Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 10
1.1. Влияние поздних некорневых подкормок азотными удобрениями на продуктивность посева и качества зерна озимой пшеницы 10
1.2. Роль микроэлементов в жизни растений и эффективность микроудобрений 15
1.3. Эффективность гумата натрия на посевах зерновых культур 25
1.4. Влияние регуляторов роста на формирование урожая и качество зерна пшеницы 27
2. Условия и методика проведения исследований 34
2.1. Методика проведения исследований 34
2.2. Почвенно-климатические условия и система агротехники в опыте 37
2.3. Метеорологические условия и характеристика вегетационного периода в годы проведения исследований 41
3. Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность посева озимой пшеницы в зависимости от некорневого внесения микроэлементов, азота, гумата натрия и регуляторов роста 44
3.1. Сохранность и выживаемость растений в посеве в зависимости от метеорологических условий и изучаемых агроприемов 44
3.2. Динамика формирования листовой поверхности и накопления биомассы посевом озимой пшеницы 47
3.3. Фотосинтетический потенциал и динамика чистой продуктивности фотосинтеза посева озимой пшеницы 54
4. Структура урожая и урожайность озимой пшеницы 63
4.1. Влияние изучаемых факторов на структурные элементы урожая озимой пшеницы 63
4.2. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от изучаемых факторов и климатических условий 76
5. Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от некорневого внесения микроэлементов, азота, гумата натрия и регуляторов роста 86
6. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы в зависимости от изучаемых факторов 108
6.1. Энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы... 108
6.2. Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы 113
Выводы 118
Предложения производству 123
Список литературы 124
Приложения 148
- Влияние поздних некорневых подкормок азотными удобрениями на продуктивность посева и качества зерна озимой пшеницы
- Методика проведения исследований
- Сохранность и выживаемость растений в посеве в зависимости от метеорологических условий и изучаемых агроприемов
- Влияние изучаемых факторов на структурные элементы урожая озимой пшеницы
Введение к работе
Актуальность темы. Озимая пшеница - одна из важнейших сельскохозяйственных культур, способная внести большой вклад в решение проблемы увеличения производства зерна. Эта культура обладает высоким потенциалом урожайности и, в большинстве регионов России, при благоприятных условия возделывания, обеспечивает более высокие урожаи, чем яровая. Это объясняется биологическими особенностями озимой пшеницы, дающими ей преимущества перед яровой пшеницей.
Условия осенней вегетации в нашем регионе довольно благоприятны для прохождения фаз закаливания растений озимой пшеницы, снеговой покров достаточен для хорошей перезимовки. Одним из преимуществ озимой пшеницы является то, что подготовительный период перехода верхушечных меристем от вегетативного развития к генеративному, когда определяются размеры соцветия, у нее происходит осенью. В связи с этим формирование соцветия идет в весенний период, когда влаги в почве достаточно, и, поэтому, засухи наносят ей меньше вреда, чем яровой пшенице. Кроме того, озимая пшеница значительно полнее яровых культур использует запасы влаги в почве потому, что на начало весенней вегетации она уже имеет хорошо раскустившиеся растения с мощной корневой системой, а также, в целом, у нее более продолжительный период вегетации (Филимошин Ф. А., 1950, Краснова Л. И., 2003).
Как показывают исследования, климатические условия Оренбуржья, а также валовые запасы элементов питания могут обеспечить, при их благоприятном сочетании, урожаи до 5,0 - 6,0 т с 1 га (Абаимов В.Ф., 1985; Ряховский А.В., 1992; Ряховский А.В. и др., 2008). Фактические же урожаи составляют 1,5 - 2,5 т с 1 га, что является следствием недостатка влаги и подвижных форм питательных веществ. Вследствие этого, для более полной реализации потенциала сельскохозяйственных культур на современном этапе необходимо создание гибких наукоемких технологий возделывания, которые, несомненно, позволят увеличить валовые сборы зерна (Кирюшин В.И., 2000;
Часовских Н.П., 2005; Гордеев А.В. и др., 2007; Яшутин Н.В., 2007). Для этого необходима разработка различных агротехнических приемов, применительно к различным этапам органогенеза, и использование удобрений является здесь одним из ведущих факторов повышения урожайности. Создание оптимальных условий питания растений, обеспечивающих формирование высокого урожая с хорошим качеством продукции и охрану окружающей среды, является главной задачей системы удобрений, центральное место в которой занимают азотные удобрения. Именно на них особенно сильно отзываются современные сорта, что связано с дефицитом азота в почве (Василенко И.И., 1986; Сандухадзе Б.И., Журавлева Е.В., 2008).
Исследования подтверждают большую роль азотных удобрений в формировании урожая. Так в работах Тарана М.Г. (1988), Адрианова С.Н. с соавторами (1993), а также Прошкина В.А. и Смирнова А.П. (1994) показано, что на долю азота в увеличении урожайности приходится от 33,5 до 48,0 %. Сильная корреляция между величиной урожая и действием азотного удобрения отмечена и Шубиным О.А. (2007) в условиях Западной Сибири.
