Научное обоснование семеноводства овощных и цветочных культур в условиях юго-запада Центрально-Черноземного региона (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР

На правах рукописи

КОЦАРЕВА

Надежда Викторовна

УДК 635:631

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СЕМЕНОВОДСТВА ОВОЩНЫХ И

ЦВЕТОЧНЫХ КУЛЬТУР В УСЛОВИЯХ ЮГО-ЗАПАДА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОГО РЕГИОНА

Специальность: 06.01.05 - селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Москва - 2013

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук, Пивоваров

академик РАСХН Виктор Федорович

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, Бухаров

профессор Александр Федорович

доктор сельскохозяйственных наук, Сорокопудов

профессор Владимир Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук, Сузан

профессор Владимир Григорьевич

Ведущая организация: Воронежский государственный

аграрный университет им.

Защита состоится « »______________2013 года вчас. на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.019.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте селекции и семеноводства овощных культур Московская область, Одинцовский район, п/о Лесной городок, п. ВНИИССОК,

Факс (4;

E-mail: *****@***ru;

[e-mail]

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИИССОК

Автореферат разослан « » 2013 года

Ученый секретарь совета по защите

докторских и кандидатских

диссертаций Д 220.019.01

доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

На современном этапе к семеноводству овощных и цветочных культур выдвигаются требования к выведению и внедрению сортов и гибридов с высоким адаптивным потенциалом, использованию биоэнергетических элементов технологий, способных обеспечить высокие урожаи и качество продукции (, 2007).

Выбор верной стратегии и тактики развития аграрного производства в современных условиях для региона – это вопрос обеспечения его жизнеспособности. Динамику производства сельскохозяйственной продукции в Белгородской области отличают устойчивые темпы роста, которые были достигнуты за счет грамотного программно-целевого подхода, охватывающего все отрасли сельского хозяйства. Несмотря на то, что овощные культуры в Белгородской области занимают 1,18% посевных площадей, и основная доля приходится на томаты (2,68 тыс. га), капусту белокочанную (1,99 тыс. га), кабачки (1,90 тыс. га), огурцы (1,70 тыс. га), морковь (1,36 тыс. га), прочие овощи, были приняты областная «Программа развития семеноводства овощных культур с целью импортозамещения» (2009 год), программа «Семейные фермы Белогорья». В 2008 году организован Белгородский опорный пункт ГНУ «ВНИИССОК с целью пропаганды, внедрения и размножения отечественных сортов овощных и цветочных культур в хозяйствах различных форм собственности с учетом наличия материально-технической базы.

Для обеспечения потребности данных площадей семенами овощных культур для области требуется всего лишь 175 гектаров под семенными и маточными посевами. В Белгородской области наблюдается устойчивая тенденция развития крестьянских (фермерских) хозяйств, которые могут взять на себя основную долю производства семян. Возникновение и развитие новых форм собственности, переход к рыночной экономике вызывают объективную необходимость разработки и совершенствования научного обеспечения отрасли семеноводства овощных и цветочных культур, которое невозможно без вовлечения в процесс семеноводства новых эффективных методов и способов, которые базируются на изучении биологических возможностей растений.

Целью работы является научное обоснование семеноводства овощных и цветочных культур и разработка практических рекомендаций для условий юго-запада Центрально-Черноземного региона Российской Федерации.

В связи с этим для реализации основной цели научных исследований были поставлены и решены следующие задачи:

- обосновать способ получения семян капусты белокочанной позднего срока созревания из маточников без наружной кочерыги в условиях юго-запада Центрально-Черноземного региона;

- провести сравнительную оценку способов получения семян капусты брокколи в условиях юго-запада Центрально-Черноземного региона;

- изучить способы выращивания семян моркови из штеклингов в пересадочной и беспересадочной культуре;

- провести оценку параметров среды репродуцирования семян перца сладкого в условиях юго-запада Центрально-Черноземного региона;

- оценить влияние условий возделывания на характер проявления хозяйственно ценных признаков и технологических качеств фасоли овощной;

- провести оценку адаптивной способности и стабильности сортов гороха овощного в зависимости от сроков посева для составления зеленого конвейера;

- изучить эффективность производства семян однолетних цветочных культур безрассадным способом в условиях юго-запада ЦЧР;

- дать экономическую оценку производства семян овощных и цветочных культур в условиях юго-запада ЦЧР.

