Содержание к диссертации
Введение
1. Изменчивость растений в связи с отбором, условиями их выращивания и ее значение в семеноводстве 11
1.1. Значение методов отбора при выращивании семян элиты 11
1.2. Основные показатели оценки качества семян 17
1.3. Модификационное воздействие агротехнических приемов на качество семян (предшественники, удобрения, нормы высева) 27
2. Агроклиматические ресурсы лесостепи среднего поволжья 45
3. Условия и методика проведения исследований 54
3.1. Место и условия проведения исследований 54
3.2. Методика исследований 56
4. Сравнительная оценка методов отбора при выращивании элитных семян гороха 61
4.1. Рост и развитие растений 63
4.2. Структура урожая и урожайность 67
5. Изменчивость посевных качеств и урожайных свойств семян в зависимости от агротехнических приемов 75
5.1. Влияние уровня минерального питания и микроудобрений на урожай и качество семян гороха 75
5.1.1. Ростовые процессы и фотосинтетическая деятельность в период вегетации агроценоза 80
5.1.2. Симбиотический аппарат растений 96
5.1.3. Зависимость урожая семян и коэффициента их размножения от уровня питания 104
5.1.4. Биохимический состав, посевные качества и урожайные свойства семян 110
5.2. Формирование урожая и посевных качеств семян ячменя в зависимости от уровня минерального питания и густоты стеблестоя 121
5.2.1. Полнота всходов и сохранность растений 125
5.2.2. Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность агроценоза 129
5.2.3. Влияние уровня минерального питания и норм высева на урожай, посевные качества и урожайные свойства семян 13 9
5.3. Продуктивность растений и качество семян яровой пшеницы в зависимости от приемов выращивания (предшественники, фоны минерального питания, нормы загущения) 151
5.3.1. Продолжительность вегетации и динамика роста 160
5.3.2. Формирование стеблестоя 165
5.3.3. Динамика формирования ассимиляционной поверхности и продуктивность фотосинтеза 167
5.3.4. Величина и структура урожая, технологические качества зерна 176
5.3.5. Посевные качества семян и их урожайные свойства 186
6. Улучшение посевных качеств семян под воздействием регуляторов роста, бактериальных препаратов и удобрений 197
6.1. Влияние бактериальных препаратов на урожай и выход семян ячменя 201
6.2. Посевные качества и урожайные свойства семян яровой пшеницы под влиянием регуляторов роста и удобрений 205
6.2.1. Динамика роста растений и накопления биомассы 206
6.2.2. Полнота всходов и сохранность растений 215
6.2.3. Продуктивность фотосинтеза 218
6.2.4. Урожай, посевные качества и урожайные свойства семян 223
7. Семенная продуктивность и коэффициент размножения семян донника желтого в зависимости от плотности агроценоза и питания 243
7.1. Рост, развитие и семенная продуктивность донника в зависимости от норм высева и способов посева 244
7.1.1. Влияние скарификации семян и глубины их заделки на всхожесть 244
7.1.2. Густота стояния растений 246
7.1.3. Особенности развития корневой системы 252
7.1.4. Продуктивность фотосинтеза 256
7.1.5. Урожай семян и коэффициент их размножения 259
7.2. Формирование симбиотического аппарата и продуктивность агроценоза в зависимости от удобрений 263
7.2.1. Влияние ризоторфина, микро- и макроудобрений на формирование симбиотического аппарата 265
7.2.2. Семенная продуктивность 269
8. Прогнозирование потенциальных возможностей семян и модели технологии их выращивания 271
9. Биоэнергетическая и экономическая оценка приемов технологии выращивания полевых культур на семена 279
Основные выводы 291
- Основные показатели оценки качества семян
- Методика исследований
- Формирование урожая и посевных качеств семян ячменя в зависимости от уровня минерального питания и густоты стеблестоя
- Посевные качества и урожайные свойства семян яровой пшеницы под влиянием регуляторов роста и удобрений
Основные показатели оценки качества семян
В агрономическом понимании семена рассматриваются как средство производства со всеми присущими им свойствами и характеризуются комплексом биологических и хозяйственных признаков. Посевные качества семян зерновых культур в зависимости от различных факторов внешней среды и условий выращивания длительное время изучались отечественными и зарубежными учеными (Н.Н. Кулешов, 1963; С.А. Чазов, 1963; И.Г. Строна, 1966; К.Е. Овчаров, 1969; Г.В. Гуляев, 1988; W. Atwood, 1914; С. Swanson, 1941; D. Репу, 1968). Для оценки семян в агрономическом отношении существует несколько показателей их качества. Наиболее важными физическими и посевными качествами являются масса 1000 семян, энергия прорастания, лабораторная всхожесть и сила роста (В.Н. Доброхотов, 1959; И.Г. Строна, 1966; В.В. Гриценко, З.М. Калошина, 1984). В прогнозировании и реализации урожайных свойств семян значительная роль отводится массе, крупности и плотности семян, физиологическим свойствам и биохимическим особенностям семенного зерна. Общепринятым показателем крупности семян является масса 1000 зерен. По данным И.Г. Огропа (1966) между массой зерна и его линейными размерами существует прямая зависимость. Первый русский агроном А.