Просо
Просо является одной из основных крупяных культур Украины, ценность которой определяется практически безотходным использованием продуктов переработки в пищевой, кормовой, фармацевтической, микробиологической, промышленной отраслях производства, а также возможность выращивания в пожнивных и послеукосных посевах и как страховая культура для пересева озимых.
Среди основных крупяных культур просо наиболее распространено. Оно ценно своим пшеном, которое отличается высокими пищевыми качествами. В составе пшена содержание белка составляет 12%, 81% крахмала, 3,5% жира, 1-2% клетчатки. Зерно богато минеральные вещества, микроэлементы, витамины В1, В2, В5, В6, С, каротиноиды и другие физиологически активные элементы. Используется как страховая культура для пересева погибших озимых и иногда яровых.
Из пшена производят муку, из которой выпекают блины, печенье изготавливают лапшу, а из смеси с пшеничной готовят вкусный хлеб, который долго не черствеет. Из зерна вырабатывают также крахмал, солоди, спирт.
Просо имеет также и кормовое значение. С этой целью используется зерно, продукты его переработки, а также зеленая масса, солома, полова и сено. Зерно — обязательный компонент комбикормов для различных видов птицы, скота. Зеленая масса за кормовой ценностью преобладает зеленую массу кукурузы, могар, сорго, суданки. В 1кг ее содержится около 3,5% сырого протеина, 0,7-1,5 сырого жира, 2,1 золы, 4,8-6,9% клетчатки, 40-60 мг каротина, 0,2-0,4 корм. ед., 17-25 г. переваримого протеина.
Просяная солома содержит в 1 кг 0,40 корм. ед., 24 г переваримого протеина, 400 г БЕР, 20 г жира, 6,4 г кальция, 0,9 г фосфора, 10 мг каротина т.д..
В наше время такой ценной крупяной культуре уделяется недостаточное внимание, о чем свидетельствуют очень незначительные посевные площади. Хотя просо характеризуется высокой засухоустойчивостью, что является весьма положительным при постепенных изменениях климата в последнее десятилетие. Также оно обеспечивает достаточно стабильные урожаи в нашей зоне не зависимо от погодных условий в отличие от гречки.
За последние годы в Украине площади посева проса значительно уменьшились с 377 тыс. га (2004 год) до 92 тыс. га (2007) и 148 тыс. га (2008 г.). Объем производства уменьшился до 94,6-115 тыс. т. В оптимальной структуре валового сбора зерна в масштабах Украины должно занимать 0,7-1,3%, при потреблении только продовольственного зерна на уровне 120 тыс.т.
Существенное увеличение урожайности и валовых сборов зерна крупяных культур, в том числе проса, является актуальной задачей не только в Украине, но и во всем мире, где есть угроза продовольственного кризиса, решение которой частично осуществляться потреблением относительно дешевых круп экспортером которых может быть наше государство . Решить эту проблему возможно путем внедрения в производство сортов проса со стабильно высоким уровнем урожайности и показателями качества зерна и крупы с соблюдением современной сортовой технологии выращивания с учетом всех почвенно-климатических условий зоны и потребностей сорта.
В Институте растениеводства имени В.Я. Юрьева УААН селекцией и выращиванием проса занимаются почти 100 лет. Соответствующие опыты начато еще в 1926-м. Нами был проведен анализ данных выращивания проса в лаборатории растениеводства и сортоизучения на основе лабораторных отчетов.
За этот период районированные 16 сортов проса, при этом 11 из них созданы в 1930-1996 годах, а уже в XXI веке. за 9 лет до распространения рекомендуется 5 новых селекционных разработок, свидетельствует о результативности целенаправленной работы селекционеров. В государственный реестр сортов растений, рекомендованных для распространения в Украине на 2011 год, внесены 7 сортов проса селекции Института растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН, 4 из которых (Константиновский, Парус, Юбилейное, Казацкое) внесены за период 2006-2010 годов. Два сорта (Королевское и рассветных) в прошлом году передано на государственное сортоиспытание в 2010 году.
Особого внимания заслуживает сорт Харьковское 57, который был создан Станиславом Константиновым вместе с соавторами впервые в нашем государстве методом экспериментального мутагенеза и характеризуется высокой потенциальной урожайностью (4,0-4,5 т / га), устойчивостью к полеганию и осыпанию зерна, высокими технологическими показателями качества зерна и крупы. Сорт до 2010 года был национальным стандартом Украины и сейчас занимает 10-15% посевных площадей под этой культурой
По данным Госкомстата в Харьковском районе в прошлом году площади из-под проса занимали 4,61 тыс. Га, где выращивалось 11 сортов. Третье место по площади посева среди них принадлежит сорта Харьковском 57, после новых сортов Слобожанское и Константиновской. Широкий перечень новых современных сортов требует создания и совершенствования технологий выращивания.