Научная новизна исследований состоит в теоретическом, практическом обосновании и экспериментальном подтверждении эффективности семеноводства овощных и цветочных культур в условиях ЦЧР. C учетом агроклиматических ресурсов региона и биологических особенностей растений определены новые подходы к обоснованию эффективного семеноводства овощных и цветочных культур: разработан способ получения семян капусты белокочанной из маточников без наружной кочерыги для условий открытого грунта; выявлено положительное влияние использования органоминерального удобрения Сеорин при предпосадочной подготовке маточников капусты белокочанной позднего срока созревания; установлена оптимальная схема посадки маточников без наружной кочерыги; обоснована эффективность получения семян капусты брокколи безрассадным способом; доказана возможность получения семян моркови при беспересадочном способе выращивания из штеклингов и установлена оптимальная густота посадки маточников моркови.

Впервые изучены уровни отзывчивости на факторы среды сортов овощных культур (перца сладкого, фасоли овощной, гороха овощного), имеющих оптимальные комбинации продуктивности и стабильности в конкретных экологических и агротехнических условиях; показана необходимость оценки параметров экологической среды и подбора фона при проведении семеноводческих работ.

Доказана пригодность отечественных сортов фасоли овощной к заморозке во исполнение областной Программы по семеноводству овощных культур в целях импортозамещения (2009).

Практическая ценность работы. Интенсивное развитие в области овощеводства и семеноводства овощных и цветочных культур позволит получить еще одну статью гарантированного пополнения бюджета области, обеспечить повышение занятости населения. Использование маточников без наружной кочерыги капусты белокочанной позднего срока созревания увеличивает выход семян, пригодных для посева до 94% с уменьшением заболеваемости сосудистым бактериозом на 15%.

Разработаны рекомендации «Применение органоминерального удобрения «Сеорин» при выращивании овощных культур», «Выращивание рассады овощных культур кассетным методом». Получено два авторских свидетельства на сорта цветочных культур. Показана необходимость посева сортов гороха овощного в два срока для увеличения выхода зеленого горошка.

Реализация результатов исследований осуществлена:

- производственной проверкой в «Разуменский» Белгородского района, Яковлевского района, КФХ «Семья» Белгородского района;

- использованием Департаментом АПК Белгородской области при разработке целевой программы развития семеноводства овощных культур с целью импортозамещения на годы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование ресурсосберегающих технологий выращивания семян овощных и однолетних цветочных культур в условиях юго-запада ЦЧР.

2. Агроэкологическое обоснование семеноводства сортов овощных культур для условий юго-запада ЦЧР.

3. Экономическое обоснование семеноводства овощных культур и однолетних цветочных культур в условиях юго-запада ЦЧР.

Личный вклад автора. Представленная к защите работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Белгородской ГСХА им. (1995–2001, годы) и ВНИИССОК ( годы) по целевым комплексным научно-техническим программам. Все базовые исследования проводились автором самостоятельно.

В выполнении технической части работы принимали участие сотрудники лаборатории первичного семеноводства овощных культур и картофеля Белгородской ГСХА, аспиранты, студенты агрономического факультета, учителя СОШ области, фермеры.

Автор выражает благодарность лабораториям бобовых и цветочных культур ГНУ ВНИИССОК, коллективу института овощеводства и бахчеводства УААН (Харьков, Украина) за предоставленный селекционный материал и помощь в работе, директору Яковлевского района за предоставление площади для исследований и техническую поддержку.

Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликовано 62 научных работы, в том числе монография «Семеноводство капусты брокколи в условиях юго-запада ЦЧР» (4,2 п. л. в соавторстве), из них 13 работ - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Получено два авторских свидетельства на сорта цветочных культур.