Т. Болотов (1952) в своих статьях давал рекомендации по использованию на посев лучшей части семян из собранного урожая. Иностранные ученые Г. Марек (1874) и Д. Эккерт (1876) установили, что из семян с большим весом 1000 зерен вырастают более сильные растения, дающие наибольший и лучший по качеству урожай. А.П. Костычев (1877) на основе проведенных опытов отмечал, что посев крупными и тяжеловесными семенами также эффективен, как внесение удобрений и лучшая обработка почвы, Ф. Габерланд (1880) указывал, что при проращивании крупных семян у проростков наблюдается более сильный рост корней и надземной части. В прямой зависимости от этого находится также и образование органического вещества в растениях. Агротехническое значение использования на посев крупных тяжеловесных семян было подтверждено более поздними работами целого ряда авторов: С.С. Берлянд (1944), П.В. Кучумов (1953), Г.В. Гуляев (1962, 1974), А.А. Цепенко, С.К. Мукатова (1976), A.M. Фоканов (1989), M.L. Kaufmann, A.D.Fadden(1963). По данным Н.Н. Кулешова (1963), И.Г. Стропы (1966), И.В. Антонова и др. (1988) имеют превосходство семена среднего размера. И.А. Стебут (1911) основное достоинство видел не в крупности семени, а в его биологической полноценности.
Н.Н. Ульрих (1957, 1961), проанализировав большой экспериментальный материал, полученный отечественными и зарубежными авторами, при- шел к выводу, что крупные и тяжелые семена обладают более высокой продуктивностью, чем мелкие и легкие. Ф.М. Куперман (1982) отмечает, что чем крупнее зерно, тем большим запасом питательных веществ обеспечен зародыш семени и будущее растение в первоначальной фазе своего роста и развития. А.А. Станкевич (1964), В.Н. Савин и др. (1995) установили, что крупные семена обладают мощным зародышем с более развитыми анатомо-морфологическими элементами. Извлечением зародыша из высокоурожайных и низкоурожайных семян и определением их силы роста Н.А. Киндрук (1988) приходит к выводу о том, что стартовый уровень урожайных свойств не полностью принадлежит зародышу. Большую роль при этом, по его мнению, играют запасные питательные вещества эндосперма. И.Г. Стропа, А.Г. Убоженко (1970) рекомендуют семена толщиной более 2,8 мм относить к крупным, к средним - 2,5-2,8 мм и к мелким - 2-2,5 мм. По их данным крупные и средние семена при совместном высеве дают примерно одинаковый урожай по сравнению с крупными семенами, но превышают по урожаю посевы, засеянные мелкими семенами в среднем на 11-28%. Исследования многих авторов показывают, что крупность и их масса -довольно стабильные показатели и только крайне неблагоприятные условия могут привезти к резкому снижению массы 1000 семян (Г.П. Лапцевич, И.Г. Стропа, 1964). Очевидно, растения в процессе эволюции выработали свойство при любых условиях прежде всего обеспечивать развитие семян, чтобы гарантировать нормальное развитие последующих поколений. По данным И.Г. Стропы (1966), Г.Ф. Никитенко (1968), В.И. Дидусь и др. (1977) отмечена относительная стабильность массы 1000 зерен в зависимости от нормы высева семян. Масса 1000 семян, как элемент структуры урожая, определяет продуктивность растений и таким образом влияет на урожайность. Поэтому между массой 1000 зерен и урожайностью существует прямая связь, о чем свиде- тельствуют данные, полученные П.В. Денисовым (1970), А.В. Остробородо-вым(1998). Целесообразное сочетание благоприятного выращивания растений с отбором семян в процессе сортирования является основой правильного семеноводства (В.Я. Юрьев, П.В. Кучумов, 1957). Не всегда размер семени определяет его посевные качества. Поэтому в первой четверти девятнадцатого века были предприняты попытки установить качество семян по определению их плотности, которая является одним из показателей, характеризующих физико-химическое их состояние, и зависит главным образом, от химического состава и соотношения органических веществ. Позднее к решению этого вопроса было приковано внимание многих исследователей (П.П. Лукьяненко, 1940; К.Ф. Видении, 1940; СИ. Теумин, 1948;Н.Н.Ульрих, 1957). И.Г. Стропа (1962) и Е.Г. Кизилова (1974) отмечают, что плотность семян изменяется в зависимости от их крупности. Однако у самых крупных семян плотность снижается в связи с рыхлым строением и повышенным содержанием воздуха в оболочках. В этом одна из причин их не самой высокой урожайности (В.В. Гриценко, З.М. Калошина, 1984). Проблемы плотности зерна всесторонне были освещены в работах Н.А. Майсуряна (1947). Он разработал методы и способы разделения семян по плотности. Данный показатель зависит от видовых и сортовых особенностей семян, их крупности, выполненности, степени зрелости. Исследованиями П.П. Лукьяненко (1940), И.Г. Строны (1966), Т.С. Иващенко (1968), Ю.А. Иванова (1989), установлено, что семена большей плотности, как правило, имеют лучшие посевные качества и наиболее урожайны. Важным показателем качества семян является их выравненность. По определению З.М. Калошиной (1973) партия семян считается выравненной, если основная масса (около 80%) остается на двух смежных решетах.
