ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ НОВЫХ СОРТОВ НУТА

ECOLOGICAL ASSESSMENT OF THE INFLUENCE OF ABIOTIC FACTORS ON THE FORMATION OF PRODUCTIVITY OF NEW CHICKPEA VARIETIES

Adilova Aruzhan

master's student of Kazakh National Agrarian Research University, Republic of Kazakhstan, Almaty

Baglan Makhamedova

Candidate of Pedagogical Sciences, Professor of the Department Soil Science, agrochemistry and ecology, Republic of Kazakhstan, Almaty

Aigul Zhapparova

Сandidate of Agricultural Sciences, Professor of the Department of Soil Science, Agrochemistry and Ecology of the Kazakh National Agrarian Research University, Kazakhstan, Almaty

Аннотация. В степной зоне Алматинской области горох-ценная бобовая культура, отличающаяся повышенной засухоустойчивостью, большой устойчивостью к поражению сельскохозяйственными вредителями и болезнями, простотой сбора урожая по отношению к другим бобовым культурам. Эти особенности развития растений, несомненно, повлияли на процесс сбора урожая. Лучшее использование солнечного света растениями в процессе фотосинтеза наблюдается при раннем посеве обоих сортов нута. Исследования показали, что использование минеральных азотно - фосфорных удобрений и использование ризоторфина для обработки семян положительно влияло на плотность культур нута. Экологическая оценка влияния абиотических факторов на формирование урожайности новых сортов нута важна для устойчивого развития сельского хозяйства и обеспечения продовольственной безопасности в условиях изменения климата. Эти методы оценки позволяют выбирать новые сорта и оптимизировать их методы ведения сельского хозяйства, что помогает повысить урожайность нута и обеспечить устойчивость сельского хозяйства. Влияние абиотических факторов на урожайность новых сортов нута очень сильное. Поэтому при выращивании новых сортов необходимо учитывать климатические особенности региона, состав почвы и другие абиотические факторы. Используя правильные агротехнические меры, можно повысить урожайность новых сортов и добиться устойчивого развития сельского хозяйства.

Abstract. In the steppe zone of the Almaty region, peas are a valuable legume crop, characterized by increased drought resistance, high resistance to agricultural pests and diseases, and ease of harvesting in relation to other legumes. These features of plant development undoubtedly influenced the harvesting process. The best use of sunlight by plants during photosynthesis is observed with early sowing of both chickpea varieties. Studies have shown that the use of mineral nitrogen-phosphorus fertilizers and the use of rhizotorphin for seed treatment had a positive effect on the density of chickpea crops. An environmental assessment of the impact of abiotic factors on the formation of yields of new chickpea varieties is important for the sustainable development of agriculture and ensuring food security in the face of climate change. These assessment methods make it possible to select new varieties and optimize their farming practices, which helps to increase chickpea yields and ensure agricultural sustainability. The influence of abiotic factors on the yield of new chickpea varieties is very strong. Therefore, when growing new varieties, it is necessary to take into account the climatic features of the region, the composition of the soil and other abiotic factors. Using the right agrotechnical measures, it is possible to increase the yield of new varieties and achieve sustainable agricultural development.

Ключевые слова: нут, абиотические факторы, урожайность, экологическая оценка, нехватка воды, засоление почвы, новые сорта.

Keywords: chickpeas, abiotic factors, yield, environmental assessment, water scarcity, soil salinization, new varieties.

Введение

Казахстан занимает одно из ведущих мест в мире по площади сельскохозяйственных угодий, включая пашни и пастбища, и по этому показателю находится на шестой позиции в глобальном рейтинге. Государством осуществляется всесторонняя поддержка агропромышленного комплекса, направленная на стимулирование развития сельского хозяйства. К развитию агропромышленного комплекса проявляют интерес как государственные структуры, так и частный бизнес, что обусловлено его стратегическим значением для обеспечения продовольственной безопасности и устойчивого уровня жизни населения [1].