Материалы исследований были доложены на научно-практических конференциях «Повышение эффективности функционирования АПК» (Курск, 1995, 2000); на международных научно-производственных конференциях «Интенсификация производства продукции растениеводства» (Белгород, 1996, 1997, 2000), «Проблемы с.-х. производства на современном этапе и пути их решения» (Белгород, 2002, 2011, 2012), «Актуальные проблемы повышения эффективности производства овощной продукции (Харьков, 2010), «Iнновації в овочівництві: досягнення і перспективи» (Харьков, 2011), на межрегиональных научных конференциях «Состояние и перспективы энерго - и ресурсосберегающих технологий в АПК» (Орел, 1999), «Продовольственная безопасность России. Качество продуктов питания» (Воронеж, 1999), «Аграрная наука на современном этапе» (С.-Петербург-Пушкин, 2002), на Международной научно-практической конференции, посвященной 80-летию Пермской государственной с.-х. академии им. (Пермь, 2010).

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и практических рекомендаций. Работа изложена на 390 страницах, включает 103 таблицы, 43 рисунка и 29 приложений. Список использованной литературы включает 480 наименований, в том числе 58 – на иностранных языках.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Экспериментальную работу выполняли в и годах на опытных полях лаборатории первичного семеноводства овощных культур и картофеля, кафедре селекции, семеноводства и растениеводства Белгородской ГСХА им. , Белгородском опорном пункте ГНУ ВНИИССОК, в хозяйствах различных форм собственности Белгородской области.

Аналитический обзор литературных источников отражает современное состояние семеноводства овощных и цветочных культур в стране и за рубежом. Обобщены и систематизированы результаты исследований отечественных и зарубежных авторов по агроприемам в семеноводстве овощных и цветочных культур. Обоснованы направления проведения исследований с целью гарантированного получения семян.

Почвенно-климатические условия. Территория Белгородской области относится к юго-западной части Центрально-Черноземного региона РФ. Климат – континентальный. Область обладает богатыми термическими ресурсами. Суммарный приток солнечного тепла, поступающего в течение наиболее важных для жизни растений весеннего и летнего периодов года (март - август) составляет около 77% годовой радиации. Сумма температур выше 10оС составляет от 2450°С до 2800°С. С 2001 года отмечена тенденция увеличения суммы активных температур до 3364°С, что повлекло за собой удлинение периода вегетации овощных и цветочных культур.

Распределение атмосферных осадков по территории области неравномерно и определяется циклонической деятельностью и, в некоторой степени, характером рельефа, и в среднем составляет от 300 до 550 мм. Максимальное количество осадков почти по всей территории наблюдается в июле, минимальное - в феврале. Летом выпадают осадки, как правило, ливневого характера. Для вегетационного периода характерны большие расходы почвенной влаги из корнеобитаемого слоя на испарение и транспирацию, которые обычно не компенсируются выпадающими осадками. Расход влаги на непроизводительное испарение составляет около 30% от выпадающих осадков.

Почвы юго-запада ЦЧР представлены, в основном, черноземами, и составляют основной фон почвенного покрова, обладают высоким потенциальным плодородием.

Полевые опыты проводили по методическим руководствам: «Методические указания по оценке капусты на устойчивость к бактериозам» (Л., 1971); «Методика государственного испытания сельскохозяйственных культур» (М., 1971, 1972); «Методические рекомендации по агротехническим исследованиям с овощными и бахчевыми культурами в открытом грунте» (Харьков, 1972); «Методические указания по селекции сортов и гетерозисных гибридов овощных культур: Оценка и отбор на устойчивость к сосудистому бактериозу» (Л., 1974); ОСТ«Делянки и схемы посева в селекции, сортоиспытании и первичном семеноводстве овощных культур, параметры» (М., 1978); «Фитопатологическая оценка селекционного материала овощных культур» (Харьков, 1980), «ГОСТ 24933.0-81: Семена цветочных культур: Правила приемки и методы определения качества» (1981); «Методика постановки опытов с плодовыми, ягодными и цветочно-декоративными растениями» (М., 1982); «Методика опытного дела» (М., 1985); «Инструкция по апробации посевов цветочных культур» (Москва, 1985); «Некоторые особенности методики оценки селекционного материала капусты на устойчивость к сосудистому бактериозу» (Харьков, 1987); «Методические указания по экологическому испытанию овощных культур» (М., 1987); «Положение о производстве элитных семян однолетних, двулетних и многолетних цветочных культур открытого грунта» (М., 1989); «Методика опытного дела в овощеводстве и бахчеводстве» (М., 1992); «Выращивание рассады овощных культур кассетным методом» (Белгород, 1996); «Применение органоминерального удобрения Сеорин при выращивании овощных культур» (Белгород, 2003); «Методические рекомендации: Первичное и элитное семеноводство гороха овощного» (В. Хава, 2005); «Методические указания по апробации овощных культур» (М., 2006); «Инструкция по апробации семеноводческих посевов овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты» (М., 2008).