За последние годы в условиях восточной части Лесостепи Украины стали очевидными изменения климата. Период 1996-2008 годов характеризуется значительными показателями увеличения температуры воздуха на 1,4-4,5 0 С почти во все месяцы года, дефицитом влаги (на 25,3 мм) в августе, что негативно отразилось на увлажненности почвы и в будущем — на наливе зерна. Следует отметить, что на фоне повышения температуры отмечалась изменение режима увлажнения почвы. Так, осадки в летний период чаще выпадали в виде ливней и града, которые также в основном были непродуктивными.
Изменения в климате последние десятилетия требуют от новых сортов расширение границ адаптивности к условиям выращивания. На большей части Восточной Лесостепи Украины на протяжении вегетационного периода часто наблюдаются засухи и высокие температуры. Правильный подбор сортов проса и современных технологий выращивания значительной степени может уменьшить воздействие неблагоприятных факторов среды.
Естественно, что уровень урожайности проса и его постоянство во многом зависит от условий выращивания и прежде всего от влаго-и теплообеспеченности посевов, от достаточного содержания питательных веществ в почве.
Просо экономно расходует воду, чем другие зерновые культуры, его Транспирацийний коэффициент варьирует в пределах 226-277 единиц, ячменя — 382-505, овса — 430-480, пшеницы — 415-519. Посев о са площадью 1 га расходует в среднем 1,8-2,7 м 3 воды загодину.
Относительная его засухоустойчивость обусловлена ??хорошо развитыми водопроводными тканями корней и стеблей, мелкими устьиц листьев, способностью удовлетворительно выдерживать временное обезвоживание тканей.
Для накопления питательных веществ в почве и улучшения агрофону, а в конечном итоге для повышения выносливости растений к воздействию негативных абиотических факторов, основное внимание следует уделить севообороте и удобрению пашни. На примере многолетнего выдержанного стационара (36 лет) учеными Института растениеводства им. В.Я. Юрьева УААН определено ведущую роль севооборота в повышении плодородия почвы, уровень которой составляет 75% и лишь 25% плодородия обеспечивается за счет удобрений.
Одним из важных элементов интенсивной технологии выращивания проса является правильное размещение его в севооборотах, что обусловлено высокой чувствительностью на первых стадиях развития до засоренности сорняками, наличием в почве питательных веществ.
Следующей проблемой современности является значительные изменения в структурах севооборотов. Совсем исчезли многолетние травы, которые являются одним из лучших предшественников, значительно уменьшились посевы сахарной свеклы, но возросли площади сои, поэтому список предшественников со временем производители вынуждены пересматривать.
Многими исследованиями в Украине установлено, что предшественники по-разному влияют на засоренность почвы семенами сорняков. Наиболее засорены поля после яровых зерновых и значительно меньше — после озимых зерновых и о мотыжное культур. По данным Ерастивськои опытной станции ВНИИ кукурузы, количество сорняков в посевах проса после озимой пшеницы составляла 35, после яровых колосовых шаров тур — 63 на 1 м 2 .
Во многих хозяйствах Лесостепи естественная засоренность посевов проса нередко достигает 50-100 шт. / М 2 , иногда и больше. Такой уровень засоренности снижает урожай проса в 3-5 раз. Особенно вредно влияют на урожайность его наиболее распространенные однолетние злаковые сорняки (куриное просо, щетинник сизый, марь, редька дикая), а также многолетние (осот).
Значительное влияние предшественников на просо проявляется через запасы продуктивной влаги, остающихся в почве после них. Опытами ВНИИ кукурузы (Ерастивська опытная станция) установлено, что в среднем за три года запас продуктивной влаги в почве после кукурузы составил 1646 м 3 / га, после сои — 1559, ячменя — 1321 м 3 / га.
В прошлом году нами изучался вопрос обеспечения влагой растений проса течение вегетации после наиболее распространенных предшественников — сои и сахарной свеклы. Обеспечение влагой было почти на одном уровне, колебания были не значительны.