На данный показатель оказывают влияние различные факторы. СМ. Белецкий (1974) считает, что для злаковых колосовых хлебов существует прямая зависимость между площадью питания и выравненностью семян. По результатам проведенных исследований увеличение нормы высева от 2,5 до 5,5 млн. всхожих зерен на гектар повысило выравненность семян озимой пшеницы Мироновская 808 на 4,8% (71,9-76,7%), а ячменя Донецкий 8 - на 9,0% (78,1-87,1%). Приведенные данные показывают, что с увеличением площади питания повышается коэффициент кущения растений, что увеличивает удельный вес семян, сформированных на стеблях второго и последующего образования и приводит к меньшей выравненное семян. СИ, Хайретдинов (1976) отмечает, что при повышении нормы высева возрастает число продуктивных стеблей, снижается масса семян и вес зерна в колосе, увеличивается выход мелких фракций. При оптимальных площадях питания растений выравненность семян увеличивается. Н.И. Глуховцева и другие (1971) указывают, что с повышением нормы высева выравненность семян меняется в зависимости от особенностей сорта, крупности семян. Так повышение нормы высева яровой пшеницы Саратовская 29 от 4 до 6 млн. всхожих зерен на гектар ведет к уменьшению выравненное семян (66,2-62,2%), по сорту Кинельская 30 выравненность семян по всем вариантам не изменяется. У сорта Велютинум 69 выравненность семян в варианте 4 млн. всхожих зерен на гектар составила 71,3%, 5 млн. -74,3% и 6 млн. - 73,3%о. Физическая однородность выравненных семян соответствует их биологической однородности. Партии семян с высокой выравненностью обеспечивают более высокую полевую всхожесть, коэффициент кущения, густоту стеблестоя, что способствует увеличению урожая (А.А. Абхазова, 1950; М. Федосова, 1955; Г.В. Гуляев, 1962; А.П. Довбах, 1964). Большое значение при изучении полевой всхожести придается белкам, содержащимся в зерне (П.С Федоров, 1956; Н.Э. Ф.Э. Реймерс, 1972; 3. Ри-бокайте, 1982; К.А. Касаева, 1986). Прямая зависимость между содержанием белка в семенах пшеницы, их энергией прорастания, скоростью роста проро- стков и полевой всхожестью установили в своих исследованиях Ф.Э. Рей-мерс, Н.Э. Иляи (1974), R.L. Fox, W.A. Albrecht (1957). Однако некоторые авторы (А.А. Станкевич, 1964; Е.Г. Кизилова, 1973) делают вывод об отсутствии определенной зависимости между содержанием белка в семенах и их урожайными свойствами. Качество семян является важнейшим фактором повышения урожайности всех сельскохозяйственных культур.