Вопрос о микроэлементах является важной частью большой общей проблемы минерального питания. Их дефицит в почве может препятствовать получению наибольшего эффекта от применения основных минеральных удобрений в связи с тем, что недостаток микроэлементов приводит к нарушению важнейших биологических процессов в организме растения. Микроэлементы, прежде всего, изменяют биохимическую направленность обмена веществ в растениях, связанную с активностью ферментов. Знание особенностей адаптивных реакций позволяет за счет дифференцированного использования микроэлементов лучше регулировать ростовые процессы растений с целью обеспечения устойчивого роста урожайности (Жученко А. А., 1990).
Немаловажное значение в современном сельскохозяйственном производстве имеет использование регуляторов роста, позволяющих
направить рост и развитие растений в необходимую сторону (Ковалев В.М., 1997). Вместе с тем, влияние на растение регуляторов роста и подвижность микроэлементов в значительной мере определяют почвенно-климатические и агротехнические условия (Школьник М.Я., 1974, Анспок П.И, 1990). В Оренбуржье на посеве озимой пшеницы эффективность некорневого внесения таких регуляторов роста, как Альбит, Эпин, Циркон, Крезацин, а также гумата натрия и внесения в поздние фазы роста и развития меди, селена и йода совместно с азотом, не изучалась. В связи с этим, является целесообразным изучение данных агротехнических факторов применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям степной зоны Южного Урала.
Цель исследований. Основной целью исследований являлось выявление возможности повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы путем некорневого внесения регуляторов роста, гумата натрия и микроэлементов в чистом виде и в смеси с азотом.
Задачи исследований:
Выявить влияние поздних некорневых подкормок селеном, медью, йодом, а также их смесями, в том числе с азотом, на урожайность и качество зерна озимой пшеницы;
Изучить влияние некорневого внесения в конце кущения - начале выхода в трубку таких регуляторов роста, как Альбит, Эпин, Циркон, Крезацин, а также их смесей с медью на урожайность и качество зерна озимой пшеницы;
Выявить на посеве озимой пшеницы эффективность некорневого внесения гумата натрия и, в качестве антидепрессантов, регуляторов роста Эпина и Циркона, а также их смесей с гуматом натрия в период формирования и налива зерна;
Изучить фотосинтетическую деятельность посева озимой пшеницы в зависимости от вида и сроков некорневого внесения регуляторов роста, микроэлементов в чистом виде и в сочетании с азотными удобрениями,
гумата натрия, изменение ее в онтогенезе, взаимосвязь ее с продуктивностью посева, а также определить влияние изучаемых факторов на формирование структуры урожая;
5. Дать энергетическую и экономическую оценку технологических приемов возделывания озимой пшеницы.
Научная новизна. Впервые на черноземах южных Оренбургской области в полевых опытах изучены процессы формирования урожая и качества зерна озимой пшеницы в зависимости от различных сроков некорневого внесения регуляторов роста, гумата натрия, микроэлементов и их смесей, в том числе с азотными удобрениями.
Изучена фотосинтетическая деятельность посева озимой пшеницы и изменение ее в онтогенезе под влиянием изучаемых факторов, выявлена взаимосвязь урожайности с показателями фотосинтетической деятельности посева озимой пшеницы и элементами структуры урожая, выделены показатели структуры посева в наибольшей степени, влияющие на его продуктивность.
Определены наиболее эффективные регуляторы роста,
микроэлементы и их смеси, в том числе с азотными удобрениями, установлены оптимальные сроки их некорневого внесения, а также влияние на качество зерна, дана энергетическая и экономическая эффективность изучаемых факторов.
Выяснено, что при некорневом внесении регуляторов роста в конце кущения - начале выхода в трубку наиболее эффективным препаратом был Эпин, повысивший урожайность на 0,23 т с 1 га. При внесении регуляторов роста в период формирования и налива зерна наибольшая продуктивность посева была отмечена при внесении смесей Циркона с Гуми-30 в начале колошения. Прибавка урожайности на этом варианте составила 0,26 т т 1 га. При использовании поздних некорневых подкормок микроэлементами, их смесей, в том числе с азотными удобрениями, наибольшее положительное влияние на продуктивность посева озимой пшеницы оказала некорневая
подкормка смесью селена, меди и азота в начале колошения, где прибавка урожайности составила 0,28 тс 1 га или 10,9 %.
Практическая значимость работы. Производству рекомендованы эффективные приемы использования в технологии возделывания озимой пшеницы регуляторов роста, гумата натрия, микроэлементов, их смесей с азотом, обеспечивающие повышение урожайности на 0,23-0,28 т с 1 га высококачественного зерна.
Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в СПК «Приуральский» Оренбургского района и в СПК «Матвеевский» Матвеевского района Оренбургской области на площади 890 га. Экономическая эффективность, подтвержденная актами внедрения, составила 971,96 - 1070,11 рублей с гектара.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Особенности действия некорневого внесения регуляторов роста,
гумата натрия, микроэлементов и их смесей, с том числе с азотными
удобрениями и регуляторами роста на фотосинтетическую деятельность
посева озимой пшеницы.
Влияние изучаемых факторов на элементы структуры урожая, определение показателей структуры посева в наибольшей степени, влияющие на его продуктивность.
Комплексная оценка воздействия метеорологических условий, сроков некорневого внесения регуляторов роста, гумата натрия, микроэлементов и их смесей, в том числе с азотом, на качество зерна.
4. Влияние различных сроков некорневого внесения регуляторов
роста, гумата натрия, микроэлементов и их смесей, в том числе с азотными
удобрениями, на урожайность озимой пшеницы в зависимости от
метеорологических условий.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по гос. бюджетной теме: «Разработка биологических и агрофизических методов восстановления
плодородия почв и управление продуктивностью агроэкосистем в условиях Южно-Уральского региона». Гос. номер регистрации 01200105541.
Апробация работы. Материалы исследований докладывались на региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 2006-2008 гг.), заседаниях ученого совета агрономического факультета, на расширенных заседаниях кафедры ботаники и физиологии растений Оренбургского ГАУ (2005-2008 гг.).
По материалам исследований опубликовано 8 статей, в том числе в рецензируемых изданиях - 4.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, списка использованной литературы и приложений.
Работа изложена на 147 страницах, содержит 44 таблицы. Список цитируемых источников включает 216 наименований, в том числе 8 иностранных авторов, приложения размещены на 52 страницах.
Влияние поздних некорневых подкормок азотными удобрениями на продуктивность посева и качества зерна озимой пшеницы
Сбалансированное питание растений в течение всей вегетации позволяет более эффективно расходовать естественное плодородие почвы, уменьшая долю азота почвы в формировании урожая, и более экономно использовать азотные удобрения, значительно сократить не производственные потери азота (Глуховский А.Б., 1974; Мосолов И.В., 1979; Кореньков Д.А. и др., 1985; Tiessena K.H.D. and oth., 2008).
Внесение азотных удобрений в период летней вегетации проводится на озимых культурах в виде некорневых подкормок. Такой вид внесения удобрений имеет свои преимущества и недостатки. Как указывает Мацков Ф.Ф. (1955), некорневая подкормка позволяет избежать иммобилизации вносимых элементов питания, дает эффект при наличии сухого поверхностного слоя почвы, требует меньшее количество удобрений. При таком виде внесения удобрений питательные вещества вводятся непосредственно в листья, то есть в те органы, где они используются. Это имеет большое значение для зон с недостаточным увлажнением. Павлов А.Н. (1984) отмечает, что при достаточном количестве подвижного азота и влаги в почве в период налива зерна решающая роль в снабжении зерна азотом принадлежит корневой системе, а при недостатке азота и влаги в почве азот в зерно поступает в основном из вегетативных органов. В качестве недостатков некорневого питания Мацков Ф.Ф. (1955) называет большое количество воды, используемой при внесении азота, и зависимость от погодных условий. В целом же, целесообразность подкормок, как и других элементов агротехники, должна исходить из их экономической эффективности.
Различная эффективность подкормок на посеве озимой пшеницы в зависимости от почвенно-климатических условий, сорта и агрофона подтверждается многочисленными исследованиями. Так, результаты, полученные Сандухадзе Б.И. и Журавлевой Е.В. (2008), подтверждают различную реакцию сортов на удобрения. Многие авторы отмечают, что, оптимальные сроки внесения удобрений по фазам роста и развития растений будут определять, прежде всего, почвенно-климатические условия (Кореньков Д.А., 1973; Войтенко СИ., 1986; Симакин А.И. и др., 1987; Гармашов В.Н и др., 1993).
Видимо, в связи с этим, разными исследователями получены неоднозначные результаты по влиянию поздних азотных подкормок на продуктивность посева озимой пшеницы. Так, в условиях лесостепи Заволжья на посеве озимой пшеницы некорневая подкормка (N30) под налив зерна по разным фонам основной обработки почвы повышала урожайность, в среднем за 2004-2006 годы, до 1,3 ц/га (Салтыкова О.Л., 2008). На опытном поле Донского ГАУ на разных фонах внесения удобрений отмечено увеличение урожайности озимой пшеницы, при подкормках в начале колошения, до 1,4 ц/га и при подкормках в молочную спелость - до 1,1 ц/га (Черепанов А.В., 2001). В условиях Волгоградской области некорневая подкормка посевов мочевиной в фазе колошение-цветение увеличивала урожай двух сортов озимой пшеницы - Дон 93 и Дон 95, при этом по сорту Дон 95 прибавка была достоверной (Филин В.И., Кузин А.Г., 2007).
