Орошаемое земледелие южных регионов Российской Федерации может быть высокоэффективным только при возделывании ценных высокорентабельных культур, к числу которых относятся овощи открытого грунта.
Огурец – одна из самых востребованных овощных культур, эффективность возделывания которой зависит как от достаточной водообеспеченности в течение всей вегетации, так и от выбранного сорта или гибрида. Предпочтение отдается наиболее адаптированным, с высокой продуктивностью индивидуальных растений и достаточным потенциалом урожайности [1].
Высоко востребованы гибриды огурцов ранних и средних сроков созревания, партенокарпические или с преимущественно женским типом цветения, а также с пучковым типом завязи. Большим разнообразием отличаются сорта и гибриды и по размеру плодов: пикули (длиной 2–4 см), мини-корнишоны (длиной 4–6 см), корнишоны (длиной 6–8 и 8–12 см), длинноплодные (до 50 см) и салатные [2].
По скороспелости выделяют: скороспелые сорта и гибриды с вегетационным периодом (от появления полных всходов до начала сбора урожая): раннеспелые – 40–50 суток, среднеспелые – 50–60 суток, среднепоздние – 60–70 суток и позднеспелые – более 70 суток.
Сорта и гибриды по форме куста делятся на штамбовые (до 60 см), среднеплетистые (60–150 см), длинноплетистые (длина плетей 150 см и выше).
Сортоизучение различных коллекций огурцов на орошаемом опытном поле ФГБНУ «ПНИИАЗ» проводится с 2008 г., с использованием капельного орошения и современных сортов и гибридов нового поколения – с 2012 г.
Цель проводимого сортоизучения – выявить наиболее перспективные для агроклиматических условий Нижнего Поволжья сорта и гибриды огурцов с высокими адаптационными возможностями, пластичностью и значительным уровнем потенциальной урожайности [3].
Направление исследований имеет большое научное и практическое значение, так как позволяет установить взаимосвязь генотипических особенностей с биотическими и абиотическими факторами для получения планируемого урожая огурцов.
Полевые опыты проводились нами в 2015–2016 гг. на орошаемом участке капельного орошения. Почвы – светло-каштановые низкой степени солонцеватости с содержанием гумуса 1,1 %, легкогидролизуемого азота 6–9 мг, подвижного фосфора 2–4 мг, обменного калия – 50–55 мг/100 г почвы. По гранулометрическому составу почвы суглинистые, с реакцией почвенного раствора рН 7,6. Плотность пахотного слоя высокая (1,35–1,37 т/м3), водопроницаемость низкая (0,30–0,40 мм/мин).
Закладку полевого опыта проводили при установлении температуры посевного слоя почвы (3–5 см) до 18–20 °С, что по годам совпадало с первой декадой мая. Посев мы проводили с учетом ширины между капельными лентами 1,5 м через 0,5 м по два семени в гнездо с густотой 40,0 тыс. шт. растений на гектар – в трехкратной повторности.
Все полевые учеты и наблюдения проводились с использованием общепринятых классических методик [4]. Отмечались даты всходов, цветения, плодообразования. Учет урожая проводился нами с момента начала плодообразования (за 15 суток учета – ранний урожай) через день, как минимум за 20 сборов, что и позволило наиболее полно определить потенциал урожайности огурцов. Одновременно с определением массы плодов с учетных делянок подсчитывалось общее число плодов, их средняя масса, масса нетоварных плодов с определением процента товарности. Учитывалась форма куста, определялись длина плетей и преимущественный тип цветения [5].
Материалы и методы исследования
Пчёлоопыляемые с преимущественно женским типом цветения гибриды для открытого грунта, отличающиеся скороспелостью, высокой товарностью зеленца и отличными вкусовыми качествами со средней массой плода 68–75 г: Денёк F1, Красавчик F1, Кай F1 и Сын полка F1. Кроме этого, коллекция также включает и партенокарпические гибриды корнишонного типа (9–14 см): Бетховен F1, Моцарт F1, Рихтер F1, Сальери F1, Шопен F1, Штраус F1, Шуберт F1, Прокофьев F1 – это так называемая «музыкальная серия».