Одной из приоритетных задач современного растениеводства в мировой практике является наращивание производства растительного белка. В этой связи уровень потребления белка является важным показателем благополучия населения. Согласно данным ФАО, белок составляет в среднем 12% от общей калорийности ежедневного рациона, что эквивалентно 90–100 граммам в сутки, из которых 60–70% приходится на белки животного происхождения [2].

Среди наиболее ценных и широко распространённых бобовых культур, отличающихся высоким содержанием растительного белка, следует выделить фасоль, горох, чечевицу, нут, сою, люпин, кормовую фасоль и чину (Lathyrus spp.). Эти культуры обладают высокой питательной ценностью, используются в пищевой промышленности, а также служат важным источником кормов для сельскохозяйственных животных.

По содержанию жира нут превосходит многие другие бобовые. Нут (Cicer arietinum L.) одна из самых засухоустойчивых зернобобовых культур. Даже в очень сухих и жарких условиях нут культуры могут давать стабильный урожай. [3, 4].

Экологическая оценка влияния абиотических факторов на формирование урожайности новых сортов нута является очень важным и многогранным процессом. Эта оценка может помочь определить, как новые сорта нута адаптируются к изменению климата, почвенным условиям и другим абиотическим факторам.

Экологическая оценка влияния  факторов на урожайность новых сортов нута важна для устойчивого развития сельского хозяйства и обеспечения продовольственной безопасности в условиях изменения климата[5].

Материалы и методология исследования 

Для достижения поставленные исследовательские задачи были реализованы на территории опытного хорзяйства  «Саймасай» Казахского национального аграрного исследовательского университета.

Опыт 1. Влияние сроков посева на урожайность нута

Фактор А. сорт нута:

Вариант 1. Сорт  «Евразис»;

Вариант 2. Сорт  «Краснокутский-36»

сроки посева нута:

Вариант 1. Ранний-в начале весеннего посева ;

Вариант 2. Через 7 дней после средне-раннего периода;

Вариант 3. через 7 дней после среднего срока.

Опыт 2. влияние нормы посева на урожайность и качество зерна нута в засушливой зоне

Фактор А. сорт нута:

Вариант 1. «Краснокутский 36»

Вариант 2. Сорт  «Евразис»

Вариант 3. Сорт «Краснокутский 36».

Фактор В. Нормы посева нута:

Вариант 1. Простой посев с нормой посева 0,5 миллиона проросших семян на 1 гектар;

Вариант 2. Простой посев с нормой посева 0,6 миллиона проросших семян на 1 гектар;

Вариант 3. Простой посев с нормой посева 0,7 миллиона проросших семян на 1 гектар;

Вариант 4. Простой посев с нормой посева 0,8 миллиона проросших семян на 1 гектар;

Вариант 5. Простой посев с нормой посева 0,9 миллиона проросших семян на 1 гектар;

Вариант 6. Простой посев с нормой посева 1,0 миллиона проросших семян на 1 гектар.

Опыт 3. эффективность обработки семян нута ризоторфином с применением минеральных удобрений в засушливых условиях степной зоны

Вариант 1. Контроль-без удобрений;

Вариант 2. Обработка семян ризоторфином;

Вариант 3. P30;

Вариант 4. Обработка семян ризоторфином +P30  ;

Вариант 5. N20P30;

Вариант 6. Обработка семян ризоторфином + N20P30  ;

Вариант 7. P45;

Вариант 8. P45 + обработка семян ризоторфином;

Вариант 9. N30P45;

Вариант 10. Обработка семян ризоторфином+ N30Р45 .

эксперименты проводилось рендомизированным методом.

Площадь опытного участка-25-100 м²; повторность опыта- четырехкратная.

В экспериментах №1 и № 3 на 1 гектар приходится 0,6 млн. и 0,8 млн. проростков. На 1 гектар в третьем опыте применялся простой способ посева с рядами с нормой посева проросших зерен 15 см.  На практике № 3 Исследования проводились с сортом "Евразис".

Методика проведения исследования. Закладка полевых опытов, проведение наблюдений, учета и анализа осуществлялись в соответствии с методикой практического дела Б. А. Доспехова (1985), рекомендациями Юго-Восточного НИИСХ (1973) и другими общепринятыми методиками и инструкциями [6].

