Содержание к диссертации
стр.
ВВЕДЕНИЕ 5
I. БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ И НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ
ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО УРОЖАЯ 11
ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Особенности роста и развития, зависимость уровня урожайности от фотометрических и климатических показателей
Обоснование уровня урожайности яровой пшеницы в регионе по фитометрическим показателям, биоклиматическому потенциалу, 18 влагообеспеченности и тепловым ресурсам
1.3. Зависимость урожайности от осадков и суммы эффективных температур в период вегетации в годы исследований
1.4. Элементы питания и урожайность 43
2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Почвенный покров и почвы опытных участков региона 47
Методика полевых опытов и лабораторных исследований 54
3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КУЛЬТУРЫ ЯРОВОЙ
ПШЕНИЦЫ И ОЦЕНКА ЕЕ СЕЛЕКЦИОННО-ГЕНЕТИ- 58
ЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА В РЕГИОНЕ
Характеристика возделываемых сортов яровой пшеницы в ,^ регионе
Развитие растений, урожайность, структура урожая и качество „_ зерна
Энергетическая оценка 85
4. ОСНОВНАЯ ОБРАБОТКА ПОЧВЫ ПОД ЯРОВУЮ ПШЕНИЦУ 89
4.1. Агрофизические свойства почвы 98
Запасы продуктивной влаги 100
Питательный режим 104
Развитие растений 109
4.5. Засоренность посевов и повреждаемость растений вредителями и болезнями
Урожайность. Структура и качество урожая 119
Экономическая и энергетическая оценка 124
5. ОПТИМИЗАЦИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ 130
Рост и развитие растений 143
Урожайность, структура урожая и оплата единицы удобрений 150
Качество зерна 153
Вынос и использование элементов питания 154
Энергетическая оценка 156
Сроки внесения азотных удобрений 157
Рост и развитие растений 160
Урожайность, структура урожая и качество зерна 167
Энергетическая и экономическая оценка 170
5.7. Использование различных форм азотных удобрений 171
Рост и развитие растений 173
Урожайность, структура урожая и качество зерна 176
Энергетическая и экономическая оценка 180
6. СРОКИ ПОСЕВА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ 185
Фенологические наблюдения 191
Динамика густоты стояния 193
Засоренность посевов, повреждение вредителями 198
Показатели продуктивности посевов 201
Урожайность и оплата 1 кг. д.в. удобрений 213 6.7. Экономическая эффективность выращивания яровой пшеницы 219
7. НОРМЫ ВЫСЕВА СЕМЯН 223
7.1. Развитие растений при различных нормах высева в зависимости
от способов основной обработки почвы, использования 238
удобрений и сроков посева
7.2. Накопление органической массы, развитие листовой поверхности, ЛФП, ЧПФ, содержание хлорофилла
259
7.3. Расход воды и вынос питательных веществ 277
Урожайность яровой пшеницы при различных нормах высева ~R,-семян
Качество зерна 301
Вынос элементов питания 310
7.7. Энергетическая оценка и экономическая эффективность 316
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 328
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ 333
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 335
ПРИЛОЖЕНИЯ 378
Введение к работе
Актуальность темы. Увеличение производства высококачественного зерна яровой пшеницы в настоящее время является одной из важнейших задач агропромышленного комплекса Российской Федерации и Республики Татарстан. Несмотря на принятые организационные, агротехнические и экономические меры пока не достигнута стабильность урожаев в РФ (1996 г. - 1,36 т/га, 1997-1,70; 1998 -1,03 и 1999 -1,34 т/га), в РТ (1999 - 1,28 т/га, 2000 - 2,0, 2001 - 3,71 и 2002 - 3,46 т /га). Но значительная часть зерна яровой мягкой пшеницы, заготавливаемого в республике, по качеству не отвечает требованиям высших товарных классов, что снижает рентабельность его производства. Между тем многолетними исследованиями научно-исследовательских учреждений доказано, что почвенно-климати-ческие условия республики позволяют выращивать продовольственное зерно яровой пшеницы с высокими технологическими качествами: с содержанием клейковины не менее 23% и выше (28-34%) первой и второй группы качества, с натурой 750 г/л, со стекловидностью не ниже 60%.
