотности (рН – 3,7–3,9; Al3+ – 26,5–28,4 мг/100 г почвы). Агроклиматические условия в годы проведения исследований были контрастными. На слабокислом почвенном фоне выделен сорт Батист с высокой урожайностью – 5,52 т/га (+0,93 т/га к стандарту) и высокой регенерационной способностью (87 %) после поражения снежной плесенью. В 2019 г. сорт передан на государственное сортоиспытание. Урожайность сортов на фоне эдафического стресса в среднем снизилась на 31,1–51,7 % в зависимости от генотипа. Наиболее толерантными к кислотности почвы за годы исследований показали себя сорта Кипрез и Батист, снижение урожайности которых, в сравнении со слабокислым фоном, составило 31,1 и 35,0 % соответственно. Также у них отмечена высокая стрессоустойчивость и генетическая гибкость. По оценке экологической пластичности выделены сорта интенсивного типа – Сара, Ниоба, Сармат. Наиболее стабильным на разных почвенных фонах показал себя перспективный сорт Батист (CV – 17,2 и 19,7 %; Hom – 0,32 и 0,18 соответственно). Высокий коэффициент адаптивности на слабокислом фоне отмечен у сорта Батист, на провокационном – у сортов Батист (1,26) и Кипрез (1,17). Эти сорта в дальнейшем можно рекомендовать для возделывания на низкоплодородных кислых почвах.
Ключевые слова: озимая рожь (Secale cereale L.), регенерация, урожайность, коэффициент адаптивности, сорт, коэффициент вариации.
Summary. An urgent task for increasing the level of winter rye production is the creation and introduction into production high yielding and adaptive varieties, which are less sensitive to stressful edaphic factors, and which is also important, providing the profitability of the cultivation of this crop. The purpose of the research was to assess the yield and adaptability of promising winter rye varieties created in the Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N. V. Rudnitsky under soil and climatic conditions of the Kirov region. The objects of study – six promising varieties of winter rye of competitive variety testing, standard – ‘Falenskaya 4’. The research was carried out in 2016–2020 on the experimental fields of the Falenskaya Breeding Station – Branch of “Federal Agricultural Research Center of the North-East named after N.V. Rudnitsky” (Kirov region) on two soil backgrounds: slightly acidic (pH 5.0–5.2; Al3+ 5.0–6.5 mg/100 g of soil) and natural provocative for aluminum acid (pH 3.7–3.9; Al 26.5–28.4 mg/100 g of soil). Agroclimatic conditions in the years of research were contrasting. On a slightly acidic soil background, a promising variety ‘Batist’ with a high yielding capacity –5.52 t/ha (+0.93 t/ha compared to standard) and a high regenerative capacity (at the level of 87 %) after snow mold infestation was identified. Against the background of the edaphic stress, the yield of varieties under study on average decreased by 31.1-51.7% depending on the genotype. Over the years of research, varieties ‘Kiprez’ and ‘Batist’ were the most tolerant to soil acidity; yield decrease was 31.1 % and 35.0 %, respectively. Moreover, they have high stress tolerance and genetic flexibility. According to the assessment of ecological plasticity, varieties ‘Sarah’, ‘Nioba’, ‘Sarmat’ are of intensive type. Promising variety ‘Batist’ is the most stable on different soil backgrounds (CV – 17.2 and 19.7%; Hom – 0.32 and 0.18, respectively). A high coefficient of adaptability on a slightly acidic background was noted for ‘Batist’ variety, on the provocative – ‘Batist’ (1.26) and ‘Kiprez’ (1.17). Subsequently, these varieties can be recommended for cultivation on low-fertile acidic soils.
Keywords: winter rye (Secale cеreale L.), regeneration, yield, adaptability coefficient, variety, coefficient of variation.
Юсова О. А., Николаев П. Н., Аниськов Н. И., Сафонова И. В.
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ СОРТОВ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ НА АБИОТИЧЕСКИЕ И БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОГО РЕГИОНА
Yusova O. A., Nikolaev P. N., Aniskov N. I., Safonova I. V.
