732

Биологическая урожайность клубней топинамбура также не зависит от схемы посадки. Наблюдается лишь тенденция её увеличения от более редкой схемы посадки к более густой на 104,5-223,8 г/м2. Биологическая урожайность зависит от массы посадочного клубня (таблица 41) (приложение Р2). При массе посадочного клубня 41-80 г она составила 2108,2-2121,1 г/м2, что на 217,9-230,9 г/м2 больше, чем при посадке клубнем 20-40 г. Это полностью отражает результаты формирования фактической урожайности (см. табли-

цу 40).

Таблица 41 – Биологическая урожайность клубней топинамбура, г/м2, среднее за 2018-2020 гг.

Таким образом, топинамбур формирует наиболее высокую сопоставимую урожайность клубней при всех рассматриваемых схемах посадки и использовании посадочного материала массой 41-80 г.

При использовании культуры на корм и товарную продукцию предпочтительней выглядит посадка по схеме 70х30 см клубнями массой 41-80 г.

Формирование густоты растений в посевах было рассмотрено в разделе 4.1.2, где установлено, что существенно более высокая густота стояния растений – 4,2 шт./м2 формируется при посадке по схеме 70х30 см клубнями массой 61-80 г (см. табл. 40). Линейная связь густоты всходов и густоты растений перед уборкой с урожайностью клубней также тес-

ная (r=0,93).

101

Урожайность во многом зависит от массы клубней в кусте. При схеме посадки 70х50 см формируется наибольшая продуктивность куста топинамбура – 793,4 г, что на 154,5- 248,0 г больше, чем при более загущённых схемах посадки, что может объясняться большей площадью питания растений, улучшением биологических факторов, влияющих на клубнеобразование: количеством света, влаги и элементов минерального питания (таблица 42) (приложение С1).

Использование посадочных клубней массой 41-60 г и 61-80 г формирует продуктивность куста в среднем на уровне 676,8-681,1 г. Отмечается тенденция её увеличения на 57,0- 61,3 г по сравнению с посадкой мелким клубнем массой 2040 г. Линейная связь продуктивности куста с урожайностью также является тесной (r=0,95).

Таблица 42 – Густота стояния растений перед уборкой и продуктивность куста топинамбура, среднее за 2018-2020 гг.

Таким образом, снижение густоты растений перед уборкой при более редких схемах посадках компенсируется увеличением продуктивности куста, что обеспечивает формирование одинаковой урожайности клубней при всех изучаемых схемах посадки.

Наиболее высокая продуктивность куста при схеме посадки 70х50 см обусловлена увеличением числа клубней в кусте на 2,5-3,9 шт. и массы клубня на 4,1-7,4 г (таблица 43).

102

Таблица 43 – Число клубней в кусте и средняя масса клубня, среднее за 2018-2020 гг.

При посадке клубнем крупной фракции 61-80 г количество клубней в кусте было на 2,4 шт. больше по сравнению с посадкой клубнями массой 20-40 г и составило – 18,6 шт./куст (приложение С4). Более высокая средняя масса клубня отмечена при посадке клубнем 41-60 г – 41,6 г, что на 4,5 г больше по сравнению с посадкой крупным клубнем, что обусловлено меньшим количеством образовавшихся клубней в кусте (приложение С7).

Таким образом, существенного увеличения продуктивности куста при использовании клубней массой 4180 г по сравнению с посадочной фракцией 20-40 г не выявлено. Подтверждена только тенденция ее увеличения (см. таблицу 42).

Исходя из вышесказанного, повышение урожайности клубней топинамбура при использовании посадочного материала 41-80 г обусловлено исключительно густотой растений (см. таблицу 40).

5.3. Фотосинтез топинамбура

Урожайность культуры определяется уровнем развития фотосинтетического аппарата и продуктивностью его работы [47].

Площадь листьев топинамбура в фазе цветения достигает наибольшей величины (48,7-78,5 тыс. м2/га) и существенно

103

не зависит от схемы посадки и массы посадочного клубня (таблица 44). При этом прослеживаются достаточно устойчивые тенденции увеличения максимальной площади листьев при загущении посадок – на 8,7-13,1 тыс. м2/га и увеличении массы посадочного клубня – на 4,5-12,4 тыс. м2/га.

Таблица 44 – Максимальная площадь листьев топинамбура, тыс. м2/га, среднее за 2019, 2020 гг.

Расчет коэффициента линейной корреляции максимальной площади листьев в зависимости от схемы посадки выявил наличие тесной связи с урожайностью сухой массы (r=0,99) и средней связи с урожайностью клубней (r=0,69). В зависимости от массы посадочного клубня более тесная связь максимальной площади листьев выявлена с урожайностью клубней (r=0,94) и менее тесная с урожайность сухого веще-

ства (r=0,71).