Практика производства и заготовок продовольственной пшеницы передовыми хозяйствами республики доказывают реальность этой задачи. Однако, биоклиматический потенциал республики пока используется недостаточно. Есть факторы, лимитирующие урожайность и качество зерна (недостаточная влагообеспеченность и уровень питания растений).
В настоящее время назрела необходимость адаптивного ведения растениеводства с подбором соответствующих сортов, наиболее полного использования биоклиматического потенциала местности.
Технология возделывания сорта должна быть направлена на более полную реализацию потенциальных возможностей сорта, формировать эффективный экономический уровень урожайности наилучшего качества.
6 Разработка современных систем удобрений сельскохозяйственных
культур, в том числе яровой пшеницы, предполагает максимально полное удовлетворение потребностей растений в макроэлементах, на основе комплексной оценки содержания элементов минерального питания в почве и потребления их растительными организмами. При этом важнейшей теоретической и прикладной задачей остается поиск оптимальных норм, сроков применения удобрений, с учетом конкретных почвенно-климатических и организационно-хозяйственных условий аграрного производства.
В увеличении урожайности яровой пшеницы и повышении эффективности применяемых способов основной обработки почвы важная роль принадлежит разработке рациональной системы обработки почвы в связи с освоением новых систем земледелия.
С учетом конкретных почвенно-климатических условий зоны основная обработка почвы под яровую пшеницу должна претерпевать определенные изменения.
Установлено, что урожайность и технологические качества зерна яровой пшеницы изменяются под влиянием климатических и почвенных факторов. Применяя разные сроки сева, дозы и виды минеральных удобрений, можно регулировать эти факторы, создавая условия для формирования высокого урожая с хорошими технологическими качествами.
Изучение вопроса о нормах высева имеет давнюю историю, но и ныне остается одним из наиболее актуальных в сельскохозяйственной науке и практике. Основой современной постановки этой проблемы является вопрос об изменении площади питания растений при улучшении питательного и водного режимов почвы в связи с освоением системы земледелия, совершенствованием и дифференциацией способов обработки почвы, сроков посева, систем удобрений, внедрением новых сортов и передовых технологий.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом Казанской государственной сельскохозяйственной академии (номер регистрации ОЦ. 032; 68004268). На основании 21-летнего исследования (1982-2002 гг.) проведен анализ роли основных экологических факторов формирования урожаев яровой пшеницы и разработаны практические приемы их регулирования с целью получения более высоких и устойчивых урожаев яровой пшеницы высокого качества в условиях лесостепи Поволжья, что и определило актуальность работы.
Цель и задачи исследований. Целью исследований явилось теоретическое обоснование и разработка приемов регулирования продуктивности яровой пшеницы и повышение качества ее зерна на основе дифференциацией способов основной обработки почвы, уровня плодородия почвы, сроков посева и оптимизации густоты стеблестоя для условий лесостепи Поволжья.
Цель работы предопределила следующие конкретные задачи:
- изучить роль основных экологических факторов в формировании
урожая яровой пшеницы;
- оценить селекционно-генетический потенциал сортов яровой
пшеницы в лесостепи Поволжья;
определить влияние способов основной обработки почвы на разных уровнях питания на рост и развитие растений, урожайность, ее структуру и качество зерна;
установить характер воздействия минерального питания при различных методах расчета норм удобрений, сроков внесения и использования разных форм азотных удобрений на формирование урожая и качество зерна;
изучить особенности формирования стеблестоя, роста и развития, фотосинтетической деятельности растений в зависимости от сроков посева и фона питания;
- выявить оптимальные нормы высева в зависимости от фона питания,
способов основной обработки почвы и сроков посева;
- дать экономическую и энергетическую оценку изучаемых приемов.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Поволжья, на основе
анализа природных ресурсов и генетического потенциала сортов, систем оптимизации минерального питания растений, густоты стеблестоя, сроков посева и способов основной обработки почвы разработаны экологически безопасные, ресурсосберегающие технологии получения высоких урожаев зерна яровой пшеницы хорошего качества.
