Содержание к диссертации
Введение
1. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от технологии выращивания (обзор литературы) 10
1.1. Влияние основных агротехнических приёмов на плодородие почвы, величину урожая и качество зерна озимойпшеницы 10
1.2 Эффективность удобрений, химических и биологических средств защиты;растений, регуляторов роста в технологии возделывания озимойпшеницы 22
1.3 Экологическая оценка применения средств химизации земледелия в технологии возделывания озимой пшеницы .43
2 Условия и методика проведения исследований 58
2:1. Почвенно-климатические условия 58
2:2. Схема опыта и методика проведения исследований 72:
2.3: Агротехника в опытах 80
3. Особенности роста, развитиям формирования продуктивностиразличных сортов озимой пшеницы в зависимости приёмов выращивания 83
3.1. Продолжительность межфазных периодов вегетации 83
3.2: Изменение густоты стояния растений и стеблестоя 94
3.3. Влияние агротехнических приёмов на фотосинтетическую деятельность 106
3.4: Изменение содержания фотосинтєтичєских пигментов нитратредуктазной активности листьев 151:
3.5. Динамика содержания макроэлементов в растениях и их вынос с урожаем 168
3.6. Фитосанитарное состояние посевов 191
3.7. Структура урожая 220
3.8. Урожайность и качество зерна 239
3.9. Экономическая и биоэнергетическая эффективность агротехнологий 269
4. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы при обработке посевов регуляторами роста 279
4.1. Динамика стеблестоя и фотосинтетическая деятельность посевов 279
4.2. Урожайность и качество зерна 291
4.3. Экономическая эффективность применения регуляторов роста 312
Выводы 317
Предложения производству и науке 325
Литертура 327
Приложения 375
- Влияние основных агротехнических приёмов на плодородие почвы, величину урожая и качество зерна озимойпшеницы
- Схема опыта и методика проведения исследований
- Влияние агротехнических приёмов на фотосинтетическую деятельность
- Динамика стеблестоя и фотосинтетическая деятельность посевов
Введение к работе
Актуальность темы. Производство зерна:, является основой сельского хозяйства и.считается важной составляющей:мировой- экономики. Приоритетное значение увеличения производства зерна определяется -его, большой і народнохозяйственной и асоциальной значимостью врешении!проблемы обеспечения населения-хлебом.^другими продуктами питания.
Западное г Предкавказье в значительной? степени представлено Краснодарским! краем, который является одними из крупнейших производителей :зерна в нашей;стране. Валовой* сбор зерна?в крае составляет 35% объема зерна; Южного Федерального округа и; 10% российского зерна.
Основная зерновая культура: на Кубани- традиционно озимая пшеница, которая ежегодно высевается на/ площади; 1,1-1,2 млн. га: Урожайность зерна покраю в; 1985-1990гг. составляла 42; 8 ц/га; а валовой сбор его - 6,5 млн. тонн.
С; начала; 90-х годов, в связи?с:переходом: страны к рыночной экономике имеет место диспаритет цен на.промышленную и^сельско-хозяйственнуюпродукцию. Большинство хозяйств края из-засложного экономического положения стало нарушать рекомендуемые агротех-нологии; что привело к значительному: снижению урожайности і возделываемых культур: Так, урожайность зерна озимой: пшеницы снизилась с:55,4в1990 годущо:29ц/гав-1998; г. приуменьшении: внесения удобрения: соответственно с:244кг до 60 кг действующего: вещества; NPK на: 1 га. Вынос элементов минерального питания в: настоящее время в 5-10 раз:превосходит их;поступление:в почву; поэтому плодородие ее падает.
В связи с этимвозникланеобходимость в разработке альтернативных агротехнологий и приемов; позволяющих повысить реализацию потенциальной продуктивности озимой пшеницы, особенно новых
сортов интенсивного типа по поздним пропашным (Предшественникам; Пршзтомшажньїмиїтак же являются исследования по применению новых рострегулирующих и антистрессовых препаратов, способствующих повышению урожайности* с минимальными затратами труда w средств. Внедрение этих технологий'позволило бы повысить урожайность и качество зерна озимой пшеницы, улучшить экологию- и?получить конкурентоспособную продукцию, что является актуальным> и? приоритетным в развитии зернового хозяйства.
Цель и задачи исследований-решение теоретических и практических вопросов изучения и определения* оптимальных параметров технологиигвыращивания озимой пшеницьь по пропашным; предшественникам; и; обоснования норм средств химизации»земледелия, обеспечивающих повышение уровня^ использования- потенциальной продуктивности новых сортов интенсивного типа, получение планируемых урожаев зерна необходимого качества, воспроизводство почвенного плодородия и охрану окружающей среды.