Результаты исследования и их обсуждение
Краткое описание метеорологических условий лет проведения исследований. По агроклиматическому районированию Астраханская область относится ко второму агроклиматическому району, близкому по условиям к полупустыне. Климат области резко континентальный, сухой [6].
Основными лимитирующими факторами, определяющими в значительной мере возможность выращивания овощных культур, являются низкая влагообеспеченность, повышенная теплообеспеченность, континентальность климата, высокая сумма активных температур воздуха в этот период, активность ветрового режима, частота и продолжительность засух, суховеев и многое другое [6].
Особенности климата рассматривались с учетом биоэкологических требований, предъявляемых изучаемой культурой.
1. Распределение атмосферных осадков по месяцам вегетации за годы изучения. О характере погодных условий судят, прежде всего, по атмосферным осадкам и теплообеспеченности вегетационного периода. Так, если в 2015 г. общее количество атмосферных осадков за период май – август составило 80,8 мм, распределение по месяцам было следующим: в мае – 13,4 мм – 16,6 %; в июне – 23,0 мм – 28,5 %; в июле – 28,4 мм – 35,1 %; в августе – 16,0 мм или 19,8 %.
В 2016 г. количество атмосферных осадков превысило показания 2015 г. более чем в два раза и составило за тот же период 164,7 мм; распределение по месяцам было следующим: в мае – 89,8 мм – 54,5 %; в июне – 3,6 мм – 2,2 %; в июле – 62,2 мм – 37,8 %; в августе – 9,1 мм – 5,5 %. В среднем за два года распределение осадков по месяцам выглядело крайне неравномерным: в 2015 г. наиболее обеспечены были июнь и июль (28,5 и 35,1 %), в 2016 г. – май и июль (54,5 и 37,8 %).
2. Температура воздуха за вегетационный период огурцов. Биологический оптимум температур многих овощных культур, и в том числе огурца, заключается в интервале 23–30 °С. Недостаток почвенных температур на начальном этапе роста и развития приводит к затягиванию появления полных всходов и развитию грибных патологий. Чрезмерно высокие температуры ведут к снижению образования плодоэлементов и даже их осыпанию, тем самым снижается не только реальная урожайность, но и не до конца раскрываются потенциальные возможности используемых сортов и гибридов (табл. 1).
Из приведенных данных следует, что наряду с низкой обеспеченностью осадками 2015 г. отличался превышением среднесуточных температур воздуха относительно среднемноголетних показателей на 19,0 °С с перепадом от 4,5 до 40,3 °С. В 2016 г. подобные отклонения составили 10,1 °С. что почти в два раза ниже. Колебания экстремальных температур находились в интервале 4,0–39,8 °С.
3. Относительная влажность воздуха и гидротермический коэффициент. Необходимо также отметить, что атмосферные засухи в аридных условиях формируются не только за счет высоких температур воздуха, но и за счет его пониженной влажности [7] (табл. 2).
Как видим, при небольшом количестве атмосферных осадков в 2015 г. сумма активных температур по месяцам и в целом за вегетацию составила 2900,94 °С, что приближено к показаниям 2016 г. (2924,1). Относительная влажность воздуха при этом была на уровне 41,0–57,0 %, в отдельные дни опускалась до 30 % и ниже. За вегетационный период (123 суток) таких дней было 22,5 %. В 2016 г. значения влажности воздуха были выше, хотя дней с влажностью воздуха ниже 30 % было уже 77 (в 2015 г. – 27 суток) – или 62,6 %. Гидротермический коэффициент при этом в целом за четыре месяца вегетации был приближен к единице и равнялся 0,7, а в 2015 г. он был равен 0,3.
4. Динамика плодообразования и учет урожайности гибридов огурцов. Сев огурцов по годам исследований был ориентирован на стабильное прогревание посевного слоя почвы 3–5 см до 16–18 °С. Такие условия были характерны для первых чисел мая, когда и был произведен высев изучаемых гибридов. Период посев – всходы занял 8–10 суток по годам. От массовых всходов до первого настоящего листа прошло в среднем 10 суток. Период от первого настоящего листа до цветения занял 17–18 суток, от массового цветения до плодообразования, в среднем – 11 суток. Общая продолжительность вегетационного периода – 123 суток.