. Статистическую обработку всех экспериментальных данных проводили по (М., 1985) на ПЭВМ IBM PC/АТ с использованием пакета прикладных программ «Биостат», «MICROSOFT EXEL 7.0.».

Объекты исследований. Объектом исследований служили 2 сорта капусты белокочанной позднего срока созревания (Харьковская зимняя, Белоснежка), 6 сортов перца сладкого (Пионер, Дружок, Полтавский, Надежда, Подарок Молдовы, Нежность), 13 сортов фасоли овощной, 8 сортов гороха овощного отечественной и зарубежной селекции, 7 сортов цветочных культур – 3 сорта настурции большой, по одному сорту - гипсофилы изящной, календулы лекарственной, циннии изящной, бархатцев отклоненных.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние видов маточников и способов подготовки их к посадке на

повышение хозяйственно ценных показателей капусты

белокочанной позднеспелой

Основной способ получения семян капусты белокочанной позднего срока созревания – посадка маточников с наружной кочерыгой в предельно ранние сроки (, 1950; , 1972; , 1984). По данным (1995), выращивание семян капусты при потере кочана способствует снижению семенной продуктивности на 58%, кочерыги – на 30%, при этом максимальная доля мелких семян приходится на кочерыгу. Очень часто в период от приживаемости до цветения до 20-50% и более семенников увядают и выпадают (, 1974, 1980, 1987).

В наших исследованиях использование маточников без наружной кочерыги позволили лучше контролировать фитопатологическое состояние маточников как осенью при закладке их на хранение, так и в период весеннего отбора. При этом объём закладываемого материала уменьшился на 30%.

Приживаемость маточников с наружной кочерыгой у капусты позднего срока созревания составила 85-88%, без кочерыги 93% (табл. 1).

По высоте семенные растения капусты белокочанной позднего срока созревания без кочерыги в среднем были выше по двум изученным сортам на 7-15%. У семенников отмечали одновременное цветение и равномерное созревание семян, в то время как семенники, выращиваемые с наружной кочерыгой, отличались растянутым периодом цветения и созревания семян.

Семенная продуктивность у семенников капусты белокочанной, выращенных из маточников без наружной кочерыги, была ниже, чем в контроле, и составила 29,3 г у сорта Белоснежка и 25,9 г - у сорта Харьковская зимняя. Урожайность семян капусты от маточников без наружной кочерыги составила 8,11 т/га (сорт Харьковская зимняя) и 0,962 т/га (сорт Белоснежка), что на 11,4%, и 21,8% выше, чем у маточников с наружной кочерыгой у этих же сортов. Также увеличивалось количество семян от маточников без наружной кочерыги, пригодных для семеноводства от 69,6% до 94,1 % (сорт Белоснежка) и от 75,7% до 84,2% (сорт Харьковская зимняя) по сравнению с маточниками с наружной кочерыгой.