Достижение поставленной цели включало решение следующих задач:
изучить особенности; роста, развития и* продуктивности: различных сортов озимой пшеницы г в зависимости і от предшественников, уровня плодородия почвы, нормудобрений, систем защиты растений;
исследовать реакцию; растений?озимой^пшеницы, на изменение условий5 выращивания; связанных с комплексным; воздействием* изучаемых агроприёмов; а;также определить долю влияния этих факторов на фотосинтетические и другие показатели;
выявить фитосанитарное состояние агроценоза в зависимости от условийи приёмов'выращивания озимойпшеницы и установить возможность снижения пестицидной нагрузки в нем за счёт ограничения использованияхимических средств защиты, растенийот болезней, вредителей и сорняков;
обосновать и экспериментально установить сроки и дозы обработки озимой пшеницы рострегулирующимипрепаратами;
определить влияние агротехнических приемов и экологических факторов на рост и формирование продуктивности фастений,г накопление основных элементов питания в них и их вынос с урожаем, изменение качественных показателей-продукций;
изучить корреляционные пути взаимосвязи?элементов струк-турьпурожаятриразличных технологияхвыращивания озимой; пшеницы;
определить экономическую и энергетическую эффективность ресурсосберегающих технологий выращивания различных сортов озимой пшеницы.
Научная новизна; Впервые дана; комплексная оценка влияния основных элементов технологии выращивания; озимой пшеницы: предшественников, сортов, системы удобрения и защиты растений-регуляторов ростана величину использованиятотенциальнойтродук-тивности культуры, на урожайность икачество зерна нагфоне различных уровней плодородия почвы.
Теоретически обоснованы и* экспериментально разработаны агроэкологические принципы дифференцированного подхода к выбору, технологии выращивания различныхсортов;озимойтшеницььнашсно-ве оптимизации норм?удобрений; системы защиты растений'иі предшественников на различных уровнях почвенного плодородия.
Выявлена; эффективность применения^ новых рострегулирую-щих препаратов при»выращивании*различных^сортов озимой* пшеницы.
Установлена возможность получения экологически оправданного уровня урожайности^ изучаемых в опыте сортов озимой пшеницы приразличномюочетаниигосновных элементов технологии выращивания по различным предшественникам.
Основные положения, выносимые на защиту:
Т. Агроэкологические аспекты формирования продуктивности* различных сортов озимой'пшеницы в зависимости от предшественников, уровня почвенногоплодородия, нормы удобрения; системзащиты растений: Выявлена корреляционная связь идоли^влияния каждого из этих факторов на величину урожая и качество продукции;
2. Оптимизация содержания ^питательных веществ в растениях
различных сортов озимой1 пшеницы с учетом; предшественников Иі
применяемых удобрений.
3. Ресурсо- и: энергосберегающие технологии! выращивания-
озимой пшеницы в зависимости- от экологических и организационно-
технологических возможностей хозяйства:
4: Возможность снижения пестицидной» нагрузки в агроценозе: за счет повышения устойчивости изучаемых в опыте сортов озимой пшеницы к воздействию: вредных, организмов при? оптимизации г условий для роста и развития растений:
5. Дозы w сроки обработки^ посевов различных сортов озимой пшеницы новыми рострегулирующими?препаратами, обеспечивающими* получение достоверно высоких урожаев^ высококачественного зерна.
Практическая; ценность работы. Результаты, исследований! позволяют рекомендовать хозяйствам * различного уровня экономических т организационно-технологических: возможностей; дифференцированный: подход к выбору технологии выращивания; озимой* пшеницы, обеспечивающий* высокую: её. продуктивность w максимальную рентабельность продукции:
Полученные результаты; работьь являются составной! частью рекомендаций «Особенности- уходаї за посевами озимых колосовых культур зимой иранней. весной 2001 г.» (Краснодар, 2000), «Система удобрения основных полевых культур» (Краснодар, 2001), «Особенно-
сти ухода за посевами озимых колосовых культур зимой и-весной 2002 г.» (Краснодар, 2002) и другие.
Работы по внедрению энерго- и ресурсосберегающих техноло-гий«выращивания«озимойпшеницы и приемов обработки посевов регуляторами роста проводились в учхозах «Кубань» и. «Краснодарское» г. Краснодар в 1995-2000 гг., в ОАО «Племзавод» «Кубань» Усть-Лабинского района, в 1995-1997 гг., ООО «40 лет Октября» Тимашев-ского района в 1995-2002 гг. и внедренььв 1998-2004гг. во многих хозяйствах Краснодарского края.
Озимая пшеница по альтернативным-технологиям: возделыва-лась в крае в последние годы на площади1517 тыс. га. Это позволило получить за счет повышения ее урожайности; общий экономический» эффект в сумме 909 млн. руб.