Для проса важное значение имеет запас продуктивной влаги в отдельные периоды вегетации. Хорошие запасы влаги в 0-10 см слое почвы достигают 10 мм / га, в 0-30 см слое почвы — 60 мм / га, в 0-100 см слое почвы — 130-160 мм / га.
Анализируя запасы продуктивной влаги в почве за весь период вегетации проса, можно сказать, что в целом они были недостаточными. В критические фазы развития наблюдалась почвенная засуха. При посеве и в фазу всходов важную роль играет запас влаги в 0-10 см слое почвы. Так, в период посева в почве отличалась достаточное количество влаги по предшественникам сахарная свекла и соя. Они накопили одинаковое количество влаги, содержание которой составил 17,5 мм (рис. 1), поэтому всходы появились дружно через 8-10 дней. В фазе всходов-кущения запас влаги в почве заметно уменьшился, и были почти на уровне нормы по предшественнику сахарная свекла — до 12,8 и 7,8 мм по предшественнику соя при норме 10 мм в 0-10 см слое почвы. Это позволило получить всходы, которые в среднем по просу были в пределах 86%.
В фазе полного кущения запас влаги в почве у предшественника соя и сахарная свекла в пахотном 0-30 см составила 32,7 мм и 43,9 мм соответственно при норме 60 мм, что привело к слабого развития и частичной гибели, поскольку наблюдались сильные ветры, а растения были слабо укоренении и полегли. Коэффициент кущения сянав от 1,1 до 1,6.
В фазе выход в трубку наблюдается наименьшее количество влаги за весь период вегетации по обоим предшественникам. Но просо способно выдерживать временную засуху (1-1,5 месяца). При появлении благоприятных условиях растения восстанавливают жизнедеятельность и дают значительные приросты. В эту фазу количество влаги была на уровне 9,9 мм за предшественником сахарная свекла и 10,6 мм — соя.
В фазе выбрасывания метелки и цветение в слое почвы 30 см были неудовлетворительные запасы влаги на уровне 11,3 и 13 мм. Однако корневая система проса может обеспечить растения за счет более глубоких слоев почвы, где запасы составляют по свекле сахарной 57,2 мм и сои — 72,7 мм при норме 130 мм.
В фазе налива зерна количество влаги незначительно выросла до уровня 74,7 мм и 77,3 мм соответственно выше названных предшественников.
Наиболее высокие затраты влаги и наибольшая чувствительность к ее недостатка отмечаются за 10-15 дней перед выбрасыванием метелки и до массового цветения. Значительное количество влаги расходуется в период формирования зерна. (И. Я. Яшовський 1987). Поэтому можно сделать вывод, что растения проса в 2010 году были недостаточно обеспечении влагой особенно в критические периоды.
В засушливом 2010 году под влиянием и взаимодействия вышеперечисленных условий таких как погодные, запасы продуктивной влаги в почве, структура урожайности, екотипична принадлежность сорта сформировались такая урожайность в среднем по опыта по предшественнику соя 3,15 т / га и сахарная свекла — 2,76 т / га. Выделились такие сорта по предшественником соя Парус — 3,48 т / га, Харьковское — 57-3,20 т / га, Юбилейное — 3,28 т / га, а предшественнику сахарная свекла — сорта Парус урожайностью 3,01 т / га и Харьковское 57 — 2,99 т / га, если выделять энергосберегающую технологию при действии только сивозминнои фона и адаптивных факторов сорта. Она имеет такую ??схему: предшественник соя, сорт Харьковское 57, которое формирует самую конкурентоспособную урожайность на фоне без удобрений строчный способ сева (междурядья 15 см) — 2,90 т / га, а предшественнику сахарная свекла — 2,67 т / га.
Если рассмотреть засушливый 2010 год, то гречка не сформировала урожая, а просо в среднем в опыте обеспечило 2,80 т / га. Мы видим, что последнее дает более стабильную урожайность, чем гречка в различных погодных условиях года.
В настоящее время в технологиях выращивания сельскохозяйственных культур гарантией формирования высокого и стабильного урожая является сорт до 25%. Чрезвычайно важное значение в современной технологии приобретают конкурентоспособные по уровню урожайности и качества зерна сорта, которые по интенсивности и адаптивностью должны соответствовать конкретным условиям выращивания. Приобретает актуальность вопрос идентификации экотипов адаптивности с целью получения наиболее высоких урожаев зерна как в благоприятные, так и обеспечения стабильных урожаев при засушливых условиях.