Методика исследований
Решение поставленных задач осуществлялось закладкой и проведением одно-двух и трехфакторных полевых опытов, сопровождавшихся сопутствующими наблюдениями, учетами и анализами. Опыты закладывали и проводили в соответствии с рекомендациями по производству элитных семян зерновых культур (1957, 1960, 1962), методическими указаниями Б.А. Доспехова (1968, 1985), Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1961, 1971), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1983) и других научных учреждений. За годы исследований выполнены следующие опыты, схемы которых приведены в тексте и приложениях: 1. Сравнительная оценка методов отбора при выращивании элитных семян гороха (1963-1969 годы); 2. Влияние уровня минерального питания и микроудобрений на урожай, посевные качества и урожайные свойства семян гороха (1964-1968 годы); 3. Формирование посевных качеств и урожайных свойств семян ячменя в зависимости от уровня минерального питания и густоты стеблестоя (1975-1978 годы, 1981-1983 годы); 4. Влияние приемов выращивания на формирование биологически полноценных семян и коэффициент размножения яровой пшеницы (1995-1998 годы): - предшественники, фоны минерального питания и нормы высева се мян; 5. Посевные качества и урожайные свойства семян яровой пшеницы и ячменя под влиянием биопрепаратов ассоциативной группы и регуляторов роста (1991-1995, 1995-1999 годы); 6. Приемы формирования высокопродуктивных агрофитоценозов донника желтого при выращивании на семена (1995-1998 годы): - предпосевная подготовка семян, нормы и способы посева, микро- и макроудобрения. В опытах по изучению эффективности методов отбора посев, наблюдения и учеты проводили по методике производства семян элиты (1957, 1960, 1962), а испытание семян всех вариантов - по методике Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1961) при систематическом размещении вариантов, учетной площади делянки 100 м в четырехкратной повторности. Опыты при прямом действии агротехнических приемов закладывали при систематическом размещении вариантов с площадью учетной делянки 25-100 м в четырехкратной повторности. Удобрения под яровую пшеницу при программировании урожая вносили в дозах, рассчитанных балансовым методом, с учетом содержания эле- ментов питания в почве и потребности культуры (И.С. Шатилов и др., 1978; М.К. Каюмов, 1988). С целью определения урожайных свойств семян эффект последействия определенных агротехнических приемов изучали в самостоятельных опытах путем пересева семян в течение двух лет после каждого года воздействия фактора. Учетная площадь делянки 10-100 м2 повторность четырехкратная.
Агрохимический анализ почвы выполняли по общепринятым методикам: гумус - по Тюрину, легкогидролизуемый азот - по Кьельдалю, фосфор и калий - по Чирикову, Во - по Бергеру и Труога, Zn и Мп - по Крупскому и Александровой, Мо - по Григу. Фенологические наблюдения за ростом и развитием, подсчет густоты стояния растений, изучение динамики роста, накопления сырой и сухой биомассы, определение структуры урожая и другие сопутствующие исследования проводили по методике Государственной комиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур (1961, 1971), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильям-са(1983). Содержание абсолютно сухого вещества в биомассе определяли весовым методом путем высушивания измельченных навесок при температуре 105С до постоянного сева. Показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах определяли по методике А.А. Ничипоровича (1961, 1973), чистую продуктивность фотосинтеза - по формуле, предложенной L. Bridds, F. Kidd, С. West (1920). Формирование симбиотического аппарата гороха и донника, определение общего (ОСП) и активного (АСП) симбиотического потенциала проводили по методикам ВНИИ бакпрепаратов (З.Ф. Березова, Л.М. Доросинский, 1961) и Г.С. Посыпанова (1983). Химический анализ семян проводили по общепринятым методикам: азот определяли - по Кьельдалю, фосфор - фотометрически ванадомолиб-датным методом, калий - пламенно-фотометрически, определение подвижных форм микроэлементов - атомно-абсорбционным методом. в лабораторных условиях изучали фракционный состав зерна и выравненное семян ситовым методом (Н.А. Майсурян, 1964), энергию прорастания и всхожесть - по ГОСТу 12038-84, силу роста - ГОСТу 12040-74, массу 1000 семян - ГОСТу 12042-80, натуру зерна - ГОСТу 10840-64. Определение технологических качеств зерна проводили по общепринятым методикам: сырую клейковину - по ГОСТу 13486.1-68, качество оценивали на приборе ИДК-2М. Фракционный состав белка в зерне определяли путем последовательной экстракции различными растворами из одной навески, а его концентрацию - по реакции М.М. Bredford (1976). Учет урожая проводили методом сплошной уборки делянки с использованием малогабаритной техники и комбайна СК-4 с приспособлением для обмолота мелкоделяночных опытов. Статистическая обработка экспериментальных данных проведена методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов на ПЭВМ с использованием пакетов прикладных программ для статистической обработки «Statistica» и «Statgrafics» (Б.А. Доспехов, 1985). Экономическую эффективность рассчитывали по технологическим картам с использованием типовых норм. Биоэнергетическая оценка выращивания зерновых и зернобобовых культур проведена по методикам Г.А. Бу-латкина (1983), Г.С. Посыпанова и В.Е. Долгодворова (1995), донника - согласно методическому пособию по агроэнергетической и экономической оценке технологий и систем кормопроизводства (1995). Исследования выполнены автором диссертационной работы. В проведении учетов, наблюдений, анализов принимали участие сотрудники отдела селекции и семеноводства и агрохимической лаборатории Пензенской областной сельскохозяйственной опытной станции, аспиранты, студенты - ди-пломники лаборанты кафедры селекции и семеноводства Пензенской государственной сельскохозяйственной академии, которым выражаю глубокую благодарность. Установленный в нашей стране порядок снабжения сельскохозяйственных предприятий семенами элиты и 1 репродукции усиливает ответственность научно-исследовательских учреждений за выпускаемую элиту. Большим спросом пользуются только высококачественные семена.