Сельскохозяйственному производству предложены экономически обоснованные технологии, основанные насохраненииіплодородия почвы, дифференцированном» применении норм минеральных удобрений и системы защиты растений;от сорняков, возбудителей болезней? и> вредителей; обеспечивающие: повышение уровня использования продуктивности культуры и экономики производства зерна.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на международной научно-практической конференции по теме: «Пути повышения; и стабилизации производства* высококачественного зерна» (Краснодар, 2002 г.), ежегодных (1997-2004 гг.) научных конференциях Кубанского государственного аграрного университета; на: заседании научно-методического совета КГАУ при- подготовке и составлении* сборника «Агроэкологический мониторинг в: земледелии Краснодарского края» (Краснодар, 2002 г.), насовещаниях работников АПК края в 2001, 2002 гг. по вопросу технологии: возделывания и. уходаза посевами озимых культур, на зональной научно-практической конференции*
«Совершенствование систем - земледелия' в различных агроландшаф-тахКраснодарского края» (Краснодар, 2004г.).
Публикация результатов* исследований. Материалы диссертации опубликованы в 40\печатных работах, в том числе издано 2 монографии.
Структура;диссертации. Диссертационная;работа: изложена на 491; странице машинописного текста и? состоит из введения, 4 глав, выводов и .предложений производству и-науке. Включает -24'рисунка; 114 таблиц в тексте и; 1/16 в приложениях; Список используемой литературы насчитывает 448"наименования, в том числе 52 иностранных: авторов.
Вклад автора. Автор работы принял.непосредственное участие; в* проведении исследований (1993-2003. гг.) в: качестве: исполнителя^ опыта; и \ руководителя ї и ? исполнителя', опытач 2i Доля шичного участия автора в проведении исследований более 67 %.
Автор глубоко признателен и благодарен?научному консультанту. - доктору сельскохозяйственных наук, профессору МалюгеНіГ. за неоценимую і помощь в разработке программы t. исследований и подготовке данной диссертации, а также.благодарит докторов? с.-х. наук Губанова Я.В., Кравцова^ AIM., кандидатов с.-х.. наук Загорулько А.В:,. КутнякЕ.Г., профессоров! Пикушову Э.А., Василько ВіП., Федулова-Ю:П:, сотрудников кафедры і растениеводства Аветянц Л .XI, Чубарову ВВІ за?помощь в*оформлении*диссертационной работы, проведении1 анализов, учетов и наблюдений в опытах.
Влияние основных агротехнических приёмов на плодородие почвы, величину урожая и качество зерна озимойпшеницы
Сохранение, поддержание и з воспроизводство почвенного плодородия!- одна из первоочередных проблемі сегодняшнего земледелия. Распашка почв, активное применение средств химизации, интенсивное механическое воздействие и другие антропогенные нагрузки приводят к количественным І и качественным? изменениям элементов потенциального и эффективного плодородия.
По данным американских исследователей.потери гумуса в почвах США в:настоящее время.составили:40-50 % от. первоначального его содержания / 155, 322, 407, 4147. Для почв зернового пояса;этой=страны приводятся показатели потери гумуса приї сельскохозяйственном использовании по трем двадцатилетним?периодам: в первый - 25 %, во второй - 10 %, в третий - 7 % / 438 А
Типичные мощные черноземы- европейской части страны, используемые в пашне без применения удобрений,4 из тучных (гумус: 10 %) трансформировались в среднегумусные.(5-7 %) / 787.
Относительные потери гумуса из пахотного слоя выщелоченных черноземов за 50-300 лет использования, составили 3-14 %, из южных черноземов за:период 10-60 лет - 10-21 %, чернозем:типичный потерял за? 10 лет - 16,3 т/га- а чернозем обыкновенный?- 11,8 т/га.гумуса /9, 17, 118, 119, 138, 1427. Ежегодные потери этого ценнейшего вещества.почвы из различных подтипов черноземов составляют 0,5-1,8 т/га / 132, 194, 198, 2047. Из типичного чернозема Украины запас гумуса уменьшается на 0,7-0,9 т/га / 18; 185, 186, 235/, Казахстана- на 1,5 т/га/135, 136, 286/, Сибири-на 1,0-2,5 т/га/352, 362,; 363/. Наиболее активно в процессе деструкции органическое вещество почвы:вовлекается в первые годы после распашки7 249, 284/. Из мощного чернозема Украины за: 100-летнее использование в течении тервых 12 лет после распашки среднегодовые потери? гумуса составили 0,04і % / 77, 185, 235, 3637. В южном черноземе ежегодные темпы убыли гумуса-по десятилетиям определены так : в первом - 1 т/га, во втором - 0,5 т/га ив третьем - 0,4 т/га / 373, 376 /.