Повышение урожайности озимой пшеницы под действием поздних азотных подкормок, в том числе с одновременным увеличением содержания белка, отмечено и другими авторами (Кореньков Д.А., 1961; Тучашвили СМ., 1971; Толстоусов В.П., 1974; Коданев И.М., 1976; Гольдварг Б.А. и др., 1993; Расулов Б.Р. и др., 2007; Бархатова О.А., 2008).
В работах отмечено, что на эффективность некорневых подкормок влияли условия питания. Так, в исследованиях Пронина М.Е. и Минеева В.Г. (1964) на фоне без удобрений некорневые подкормки (Ni5) в фазу колошения и в фазу цветения повышали урожайность озимой пшеницы, соответственно, на 2,0 и 2,1 ц/га, а на удобренном фоне от подкормки в колошение эффект был ниже, прибавка составила 1,5 ц/га. Кроме того, отмечено, что подкормка растений мочевиной поддерживает на высоком уровне содержание хлорофилла до молочной спелости, повышает величину фотосинтетического потенциала (Баранина И.М., Унку И.М., 1983; Бильдиева Е.А., 2008).
В других исследованиях показано, что азотная подкормка не способствовала росту урожая зерна или повышала его незначительно (Ленточкин A.M. и др., 2002). Вместе с тем, подкормка благоприятно влияла на показатели качества зерна в условиях Кубани (Васюков П.П. и др., 2006), в условиях Тамбовской области (Булаткин Г.А.,1975), а также в условиях Курской области и Молдавии (Баранина И.М., Унку И.М., 1983; Карпинец Т.В., Дубовик Д.В., 2001). Аналогичные результаты отмечены и в других работах (Годунова К.Н. и др., 1969; Шагаев В.Я., 1975; Пак В.Г., 1978; Буденный Ю.В. и др., 1986; Блинова О.А., 2007; Дулов М.И., Блинова О.А., 2007; Левкин В.Н., 2007).
В некоторых исследованиях, при повышении качества зерна, было отмечено негативное влияние поздних подкормок на урожайность озимой пшеницы. Так, например, по сравнению с контролем, при некорневой подкормке мочевиной в фазу колошения было отмечено некоторое снижение урожайности озимой пшеницы в исследованиях ГНУ «НИИСХ Юго-Востока» (Маркелова Т.А., Лощинина Л.П., 2006), в условиях Украины (Жемела Г.П., Лященко А.И., 1991).
Что касается качества зерна, то оно зависит от запаса пластических веществ в верхних листьях в период налива зерна, так как формируется во второй половине вегетации (Воллейдт Л.П., 1966). При использовании N15 выявлено, что в большем количестве в зерне обнаруживался азот, внесенный в поздние фазы роста и развития растений, хотя в формировании качества зерна принимает участие и азот, поступивший в растение в более ранние фазы (Воллейдт Л.П., Кузнецова С.С., 1974). Это было подтверждено и более поздними исследованиями (Волллейдт Л.П., Мяделец П.С., 1977). При этом Муравиным Э.А. с соавторами (1978) показано, что поступление в растения азотных удобрений при поздних некорневых подкормках полностью заканчивается в впервые сутки после их проведения. Значительное влияние на качество зерна при распределении азота по фазам роста и развития отмечено и другими авторами (Дуда Г.Г. и др., 1985; Атрашкова Н.А. и др., 1984; Ториков В.Е., 1991; Котлярова О.Г., Доманов М.Н., 2002; Лазарев В.И., Старикова Г.И., 2003).
Методика проведения исследований
Для решения поставленных задач использовались полевые и лабораторные опыты. Исследования проводились в 2005-2008 годах на учебно-опытном поле Оренбургского ГАУ в семипольном зернопаропропашном севообороте. Объект исследований - районированный сорт озимой пшеницы Оренбургская 105. Учетная площадь делянки - 48-100 м . Норма высева — 4 млн. всхожих зерен на 1 гектар. Исследования проводились в трех опытах.
Медь использовали в форме сульфата меди (CuSQ ) - 0,30 кг препарата на 1 гектар; селен - в форме селенистокислого натрия (Ка28еОз) -0,0025 кг препарата на 1 гектар; йод — в форме йодистого калия (KI)- 0,2 кг/га; азот - в форме карбамида (CO(NH2)2) - 30 кг/га действующего вещества на 1 гектар. Эпин использовали в дозе 50 мл, Циркон — 20 мл, Альбит - 30 г, Крезацин - 6 г препарата на 1 гектар. Гуми-30 применяли в дозе 60 г действующего вещества на 1 гектар.
