Статья: Перспективы интродукции кукурузы в условиях муссонного климата Сахалина

Перспективы интродукции кукурузы в условиях муссонного климата Сахалина

Чувилина Вера Алексеевна - кандидат сельскохозяйственных наук, заместитель директора по научной работе, ведущий научный сотрудник (Сахалинский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, Южно-Сахалинск).

Доказана возможность и перспективность интродукции сортов и гибридов кукурузы (индекс оценки скороспелости ФАО от 100 до 300) в южную часть о-ва Сахалин с целью совершенствования системы зеленого и сырьевого конвейеров для высокопродуктивного животноводства. По результатам агроэкологического испытания 33 сортообразцов кукурузы отечественной и зарубежной селекции определены перспективные для возделывания на кормовую массу и зерно в условиях муссонного климата сорта Краснодарский 194МВ, LG 3258, Аальвито, Бирсу, Гуран, Славянка, Машук 175 МВ, Бемо 182 СВ и гибриды фирмы «Дюпон Пионер». Разработаны технологические приемы высокопродуктивных разнокомпонентных агрофитоценозов с кукурузой сорта Бирсу, позволяющие получать с одного гектара: зеленой массы -- 52,3--61,1 т, сухого вещества -- 9,7--12,0, сырого протеина -- 0,69--1,15 т, кормовых единиц -- 9,1--10,6 тыс. и обменной энергии -- 82--108 ГДж.

Ключевые слова: интродукция, Сахалин, климатические особенности, кукуруза, агроэкологическое испытание, технологические приемы, продуктивность, качество, агрофитоценозы.

интродукция кукуруза скороспелый гибрид муссонный сахалин

Prospects of introduction of corn in the conditions of monsoon climate of Sakhalin.

V.A. CHUVILINA (Sakhalin Research Institute of Agriculture, Yuzhno-Sakhalinsk).

The possibility and prospects of corn varieties and hybrids (with FAO from 100 to 300) introduction to the southern part of Sakhalin Island is proved with the aim of continuous green feeding mass system enhancement for highly productive livestock breeding. Based on the results of agro-ecological testing of 33 varieties of domestic and foreign corn selections the most promising for fodder and grain cultivation in monsoon climate conditions are the following: Krasnodar 194 MV, LG 3258, Aalvito, Birsu, Guran, Slavyanka, Mashuk 175MV, Bemo 182 SV hybrids of “DuPontPioneer” company. Based on the corn of Birsu brand the highly productive and multi-component agrophytocenoses technological methods have been developed ensuring to yield from one hectare: green mass -- 52.3--61.1 tons; dry matter -- 9.7--12.0; crude protein -- 0.69--1.15; feed units -- 9.1--10.6 thousand and exchange energy -- 82--108 GJ.

Key words: introduction, Sakhalin, climatic features, corn, agroecological testing, technological methods, productivity, quality, agrophytocenosis.

На современном этапе развития сельского хозяйства Сахалинской области, островного региона России, приоритетным направлением является увеличение объемов производства и реализации животноводческой продукции, что требует создания устойчивой кормовой базы.

Для повышения продуктивности и стабилизации полевого кормопроизводства необходимо не только использовать традиционный набор районированных кормовых культур, соблюдая при этом технологические требования по возделыванию и заготовке кормов, но и расширять ассортимент за счет интродукции новых перспективных видов и сортов, способных с максимальной эффективностью использовать биоклиматический потенциал территории и устойчивых к абиотическим и биотическим факторам окружающей среды [17].

Сахалинская область по своему природно-климатическому потенциалу и условиям проживания относится к территориям Крайнего Севера и приравненным к ним. Большая протяженность островной области предопределяет существенное разнообразие климатических условий, которые формируются под влиянием муссонов умеренных широт, системы морских течений, особенностей рельефа и отличаются холодной сухой зимой и теплым влажным летом [1]. Южная часть о-ва Сахалин - наиболее освоенная и благоприятная территория для ведения животноводства и выращивания сельскохозяйственных культур, в том числе кормовых.

В систему полевого кормопроизводства Сахалина необходимо включать посевы не только многолетних, но и однолетних трав как элемент зеленого и сырьевого конвейеров и источник сырья для заготовки кормов. Однако из-за узкого набора возделываемых культур не всегда удается организовать непрерывное конвейерное поступление зеленой массы, которое могло бы обеспечить существующую в регионе потребность в кормах.