Экспериментальные: материалы характеризуют поля севооборотов по потерям органического вещества, следующим і образом: черный; пар - 1,2-1,6 т/га, пропашные - 0,7-1,5 т/га, озимая: пшеница- 0,4-0,7 т/га; яровые и зерновые - 0,5-0,6 т/га / 362, 383 /.
Среди агроприемов; направленных на: сохранение и воспроизводство почвенного плодородия, наряду с почвозащитными и противо-эрозионными:мероприятиями; расширением посева;многолетнихтрав, оптимизация структуры посевных площадей; большое значение имеют органические и минеральные удобрения7 100, 139, 155, 159, 162, 163, 166, 167, 169, 174,426/.
Как показали наблюдения в Каменной Степи/19-.687, Поволжье /215, 249/, Казахстане/ 135, 136, 140/, Сибири /123, 138/, постоянное внесение, в почвы удобрений в 1,5-2,5 раза снижало потери гумуса; поддерживая содержание его на более высоком уровне: по сравнению с почвами; где удобрения после распашки не вносились. Применение невысоких доз навоза не предотвращает полностью потерь гумуса; но значительно снижает их по сравнению с вариантами? без? удобрений: С.С. Трофимов7 3287, А.М: Геркиял / 577 считают, что навоз и другие органические вещества оказывают более сильное действие г на баланс гумуса, чем минеральные удобрения. Однако, это: зависит от дозы удобрения, условий проведения исследований;wт.д. Применение навоза в количестве 10 т/га в течение 40 лет на черноземах Северного Казахстана повышало содержание гумуса по сравнению с исходным на 2-5 % / 136, 286/. Для создания положительного баланса на;черноземах ЦЧО необходимо вносить от 1Т до 20 т/га навоза в год / 67, 108, 330, 380/.
Интенсивная эксплуатация черноземов:Кубани за:последние 35-40 лет привела к существенному изменению плодородия почв: По данным тоследнего тура агрохимического обследования почв, проведенного научными учреждениямикраяв;1986-1990 гг. содержание гумуса в основных типах;черноземов варьирует от 3;0. до; 4;45%. Доля черноземов обыкновенных с: низкой? обеспеченностью: подвижным фосфоромг составляет 9;2 %, средней - 53,1 %, высокой—37,7 %, типичных wвыщелоченных соответственно 6,1; 36,9; 57,0% и 3,7; 35,8; 60,5 %/167/.
Систематическое применение органических удобрений способствует более интенсивному- и более- высокому накоплению гумусовых веществ в черноземах. Применение навоза; на; черноземах выщелоченных позволило получить прирост гумуса до 20 %, на обыкновенных -до 16%, на южных-до 12%/10, 145, 148, 236, 375, 376/.
Экспериментально доказано, что под влиянием удобрений увеличивается доля подвижного и водорастворимого органического вещества почвы / 118, 119, 132, 139, 157, 423, 426 /. Большее поступление свежего навоза способствует в процессе его разложения образованию лабильных соединений; которые служат резервом для минерализации. Интенсивность накопления подвижного органического вещества, в черноземах выше, чем в других почвах.
Объемы производства навозаи компостов в стране, в том числе и Краснодарском: крае сейчас ниже уровня, необходимого для обеспечения бездефицитного запаса? гумуса. Вот почему важным дополнительным инаиболее дешевым источником органических удобрениймо-гут служить пожнивные остатки и, в первую очередь солома колосовых культур 7115, 126; 258, 262/. Установлено, что 1 т соломы по действию на гумусообразование приравнивается к 3,5 тоннам;подстилочного навоза. Однако, при разложении соломы происходит биологическое закрепление растворимых форм азота, в связисчемфастения могут испытывать азотное голодание. Поэтому при запашке соломы в качестве органического удобрения необходимо дополнительно вносить минеральный азот/122, 172,210/.
Значительным резервомхохранения и?воспроизводства;гумуса:в пахотных почвах наряду с почвозащитными? и: противоэрозионными-мероприятиями являются минеральные удобрения: При их; использовании- в корневых: и пожнивных остатках? культур заметно возрастает содержание макро- и микроэлементов; что способствует не только увеличению общего количества;биогенных элементов в почвах, но и. существенно влияет на скорость и глубину трансформации растительных остатков и образование гумуса /10, 66; 148, 322, 330, 335 /. Применение полного минерального удобрения на среднесуглинистых дерново-подзолистых почвах Московской / 73, 176, 200, 352, 394/, Пермской /3177областей; атакже Белоруссии/ 8, 367 однозначно повышало содержание гумуса на 9-36 %. При этом сочетание удобрений с известью, как правило, способствовало росту в 2-2,5 раза темпов накопления органического вещества.
