Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий обзор литературы
1.1 Роль сорта в формировании высоких урожаев ячменя 8
1.2 Влияние фона минерального питания на продуктивность посевов ячменя при программировании урожайности 18
1.3 Влияние биологических препаратов на формирование урожайности ячменя 34
2. Место, условия и методика проведения исследований 44
2.1 Место, условия, схема опыта, объекты исследований 44
2.2 Наблюдения и учеты в опыте, методика определений 47
2.3 Технология опытных посевов ячменя 50
2.4 Погодные условия в годы исследований 51
3. Уровни программируемой урожайности ячменя в условиях верхневолжья
3.1 Методы определения урожаев разных уровней
3.2 Продуктивность ячменя ярового при разной обеспеченности климатическими ресурсами
4. Особенности развития и формирования густоты посевов сортов ячменя 70
4.1 Особенности роста и развития ячменя 70
4.2 Формирование густоты посевов сортов ячменя 73
5. Влагообеспеченность и фитосанитарное состояние посевов ячменя разной продуктивности 82
5.1 Влагообеспеченность посевов ячменя в зависимости от фона минерального питания и применения препарата ПДЭ 82
5.2 Фитосанитарное состояние посевов ячменя на разных фонах минерального питания 92
5.2.1 Засоренность посевов ячменя 92
5.2.2 Влияние фона минерального питания и препарата ПДЭ на пораженность болезнями сортов ячменя 97
6. Фотосинтетическая продуктивность сортов ячменя 105
6.1 Формирование площади листьев и фотосинтетического потенциала посева ячменя 105
6.2 Чистая продуктивность фотосинтеза ячменя 123
6.3. Накопление урожая сухой фитомассы 126
6.4 Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза . 131
7. Структура урожая, урожайность и качество зерна сортов ячменя 134
7.1 Структура урожая сортов ячменя 134
7.2 Урожайность сортов ячменя в зависимости от фона минерального питания и способа применения препарата ПДЭ 42
7.3 Качество зерна ячменя 148
7.4 Корреляционная зависимость урожайности ячменя от показателей фотосинтетической деятельности и элементов структуры урожая 152
8. Вынос элементов минерального питания разными по продуктивности посевами ячменя и коэффициенты использования npk из почвы и удобрений 156
9. Экономическая эффективность производства фуражного зерна сортов ячменя 168
Основные выводы 172
Предложения производству .
Список литературы 178
Приложения 202
- Влияние фона минерального питания на продуктивность посевов ячменя при программировании урожайности
- Наблюдения и учеты в опыте, методика определений
- Продуктивность ячменя ярового при разной обеспеченности климатическими ресурсами
- Влагообеспеченность посевов ячменя в зависимости от фона минерального питания и применения препарата ПДЭ
Введение к работе
Актуальность темы. Увеличение валовых сборов, повышение стабильности и эффективности производства зерна требуют применения в растениеводстве наиболее адаптированных к агроэкологическим условиям региона видов, сортов зерновых культур и технологий их возделывания. Для Верхневолжья особую значимость в этом плане имеют ячмень и овес, которые высокие урожаи формируют в разные по приходу ФАР, тепло - и влаго-обеспеченности годы. Наиболее продуктивным является ячмень, который в группы лет с разной климатической обеспеченностью накапливает более высокие урожаи зерна, чем овес в равных условиях выращивания.
Изменение условий хозяйствования, появление новых селекционных достижений, биологических стимуляторов роста и средств защиты растений вызывает необходимость совершенствования технологий возделывания этих культур. Наиболее полное использование потенциальных возможностей лучших сортов, агроклиматических ресурсов, материально-технических средств достигается при программировании урожайности, когда создаются оптимальные условия в агроценозе для наилучшей фотосинтетической деятельности растений и продукционного процесса. Многие параметры программирования требуют уточнения в связи с появлением новых сортов и адаптированием технологий возделывания.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования запрограммированных урожаев сортов ячменя ярового - Зазерский 85 и Гонар при возделывании их по экологически безопасной технологии с использованием биопрепарата ПДЭ (плацента денатурированная эмульгированная), уточнить способы его применения и параметры программирования; выявить и рекомендовать производству лучшие варианты экологически безопасной технологии возделывания.