При проведении фенологических наблюдений фиксировались даты начала и продолжительность основных фаз развития нута. В соответствии с методиками А. И. Руденко (1950), В. И. Сазоновой (1962), а также руководствами Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1971, 1985), в посевах нута выделялись следующие фазы: всходы, цветение и созревание. В каждом варианте опыта, на закреплённых учетных площадках площадью 0,25 м², отбирались растения, по которым определялось количество экземпляров, вступивших в соответствующую фазу, с последующим расчетом их доли от общего числа учтённых растений. Начало фазы фиксировалось при прорастании 10% растений от общей численности в выборке, полное проявление фазы — при достижении 75% [7, 8].

Измерение высоты растений на протяжении вегетационного периода проводилось по 30 контрольным растениям нута в каждом варианте опыта. Динамика накопления сырой и сухой поверхностной биомассы в критические фазы вегетации определялась по методике Б. М. Смирнова (1973) и Н. И. Германа (1971). Для анализа из каждого варианта отбирались пробы с площадей по 0,25 м², с четырёхкратной повторностью. Содержание сухого вещества в зеленой массе определяли гравиметрическим методом — путём высушивания растительных смесей до постоянной массы при температуре +60 °С [9, 10].

Результаты и анализ

Для выращивания нута в Алматинской области подходят несколько сортов. В зависимости от климатических и почвенных условий каждый сорт имеет свои особенности.

При выборе сорта нута очень важно учитывать местные климатические и почвенные условия, поскольку он напрямую влияет на урожайность, устойчивость к болезням и общее состояние здоровья растения.

Мы проанализировали климатические условия в 2020-2023 годах, и их влияние на процесс продуктивности бобовых культур оценивали с учетом среднемесячных метеоданных Казгидрометеорологической службы [11]. Изменения погоды за годы исследования характеризовались большим разнообразием по месяцам на всех этапах вегетации исследуемой культуры и имели значительные отклонения от средних многолетних показателей.

Исследуемые бобовые растения в зависимости от особенностей гидротермального режима экосистемы демонстрируют различные календарные сроки прохождения сезонных этапов развития. Анализ данных о температуре воздуха, полученных за вегетационный период 2020 года, показал, что в марте – июле температура воздуха составляла в среднем 17,2 Cº. Кроме того, в апреле, мае и июне среднемесячная температура воздуха составляла 14,0 Cº, 18,8 Cº и 22,0 Cº соответственно. В июле температура поднялась до 25,3 ºC. В 2021 году температурный режим был введен следующим образом: средняя температура воздуха в марте составляла 4,9 Cº, в апреле-12,5 Cº, в мае-19,5 Cº, в июне-24,1 Cº, в июле-27,2 Cº, в августе-24,6 Cº и в сентябре-20,5 Cº. По сравнению с 2020 годом температура воздуха с мая по сентябрь в 2021 году была на 0,7 Co выше.  В 2021 году средняя температура воздуха за весь вегетационный период составляла 18,9 Cº.

В 2022 и 2023 годах среднемесячные суточные температуры за 5 месяцев с апреля по август повышались до 16,7 º и 27,9 ºC, а среднемесячные температуры за весь вегетационный период с марта (5,6 ºC) по сентябрь (21,1 ºC) повышались в среднем до 20,10 °C. в этот период количество осадков за весь вегетационный период составляло всего 206,6 мм. по месяцам осадки распределились следующим образом: в марте выпало 82,9 мм, в апреле 22,4 мм, в мае 71,2 мм, в июне 17,9 мм, в июле 6,6 мм осадков

Рисунок 1. Количество осадков за годы исследования, мм (2020-2023 гг.)

В Алматинской области продолжительность вегетационного периода может варьироваться от региона к региону. Раннеспелые сорта подходят для регионов с коротким вегетационным периодом. Позднеспелые сорта лучше всего растут в регионах с теплым и продолжительным летом.