Выходом из этого положения может быть использование кукурузы - одной из лучших силосных и зерновых культур современности. По своим кормовым достоинствам, универсальности использования, высокой кормовой продуктивности она превосходит многие другие зерновые. Поскольку основную вегетативную массу кукуруза формирует во второй половине лета, она становится ценной в системе конвейерного выращивания и производства кормов [11]. Это теплолюбивая культура, для формирования высокого урожая кормовой массы и зерна которой необходима сумма положительных температур не менее 1800-2000 °C [4], однако кукуруза обладает большой биологической пластичностью и способна формировать урожай даже при неблагоприятных природно-климатических условиях [7]. В Российской Федерации около 60 % ее посевных площадей расположено в природно-климатических регионах, где эффективное возделывание кукурузы возможно только при использовании высокоурожайных раннеспелых гибридов [2, 14].

Возделывание гибридов кукурузы соответствующих сроков спелости на силос и своевременная их уборка в фазу восковой спелости початков позволяют заготавливать корм с высокой концентрацией обменной энергии: около 30 % сухого вещества (СВ), минимум 32 % крахмала, не более 4,5 % сырой золы, минимум 20 % сырой клетчатки, более 1,8 МДж обменной энергии (ОЭ) в 1 кг СВ [13].

В условиях островного региона целесообразно подбирать и возделывать гибриды кукурузы с индексом скороспелости ФАО от 100 до 300 в зависимости от цели использования. Минимально необходимая сумма эффективных температур для получения зерна полной спелости составляет около 800 °С (для ультра- и раннеспелых гибридов). Однако температурный фактор в настоящее время не является лимитирующим для получения зерна кукурузы с высокой степенью зрелости, что подтверждается научными исследованиями и практикой [10]. Кроме суммы эффективных температур, большое значение имеют длина светового дня, количество осадков, распределение температур в течение вегетационного периода и др.

На о-ве Сахалин среднемноголетний показатель суммы активных температур колеблется от 1800 °С на юго-западе до 1000 °С и менее на восточном побережье и севере. В отдельные годы бывают значительные отклонения от средних величин как в меньшую, так и большую сторону на 400-700 °С [1]. Анализ температурного режима в течение вегетационных периодов 2005-2015 гг. показал, что сумма активных температур стала стабильно выше среднемноголетнего показателя и варьировала в пределах 2085-2306 °С.

В связи с этим в агроклиматических районах южной и западной частей о-ва Сахалин имеются возможности для возделывания ультраранних и раннеспелых сортов и гибридов кукурузы на зеленую массу, силос и даже зерно, о чем свидетельствуют результаты проведенных исследований в СахНИИСХ.

Первые попытки интродуцировать кукурузу на Сахалин относятся к 50-60-м годам прошлого столетия. В результате агроэкологического испытания того периода были выявлены скороспелые гибриды молдавской и японской селекции, кормовая масса которых достигала в фазу молочно-восковой спелости до 36 т/га [3]. Однако неустойчивая погода вегетационных периодов тех лет и, как следствие, нестабильная урожайность гибридов, а также отсутствие разработанных технологических приемов не благоприятствовали внедрению кукурузы в сельскохозяйственное производство.

Второй, более успешный этап интродуцирования кукурузы и агрофитоценозов с ее участием относится к 2008-2017 гг. По результатам агроэкологических испытаний, проведенных в 2008-2010 гг., выделен раннеспелый сорт кукурузы Бирсу [15], по результатам исследований в 2012-2014 гг. определены высокопродуктивные разнокомпонентные агрофитоценозы с кукурузой этого сорта [6], в 2013-2017 гг. разработаны технологические приемы возделывания кукурузы сорта Бирсу в чистом и смешанном виде [16], в 2015-2016 гг. проведено агроэкологическое испытание новых раннеспелых гибридов кукурузы, наиболее устойчивых к экстремальным сахалинским условиям и способных формировать полноценное зерно.

Целями нашего исследования были проведение агроэкологического испытания гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции, выделение из них наиболее перспективных, разработка технологических приемов возделывания высокопродуктивных агрофитоценозов с кукурузой на корм для совершенствования системы зеленого и сырьевого конвейеров в условиях муссонного климата.

