Введение. Родина сафлора красильного – Средиземноморье, климат которого характеризуется жаркими и сухими свойствами, поэтому биологические особенности культуры тепло- и светолюбивого растения (Леус, 2020; Турина, 2020). Культура сафлора может расти на разных типах почв, переносит засоление. Имеет мощную корневую систему, потребляет влагу и питательные вещества со всего корнеобитаемого слоя и как ксерофит экономно и продуктивно их расходует. Сафлор красильный в основном культивируется для получения масла. Масло по вкусовым качествам похоже на подсолнечное и используется непосредственно в пищу и для приготовления маргарина хорошего качества (Василенко и др., 2018). Кроме того, сафлоровое масло используют для изготовления мыла, линолеума, олифы. Лепестки сафлора используют окрашивания тканей (Турина, 2020; Oguz, Oguz, Buyukoglu, 2014). В животноводческой отрасли используют для кормления животных и птицы. В 100 кг жмыха сафлора после извлечения масла из семян содержится 55 кормовых единицы переваримого протеина. В сене сафлора бесшиповых сортов перевариваемого протеина до 16,5 % и 48–50 кормовых единиц (Kott, Hatfield, Bergman, Flynn, van Wagoner, Boles, 2003; de Oliveira, Echeverria, Martinez, de Goe, Scanavacca, Barros, 2021). Семена сафлора красильного содержат светло-жёлтого полувысыхающего масла 25–35 %. Биомасса сафлора в фазе стеблевание, начало ветвления пригодна для скашивания на зеленый корм. Получаемый жмых сафлора может успешно дополнить рационы кормления животных протеином. В оставшемся жмыхе содержится 18 аминокислот, половина из которых незаменимые (Василенко и др., 2018). Сафлор красильный относится к разряду страховых культур, и способен сформировать урожай семян в самых засушливых условиях. Селекционная работа по созданию новых сортов сафлора в ФНЦ агроэкологии РАН началась в 90-х годах XX века (Беляев и др., 2021; Кулешов, 2020). По состоянию на 2025 год получено 6 сортов, два из которых находятся на сортоиспытании. Наиболее востребованным у товаропроизводителей региона юга России является сорт «Александрит». Посевные площади сафлора в России за 2020–2024 гг. составляли в среднем 265 тыс. га. Урожайность культуры достигают 0,8 т/га, однако при благоприятных климатических условиях она достигает 1,05–1,08 т/га (Кулешов, 2020; Solonkin, 2024).
Поскольку сафлор относительно новая культура для растениеводов, полевые исследования по совершенствованию технологий его выращивания ведутся непрерывно. Сафлор, благодаря способности произрастать в регионах с жарким климатом, относится к разряду страховых культур, способных сформировать урожай в самых экстремальных условиях (Леус, 2020).
Один из главных технологических вопросов, которому следует уделить внимание, — способы и нормы высева культуры. Анализ литературы по данному вопросу показал, что в Ульяновской области наилучшие результаты были получены в широкорядных посевах с минимальной нормой посева культуры (Прахова, 2020).
Цель исследований — установление оптимальных способов и норм высева сафлора для семенных целей в зоне каштановых почв сухой степи Евразии.
Методы. Опыт проводился на участке, расположенном на высоте 130 м над уровнем моря, в степной зоне. Гидротермический коэффициент в годы исследований 2022–2023 гг. составлял 0,6–0,4. Климат месторасположения участка резко континентальный: максимальная летняя температура достигает +45ºC, зимняя — понижается до −41ºC. Снежный покров устойчивый: его высота в снежные зимы достигает 22 см, а продолжительность залегания — до трех месяцев.
Почва опытного участка — светло-каштановая, тяжелосуглинистая, по механическому составу, солонцеватая в комплексе со средними и глубокими солонцами (5–10 %). Рельеф представляет собой слабоволнистую равнину. В механическом составе почвы опытного участка по генетическим горизонтам отмечено заметное преобладание крупно-пыльеватой и илистой фракции. Почвы имеют слабощелочную реакцию (pH =7,6-8,0), слабо обеспечены азотом, средне – фосфором и повышено – калием. Содержание гумуса составляет 1,2–2,0%. Среднегодовое количество осадков — 300–350 мм.