Важна устойчивость к зимним холодам и летней жаре. Некоторые сорта более устойчивы к экстремальным температурам, чем другие. Необходимо изучить исторические данные о местной температуре.

Для засушливых регионов следует выбирать засухоустойчивые сорта. В регионах с достаточным количеством осадков можно выращивать влаголюбивые сорта. Например, если весной выпадает много осадков, вы можете выбрать сорта, которые нуждаются во влаге на ранней стадии вегетации. Следует выбирать сорта, которые лучше всего растут в регионах с большим количеством солнечного света. Некоторые сорта устойчивы к прямому солнечному свету, в то время как другие предпочитают тенистые места. Растения могут быть повреждены сильным ветром. Следует выбирать сорта, устойчивые к ветру и с хорошо развитой корневой системой.

 Характеристика некоторых сортов нута, рекомендуемых для выращивания в Алматинской области:

1. сорт «Евразис»: Раннеспелый сорт: вегетационный период 85-95 дней. Урожайность до 15-25 центнеров с гектара. Цвет зерен светло-желтый. Устойчив к засухе и жаре. Корневая система хорошо развита. Устойчивость к болезням средняя. Хорошо адаптирован к засушливому и жаркому климату Алматинской области.

2. сорт «Краснокутский 36»: Среднеранний сорт. Вегетационный период 95-110 дней. Урожайность до 18-28 центнеров с гектара. Цвет зерен светло-коричневый. Отличается качественным зерном (высоким содержанием белка). Обладает высокой засухоустойчивостью. Благоприятный для Алматинской области, хорошо растет в южных и юго-восточных регионах области.

Наши исследования показали, что разное время посева оказало значительное влияние на начальное развитие сортов нута «Евразис» и «Краснокутский-36». По средним данным трехлетних исследований полные всходы наблюдались: при раннем посеве - на 13-е сутки; в среднем – на 12-е сутки и в позднем – на 9-е сутки. В этом случае различия по сортам в продолжительности периода посева-полное раскрытие в исследованиях не выявлено.

Продолжительность периода полного раскрытия-цветения варьировала от 32 до 26 дней и более соответственно у сорта «Евразис».

«Краснокутский-36» с 31 до 25 суток. Продолжительность периода цветения-созревания-от 50 до 44 суток соответственно у сорта «Евразис» и от 49 до 44 суток в среднем за три года у сорта «Краснокутский-36».

В экспериментальных вариантах общая продолжительность вегетационного периода по среднемноголетним данным подчиняется аналогичной закономерности-от раннего срока посева до позднего срока посева она сократилась и составила: у сорта «Евразис» – 82 дня при раннем посеве; 76 дней-в среднем сроке и 70 дней при позднем посеве: у сорта «Краснокутский – 36» - 80 дней соответственно; 75 и 69 дней. Эти особенности развития растений, несомненно, повлияли на процесс сбора урожая (табл.2).

Таблица 2.

Влияние сроков посева сортов нута на межфазные периоды и продолжительность вегетационного периода (2020-2023 гг.)

Наблюдения показали, что высота растений нута значительно варьировала в зависимости от погодных условий, биологических особенностей используемых сортов и исследуемых сроков посева за годы исследования. Так, в зависимости от погоды высота растений гороха при полном созревании зерна в 2020 году составляла 30,8-37,5 см; в засушливых условиях 2021 и 2022 годов-25,8-28,0 см и 24,5-28,8 см (табл.3).

Таблица 3.

Влияние времени посева на рост растений и высоту прикрепления нижней фасоли у разных сортов нута в период полного созревания

Данные нашего эксперимента показали, что высота растений у исследуемых сортов различна и снижена с раннего периода посева до позднего посева. В период сбора урожая высота растений нута снизилась по средним данным за три года: у сорта Золотой юбилей-до 31,4 см при раннем посеве и до 30,2 см при среднем посеве и до 27,6 см при позднем посеве; у сорта «Краснокутский-36»-до 30,0 см при раннем посеве и до 29,6 см при среднем сроке снизился до 27,0 см при позднем посеве. Как видите, высота растений уменьшилась, когда доступные ресурсы влаги, используемые растениями, сократились с раннего периода посева до позднего периода посева.