В исследованиях проводились следующие учеты и наблюдения: 1. Начало и полное наступление фенологических фаз развития растений по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971). 2. Полевая всхожесть, сохранность, выживаемость растений за период вегетации. Учет густоты стояния растений проводился на каждой делянке двух не смежных повторностей на четырех площадках по 0,25 м2. 3. Влажность почвы определялась термостатно-весовым методом. 4. Биологический урожай определялся методом пробных площадок по методике Госсортосети (1971). 5. Перед уборкой растения с площадок убирались с корнями в пробные снопы, при анализе которых подсчитывалось количество растений, общее количество и количество продуктивных стеблей. Сноп обмолачивали, а полученное из него зерно очищали и взвешивали. Массу зерна с одного колоса вычисляли делением массы зерна снопового образца на количество продуктивных стеблей. Среднее количество зерен в колосе вычисляли по формуле: X = У100/Ф, где У - масса зерна с 1 колоса, г; Ф - масса 1000 зерен, г. 6. Для определения динамики роста площади листьев, прироста сухого вещества и чистой продуктивности фотосинтеза брали пробы по 20 растений с 2-х не смежных повторностей в каждой фенофазе. Площадь листьев определяли методом высечек, чистую продуктивность фотосинтеза - по формуле Кидда, Веста и Бриггса (Ничипорович А.А., 1961). 7. Учет урожая проводили по делянкам сплошным методом комбайном «Сампо 130». 8. В образцах зерна, отобранных после уборки урожая, определяли массу 1000 зерен по ГОСТ 12042-80; натуру зерна по ГОСТ 10840-80; выход и качество сырой клейковины по ГОСТ 13568.1-68; определение реологических свойств теста с применением альвеографа по ГОСТ Р 51415-99, определение водопоглощения и реологических свойств с применением фаринографа по ГОСТ Р 51404-99. 9. Статистическая обработка данных проводилась по Доспехову Б.А. (1985) с использованием приложения Microsoft Exsel, а также программ STATGRAPHICS Plus Version 5.1, STATISTIKA 5.5. 10. Экономическая эффективность возделывания озимых культур определялась расчетно-нормативным методом. Энергетическая оценка результатов опыта дана по Лухменеву В.П. с соавторами (1988).
Территория учебно-опытного поля ОГАУ расположена в юго-восточной части Оренбургского Предуралья и входит в состав Оренбургского административного района. Она представляет собой волнисто-увалистую равнину, лежащую на высоте от 200 до 400 м над уровнем моря, расчлененную эрозионными долинами и оврагами. Почти по середине Южного Приуралья проходит возвышенность Общий Сырт, водораздельные увалы и гряды которого чередуются с обширными выровненными пространствами террас крупных рек.
Оренбургская область отличается континентальностью климата, что обусловлено значительным удалением ее территории от морей и океанов. В зимний период она подвергается влиянию холодного сибирского антициклона, летом - сильно нагретого воздуха, поступающего из Казахстана и Средней Азии.
Одним из показателей континентальное климата является большая годовая амплитуда температуры (разность между средними температурами самого теплого и самого холодного месяцев). Для Оренбурга эта амплитуда по средним многолетним данным составляет 36С. Абсолютная амплитуда (разность между абсолютным максимумом и абсолютным минимумом) достигает 87С.
Средняя многолетняя температура самого теплого месяца (июль) составляет 20,9 С, а самого холодного (январь) равна - 14,9С. На теплый период (среднесуточная температура выше 0 С) приходится 206 дней, холодный — 159 дней. Начало весенней вегетации (переход среднесуточной температуры через 5 С) наблюдается от 17 до 19 апреля, конец осенней вегетации — от 10 до 13 октября. Начало активной вегетации (переход среднесуточной температуры через 10С) бывает весной от 30 апреля до 2 мая, осенью - от 22 до 25 сентября. Сумма положительных температур выше 5 С составляет 2600-2800 С, сумма температур выше 10 С - 2400-2600 С.
Среднегодовое количество осадков составляет 367 мм с резкими колебаниями в ту или иную сторону, величина ГТК равна 0,6-0,8. При этом, в теплый период выпадает 60% осадков от их годового количества.
В осенний период оптимальные условия увлажнения создаются при запасах влаги в слое 0-20 см выше 30 мм. Чаще всего, к периоду наступления массового сева озимых культур запасы влаги в пахотном слое составляют 10-25 мм, в метровом слое - 50-95 мм. За счет осенних осадков, в период посев- кущение, запасы влаги несколько повышаются.
Основным источником водоснабжения растений в течение всего летнего периода является влага, накопленная к весне в корнеобитаемом слое почвы. Поэтому в зоне недостаточного увлажнения весенние запасы влаги в значительной степени определяют условия формирования урожая.