На участке высеян сафлор по предшественнику – черный пар как средство накопления влаги и борьбы с сорными растениями для семенных целей, подготовленный специально. Существенный признак черного пара состоит в том, что уход за почвой начинается с зяблевой, осенней обработки почвы. Цель зяблевой вспашки в накоплении влаги и уничтожении сорняков и проводится на глубину 20–25 см. Высевались сорта сафлора красильного «Александрит», «Волгоградский 15», «Камышинский 73», оригинатором которых является ФНЦ агроэкологии РАН. Данные сорта стали объектами исследования, так как они наиболее востребованы у сельхозтоваропроизводителей и необходимо испытание в полевых условиях по определению оптимальных способов посева и норм высева сафлора красильного в агроландшафтах сухой степи Евразии.
Повторность в опыте трехкратная; варианты непрерывные. Все повторения в эксперименте размещены в одном поле. Площадь опытного участка 180 м2.
За осенне-зимние периоды 2022 и 2023 гг. выпадало около 314 мм осадков. Среднемесячная температура воздуха за осенние месяцы составила +8,5°С при среднемноголетней норме +6,6ºС, а в зимние месяцы – -6,8°С при среднемноголетней норме -11,0°С.
Сложившиеся погодные условия в 2022, 2023 гг. способствовали проведению посева в третьей декаде апреля при среднемесячной температуре воздуха +9,9ºС в 2022 г. и +11,3ºС в 2023 г. (среднемноголетняя величина для апреля соответствовала +8,5ºС). Всходы обозначились 5 мая, (через 2 недели) в 2022 г. и 8 мая в 2023 г.
Осадки в период вегетации сафлора распределились неравномерно. С мая по сентябрь в 2022 г. составили 196,3 мм, а в 2023 г. – 94,2 мм при средней многолетней норме за этот период 143,1 мм.
Среднемесячная температура воздуха в 2022 и 2023 гг. в период с мая по август составила: +18,5; +22,0; +25,0 и +25,3ºС. Среднемноголетняя норма для данного периода равна: +16,1; +20,1; +22,4 и +21,0ºС. Превышение суммарной среднемесячной температуры воздуха вегетационного периода над среднемноголетним значением составило +2,8ºС.
Вегетационный период сафлора в годы исследований составил 106–114 дней. Сафлор следует рассматривать как пропашную культуру, нуждающуюся в обработке почвы, хорошем освещении и междурядных обработках (Кулешов, 2020: Плескачёв, 2020).
Результаты и обсуждения. Эффективность способа посева и густоты стояния растений сафлора определяются почвенно-климатическими условиями, влажностью и засоленностью почвы, хозяйственным назначением и сортовыми особенностями. Формирование урожая семян сафлора зависит от обеспечения растений светом, теплом, влагой, пищевым режимом растений, что, в свою очередь, определяется площадью питания растений и условиями освещения (Андриюк, 2014; Кулешов, 2020; Плескачёв, 2020).
Для определения наиболее оптимальной площади размещения растений в посевах и обеспечения их необходимыми условиями, в исследовании были выбраны три способа посева сафлора с шириной междурядий 15, 30, 45 см. с тремя нормами высева: 250, 350, 450 шт./ всх. семян на га, так как эти нормы высева семян обеспечивают наилучшее питание, освещенность растений, следовательно, максимальную урожайность. Однако выбор варианта сева из трех возможных будет зависеть от сорта, природно-климатических условий, агротехники (Кулешов, 2020; Солонкин, 2023; Турина, 2020).
В исследованиях использовались три сорта: «Александрит», «Камышинский 73» (st) стандартный сорт в регионе, принятый на агрономическом совещании по введению сортов в Государственный реестр селекционных достижений. С ним сравнивают по продуктивности, условиям произрастания все испытуемые сорта в сортоиспытаниях и научных опытах, «Волгоградский 15».
Таблица 1 Урожайность сортов сафлора красильного в зависимости от способов и норм высева в 2022–2023 гг.