Высота прикрепления нижних бобов у исследуемых сортов также различалась и уменьшалась с раннего посева до позднего посева. В период уборки нута высота крепления нижней фасоли снизилась по средним данным за три года: у сорта «Евразис»-до 22,2 см при раннем посеве и до 21,0 см при среднем сроке, а позже-до 19,3 см.

«Краснокутский-36»  снижается до 20,5 см при раннем посеве и до 20,4 см при среднем посеве и до 18,3 см при позднем посеве. Данные нашего опыта свидетельствуют о том, что одновременно с высотой растений снижается высота прикрепления наиболее ценных нижних бобов до периодов после раннего посева, что ухудшает условия сбора урожая и увеличивает потери зерна нута.

Заключение

В степной зоне Алматинской области  нут -ценная бобовая культура, отличающаяся повышенной засухоустойчивостью, большой устойчивостью к поражению сельскохозяйственными вредителями и болезнями, простотой сбора урожая по отношению к другим бобовым культурам.

Исследования показали, что общая продолжительность вегетационного периода нута сократилась с раннего посева до позднего: у сорта «Евразис» – 82 дня при раннем посеве; 76 дней – при среднем сроке и 70 дней при позднем посеве: у сорта «Краснокутский-36» – 80; 75 и 69 дней соответственно. Эти особенности развития растений, несомненно, повлияли на процесс сбора урожая.

Высота растений варьировала и снижалась с раннего посева до позднего: у сорта «Евразис» -31,4 см при раннем посеве и до 30,2 см при среднем посеве и до 27,6 см при позднем посеве; у сорта «Краснокутский-36»-30,0 см при раннем посеве и 29,6 см при среднем посеве уменьшился до см. при позднем посеве до 27,0 см.Высота прикрепления нижних бобов у исследуемых сортов также различалась и снижалась до срока раннего посева: у сорта» Евразис «-22,2 см при раннем посеве и до 21,0 см при среднем посеве и до 19,3 см при позднем посеве; у сорта «Краснокутский-36» -20,5 см при раннем посеве и ранний при среднем посеве до 20,4 см и при позднем посеве до 18,3 см.При раннем посеве сорт нута «Краснокутский-36» сформировался-в среднем за три года в период начала формирования гороха 22,5 тыс. м2/га, у сорта нута «Евразис» наибольшая площадь листьев в период появления нута в период раннего посева – 21,3 тыс. м2/га.

Проведённые исследования показали, что применение минеральных азотно-фосфорных удобрений в сочетании с обработкой семян ризоторфином оказывает положительное влияние на густоту стояния растений нута. Так, при контрольном варианте средняя предуборочная плотность растений за три года составляла 56,5 шт./м² (принято за 100%), тогда как в варианте с внесением удобрений N20P30 и обработкой семян ризоторфином она увеличивалась до 63,1 шт./м², что составило 111,7% к контролю.

Кроме того, данная агротехническая мера способствовала повышению продуктивности отдельных растений. В контрольном варианте масса зерна с одного растения в среднем за три года составляла 2,12 г (100%), тогда как при совместном применении удобрений N20P30 и обработки семян ризоторфином данный показатель возрастал до 2,66 г, что составляет 125,5% от контроля.

Экологическая оценка влияния абиотических факторов на формирование урожайности новых сортов нута важна для устойчивого развития сельского хозяйства и обеспечения продовольственной безопасности в условиях изменения климата. Эти методы оценки позволяют выбирать новые сорта и оптимизировать их методы ведения сельского хозяйства, что помогает повысить урожайность нута и обеспечить устойчивость сельского хозяйства. Влияние абиотических факторов на урожайность новых сортов нута очень сильное. Поэтому при выращивании новых сортов необходимо учитывать климатические особенности региона, состав почвы и другие абиотические факторы. Используя правильные агротехнические меры, можно повысить урожайность новых сортов и добиться устойчивого развития сельского хозяйства.