В условиях Сибири на-дерново-подзолистой, почве, применение полного, минерального удобрения (NPK по 25 кг/га д.в.) в течении 37 лет способствовало положительному балансу, гумуса - превышение над контролем составило 15 % / 55, 118; 119, 1237.
Под влиянием;минеральных удобрений,вносимых в течении ЗО-50 лет, содержание гумуса превышает контроль в черноземе выщелоченном і на 5-10 %/167, 168/, в черноземе обыкновенном - на 7-11 %/ 294/, в черноземе южном - на 2-9% / 373, 374/.
При: систематическом? применении? органоминеральных- удобрений содержание гумуса:в черноземах увеличивается по. сравнению с исходным не только в пахотном но иf подпахотном:слоях / 58, 59; 78, 185, 186/.
Схема опыта и методика проведения исследований
Тяжелосуглинистыйг состав обуславливает высокую предельно-полевую влагоемкость и значительныйзапас влаги в осенне-зимний и? ранне-весенний периоды. Промачивание почвы засчет осенне-зимних осадков достигает двух метров а,также значительное; иссушение в. летний? период, предел которого наблюдается В: августе. Влажность: почвы может опускаться до 13-15% и соответствовать, мертвому, запасу; Грунтовые воды залегают натлубине 8-10 ми не влияют напочво-образовательные процессы.
Положительная: особенность обыкновенного чернозема в том, что он не препятствует углублению корневой системы, обладает высоким? плодородием; Ограничивающим?фактором ежегодного получения стабильно высоких урожаев является недостаточная, влагообес-печенность и несвоевременностьвыпадения осадков.
Типичные черноземы имеют благоприятные условия для: возделывания озимой пшеницы ИЇ занимают промежуточное положение по целому:ряду почвенныхпоказателейшежду обыкновенным?ишыщело-ченным черноземом/7/.
Разнообразие; рельефа; и гидрологических? условий; почв Западного Предкавказья, атакже географическое положение г этого региона; обусловливают ряд особенностей? климата: Значительное влияние оказывают на него близость Кавказских гор, Черного и Азовского морей:
По многолетним данным метеостанции Круглик; г. Краснодара; среднегодовая; температура, воздуха составляет 10,8G (приложение: 1), at максимальная может достигать. 40-42С и: приходится на і июль -август. Температура» выше 30С бывает в апреле, мае:и даже в октябре. Переход температуры воздуха через +5С весной совпадает совторой половиной марта - началом апреля. Безморозный период продолжается 185-225 дней- Сумма; активных температур составляет 3400-3600С, что достаточно для вызревания всех выращиваемых в зоне культур.
Зима неустойчивая, с длительными оттепелямиsи кратковременными значительными понижениями температуры. Средняя температура зимнего периода равна - 0,8С: Минимальные температуры могут достигать: -30 -36С. Снежный покров: неустойчив; т высота его, как правило, не превышает 15 см; Продолжительность, периодам со снежным} покровом в среднем не более 40 днейі Заморозки г весной прекращаются в основном во второй декаде апреля и возобновляются осенью в середине сентября. Осень чаще сухая и теплая, среднесуточная температура+10С наблюдается до конца октября.