Отмеченные тенденции прослеживаются в фазах всходов и бутонизации (приложения Т1, Т2). Полученные закономерности подтверждаются результатами исследований в 2019 г. и в 2020 г. Большая площадь листьев, отмеченная при посадке по схеме 70х30 см наблюдается и в 2019 году исследований – 84,3 тыс. м2/га и в 2020 году – 67,9 тыс. м2/га. В 2019 году при посадке крупным клубнем она составила – 83,1 тыс. м2/га, в 2020 году – 68,1 тыс. м2/га (приложение Т3).

Аналогичные закономерности прослеживаются и при формировании фотосинтетического потенциала. Его величина за период посадка - цветение изменялась от 1,9 до 3,0 млн м2 в сутки/га (таблица 45). Выявлено существенное его уве-

104

личение при схеме посадки 70х30 см в среднем на 0,5-0,7 млн м2 в сутки/га по сравнению с посадкой по схеме 70х50 см и 70х40 см. Это прослеживается при использовании посадочного материала всех фракций. Посадка клубнями фракций 41-60 г и 61-80 г приводит к тенденции увеличения фотосинтетического потенциала на 0,2-0,3 млн м2 в сутки/га. Это отмечается при всех схемах посадки. Выявлена тесная линейная корреляционная связь этого показателя с урожайностью сухого вещества (r=0,91) и клубней (r=0,99).

Отмеченные закономерности прослеживаются по всем периодам развития культуры (приложения Т4-Т6). Фотосинтетический потенциал за период посадка – цветение в 2019 г. и в 2020 г. также был больше при посадке по схеме 70х30 см

– в среднем 3,0 млн м2*сутки/га и использовании крупного посадочного материала (61-80 г) – 2,7 млн м2*сутки/га (приложение Т7).

Таблица 45 – Фотосинтетический потенциал за период посадка-цветение, млн м2 в сутки/га, среднее за 2019, 2020 гг.

Чистая продуктивность фотосинтеза за период посадка - цветение не зависит от схемы посадки и массы посадочного материала, но наблюдается повышение этого показателя от более густой схемы посадки к более крупной – на 0,15-0,45 г/м2*сутки и от более мелкого посадочного клубня к более крупному – на 0,11-0,19 г/м2*сутки, но разница несущественная (таблица 46) (приложение Т11).

105

Таблица 46 – Чистая продуктивность фотосинтеза за период посадка-цветение, г/м2*сутки, среднее за 2019, 2020 гг.

Чистая продуктивность фотосинтеза по периодам развития культуры приведена в приложениях Т8-Т10. В 2019 году высокая ЧПФ отмечена при схемах посадки 70х40 см и 70х50 см – 1,90-1,98 г/м2*сутки и при использовании посадочных клубней массой 41-80 г – 1,88-1,90 г/м2*сутки; в 2020 году при посадке по схеме 70х50 см – 4,96 г/м2*сутки и крупным клубнем массой 61-80 г – 4,66 г/м2*сутки.

Таким образом, формирование большей урожайности кормовой массы при схеме посадки 70х30 см подтверждается существенным увеличением фотосинтетического потенциала посева на 0,7 млн м2 в сутки/га по сравнению со схемой посадки 70х50 см.

5.4. Развитие и рост растений

Продолжительность вегетационного периода топинамбура в 2018 году при сравнительно поздней посадке составила 136 суток. Самым продолжительным в развитии топинамбура является период от фазы всходов до фазы бутонизации, который составил 41 сутки. Продолжительность вегетационного периода в 2019 году составила 153 сутки. На фоне низкой температуры июля-сентября и обильных осадков (ГТК = 2,86), развитие растений топинамбура в 2019 году было более медленным по сравнению с 2018 годом. Цветение наступило на 7 суток позже, на 117-й день после посадки, что обеспечи-

106

ло формирование высокой урожайности кормовой массы. Активный процесс клубнеобразования наступает после фазы цветения за счет оттока питательных веществ из растения в корневую систему. В условиях 2018 года этот процесс продолжался 47 суток. В условиях 2019 года, исходя из климатических условий, уборку клубней провели 25 октября – на 37- й день после фазы цветения, что в том числе оказало влияние на снижение общей урожайности клубней. Продолжительность вегетационного периода в жарком 2020 году составила 140 суток. Цветение топинамбура определили на 112-й день после посадки или на неделю раньше обычных сроков. В связи с более ранней посадкой, благоприятными метеорологическими условиями, уборку клубней топинамбура проводили раньше – 03.10.2020, т.е. на 29-й день после цветения (табли-

ца 47).