В результате длительных многолетних исследований в лаборатории растениеводства и сортоизучения Института растениеводства имени В.Я., Юрьева УААН для идентификации принадлежности к экотипов адаптивности тех или иных сортов или гибридов зерновых культур разного географического происхождения Костромитиним В.М. были определены четыре типа налива зерна, которые в дальнейшем и стали основой для разработки моделей (рис. 1).
При изучении этого вопроса была взята схема зерноутворення и выделение фаз налива зерна, разработана Кулешов Н.Н. и усовершенствованная в последующие годы строну И.Г. и Костромитиним В.М. Исследователи разделили весь процесс образования зерна злаков на три этапа: формирование, налив и спелость. Этапы зерноутворення делятся на фазы развития: передмолочний, молочный и тестообразный состояние, восковую и полную спелость. Зерно в различные этапы и фазы своего развития характеризуется определенной строением и уровнем влажности. Влажность зерна — основной показатель определения его состояния и фазы развития. Так, при влажности зерна до 70% — фаза передмолочного состояния (формирование зерна), 69-50% — фаза молочного состояния, 49-35% — фаза тестообразного состояния, 34-20% — фаза восковой спелости, 19-18% — полная спелость.
Метод основан на основе взаимосвязи между спецификой роста, накопления растением сухих веществ зерном в отдельные фазы. После построения графика, за особенностью динамики налива зерна, определяют которому екотипу относится тот или иной сорт или гибрид.
Особенности накопления вегетативной массы и налива зерна по периодам прохождения фенофаз у сортов различных экотипов
Первый тип налива зерна (Степной экотипов) — наиболее пригоден для выращивания в условиях зоны Степи Украины и способен хорошо переносить воздушную и почвенную засухи. Накапливает основную массу сухих веществ в семени в начале налива зерна (передмолочна фаза при влажности зерна 85-70%)
Второй тип налива зерна (Лесостепной экотипов) — лучше себя проявляет в условиях зоны Лесостепи Украины и может переносить длительные засухи. Накапливает основную массу сухих веществ в семени в фазе молочной спелости зерна при влажности зерна 69-50%.
Третий тип налива зерна (Полесский экотипов) — наиболее пригоден для выращивания в условиях зоны Лесостепи Украины. Формирует высокую производительность во влажных и переувлажненных условиях. Накапливает основную массу сухих веществ в семени в тестообразной фазе налива зерна при влажности зерна 49-35%.
Четвертый тип налива зерна (адаптированный ко всем зонам выращивания экотипов) может формировать высокую производительность в любых погодных и климатических условиях выращивания, а также способен приспосабливаться к ним. Равномерно накапливает сухие вещества в семени протяжении всей фазы налива зерна. Как правило, эти сорта относятся к высоко интенсивной группы.
Исследования показали, что сорта Харьковское 57, Парус, которые изучались, имеют четкую принадлежность к Лесостепного екотипу, поскольку максимальное количество пластических веществ в зерне накапливалась в фазе молочного состояния, т.е. сорта способны выдерживать длительные засухи и пригодны для выращивания в условиях зоны Лесостепи.
Так, у сорта Константиновского максимальное накопление пластических веществ происходит в фазе формирования зерна и молочного состояния. Такая тенденция наблюдается по предшественникам сахарная свекла и соя, что говорит о том, что сорт можно выращивать как в лесостепной зоне Украины, так и в степной.
Сорт Юбилейное можно отнести к Полесского екотипу, поскольку замечено максимальный прирост массы 1000 зерен, который в фазе тестообразного состояния формирует высокую производительность в увлажненных условиях.
Многолетними исследованиями выращивания проса установлено, что основным направлением повышения эффективности земледелия в современных условиях является комплексный подход к разработке научно обоснованных севооборотов в сочетании с рациональной системой удобрений и сохранением почвенного плодородия.
Определение динамики накопления сухих веществ в зерне проса проводилось на отдельных сортах по предшественникам сахарная свекла и соя в 2010 году (рис. 2).
Минеральное питание является одним из важных факторов, определяющих процессы роста и развития растений. Под влиянием удобрений меняется микроклимат в посевах, физиологические особенности растений, их устойчивость к вредным организмов. Удобрения усиливают поражения болезнями, поэтому обоснование их применения очень важной составляющей технологий выращивания.
Режим питания — один из решающих факторов, определяющих уровень урожайности проса. Активная реакция этой культуры на удобрения обусловлена ??особенностями ее корневой системы. Для нормального роста и развития растениям нужен достаточный запас легкоусвояемых питательных веществ.