Основные методы выращивания элитных семян зерновых и зернобобовых культур - индивидуально-семейный и массовый отбор. В настоящее время оба они находят свое применение в практике семеноводческой работы. Элиту перспективных и дефицитных сортов селекционно-опытные учреждения и их семеноводческие хозяйства могут выращивать ускоренным способом, используя негативный отбор. Вопрос сравнительной эффективности индивидуально-семейного и массового отбора остается не решенным и до настоящего времени. Одни исследователи (И.Я. Балков, 1962; Г.Ф. Никитенко, 1968; Н.В. Большаков, 1980; М.Г. Величко, А.И. Остапенко, 1987) отмечают значительную эффективность индивидуально-семейного отбора по сравнению с массовым. В работах других авторов (Н.А. Родина, 1963; Н.Д. Мухин, В.Е. Росенкова, 1963, 1965; Э.Д. Неттевич, А.В. Сергеев, 1966, 1969) приводятся данные об одинаковой эффективности обоих методов. Изучение методов отбора при выращивании элиты гороха нами начато на Пензенской государственной сельскохозяйственной опытной станции в 1963 году. Эксперименты имели целью дать сравнительную оценку эффективности разных методов отбора в первичных звеньях семеноводства районированного в области сорта гороха Виктория Штрубе. Изучали следующие методы: 1. Семена элиты негативного отбора (контроль); 2. Семена элиты индивидуального однократного отбора; 3. Семена элиты массового однократного отбора. Подготовка материала для испытания проводилась следующим образом: Негативный отбор. На участке посева элиты проводили тщательную сортовую прополку, удаление больных, слаборазвитых и нетипичных для данного сорта растений. Из урожая путем сортирования отбирали более крупные тяжеловесные семена (50-60% от поступившего в сортировку зерна). Отобранные семена использовали на посев варианта элита - негативный отбор (контроль). Индивидуальный однократный отбор. На участке элиты проводили отбор типичных для данного сорта 2000 здоровых растений, урожай с которых после индивидуального обмолота и лабораторной браковки высевали в питомнике испытания потомств 1 года для изучения по семьям.
Формирование урожая и посевных качеств семян ячменя в зависимости от уровня минерального питания и густоты стеблестоя
Ячмень отличается повышенными требованиями к уровню питания, что объясняется очень коротким вегетационным периодом и чрезмерно быстрым ходом потребления питательных веществ (В.Г. Минеев, 1990). Условия увлажнения - один из основных факторов, определяющих и общую продуктивность сельскохозяйственных растений и способность их усваивать и реализовывать дополнительное минеральное питание, поступающее с удобрениями. Поволжский район характеризуется интенсивным земледелием с большим насыщением севооборотов зерновыми и пропашными культурами. Поскольку он находится в лесостепной и степной части РФ, где почвы отличаются высоким уровнем естественного плодородия, здесь особое значение приобретают условия увлажнения, в значительной мере определяющие действие удобрений (В.Г, Минеев, М.М. Ивлев, Д.М. Аникст, 1980). Многочисленными опытами установлено, что применение удобрений обеспечивает повышение урожая ячменя во всех районах его возделывания (И.М. Коданев, 1964; А.Я. Трофимовская, 1972; З.Б. Борисоник, 1974; Т.Н. Иванова, 1982; В.И. Никитишен, Л.К. Дмитракова, А.В. Заборин, 1994; Н.С. Алметов, 1996; Н.П. Богомазов, И.А. Шильников, Н.Н. Нетребенко, 1997; Е.В. Агафонов, А.Н. Богачев, 2001; Ю.П. Жуков, Г.Б. Кириллова, 2001). При улучшении питания создаются благоприятные условия для ускорения роста растений, увеличения массы корней и их протяженности (Н.З. Станков, 1964). Под влиянием удобрений изменяется устойчивость растений к болезням и вредителям (А.С. Степановских, 1990). Удобренные растения экономно расходуют влагу на создание единицы сухого вещества, являются более засухоустойчивыми. При внесении удобрений заметно изменяется качество зерна, повышается масса 1000 зерен, натура и его белковость (С.Н. Андриянов, 1999; Д.Н. Агафонов, 1999). И.Г. Стропа, А.Г. Кислинский (1977), Г.В. Бадина, М.И. Литовченко (1979), Н.П. Шепитько (1980), К.Р. Кулешов, В.П. Кабанова (1981), П.М. Алещенко (1983), В.М. Пенчуков и др. (1993) отмечали важную роль минеральных удобрений в повышении качества семян ярового ячменя. Познание особенностей поведения растений в агрофитоценозе, механизм регуляции у них процессов формообразования и адаптация в стрессовых ситуациях имеет на современном этапе развития земледелия первостепенное значение для получения высоких и стабильных урожаев зерновых культур. В.М. Марковым (1942) обосновывается получение высоких урожаев сельскохозяйственных растений путем уменьшения интенсивности их взаимного влияния в процессе борьбы за существование.