Таблица 1 – Проявление основных хозяйственно ценных признаков капусты белокочанной позднего срока созревания у маточников ( годы)

Признаки	Сорт Белоснежка	Сорт Харьковская зимняя
С наружной кочерыгой - контроль	Без кочерыги	± к контролю	С наружной кочерыгой - контроль	Без кочерыги	± к контролю
Приживаемость, %	85	93	+8	88	93	+5
Высота растения, см	95,5	112,3	+16,8	98,2	105,3	+7,1
Семенная продуктивность, г	31,0	29,3	-1,7	27,6	25,9	-1,7
Фракции семян по крупности, %	20,9	34,8	+13,9	30,1	37,5	+7,4
с диаметром	более 2,0 мм (І)
1,2-2,0 мм (ІІ)	48,7	59,3	+10,6	45,6	46,7	+1,1
менее 1,2 мм (ІІІ)	30,4	5,9	-24,5	24,3	15,8	-8,5
Пригодных для семеноводства, % (І+ ІІ)	69,6	94,1	+24,5	75,7	84,2	+8,5
Урожайность семян, т/га	0,753	0,962	+0,209	0,719	0,811	+0,092
НСР05	0,100	0,091

Влияние субстрата и органоминерального удобрения (ОМУ) Сеорин на урожайность семян капусты белокочанной позднего срока созревания

Урожайность семян капусты во многом зависит от подготовки маточников к посадке в почву (, , 1986; , 2001, 2007). В весенний период перед посадкой в грунт вырезанные маточники необходимо подготовить к новым условиям температуры и освещения, ускорить отрастание корневой системы. Подращивание маточников является важным приемом при выращивании семян капусты белокочанной позднего срока созревания (, 1963, 1974, 1978; , 1989).

Маточники без наружной кочерыги после подращивания в песке и опилках к моменту посадки в открытый грунт имели от 14 до 23 корешков длиной 4-7 см (табл. 2). Добавление в субстрат 0,2% раствора ОМУ Сеорин способствовало увеличению числа и длины корешков. Варианты субстратов не оказывали влияния на приживаемость маточников, которая составляла 99,2%.

Таблица 2 – Влияние субстрата и ОМУ Сеорин на укоренение, развитие семенников и семенную продуктивность капусты белокочанной позднего срока созревания

Варианты субстратов	Длина корешка, см	Число корешков, шт.	Высота растений, см	Суток от высадки до цветения	Семенная продуктивность, г	Количество семян, пригодных для посева, %	Урожайность, т/га
Сорт Белоснежка ( годы)
Песок (контроль)	4±0,3	16±0,9	95±1,1	31	34,2	87,5	1,04
Опилки	4±0,4	16±1,4	96±1,1	31	32,1	87,8	0,98
Песок + Сеорин	5±0,5	18±1,1	122±1,3	28	39,9	89,4	1,27
Опилки + Сеорин	5±0,9	18±1,9	123±1.1	28	41,5	89,8	1,34
НСР05	1,39	0,87	1,34	3,1	2,01	-	0,175
Сорт Харьковская зимняя ( годы)
Песок (контроль)	4±0,8	15±1,2	95±1.5	31	34,8	87,3	1,06
Опилки	4±0,8	16±1.1	101±1,3	30	36,2	87,0	1,09
Песок + Сеорин	5±0,9	19±1,3	125±1,8	28	40,4	91,0	1,32
Опилки + Сеорин	5±0,8	21±1,2	128±2,3	27	43,8	90,4	1,43
НСР05	0,88	1,16	2,63	2,9	2,31	-	0,144
Сорт Харьковская зимняя (2011 год)
Песок (контроль)	4±0,3	15±1,4	89±1,5	33	37,1	86,8	1,11
Опилки	4±0,5	16±1,3	93±1.2	32	39,0	87,2	1,19
Песок + Сеорин	5±0,5	18±1,5	125±2,0	29	41,2	89,0	1,31
Опилки + Сеорин	5±0,7	19±1,7	124±1.4	28	43,3	88,1	1,34
НСР 05	0,64	2,84	1,87	3,4	1,99	-	0,173

Высота семенников капусты увеличивалась при использовании ОМУ Сеорин от 94 см до 124 см у сорта Харьковская зимняя и от 93 см до 131 см – а у сорта Белоснежка.