ECOLOGICAL RESPONSE OF SPRING BARLEY VARIETIES TO ABIOTIC AND BIOTIC FACTORS IN THE SOUTHERN FOREST-STEPPE OF THE OMSK REGION
Реферат. Цель исследований – оценка адаптивной способности Омских сортов ярового ячменя (Hordeum sativum Jess.) по урожайности в южной лесостепи Омской области. Сорта оценивали в 2015–2019 гг. по сумме рангов ряда расчетных показателей адаптивности: размаху урожайности (d, по В. А. Зыкину), индексу экологической пластичности (Jsp, по Eberhart и Rassel), фактору стабильности (S. F., по D. Lewis), гомеостатичности и селекционной ценности (Hom и Sc по В. В. Хангильдину), относительной стабильности и критерию стабильности (St² и А по Н. А. Соболеву), коэффициенту вариации (СV по Б. А. Доспехову). Материал для исследования – 14 сортов и линий ячменя селекции Омского АНЦ. Согласно ранговой оценке, двурядные пленчатые сорта Саша, Омский 101 имели повышенные показатели реализации потенциала урожайности (85,0 и 85,5 %) и селекционной ценности (Sc = 3,42 и 3,18), стабильны (S. F. =1,61 и 1,75 и St² = 0,956 соответственно), гомеостатичны (Hom = 10,63 и 9,50). Сорт Омский 100 характеризовался невысокой изменчивостью урожайности (d =2,59 т/га), высокой стабильностью (S. F.=1,65), повышенной селекционной ценностью (Sc = 3,30) и гомеостатичностью (Hom = 10,46), обладал оптимальным сочетанием средней урожайности и относительной стабильности (А=5,34). Сумма рангов этой группы варьирует от 48 до 100. Среди многорядных пленчатых сортов адаптивностью характеризуются сорта Омский 99 и линия Рикотензе 4885 – повышенные показатели реализации потенциала урожайности (89,1–90,3 %) и селекционной ценности (Sc=3,56–3,64), стабильности (S.F.=1,42–1,49), гомеостатичности (Hom=17,7–22,56). Сумму рангов на уровне стандарта Омский 99 (42) наблюдали у линии Рикотензе 4885 (43). В голозерной группе адаптивен многорядный сорт Омский голозерный 4 – повышенные показатели реализации потенциала урожайности (84 %) и селекционной ценности (Sc = 3,65), интенсивного типа (И = 59,8 %); сумма рангов (79) ниже стандарта Омский голозерный 2 (81).
Ключевые слова: ячмень (Hordeum sativum Jess.), урожайность, пластичность, стабильность, гомеостатичность, параметр, интенсивность.
Summary. The purpose of the research was to assess the adaptability of Omsk varieties of spring barley (Hordeum Sativum Jess.) in the context of yield parameter under conditions of the southern forest-steppe of the Omsk region. The studies were conducted from 2015 to 2019. Spring barley varieties were evaluated by the sum of the ranks of several calculated adaptability parameters: crop yield variability (d, according to V.V. Zykin guidelines), environmental condition index and ecological plasticity of varieties (Jsp, calculated according to S.A. Eberhart and W.A. Russell), stability factor (S. F., determined according to D. Lewis), homeostaticity and breeding value (Hom and Sc, by the method of V.V. Khangildin), relative stability and stability criteria (St² and А, according to N. A. Sobolev), coefficient of variation (V, by B.A. Dospekhov methodology). Fourteen varieties and lines of spring barley created in the Omsk Agrarian Scientific Center served as the material for the research. According to the ranking, two-row covered (hulled) varieties ‘Sasha’ and ‘Omskiy 101’ had increased indicators of yield potential realization (85.0 and 85.5%) and breeding value (Sc = 3.42 and 3.18); they are stable (S.F. = 1.61 and 1.75, St² = 0.956) and homeostatic (Hom = 10.63 and 9.50). Variety ‘Omskiy 100’ had low yield variability (d = 2.59 t/ha), high stability (S.F. = 1.65), increased breeding value (Sc = 3.30) and homeostaticity (Hom = 10.46), as well as optimal combination of average yield and relative stability (A = 5.34). The sum of the ranks of this group varied from 48 to 100. Among multi-row hulled varieties, varieties ‘Omskiy 99’ and line ‘Rikotenze 4885’ were characterized as adaptive, namely by increased indicators of yield potential realization (89.1–90.3 %), breeding value (Sc=3.56–3.64), stability (S.F.=1.42–1.49), homeostaticity (Hom=17.7–22.56). The sum of the ranks at the level of standard – ‘Omskiy 99’ (42) was also observed for the line ‘Rikotenze 4885’ (43). In the hulless or “naked” barley group, adaptive was multi-row variety ‘Omskiy Golozerny 4’. This variety is of intensive type (I = 59.8%) with increased indicators of yield potential realization (84%) and breeding value (Sc = 3.65). Its sum of the ranks (79) was significantly lower than the same of the standard ‘Omskiy Golozerny 2’ (81).
Keywords: barley (Hordeum sativum Jess.), yield, plasticity, stability, homeostaticity, intensity parameter.
 |
 |
 |
 |
 |
|||||||||||||||||
 |
 |
 |
 |
 |