Первый пробный сбор огурцов был проведен в среднем по годам 2–4 июля. За 15 суток был определен ранний урожай в разрезе гибридов за 7 сборов (табл. 3).
У пчёлоопыляемых гибридов наиболее высокую отдачу раннего урожая показал гибрид Денек F1 – 46,1 % от общего урожая, несколько уступает ему гибрид Кай F1 – 34,8 %. Гибриды Сын полка F1 и Красавчик F1 сформировали лишь 25,7 и 29,9 % раннего урожая по сравнению с гибридом Денек F1.
Гибриды-партенокарпики по уровню раннего урожая находились примерно на одном уровне: от 30,4 до 42,2 %. Наибольший сбор в раннем урожае у пчёлоопыляемых гибридов пришелся на пятый и седьмой сборы, у партенокарпиков – начиная с четвертого по седьмой сборы. В дальнейшем, динамика нарастания урожая огурцов у пчёлоопыляемых гибридов увеличивается с восьмого по 15-ый сборы, а у партенокарпиков – по 13-ый сбор включительно.
Биологическая урожайность гибридов изучаемой коллекции распределилась, таким образом, соответственно процентному соотношению раннего и основного урожая и приведена в табл. 4.
Наиболее высоким уровнем ранней урожайности выделился гибрид Денёк F1 – 47,1 т/га (46,1 %), гибрид Сын полка F1 сформировал значительный основной урожай – 58,2 т/га. Из этой группы коллекции гибрид Денёк F1 был наиболее урожайным, за вегетационный период общая биологическая урожайность составила 102,2 т/га.
Таблица 1
Среднесуточные температуры воздуха с отклонениями от средних многолетних, 2015–2016 гг.
Месяцы |
2015 г. |
2016 г. |
||||||||
Среднесуточн. t ° возд., °С |
Среднемноголетн. t ° возд., °С |
Отклонение, ± °С |
t ° возд. макс., °С |
t ° возд. миним., °С |
Среднесуточн. t ° возд., °С |
Среднемноголетн. t ° возд., °С |
Отклонение, ± °С |
t ° возд. макс., °С |
t ° возд. миним., °С |
|
Май |
18,4 |
16,7 |
+1,7 |
35,0 |
4,5 |
18,0 |
16,7 |
+1,3 |
30,8 |
4,0 |
Июнь |
26,4 |
21,5 |
+4,9 |
40,3 |
11,4 |
23,6 |
21,5 |
+2,1 |
36,6 |
8,2 |
Июль |
25,9 |
24,3 |
+1,6 |
38,7 |
12,6 |
26,1 |
24,3 |
+1,8 |
39,8 |
14,7 |
Август |
23,9 |
34,7 |
+10,8 |
33,0 |
9,7 |
39,6 |
34,7 |
+4,9 |
39,6 |
15,2 |
Среднее |
23,7 |
24,3 |
+19,0 |
40,3 |
4,5 |
26,8 |
24,3 |
+10,1 |
39,8 |
4,0 |
Таблица 2
Относительная влажность воздуха и гидротермический коэффициент, среднее за 2015–2016 гг.
Месяцы |
2015 г. |
2016 г. |
||||||
Относительная влажность воздуха, % |
Кол-во дней с относит. влажностью < 30 % |
ГТК |
Σ акт. t > 10 °С |
Относительная влажность воздуха, % |
Кол-во дней с относит. влажностью < 30 % |
ГТК |
Σ акт. t > 10 °С |
|
Май |
52,0 |
2,0 |
0,2 |
569,4 |
67,3 |
5,0 |
1,6 |
569,4 |
Июнь |
38,0 |
8,0 |
0,3 |
791,5 |
50,0 |
24,0 |
0,0 |
795,3 |
Июль |
41,0 |
6,0 |
0,4 |
797,8 |
50,0 |
21,0 |
0,8 |
804,5 |
Август |
57,0 |
11,0 |
0,2 |
742,2 |
42,3 |
27,0 |
0,2 |
754,9 |
Всего |
47,0 |
27,0 |
0,3 |
2900,9 |
52,4 |
77,0 |
0,7 |
2924,1 |
22,5 % |
62,6 % |
Таблица 3
Соотношение раннего и основного урожая гибридов огурцов, среднее за 2015–2016 гг.