Предложенные им подходы для реализации потенциала имеющихся сортов заключались, в основном, в улучшении условий выращивания, то есть необходимости регулирования водного и светового режимов (цит. по В.В. Глуховцеву, 2001). Применение научно обоснованных норм высева семян является одним из важнейших условий как в получении высокого урожая сельскохозяйственных культур, так и биологически ценных семян, обладающих повышенными посевными качествами и урожайными своствами. Большой вклад в теоретическое обоснование подбора оптимальных норм высева и площадей питания растений внесли Д.Н. Прянишников (1914), В.Я. Юрьев (1925), И.М. Коданев (1970), М.С. Савицкий (1971), И.И. Синя-гин(1975). В.В. Глуховцев (2001) считает, что оптимальное размещение растений на площади выступает как один из важнейших инструментов управления скоростью и характером ростовых и формообразовательных процессов, обеспечивая реализацию их наследственной программы в наиболее желательный для конкретных целей выращивания морфологический тип. Основой высоких урожаев является оптимальное количество продуктивных растений на единице площади и хорошее развитие каждого растения. В результате взаимного влияния растений, увеличения или уменьшения кустистости, продуктивности и выживаемости особей урожай может оставаться постоянным при незначительном отклонении в густоте стояния от оптимальной (С.А. Муравьев, 1973; В.А. Пронин, 1979). При значительном загущении растений, как отмечает И.Г. Стропа (1966), резко снижается их продуктивность и падает урожай с единицы площади. Урожайность ячменя в одной и той же зоне в значительной мере колеблется в зависимости от условий увлажнения в период вегетации. Так по данным В.А. Вакар (1929) во влажные годы больший урожай дают густые посевы, в сухие - больший сбор зерна на посевах с меньшей нормой высева. В условиях лесостепи Омской области в опытах Н.М. Федуловой, Н.И. Аниськова (1981) в засушливые годы ячмень давал одинаковый урожай при нормах высева от 2 до 5 млн. семян на га. Имеются мнения, что в условиях достаточного увлажнения на плодородных землях следует применять более низкие нормы высева. С.А. Чазов, Л.Н. Пермякова (1976) в условиях Екатеринбургской области допускали снижение нормы высева с 5,5 до 3,0 млн. семян на га и отмечали, что растения при этом лучше кустятся, формируют оптимальную площадь листовой поверхности с высокой продуктивностью фотосинтеза и высокий урожай. Ранее эту точку зрения обосновал В.И. Эделынтейн (1948). Исследованиями А.И. Заварзина (1978) в условиях Саратовской области установлено, что на естественном плодородии при широком диапазоне изучаемых норм высева (от 3 до 6 млн. семян на га) не установлено достоверных различий между вариантами опыта. На удобренном фоне практически одинаковый урожай сформировали посевы с нормой высева 4,5; 5,0; 5,5 и 6,0 млн. семян на га, он составил соответственно 2,84; 2,86 и 2,89 т на га. По данным Н.В. Большакова (1996) в Подмосковье для целей скорейшего размножения сортов эффективным оказалось использование пониженных норм высева (25-50% от принятой), при которых темпы размножения семян ячменя возрастали 1,5-3 раза. Изучение вопроса на Карабалыкской СХОС (А.А, Грязнов, 1996) показало, что оптимальной нормой в зависимости от года и сорта является величина от 4,0 до 5,5 млн. всхожих семян на га. Автор отмечает, что при заниженной норме повышается энергия кущения и в общей массе зерна возрастает доля семян, полученных от вторичных стеблей, что приводит к ухудшению их посевных качеств. При загущенных посевах растения полегают и формируют зерно с низкими посевными качествами. В этой связи в каждой зоне необходимо высевать ту норму семян, которая не вызывает изреживания стеблестоя или его полегания.