К началу выхода в трубку (критический период по отношению к влаге) запасы влаги сильно истощаются и в метровом слое равны 35-80 мм. К концу вегетации они снижаются до 3-5 мм. Значительно увеличивают потерю почвенной влаги на испарение образующиеся в результате иссушения почвы глубокие трещины. Повреждение и гибель узла кущения является для растений наиболее опасным в зимний период и происходит при температуре почвы на глубине узла кущения в -22 С, -25 С. Наибольшая вероятность этого в декабре и она составляет 10-28 %. В то же время, устойчивый снежный покров обычно образуется до наступления критических температур для озимых - в конце второй-начале третьей декады ноября. Наибольшая высота снежного покрова бывает в середине марта и составляет 30-60 см. Вместе с тем, снег с полей часто сносится сильными ветрами и это может вызвать гибель растений от мороза. Абсолютный минимум по зоне колеблется от -43 до -49 С.
На формирование урожая большое влияние оказывают суховеи. Количество суховейных дней, в среднем по месяцам, составляет: апрель — 2,1; май- 10,5; июнь-15,3; июль-17,9; август-16,8: сентябрь- 8,4. Территория землепользования учебно-опытного поля ОГАУ расположена в подзоне черноземов южных. Спокойный рельеф древней остепненной террасы реки Урал, сложенной четвертичными желто-бурыми карбонатными отложениями, определяет довольно однородный почвенный покров опытного поля ОГАУ. Почва опытного участка - чернозем южный среднемощный карбонатный тяжелосуглинистый. Почвообразующие породы — делювий пермских отложений с высокой карбонатностью и щелочной реакцией почвенной среды (рН = 7,6-7,8). Мощность гумусового слоя составляет 114-118 см, при этом пахотный слой (А Пах) составляет 28-29 см, а А „ах + В - 54-65 см (Блохин Е.В., 1980). В целом, по характеру геолого геоморфологического строения, климатическим условиям, характеру почвообразующих пород и почвенному покрову территория землепользования учхоза ОГАУ является типичной для зоны южных степей Оренбургского Предуралья.
Сохранность и выживаемость растений в посеве в зависимости от метеорологических условий и изучаемых агроприемов
На сохранность и выживаемость растений озимой пшеницы Оренбургская 105 в большей степени оказали влияние метеорологические условия лет исследований. По годам величина сохранности растений озимой пшеницы Оренбургская 105 к уборке колебалась в зависимости от варианта опыта от 24,6 до 53,4 %. (прил. 3). При этом различия между вариантами были невелики и не превышали, в среднем за три года: по срокам внесения микроэлементов и их смесей с азотом - 3,7 %, между вариантами с микроэлементами и их смесями с азотом — 5 % (табл. 3.1.1). Наибольшая величина сохранности в опыте, в среднем за годы исследований составила 40,8 % на варианте с внесением смеси селена, меди и азота в начале колошения. Не оказали значительного влияния, на сохранность и выживаемость, и регуляторы роста, в том числе в смесях с медью (прил. 4). При внесении их в конце кущения-начале выхода в трубку различия по вариантам, в среднем за годы исследований, составляли всего от 0,2 до 2,3 % (табл. 3.1.2). Таким образом, в исследованиях не отмечено значительного влияния изучаемых факторов на полевую сохранность и выживаемость растений. Лист является основным фотосинтезирующим органом у растений, поэтому от размеров и пространственной структуры листьев зависит количество поглощенной посевом энергии и возможная первичная продукция органических веществ. В связи с этим, изучение динамики нарастания листовой поверхности помогает, во многом, объяснить величину сформированного урожая.
В проведенных исследованиях отмечалось увеличение площади фотосинтезирующей листовой поверхности до фазы выхода в трубку. После фазы выхода в трубку наблюдалось ее снижение за счет отмирания нижних листьев и образование новых листьев не компенсировало этого снижения.
Некорневое внесение микроэлементов и азотных удобрений в поздние фазы роста и развития оказало определенное влияние на площадь фотосинтезирующей листовой поверхности озимой пшеницы Оренбургская 105. При этом, при внесении микроэлементов и азота в начале колошения, на всех вариантах в фазу молочной спелости отмечены большие величины площади листьев, по сравнению с контролем. Наибольшее положительное влияние, в среднем за три года, отмечено на вариантах с внесением азота и его смесью с микроэлементами (табл. 3.2.1).
Так, на варианте с внесением азота в начале колошения площадь листьев в фазу молочной спелости была больше значений контрольного варианта на 14,1 %, а при добавлении к азоту селена и меди - на 16,9 %, что увеличивало потенциальные возможности посевов по формированию биомассы. Видимо, это определенным образом и отразилось на величине абсолютно-сухой биомассы, которая, в среднем за три года, имела наибольшую величину именно на этих вариантах. Она превысила контрольный вариант, соответственно, на 12,8 % и 18,0 %.