Разрабатывая систему удобрения проса, следует учитывать, что на формирование 1 ц зерна и соответствующего вегетативной массы растения выносят из почвы в зависимости от многих факторов в среднем около 3-3,2 кг азота, 1,3-1,5 фосфора, 2, 5-3,4 калия и 1-1,3 кг кальция. В питании проса существенную роль играют также микроэлементы (магний, железо, бор, марганец, цинк, медь, молибден). Они в составе различных ферментов растения способствуют синтеза углеводов, белков, витаминов, других жизненно важных органических соединений.
Наиболее активное усвоение питательных веществ происходит за сравнительно короткий срок: от кущения до цветения, а в этот период — в фазе стеблування, когда происходит усиленный рост и формирование генеративных органов, в растение поступает около 70% азота, 60% фосфора и практически весь калий.
Обеспечение посевов элементами питания способствует более экономному расходованию воды, повышению их устойчивости к неблагоприятным факторам и поражения болезнями, создает условия для реализации генетически обусловленной потенциальной производительности. Просо подвержено минеральных и органических удобрений, внесенных непосредственно под него, а также во предшественники.
Эффективность удобрений, внесенных под просо, во многом предопределяют почвенно-климатические факторы, а также общий уровень культуры земледелия.
Удобряют просо преимущественно минеральными удобрениями, а навоз вносят под предшественники. Непосредственно вносить навоз под просо нецелесообразно, так как в составе навоза, особенно свежего, есть много семян сорняков. Кроме того, просо хорошо использует последействие навоза. Минеральные фосфорно-калийные удобрения рекомендуется вносить под основную обработку почвы в следующих дозах: Лесостепи — по 40-60 кг / га фосфора и калия.
В 2009-2010 годах в наших опытах изучалось влияние органических и минеральных удобрений на урожайность современных сортов проса. Отмечена тенденция у сортов проса к увеличению урожайности в зависимости от использования удобрений. Урожайность существенно повышалась, начиная с использования фона последействия 30 т / га навоза на 0,36-0,51 т / га в зависимости от предшественника. При дополнительном внесении минеральных удобрений в дозе N30P30K30 прибавка составила 0,53-0,58 т / га. Наибольшую прибавку от применения удобрений получены на фоне последействие навоза и минеральные удобрения в дозе N 60 P 60 K 60 0,64-0,69 т / га. При этом немалое увеличение урожайности — 0,78 т / га на этом фоне получено по сорту Парус, а за предшественником сахарная свекла — по сорту Харьковское 57-0,92 т / га.
На рис 3. видно, что наиболее существенное влияние на урожайность сортов проса в 2009-2010 годах имели такие факторы, как сорт — 48%, поэтому в наше время предлагаются сортовые технологии. На втором месте — фоны питания (39%) от урожая. Влияние года и предшественника на уровне 8 и 5% соответственно.
Экономическая эффективность выращивания проса на разных фонах минерального питания по предшественникам рассчитывалась по биржевым ценам 2010 года. К производственным расходам относились оплата труда, механизированные работы, стоимость топлива и смазочных материалов, минеральных удобрений, пестицидов, семян, отчисления на амортизацию, текущий ремонт, общепроизводственные расходы и другие. Стоимость товарного зерна рассчитывалась по ценам, сложившимся на бирже в начале 1 ноября 2010 года, — 1300 грн / т.
Анализируя полученные данные расчетов экономической эффективности выращивания проса за предшественниками сахарная свекла и соя, при строчном способе сева можно сказать, что наибольший уровень рентабельности получены при выращивании сорта Харьковское 57 на фоне последействие навоза — 182,7% и 155% прибыль составляет от 2457-2848 грн / га. У сорта Парус наибольший уровень рентабельности полученный по предшественникам сахарная свекла и соя на фоне последействие навоза 30 т / га — 166,9% и 146,8%, прибыль достигает 2327-2601 грн / га.
На рис.4 изображено распределение затрат при выращивании проса. Наибольший процент затрат при выращивании проса приходится на стоимость удобрений и большая ее часть на минеральные, поэтому следует особое внимание в наше время уделять органическим удобрениям, потому что их последействие и эффект еще в течение нескольких лет давать повышение урожайности.
Итак, современные сорта проса формируют стабильную урожайность независимо от погодных условий. А в условиях изменения климата на более засушливый является перспективной культурой в нашей зоне. Просо было и остается в структуре посевных площадей, но технологии устарели и требуют обновления.