Развитие растений не зависело от схемы посадки и массы посадочного клубня (приложение У1).

Таблица 47 – Даты наступления фенологических фаз развития топинамбура

Изучаемые приемы посадки не оказали существенного влияния на высоту растений топинамбура в фазы развития. По результатам проведенных трёхлетних исследований в фазе всходов она варьирует в среднем на уровне 20-21 см, в фазе бутонизации – 129-132 см. Максимальная высота растений наблюдается в фазе цветения –150-153 см.

107

По годам исследований влияния приёмов посадки на высоту растений топинамбура не установлено. Однако, в 2019 году рост растений топинамбура был более интенсивным. Уже в фазе всходов, высота растений была незначительно больше по сравнению с 2018 г. и 2020 г. – в среднем 22 см. Во все годы исследований максимальный рост растений наблюдался от фазы всходов до фазы бутонизации. В 2019 году высота растений в фазе бутонизации составила – в среднем 147 см, в 2018 г и 2020 г. – 120-126 см соответственно. Максимальная высота растений топинамбура отмечалась в фазе цветения – 144-166 см (приложения У2-

У4).

Формирование клубней в кусте топинамбура начинается с фазы бутонизации (таблица 48). В этот период число клубней в кусте не зависит от изучаемых приёмов посадки. Однако, закономерности, выявленные по этому показателю при уборке начинают формироваться уже в фазе бутонизации на уровне тенденций.

В фазе цветения при посадке клубнями массой 61-80 г формируется 18,4 клубней в кусте, что существенно на 3,2- 3,9 шт./куст больше, чем при посадке клубнями более мелких фракций массой 20-40 г и 41-60 г.

Число клубней в кусте от фазы бутонизации к фазе цветения увеличивается в среднем в 2 раза. В период от цветения до уборки число клубней в кусте увеличивается меньше и только в некоторых вариантах. При схеме посадки 70х30 см прироста клубней фактически нет. При схеме посадки 70х40 см он составил 1,2 шт. (8%), при схеме посадки 70х50 см – 2,3 шт. (14%). При посадке мелкими клубнями – 1,7 шт. (12%), клубнями массой 41-60 г – 1,5 шт. (10%), по крупным посадочным клубням увеличения не выявлено.

108

Таблица 48 – Число клубней в кусте по фазам развития топинамбура, шт., среднее 2018-2020 гг.

Таким образом, уже к фазе цветения формируется большое число клубней, до уборки их число увеличивается в среднем не более чем на 7%.

В первые два года исследований уже в фазе бутонизации наблюдалось большее число клубней в кусте при более редкой схеме посадки и использовании крупного посадочного клубня. Так, в 2018 году значительно большее число клубней в кусте отмечалось при посадке по схеме 70х50 см – 14,6 шт. и использовании клубня массой 61-80 г – 15,4 шт. В 2019 году – при схемах посадки 70х40 см и 70х50 см – 7,6-8,7 шт. и при крупном клубне – 8,7 шт. Во все годы исследований наблюдался существенный рост числа клубней от фазы бутонизации до фазы цветения: в 2018 году – в среднем на 48%, в 2019 году – в среднем на 69%, в 2020 году – более чем в 2 раза (приложения С2-С3). При уборке значительное число клубней наблюдалось при схеме посадки 70х50 см: в 2018 году – на 3,7-6,2 шт./куст, в 2019 году – на 1,2-2,3 шт./куст, в 2020 году – на 3,2-3,9 шт./куст. При посадке клубнем 61-80 г было больше образовавшихся клубней в кусте в 2019 году –

109

16,0 шт. и в 2020 году – 20,8 шт. (приложение С4). Наибольшая средняя масса клубня в фазе бутонизации

наблюдалась при посадке клубнем 41-60 г – 13,5 г, что на 2,1- 2,8 г больше, чем при посадке мелким и крупным клубнем (таблица 49).

В фазе цветения средняя масса клубня была одинаковой по всем вариантам. При уборке закономерности складываются окончательно, различия становятся существенными. Средняя масса клубня при использовании крупной фракции 61-80 г была меньше на 4,5 г, чем при посадке клубнем массой 4160 г. При меньшей густоте посадки 70х50 см средняя масса клубня составляет 43,2 г, что закономерно больше, чем при загущённых посевах на 4,1-7,4 г. Существенная доля массы клубня – до 65% формируется после цветения до уборки. Наименьший прирост – 8,2 г (30%) отмечается при схеме посадки 70х30 см, а при схеме 70х50 см увеличивается до 15,5 г (56%). При использовании разных фракций определенных закономерностей не выявлено.

Таблица 49 – Средняя масса клубня по фазам развития топинамбура, г, среднее за 2018-2020 гг.