Аналогичная зависимость по биомассе, при внесении азота и микроэлементов в начале колошения, сохраняется и фазу восковой спелости (табл. 3.2.2). Наибольшая величина биомассы, относительно контроля, отмечена на варианте со смесью селена, меди и азота. При внесении препаратов в начале молочной спелости увеличение биомассы, относительно контроля, было на всех вариантах опыта, а наибольшая ее величина отмечена при внесении в эту фазу смеси всех трех микроэлементов и их смеси с азотом. Она превысила значения контрольного варианта, соответственно, на 11,6 и 13,5 %. Исследования показали, что на вариантах с внесением регуляторов роста в начале выхода в трубку отмечены, по сравнению с контролем, большие величины площади фотосинтезирующих листьев и в фазу колошения, и в фазу молочной спелости (прил. 6). Наибольшие ее величины отмечены на варианте с внесением Эпина и составили в фазу колошения и фазу молочной спелости, соответственно, 20,63 и 9,31 тыс. м /га при 19,07 и 8,60 тыс. м /га на контрольном варианте (табл. 3.2.3).
На вариантах с Цирконом, Альбитом и Крезацином также отмечены большие значения величины площади фотосинтезирующих листьев, чем на контрольном варианте.
Отмечена тенденция увеличения площади листьев и при применении меди без регуляторов роста, но различия с контрольным вариантом были незначительны. Использование же меди в смесях с регуляторами роста положительного эффекта, по сравнению с использованием регуляторов роста без меди, не дало.
На накопление биомассы наибольшее положительное влияние во все фенофазы оказало внесение в конце кущения - начале выхода в трубку Альбита.
Определенное влияние на площадь фотосинтезирующей листовой поверхности озимой пшеницы Оренбургская 105 оказало и некорневое внесение регуляторов роста и Гуми-30 в поздние фазы роста и развития растений. Наибольшее положительное влияние, при их внесении в начале колошения, в среднем за три года, отмечено на вариантах со смесями Эпина с Гуми-30 и Циркона с Гуми-30 (табл. 3.2.4).
В фазу молочной спелости величина площади листьев на этих вариантах превышала контрольный вариант, соответственно, на 6,8 и 11,6 %, что увеличивало потенциальные возможности посевов по формированию биомассы. Видимо, это определенным образом и отразилось на величине абсолютно-сухой биомассы, которая, в среднем за три года, имела наибольшую величину именно на этих вариантах. Она превысила контрольный вариант, соответственно, на 7,8 и 10,6 %.
Аналогичная зависимость по биомассе сохраняется и фазу молочной спелости (табл. 3.2.5).
Наибольшая величина биомассы, относительно контроля, отмечена на варианте со смесью Циркона с Гуми-30. Действие при их внесении в начале молочной спелости было неоднозначным. Внесение их в чистом виде способствовало увеличению биомассы, по сравнению с внесением в начале колошения, на 4,3 - 5,0 %, а в виде смеси - к снижению на 3,4 - 6,2 %.
Влияние изучаемых факторов на структурные элементы урожая озимой пшеницы
Структура урожая есть качественное и количественное выражение элементов, определяющих величину продуктивности растений и отражающих взаимодействие организма и среды на определенных этапах роста и развития.
Продуктивность посева озимой пшеницы определяется двумя основными показателями — количеством продуктивных стеблей и массой зерна колоса.
При внесении микроэлементов в смеси с азотом варианты по густоте продуктивного стеблестоя различались мало (прил. 10). Наибольшее количество продуктивных стеблей к уборке отмечено, в среднем за три года, при внесении смеси селена с медью и азотом -362 шт./ м2, что превысило контрольный вариант на 7,1 % (табл. 4.1.1). Различий по величине продуктивной кустистости здесь практически не было отмечено и, в целом, густота продуктивного стеблестоя по вариантам определялась сочетанием продуктивной кустистости и количества растений к уборке. Варианты с некорневыми подкормками в начале молочной спелости по величине продуктивного стеблестоя были на уровне контроля.
Микроэлементы и их смеси с азотом оказали влияние на массу зерна колоса, что в целом определялось видом микроэлемента и его сочетанием с другими микроэлементами и азотом (прил. 11). При подкормке в начале колошения препараты положительно повлияли на массу зерна колоса, за исключением вариантов со смесью йода с азотом, йода с азотом и медью, йода с медью и селеном, где масса зерна колоса была на уровне контроля (табл. 4.1.1).
В среднем за три года, наибольшее влияние на массу зерна колоса отмечено здесь на вариантах со смесью селена, йода и азота, превысившего значения контрольного варианта на 8,4 %. При внесении микроэлементов в начале молочной спелости также отмечено положительное влияние на массу зерна колоса, за исключением варианта с медью и ее смесью с азотом, где она была на уровне контрольного варианта.
В целом, влияние азота и микроэлементов на массу зерна колоса зависело от сроков их внесения. Так, на вариантах с селеном и азотом большее положительное влияние отмечено при их внесении в начале молочной спелости, а на варианте с медью и ее смесью с азотом - при внесении в начале колошения.