Основная часть Западного Предкавказья представлена Краснодарским; краем: Центральная,зона; края, где почвенный покров: в основном; представлен черноземом выщелоченным; характеризуется неустойчивым увлажнением. Среднегодовое количество осадков составляет 628 мм; из которых около 360 мм выпадает в период с апреля по октябрь. В течение вегетации-растений часто наблюдаются сухие периоды. Минимальное число днейс осадками приходится на конец лета, максимальное - в: зимние месяцы, причемже только: в виде снега; но и дождя. Осадки летнего периода меньше используются растениями; так как они кратковременные, преимущественно ливневые:иі в условиях высокой? температуры и." низкой относительной г влажности? воздуха усиленно испаряются почвой: Осенью преобладают осадки обложного характера: Гидротермический? коэффициент (ГТК) зоны 0,9-1,2:
Среднегодовая- относительная влажность воздуха составляет 74%. В летний период она? может снижаться до 48%, а в осенне-весеннее время достигать 80% /5/. По количеству выпавших осадков и температурному режиму погодные условия в годы проведения исследований заметно различались (табл. .2.1). Погодные условия 1992-1993. с.х. года в целом можно охарактеризовать как благоприятные для: роста w развития растений? озимой пшеницы сорта Юна В октябре 1992 г. сложились оптимальные условия-для получения дружных: всходов: озимой пшеницы. Осадков; выпало в: 1,4і раза; больше нормы.(76 мм), среднесуточная температура;воздуха была;на: 1 С; выше среднеймноголетней: величины. К окончанию осенней веге-тациш(30.11) посевььхорошо раскустились. Температурный режим декабря, января, февраля-способствовал нахождению озимойпшеницы в состоянии покоя. Весенняя вегетация началась на неделю раньше (16.03) обычных сроков. Умеренно.теплая и влажная;погода во время весенней вегетации; способствовала интенсивному росту вегетативной5 массы. Налив зерна.также проходил пр достаточном?количестве влаги итемпературе на уровне средних многолетних: показателей. Погодные условия-1993-1994 с.-Х; года:были?неблагоприятными; для формирования урожая. Из-за- дефицита: осадков в октябре и аномально низких (-6,2-9,40С)температур;во;2-йіиЗ-й декадах ноября 1993 г., всходы озимой? пшеницы»были получены только в;конце;декабря; Высокая среднесуточная температура!января (в среднем за? месяц +2,8С, а; в дневные: часьі,она;частодостигалаї+14-160С) способствовала? активной вегетации: озимойтшеницы. Февраль: И март характеризовались, неустойчи-воЙ!Погодой; частые: оттепели чередовались с резким І снижением температуры. Количество осадков; выпавших за: период с 1.09.93 по: 31.03:94; составило 409:мм; пригнорме 363 мм.5 Условия увлажнения и: температурный режим; наблюдавшиеся в период от возобновления весенней вегетации до фазы молочной спелостизернаг.
Влияние агротехнических приёмов на фотосинтетическую деятельность
Формирование; высокого урожая обеспечивается; достаточно длительной работой фотосинтетического аппарата Фотосинтез - это основной; биологический процесс, который имеет исключительное значение для обеспечения жизнедеятельности растения; Содержание оптимальных условий для фотосинтеза в зеленом растении способствует его продуктивности:
Выявление взаимосвязей; между технологиями- выращивания,-фотосинтетической І активностью: растений - и \ п родуктивностью посевов в конкретных условиях: среды позволяет моделировать продукционный процесс растений ишаучно обосновать программу агромероприя-тий; направленных на получение высоких и стабильных урожаев /230, 231,232/.
Поэтому одной г из; главных задач по; увеличению: продуктивности! растений является; разработка приемов, позволяющих;увеличить фотосинтетическую продуктивность, а это, возможно, прежде всего, при создании оптимального по размерами длительности работы фотосинтетического аппарата,- который определяется, в: основном; площадью листовой; поверхности. Реально; же увеличение площади листьев можно достигнуть с: помощью; применения удобрений, орошения, средств защиты растений от вредителей; болезней и сорняков и других агротехнических приемов. В то же время при разработке отдельных агротехнических приемов и;для их аргументированного применения В: технологиях возделывания- культур необходимо также иметь, сведения об элементах фотосинтетической деятельности растений, их взаимосвязи с природнымии антропогеннымифакторами:
Проведенные нами;исследования по влиянию какотдельных агротехнических: приемов, так"и;технологий возделывания озимойшше-ницы на; фотосинтетическую деятельность растений показали,- что этот процесс, прежде всего, зависел от площади j л истовой поверхности, которая в свою очередь изменялась в опыте от уровня плодородия почвы, нормы удобрений? системы защиты растений"от вредителей, болезней и.сорняков (табл. 3.10).
Определение индекса листовой поверхности по основным фазами вегетации і позволило отметить, что этот показатель является непрерывно изменяющимся в ходе роста w развития растения; Анализ динамики формирования листовой.поверхности7посевов озимой пшеницы различных сортов показал, что независимо от условий выращивания и- метеорологических условий, процесс формирования листьев имел общие закономерности.
В наших исследованиях индекс, листовой поверхности посева. Максимальная его величина; отмечалась в фазу; колошения; и варьировала у, контрольных растений от 1,92 до 3,10 м?/м , минимальная — вфазу кущения - 0,45-1,00 м2/м? концу вегетации (фаза восковой спелости) площадь листьев сократилась; ві связиі с отмиранием нижних: листьев w составила по сортам на.контроле от 0,15 до 0,30, или;4,8 до 10,4% от максимальной величины, наблюдавшейся в фазу колошения:
Рассматривая динамику площади; листовой» поверхности: по годам; необходимо отметить, что значительное влияние оказали; и погодные условия (приложения 16, 17)
Так, неблагоприятные погодные условия, сложившиеся в 1995 -1996 с. -х. году, обусловили уход в зиму слабо раскустившихся растений, их ослабила и ледяная корка; возникшая на посевах в конце декабря. В результате ИЛП в 1996 году в среднем по фазам вегетации был ниже среднего за три года: вкущение - на 33%, при: выходе в трубку -на-.30%, в колошение - на 20%. Благоприятные погодные условия 1996 - 1997 с.-х. года позволили;сформировать ИЛП наибольший ;за три года; кроме срока? 10 дней после колошения, когда он был ниже, чем в 1995 году из-за жаркой и сухой погоды в начале мая. Значения же ИЛП в 1995 году были близки к средним за і три года, исследований:
Если рассматривать площадь листовой поверхности по годам у сорта Победа 50, то можно заключить, что в целом она?сохранила те же закономерности в распределении площади листьев, что и у других сортов (приложение 17). При этом площадь листьев озимой пшеницы в 1997 году приближалась к средним значениям в опыте, немного превышая их. В 1999 году. ИЛП был немного ниже средних значений.