Результаты исследований по изучению урожайных свойств семян ячменя (Н.В. Караульный, А.Ф. Зарецкий, 1968; Н.А. Савченко, А.И. Гробовец, 1969; Н.В. Караульный, С.Д. Хроменков, 1972; Г.В. Бадина, М.И. Литовчен-ко, 1979; П.М. Алещенко, 1983; В.М. Пенчуков, Н.В. Большаков, С.Н. Бов-кис, А.Д. Кабашов, 1993) показывают преимущество разреженных посевов по сравнению с обычными. Авторы утверждают, что при соблюдении всех правил агротехники в посевах с уменьшенной нормой высева наиболее полно проявляются биологические возможности развития элементов продуктивно- сти растений ячменя, создаются оптимальные условия для формирования семян с повышенными посевными качествами и урожайными свойствами. 5.2.1. Полнота всходов и сохранность растений Исследования по изучению влияния минеральных удобрений и норм высева на урожай, посевные качества и урожайные свойства семян ячменя проводили в семхозе имени Ильича Колышлейского района по сорту Нутанс 244 в 1975-1977 годах. Опыты по установлению оптимальной нормы высева семян сорта Носовский 9 закладывали в 1981-1983 годах. Прямое влияние минеральных удобрений и норм высева на урожай и посевные качества семян сорта Нутанс 244 изучали в 1975-1977 годах. Урожайные свойства семян определяли в течение двух лет: пересев семян первого года - 1976-1977 годы, второй пересев - 1977 год. По сорту Носовский 9 влияние норм высева на урожай изучали в 1981-1983 годах, первый пересев семян проводили в 1982-1983 годах, второй - в 1983 году. Схема опытов по удобрениям следующая: 1. Контроль (без удобрений), 2. N30P30, 3. N60P6о, 4. N90P90, 5. N30P30K20, 6. N60P6оК4о, 7. N90P90K60. Норма высева 5 млн. всхожих зерен на га. По сорту Нутанс 244 изучали нормы высева семян: 4, 5, 6, 7 млн.; по сорту Носовский 9: 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0 млн. Пересев семян ячменя проводили при норме высева 5 млн. всхожих зерен на га. Метеорологические условия в годы проведения исследований складывались неодинаково. По температурному режиму и количеству выпавших осадков за вегетационный период 1975 и 1981 годы резко отличались от среднемноголетних данных и показателей других лет исследований, ГТК составил 0,5 и 0,7 соответственно.
Посевные качества и урожайные свойства семян яровой пшеницы под влиянием регуляторов роста и удобрений
Исследования по изучению влияния регуляторов роста, бактериального препарата и фона минерального питания на урожай, посевные качества и урожайные свойства семян яровой пшеницы были выполнены в 1997-1999 годах на опытном поле учхоза Пензенской государственной сельскохозяйственной академии. Объектом исследований были два вида яровой пшеницы: твердая пшеница сорта Омский рубин и мягкая пшеница сорта Прохоровка. С целью изучения влияния приемов выращивания на урожай, посевные качества и урожайные свойства семян яровой пшеницы было заложено два опыта. В опыте 1 изучали формирование продуктивности, технологических и посевных качеств семян материнских растений в зависимости от регуляторов роста (силк, крезацин, гумат калия), бактериального - флавобактерина и минеральных удобрений - N30P60K30. Схема опыта: 1 - контроль (без обработки), 2- силк, 3 - крезацин, 4 - гумат калия, 5 - флавобактерин, 6 - флавобактерин + силк, 7 - флавобактерин + крезацин, 8 - флавобактерин + гумат калия, 9 - КзоРбОКзО. " N30P6OK3O + силк, 11 - N30P6OK3O + крезацин, 12 - N30P6OK3O + гумат калия. Посевная площадь делянки 26,3 м2, учетная - 25 м . Повторность четырёхкратная, размещение вариантов систематическое. Норма высева семян -6,0 млн. всхожих зерен на га. Обработку регуляторами роста: силком, крезацином, гуматом калия осуществляли в фазу 3-х листьев путем опрыскивания растений с использованием смачивателя ОП-7. Инокуляцию увлажненных семян яровой пшеницы флавобактерином (Flavobactertum sp.30) проводили в день посева в соответствии с рекомендациями для торфяных бактериальных препаратов (А.В. Хотянович, 1991). Урожайные свойства семян яровой пшеницы (опыт 2) в зависимости от технологических приёмов выращивания материнских растений изучали в течение 2-х лет. На посев использовали семена, полученные в опыте 1 в 1997 и 1998 годах. Опыт мелкоделяночный, полевой. Посевная и учетная площадь делян- 2 ки 1 м . Повторность четырехкратная, размещение вариантов рендомизиро-ванное. Норма высева 6,0 млн. всхожих семян на га. Посев и уборку урожая проводили вручную. 6.2.1. Динамика роста растений и накопления биомассы Скорость и время наступления фенологических фаз, продолжительность вегетационного периода яровой пшеницы являются важным показателем того, насколько растение находит в окружающей среде необходимые условия для своего роста и развития.