Условия и методика исследований

Исследования проводили на лугово-дерновой среднесуглинистой старопахотной почве. Агрохимические показатели почвы под опытами несколько отличались и зависели от места расположения, культур-предшественников, года исследований, но в целом характеризовались кислой реакцией среды, высокой гидролитической кислотностью, низким содержанием минеральных форм азота, высоким - фосфора и калия.

Погодные условия в годы проведения исследований были типичными для Сахалина (неустойчивое увлажнение и недостаточное количество тепла в начале вегетации растений). Июнь на Сахалине считается самым холодным летним месяцем, что подтверждается низкими среднемесячными температурами - на уровне 10-13 °С в дневное время; ночная температура нередко опускалась до 3-5 °С и оказывала неблагоприятное воздействие на начальном этапе роста растений. Гидротермические факторы последующего периода вегетации были в основном удовлетворительными для развития кукурузы и способствовали формированию высоких урожаев зеленой массы хорошего качества.

Агроэкологическое испытание сортов и гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции проводили в 2008-2010 гг. (17 сортообразцов) и 2015-2016 гг. (16 сорто- образцов). Повторность опытов 3-4-кратная. Посев проводили в I декаду июня. Способ посева широкорядный, ширина междурядий 70 см. Площадь делянки 5-10 м². Густота стояния растений 90 тыс./га. В борьбе с сорняками использовался Диален Супер из расчета 1,2 л/га в фазе 3-5 листьев растений кукурузы.

Разработка технологических приемов возделывания кукурузы на кормовые цели (2012-2017 гг.) включала опыты по изучению влияния сроков посева и уборки, нормы высева, доз минеральных удобрений, состава и соотношения компонентов в смешанных агрофитоценозах на продуктивность и качество кормовой массы. Повторность опытов 3-4-кратная. Способ посева сплошной рядовой. Площадь делянки 5 м². Расположение делянок случайное. Сроки посева - I-III декады июня.

Закладку опытов проводили согласно «Методике полевого опыта» Б.А. Доспехова [5], учеты и наблюдения выполняли в соответствии с «Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» [8] и «Методическими указаниями по проведению полевых опытов с кормовыми культурами» [9]. Приемы возделывания кормовых культур соответствовали технологиям, разработанным в СахНИИСХ [12].

Результаты исследований

Кукуруза

Сроки появления листьев и наступления фенологических фаз развития растений кукурузы зависят от обеспеченности теплом. Оптимальная температура, при которой формируются ее вегетативные органы, - 18-20 °С, генеративные - 19-23 °С [1]. В годы исследований теплообеспеченность июня была недостаточной, поэтому на начальных стадиях роста и развития растения выглядели угнетенно. Однако в последующие месяцы вегетационного периода как ростовые процессы, так и в целом фазы онтогенеза кукурузы проходили в более благоприятных условиях.

О степени возможного вызревания кукурузы на юге Сахалина можно судить по времени выметывания метелки. Фенологические наблюдения за ростом и развитием 7 сортов и гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции в процессе агроэкологического испытания 2008-2010 гг. показали, что у 7 сортообразцов эта фаза наступила в более ранние сроки (с 11 по 19 августа): Машук 170 МВ, РК-176 СВ, Алитет, Бемо 182 СВ, Гуран, Бирсу и Славянка. Это говорит о возможности вызревания их в островных условиях до молочно-восковой и восковой спелости. Тем не менее вызревание початков в значительной степени зависит от темпов зернообразования, налива и созревания зерна и определяется не только метеоусловиями, но и генотипом гибрида или сорта. Наибольшей скоростью зернообразования обладали те же упомянутые сорта и гибриды, но самым ранним из них был сорт Бирсу (селекции ДальНИИСХ), что представляет интерес при возделывании кукурузы на монокорм (или силос).

Высота растений к моменту уборки (молочно-восковой спелости зерна) в среднем за три года исследований достигала 179,0-235,0 см. Минимальная высота отмечена у гибрида Катерина СВ, максимальная - у сорта Росс 1 (табл. 1).

Таблица 1

Высота растений и урожай сортов и гибридов кукурузы отечественной и зарубежной селекции