Table 1 Yield of safflower varieties depending on seeding methods and rates in 2022-2023.
|
Способ посева, ширина междурядий, см |
Норма высева (тыс. шт/га) |
Урожайность сорта Александрит |
Урожайность сорта Волгоградский 15 |
Урожайность сорта Камышинский 73 |
|
15 |
250 |
1,07 |
0,96 |
0,80 |
|
350 |
1,13 |
1,01 |
0,83 |
|
|
450 |
0,93 |
0,73 |
0,67 |
|
|
30 |
250 |
1,02 |
0,93 |
0,81 |
|
350 |
1,10 |
1,03 |
0,78 |
|
|
450 |
0,91 |
0,66 |
0,62 |
|
|
45 |
250 |
1,00 |
0,90 |
0,79 |
|
350 |
1,06 |
0,99 |
0,74 |
|
|
450 |
0,86 |
0,62 |
0,61 |
Анализ полученных данных по высеву сафлора при различных способах посева показывает, что при междурядьях шириной 15 см и норме высева 350 тыс. шт был получен наибольший урожай у сорта «Александрит»– 1,13 т/га. При этом же способе посева и норме высева 450 тыс. шт. у сорта «Камышинский 73» был зафиксирован самый низкий урожай семян – 0,67 т/га.
При черезрядном севе сафлора красильного с шириной рядов в 30 см максимальный сбор семян (1,10 т/га) был отмечен у сорта «Александрит», а минимальный показатель урожайности при данном способе сева зафиксировану сорта «Камышинский 73».
При широкорядном посеве сафлора красильного с шириной рядов 45 см и нормой высева 350 тыс. шт. максимальный сбор семян (1,06 т/га) был у сорта «Александрит», а наименьший показатель был у сорта «Камышинский 73», при высеве 350 тыс. шт./га.
В посевах сафлора красильного при любом способе с нормой посева 350 тыс. шт./га сева у всех сортов отмечается наибольшая урожайность семян культуры (таблица 1). При этой норме посева растениям хватает питательных веществ, влаги и солнечной радиации для образования надземной биомассы и сформировать урожай семян.
Рис. 1 Урожайность сортов сафлора красильгого
Fig. 1. Productivity of safflower varieties
На рис. 1 отражена урожайность сафлора при разных способах сева в междурядьях. Наиболее высокая урожайность в посевах междурядий 15 см – 1,13 т/га.
Достоверность результатов опыта по определению оптимального способа посева сафлора красильного оценивали с помощью двухфакторного дисперсионного анализа с повторениями. Фактор А — способ посева, фактор Б — норма высева. С использованием Microsoft Excel 8 установлено, что средние значения по строкам (способ посева) p = 0,035581 и по столбцам (норма высева) p = 0,16407, а взаимодействие факторов p = 0,002395.
Статистическая значимость факторов.
Взаимодействие факторов (А×Б): наиболее важный результат. p-значение = 0.002395, что значительно меньше 0.05. Это означает, что эффект от способа сева зависит от нормы высева (и наоборот). Нельзя говорить о влиянии одного фактора в отрыве от другого. Например, один способ сева может быть эффективным при одной норме высева и неэффективным при другой.
Фактор А (Способ сева): p-значение = 0.035581, что меньше 0.05. Это свидетельствует о наличии статистически значимого основного влияния способа сева на урожайность в среднем по всем нормам высева.
Фактор Б (Норма высева): p-значение = 0.16407, что больше 0.05. Это говорит о том, что на уровне значимости α=0.05 нельзя обнаружить статистически значимое основное влияние нормы высева на урожайность в среднем по всем способам сева. Однако его значительная роль во взаимодействии и большая доля влияния указывают на его важность.
Доля влияния факторов на урожайность (Сила влияния)
Расчет долей влияния (коэффициент детерминации ω² или η²) количественно показывает, какой вклад каждый фактор вносит в изменчивость ре-зультата (урожайности):
Норма высева (Фактор Б): 50.3% — Это большая доля влияния. Несмотря на пограничное p-значение для основного эффекта, именно изменение нормы высева объясняет большую часть колебаний урожайности в эксперименте.
Способ сева (Фактор А): 43.7% — Также оказывает очень сильное влияние на урожайность, лишь немного уступая норме высева.
Взаимодействие (А×Б) + неучтенные факторы: Общая доля для остаточной изменчивости 5.88%. Учитывая, что взаимодействие является статистически значимым, можно предположить, что большая часть этих 5.88% приходится именно на него, а доля чистой случайной ошибки крайне мала.
Заключение. Исследованиями определено, что самая высокая урожайность сафлора была на варианте с шириной ряда 15 см, и нормой высева 350 тыс. шт – 1,13 т/га, самая низкая урожайность на варианте в широко-рядным 45 см, с нормой высева 450 тыс. шт/га – 0,61 т/га.