Что касается 1998 сельскохозяйственного года, то в этом году максимальная площадь листьев на 1 м2 посева наблюдалась в фазу выхода в трубку. Это произошло вследствие более раннего возобновления весенней вегетации (на 7-15 дней раньше средних многолетних сроков), а также из-за высоких температур апреля и мая: (выше средних многолетних на;3,7 и1,5С).
На-формирование площади листовой; поверхности:у. различных сортов озимой пшеницы определенное влияние оказали технологии выращивания. Минимальным:этот показатель в течение всей вегетации был у контрольных растений. Приповышенииуровня плодородия почвы применения удобрений!ассимиляционная:поверхность листьев по сортам увеличивалась (рис. 3.6). Это имеет существенное значение, так как хотя у озимой: пшеницы в усвоении углерода: воздуха г принимают участие все хлорофиллоносные органы растения (листья, стебли, колосья), но наибольшую роль в фотосинтезе играют листья.
Весной, уже в фазу кущения у растений сорта Руфа проявились различия по площади листовой поверхности посева между изучаемыми: вариантами: наименьшей она? была у растений? при экстенсивной технологии: выращивания и-на варианте 002. Интенсификация технологии возделывания озимой пшеницы увеличивала ИЛП, по сравнению; с контролем, при 111- на 35%, при 222 - на 75% и три 333 - на 103%. Внесение средней дозы минеральных удобренийжа варианте 020 и такой же дозы удобрений в;сочетании с гербицидами (022) увеличивало ИЛП на 43 и 50% соответственно. Повышенный фон плодородия почвы (200 и 202) вызывал увеличение ИЛП по сравнению с контролем на 10 и 15%.
В период кущения - выход в трубку идет быстрое нарастание листовой поверхности:растения. В наших опытах увеличение:ИЛП; по сравнению с предыдущей фазой, по сортам:составило до 130%. Внесение минеральных удобрений: обеспечивало как больший прирост площади листьев, так и лучшую их сохранность. К фазе колошения озимая пшеница увеличила, площадь листовой поверхности: посева; еще на 32-87% исформировала наибольший-ИЛП за;весь период вегетации. Самая большая площадь листовой поверхности посева отмечена на; варианте с интенсивной: технологией возделывания 5,32-6,52 м2/м2), а: наименьшая! при экстенсивной: технологии. Внесение средней?дозы удобрений: или:удобрений;в: сочетании: с гербицидами (020,022,220) повышало ИЛП у растений сорта: Руфа, в сравнении с контролем; на53-105%. Снятие засоренности посевов различныхсор-тов гербицидами5 позволяло площади: листовой поверхности; посева увеличиваться на:7,5-9,0%.
Динамика стеблестоя и фотосинтетическая деятельность посевов
Во второй половине вегетации у озимой пшеницы начиналось отмирание нижних, наиболее старых листьев; Исследованиями? Л.М;Дорохова; /47/ установлено, что на высоких фонах; плодородия процесс отмирания; листьев замедлялся, а в ассимиляционной;тканин листьев нижнего яруса, возрастно более старых, значительно повышалось; содержание "слабо связанной", наиболее активной формы хлорофилла. Такая же тенденция прослеживалась и в наших опытах.