Результаты фенологических наблюдений свидетельствуют о том, что различия в продолжительности межфазных и вегетационного периодов яровой пшеницы в годы исследований вызваны как погодными условиями, так и влиянием отдельных элементов технологии (прилож, 78-83). В зависимости от погодных условий года и биологических особенностей культуры вегетационный период яровой пшеницы варьировал в пределах 79-94 дней. В среднем за три года исследований по вариантам опыта отмечено превышение продолжительности вегетационного периода по сравнению с контролем на 2-4 дня по сорту Омский рубин и на 1-6 дней по сорту Прохоровка, Другими важными характеристиками степени развития растений зерновых культур являются такие показатели, как высота растений и связанная с ней надземная биомасса, а также состояние корневой системы. Объём корневой системы пшеницы под действием регуляторов роста, бактериального и минеральных удобрений изменялся на протяжении всего вегетационного периода культуры, интенсивно развиваясь на ранних его этапах и достигая максимума в фазу молочной спелости зерна (табл. 52, прилож. 73-74). Было установлено, что применение регуляторов роста по сорту Омский рубин на фоне бактериального и минеральных удобрений увеличивало данный показатель на 0,60-3,22 см в фазу молочной спелости. По сорту Про-хоровка взаимодействие факторов проявилось в увеличении объема корней в фазу молочной спелости на 0,58-4,40 см . По фазам вегетации отмечается усиление положительного влияния как экзогенной обработки регуляторами роста так и комплексного действия изучаемых агроприемов. Многочисленные исследования показывают, что эффективность применения регуляторов роста зависит от биологических особенностей сорта. В наших исследованиях при использовании силка на мягкой пшенице Прохорова объем корневой системы увеличивался на 0,21-1,62 см , а на твердой пшенице Омский рубин на 0,08-1,04 см в период от кущения до спелости. Обработка растений мягкой пшеницы Прохоровка крезацином способствовала увеличению данного показателя на 0,15-1,37 см и твердой пшеницы Омский рубин на 0,12-1,18 см в период от кущения до спелости, а применение гумата калия - на 0,09-1,05 см и на 0,06-0,87 см соответственно. Полученные данные согласуются с литературными о положительном влиянии аукси-ноподобных веществ на образование корней (Р.Х. Турецкая, 1961; К. Дер-флинг, 1985; Г.И. Краснобаева, Ю.Л. Бороденко, 1997). Подтверждается и положительное влияние гуминовых веществ на корнеобразование причем наибольший эффект от данного агроприема получен с сортом мягкой пшени- ттт т Прохоровка. Инокуляция семян пшеницы флавобактерином увеличивала объем корней 1 растения твердой пшеницы на 0,04-0,60 см и на 0,04-0,58 см мягкой пшеницы в период от кущения до спелости.
Наиболее значительно величина изучаемого показателя изменялась в 1997 году и составила по видам пшени- цы 0,07-1,24 см3. Незначительные увеличения изучаемого показателя в фазу кущения могут быть следствием ингибирующего действия микроорганизмов, продуцирующих фенольные соединения и АБК на ранних этапах развития растений (В.Ф. Патыка, 1991). Обработка инокулированных растений регуляторами роста вызвала еще более существенное увеличение объема корней пшеницы по сравнению с предыдущими вариантами. Влияние комплекса агроприемов на корневую систему твердой и мягкой пшеницы представлено на рисунке 19. Установлено, что в среднем за три года наибольшему увеличению объема корней способствовало применение флавобактерина и крезацина у твердой пшеницы Омский рубин и применение флавобактерина и силка - у мягкой пшеницы Прохоровка. Влияние регуляторов роста на фоне минерального питания привело к максимальным изменениям изучаемого показателя, причём яровая мягкая пшеница лучше реагировала на применяемые агроприёмы и формировала больший объём корней по сравнению с твердой. Полученные данные свидетельствуют о лучшем потреблении ею элементов минерального питания, а также о большей отзывчивости на экзогенную обработку рострегулирующи-ми веществами. Результаты корреляционного анализа данных по формированию корневой системы яровой пшеницы под влиянием регуляторов роста и удобрений показали, что наблюдается тесная положительная связь между объемом корней и урожайностью. Коэффициент корреляции по фазам вегетации растений твердой пшеницы составил 0,970-0,975, по мягкой пшенице 0,941-0,967. Темпы роста и развития яровой пшеницы характеризуются высотой растений. В период вегетации культуры изменение изучаемого показателя является её биологической особенностью и характеризуется медленным ростом растений в высоту на начальных этапах онтогенеза, максимальным приростом в период кущение-колошение с замедлением темпов роста до его полной остановки в фазу полной спелости зерна.