выявлена роль расчетных доз минеральных удобрений, различных форм и сроков использования азотных удобрений (на фоне фосфорно-калийных) в повышении продуктивности и улучшении качества зерна яровой пшеницы;
изучено на фоне современного комплекса агротехники значение наиболее распространенных методов расчета удобрений в получении выслких урожаев;
впервые установлены оптимальные нормы высева новых для региона сортов яровой пшеницы в зависимости от фона питания, сроков посева;
- выявлено преимущество ранних сроков посева в повышении
урожайности и качества зерна;
- впервые установлены оптимальные параметры показателей фото
синтетической деятельности посевов и структуры урожая для новых сортов
региона, которые использованы при составлении моделей высокопродуктив
ных посевов.
Практическая значимость работы заключается в разработке научно-обоснованных технологий получения высоких урожаев яровой пшеницы с хорошими хлебопекарными качествами, что повышает рентабельность ее производства в условиях рынка.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку во всех агроэкономических зонах '. Республики Татарстан и рекомендации, вытекающие из диссертационного материала, обсуждены на НТС Госагропрома РТ (28.03.1987), предложены для внедрения в сельскохозяйственное производство, а также использованы при разработке системы земледелия республики. Основные результаты исследований опубликованы в центральных научных журналах, материалах международных научных и научно-практических конференций, сборниках научных работ, в практических рекомендациях по производству продовольственного зерна яровой мягкой пшеницы в Республике Татарстан.
На основе полученных экспериментальных данных опубликовано 39 'научных работ.
Апробация работы. Материалы исследований доложены на научных конференциях Казанской ГСХА (1982-2003 гг.), региональных научно-практических конференциях (по биологии и агротехнике пшеницы), посвященной 100-летию со дня рождения А. И. Носатовского (Краснодар, 1983); на II Межведомственной молодежной научной конференции «Проблемы рационального использования и охраны почв» (Ленинград, 1983); VIII научно-практической конференции молодых ученых (Кинель, 1983; Москва, 1985; Пермь, 1989); на научной конференции почвоведов, агрохимиков и земледелов Среднего Поволжья и Урала (Казань, 1995); научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора С. И. Андреева (Чебоксары, 2000); на международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития прикладных исследований и пути повышения их эффективности в сельскохозяйственном производстве» (Казань, 2000); на научно-практической агрономической конференции Республики Татарстан (Казань, 2001); на международной конференции «Роль почвы в формировании ландшафтов», посвященной 75-летию кафедры почвоведения Казанской ГУ (Казань, 2003).
На защиту выносятся следующие положения:
на основе анализа проведенный исследований показана возможность получения в условиях лесостепи Поволжья урожаев зерна мягкой яровой пшеницы 4-6 т/га в зависимости от природно-климатических условий региона и генетического потенциала сортов;
особенности формирования урожайности и качества зерна современных сортов яровой пшеницы, обладающих большими потенциальными возможностями в условиях региона;
— урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы может быть
отрегулирована с помощью расчетных доз удобрений, выбора системы
основной обработки почвы, ранних сроков посева с оптимальными нормами
высева;
— энергетическая и экономическая оценка лучших вариантов
технологий, рекомендуемых производству.
За оказанную помощь автор искренне признателен научному консультанту, заслуженному деятелю науки РФ, заслуженному агроному РТ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Хабибрахманову Х.Х., заслуженному агроному Российской Федерации и Республики Татарстан, профессору ІСГСХА К. Г. Шамсутдиновой; заслуженному деятелю науки РФ, доктору биологических наук, профессору Ф. Д. Самуилову, а также сотрудникам кафедры растениеводства.
Похожие диссертации на Агробиологические основы формирования высококачественного урожая яровой пшеницы в лесостепи Поволжья