№ п/п |
Гибриды |
Общая масса с делянки, кг |
Ранний урожай |
Основной урожай, % от общего |
|
Масса, кг |
% от общего |
||||
Пчёлоопыляемые гибриды |
|||||
1 |
Денек F1 |
66,433 |
30,614 |
46,1 |
53,9 |
2 |
Красавчик F1 |
38,806 |
11,620 |
29,9 |
70,1 |
3 |
Кай F1 |
46,232 |
16,110 |
34,8 |
65,2 |
4 |
Сын полка F1 |
21,096 |
5,422 |
25,7 |
74,3 |
Партенокарпические гибриды |
|||||
5 |
Бетховен F1 |
44,803 |
16,178 |
36,1 |
63,9 |
6 |
Моцарт F1 |
56,470 |
17,164 |
30,4 |
69,6 |
7 |
Рихтер F1 |
51,749 |
16,666 |
32,2 |
67,8 |
8 |
Сальери F1 |
57,801 |
19,175 |
33,2 |
66,8 |
9 |
Шопен F1 |
64,948 |
26,571 |
40,9 |
59,1 |
10 |
Штраус F1 |
53,506 |
22,602 |
42,2 |
57,8 |
11 |
Прокофьев F1 |
56,796 |
18,036 |
31,8 |
68,2 |
12 |
Шуберт F1 |
66,048 |
21,672 |
32,8 |
67,2 |
Таблица 4
Биологическая урожайность гибридов огурцов с учетом ранней и основной продукции
№ п/п |
Гибриды |
Продуктивность одного растения, г |
Биологическая урожайность, ранняя |
Биологическая урожайность основная, т/га |
Биологическая урожайность общая, т/га |
|
т/га |
% |
|||||
Пчёлоопыляемые гибриды |
||||||
1 |
Денек F1 |
2555,1 |
47,1 |
46,1 |
55,1 |
102,2 |
2 |
Красавчик F1 |
1847,9 |
22,1 |
29,9 |
51,8 |
73,9 |
3 |
Кай F1 |
1926,3 |
26,8 |
34,8 |
50,3 |
77,1 |
4 |
Сын полка F1 |
1958,9 |
20,2 |
25,7 |
58,2 |
78,4 |
НСР05 |
1,5 |
2,7 |
4,1 |
|||
Партенокарпические гибриды |
||||||
5 |
Бетховен F1 |
2866,8 |
41,4 |
36,1 |
73,3 |
114,7 |
6 |
Моцарт F1 |
3352,9 |
40,6 |
30,4 |
93,5 |
134,1 |
7 |
Рихтер F1 |
3156,2 |
40,6 |
32,2 |
85,6 |
126,2 |
8 |
Сальери F1 |
3312,0 |
44,0 |
33,2 |
88,5 |
132,5 |
9 |
Шопен F1 |
3597,9 |
58,9 |
40,9 |
85,0 |
143,9 |
10 |
Штраус F1 |
3140,2 |
53,0 |
42,2 |
72,6 |
125,6 |
11 |
Прокофьев F1 |
3184,5 |
40,5 |
31,8 |
86,9 |
127,4 |
12 |
Шуберт F1 |
3540,3 |
46,4 |
32,8 |
95,2 |
141,6 |
НСР05 |
2,3 |
4,3 |
6,5 |
Гибриды-партенокарпики показали более высокий уровень как ранней, так и основной урожайности. Гибриды Шопен F1 и Штраус F1 – 58,9 и 53,0 т/га (ранняя урожайность). Наиболее урожайны гибриды: Шопен F1 – 143,9 т/га; Шуберт F1 – 141,64 т/га, Моцарт F1 – 134,1 т/га; Сальери F1 – 132,5 т/га. Уровень урожайности остальных гибридов: 127,4–114,7 т/га.
Таким образом, при наличии благоприятных метеоусловий и создании оптимального агрофона выбору гибрида принадлежит очень важное место, так как в его геноме заложен значительный потенциал урожайности, что и подтверждено приведенными выше данными.