Влияние микроэлементов и их смесей с азотом на массу 1000 зерен, как и на массу зерна колоса, зависело от вида микроэлемента и сроков внесения. Так, например, варианты с медью и ее смесями с азотом, а также йодом, оказывали большее положительное влияние на массу 1000 зерен при подкормках в начале колошения, а селен, его смеси с азотом, а также йодом -при подкормках в начале молочной спелости. В целом по опыту наибольшая величина массы 1000 зерен отмечена при внесении селена, смеси селена с медью и смесью селена с медью, йодом и азотом. На всех этих вариантах получена одинаковая масса 1000 зерен -30,7 г.
По срокам внесения, можно отметить наибольшее увеличение количества зерен в колосе при внесении в начале колошения смеси селена с йодом, что, видимо, связано с влиянием данных факторов на процессы Цветения и оплодотворения. Количество зерен в колосе было на этом варианте наибольшим и составило 29,8 шт. при 28,3 шт. на контроле. Добавление к этой смеси азота (Se + I + N) не вызывало увеличения количества зерен в колосе, но при этом увеличивалась масса 1000 зерен. Внесение в смесь, в качестве четвертого компонента, меди не привело к увеличению количества зерен в колосе, но при этом снизилась масса 1000 зерен. На остальных вариантах сроки внесения микроэлементов и их смесей нее оказали значительного влияния на количество зерен в колосе и различия между вариантами были невелики.
В целом, увеличение массы зерна колоса, по сравнению с контролем, за счет увеличения количества зерен в колосе шло лишь при внесении в фазу колошения смесей, включающих селен и йод. На остальных вариантах увеличение массы зерна колоса, шло, преимущественно, за счет увеличения массы 1000 зерен.
Вместе с тем, при подкормках в начале колошения на некоторых вариантах отмечена тенденция увеличения доли фертильных колосков в колосе. Так на варианте с медью доля продуктивных колосков в колосе составила 80,6 %, а при внесении селена и йода — 81,1 % при 78,5 % на контрольном варианте. Видимо, не смотря на то, что основные органообразовательные процессы в колосе завершены, эти микроэлементы оказали некоторое влияние на завершение формирования органов цветков и на процессы гаметогенеза, проходящие на VIII этапе органогенеза. Внесение микроэлементов и азота в начале молочной спелости (XI этап) не оказывало влияния на долю продуктивных колосков в колосе.
В целом, можно отметить, что увеличение озерненности колоса шло не за счет увеличения фертильных колосков, а за счет увеличения количества зерен в колоске. При внесении регуляторов роста и меди в начале выхода в трубку различия в густоте продуктивного стеблестоя были невелики (прил. 12). В среднем за три года они не превышали 6 % (табл. 4.1.3). Препараты не оказали значительного влияния на продуктивную кустистость. Вместе с тем тенденции увеличения продуктивного стеблестоя связаны, прежде всего, с изменением продуктивной кустистости. Наибольшее повышение ее величины отмечено на вариантах со смесями Циркона с медью и Крезацина с медью. Изучаемые факторы оказали положительное влияние на формирование зерна (прил. 13). На всех вариантах опыта отмечено увеличение массы зерна колоса, при этом в наибольшей степени это проявилось на вариантах с внесением Циркона и смеси Эпина с медью (табл. 4.1.3). На этих вариантах масса зерна колоса составила, в среднем за три года, 0,90 г при 0,86 г на контроле. Увеличение массы зерна колоса на всех вариантах Шло за счет увеличения количества зерен в колосе. В целом, увеличение продуктивности посева определялась сочетанием количества продуктивных стеблей и массы колоса, в зависимости от варианта. Так, на вариантах с внесение Эпина, Альбита и Циркона с медью преобладала роль продуктивного стеблестоя, на остальных - массы зерна колоса. Увеличение массы зерна колоса, относительно контроля, шло за счет увеличения количества зерен в колосе. Внесение таких регуляторов роста, как Эпин и Циркон, а также препарата Гуми-30 в поздние фазы роста и развития практически не оказало влияния на формирование продуктивного стеблестоя (прил. 14; табл. 4.1.4). Все изученные факторы оказали положительное влияние на массу зерна колоса (прил. 15). В зависимости от варианта, она повышалась от 1,2 go 7,4 %. Наибольшее влияние оказало внесение смеси Эпин + Гуми-30 в начале колошения и смеси Циркон + Гуми-30 в начале колошения и начале молочной спелости.
При внесении препаратов в начале колошения отмечена тенденция их положительного влияния на озерненность колоса. Наибольшее увеличение количества зерен в колосе, в среднем за три года, отмечено на варианте с Цирконом и составило 4,8 %. На этом варианте увеличение массы зерна колоса шло именно за счет этого показателя. На остальных вариантах отмечено увеличение массы 1000 зерен. В среднем за три года, наибольшее увеличение было на варианте с внесением Эпина с Гуми-30 и составило, относительно контроля, 6,2 %.