На вариантах с беспестицидной; экологически5допустимой и?интенсивной г технологиях ЧПФ увеличивалась; наї 1,68-1;54" г/м2 «сутки (41 43%), по сравнению с периодом»колошение - молочная спелость. Достаточно высокой оставалась продуктивность листьев на фоне повышенного плодородия почвы -1,83-1,90 г/м2 «сутки (45-46%), а также при внесенииs средней?дозы туков на фоне высокого плодородияточвьь -1,61 г/м2 «сутки (49%). Математическая обработка данных пошаговым? регрессионным? методом! показала; что? в наибольшей степени! продуктивная работав листьев была І связана с применением удобрений (табл. 3.18). Доля их влияния составила 29-73%. Значительно меньше доля влияния плодородия почвы - 9-13%. Применение гербицидов- обеспечивало; существенное снижение, засоренности посевов-и?увеличивалоЧПФ во;все;периоды вегетации; озимой пшеницы,- однако наиболее значимо оно было в период выход в трубку - колошение (22%). Таблица? 3118? - Регрессионная» зависимость: чистой- продуктивности і фотосинтеза посевов; озимой; пшеницы, сорта Юнаі от технологии ее выращивания, г/м!«сутки-(1993-1995 гг.)Межфазные) изменения интенсивности: фотосинтеза носили І устойчивый по годам?характер (приложение 24). Поэтому их можно объяснить биологией растения. Так, некоторое снижение ЧПФ в период от начала весенней вегетации до выхода в трубку, по сравнению с последующим периодом (выход в трубку.- колошение), видимо связано с тем, что в это время значительная часть ассимилятов идет на образование и рост корней, масса; которых в расчетах не учитывается. Возможно, сказывается и то обстоятельство, что масса нелистовых органов в этот период невеликаг w общая потребность в ассимилятах не. стимулирует работу ассимиляционного аппарата. Причиной обусловившей заметное снижение; интенсивности фотосинтеза в межфазный период колошение - молочная спелость может служить своего рода биопауза в потреблении ассимилятов, так как рост вегетативных органовв это время уже заканчивается, а абсолютные приросты массы зерна в начале налива очень малы. Кроме этого, на величине ЧПФ в конце вегетации отрицательно сказываются и возрастные изменения ассимиляционного аппарата (изменение структуры хлоропластові уменьшение удельного содержания пигментов в фо-тосинтезирующих органах, ослабление активности ферментов (Ковтун И:И;, Гойса НИ;, Митрофанов В.А., 1990). Показатели: чистой продуктивности фотосинтеза, зависели не только от фазы роста; и раз вития озимой пшеницы, но и от агрометеорологических условий складывавшихся в течение вегетации: В 1994 году в течение марта - июня погодные условия были близки к средней многолетней норме. Интенсивность фотосинтеза:по межфазным г периодам; в целом Іпо опыту имела следующие; показатели: кущение - выход в трубку -6,02 г/м »сутки, выход в трубку - колошение - 6,84 г/м сутки; колошение -молочная спелость - 4,61 г/м2»сутки.! В 1995 году за период от начала!. весенней вегетации до колошения выпало 202 ммі осадков, а среднесуточная температура, воздуха- составила в марте 7,8С, в апреле 12,10С, а в первой половине мая -14,8С. Благоприятные погодные условия в этот период обеспечили максимальный за годы исследований прирост абсолютно сухой массы на единицу листовой поверхности по всем вариантам опыта (в период кущение - выход в трубку - 6,32 г/м2»сутки, а в период выход в трубку-колошение-7,21 г/м2»сутки. Высокие среднесуточные температуры воздуха (20,1 - 23,2G) и: отсутствие осадков во время формирования и налива зерна привели к тому, что ЧПФ в период колошение - молочная спелость снизилась.по сравнению с 1993 и 1994:гг. на 1,29-1,55 г/м2»сутки: Озимая? пшеница на варианте с исходным:уровнем плодородия почвы без применения удобрений и? средств защиты растений:накапливала- на; единицу листовой поверхности значительное количество сухого вещества. В среднем! за вегетацию ЧПФ на- этих: вариантах опыта составила в 1993 г. - 5,93 - 6,45 г/м2»сутки; в 1994 г. - 6,14 г/м2 сутки, и в 1995 г. - 6,18 г/м2«сутки:
По мере повышения уровня плодородия почвы, увеличения нормы удобрения и интенсификации защиты растений площадь листовой поверхности и ФП существенно (на 58,0 - 114,4 %) возрастали, апро-дуктивность фотосинтеза, вследствие ухудшения режима освещенно-сти внутри посева, заметно (на 7,4-27,3 %)снижалась. Так., например, В: среднем за г 1993 - 1995 гг. на контрольном варианте приї ФП 1787 тыс. г/м2»суткиіЧПФ в целом -за; вегетацию составила!6,06 г/м?«сутки-а на опытных вариантах при ФП 2820 - 3831 тыс.м2/га»сутки; ЧПФ за этот же. период была:4,76 - 5,64 г/м2»сутки;Близкие к этим значениям величины фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы вза-висимостиот приемов её выращивания полученынами ив отдельные годы исследований; что;подтверждается данными других авторов; (Ни-чипорович АА, 1988, Кумаков В-А, 1969).