Для осуществления поставленной цели решали следующие задачи:
- определить теоретически возможные уровни урожайности ячменя
ярового в регионе по приходу ФАР, влагообеспеченности, тепловым ресурсам и эффективному плодородию почв;
- изучить особенности формирования густоты стояния, влияния
изучаемых приемов на полевую всхожесть, сохранность и общую
выживаемость растений;
исследовать фотосинтетическую деятельность сортов ячменя и определить фитометрические параметры посевов разных уровней продуктивности;
изучить динамику изменения влажности почвы в течение вегетации, определить суммарное водопотребление и коэффициенты водопотребления сортов ячменя;
определить структуру и качество урожая сортов ячменя в зависимости от изучаемых факторов;
рассчитать вынос и коэффициенты использования питательных веществ растениями из почвы и удобрений при разных уровнях урожайности и в зависимости от биологических особенностей сорта, применения препарата ОДЭ;
выявить влияние препарата ПДЭ и разных доз минеральных удобрений на засоренность и пораженность болезнями посевов сортов ячменя;
дать экономическую оценку разным вариантам технологии возделывания двух сортов ячменя ярового.
Научная новизна. Впервые на основе комплексных исследований в трехфакторном полевом опыте выявлены особенности фотосинтетической деятельности и формирования запрограммированных урожаев двух сортов ячменя, в том числе нового сорта Гонар, способы применения биопрепарата ПДЭ; определены уровни климатически обеспеченной урожайности, роль сорта, биопрепарата, климатических факторов в получении планируемой урожайности, а также вынос NPK с единицей урожая сортов ячменя, коэффициенты использования питательных веществ из почвы и удобрений, оку-
паемость зерном 1 кг NPK.
ji Практическая значимость работы заключается в рекомендациях
производству лучших вариантов экологически безопасной технологии возделывания ячменя, обеспечивающих получение урожаев заданных уровней в 20, 30 и 40 ц/га, высокую окупаемость зерном 1 кг NPK (8,5 кг по сорту За-зерский 85; 8,6 кг по сорту Гонар) и уровень рентабельности производства соответственно 82; 114 и 119%.
Реализация результатов исследований. Результаты работы нашли
отражение в рекомендациях «Особенности проведения весенних полевых ра-
** бот в сельскохозяйственных предприятиях Тверской области в 2004 году»,
внедрены в сельскохозяйственных предприятиях Лихославльского района Тверской области на площади 300 га с экономическим эффектом 399 тыс. руб.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на XXY,
XXYI научно - практических конференциях Тверской ГСХА в 2002 -
2003 гг., на международной научно - практической конференции, г. Тверь,
ТГСХА, 2004, на научно - практической конференции Ярославской ГСХА,
^ 2004, на YI областной научно - технической конференции молодых ученых,
ТвГУ, 2004.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ, рекомендации производству.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 177
страницах, содержит 54 таблицы, 17 рисунков, состоит из 9 глав, основных
выводов, предложений производству, библиографического списка исполь
зуемой литературы, который включает 218 наименований, в том числе 34 на
иностранных языках, 29 приложений.
4„ Представленная работа является составной частью плана научно-
исследовательских работ Тверской ГСХА на 2001 - 2005 гг., № гос.рег. темы 01.200.1 18549.
Основные положения, выносимые на защиту:
климатическая обеспеченность разных уровней урожайности ячменя в регионе;
повышенная фотосинтетическая продуктивность и более высокий ход продукционного процесса у нового сорта Гонар в сравнении с сортом Зазерский 85;
особенности фотосинтетической деятельности и формирования урожайности двух сортов ячменя на разных фонах минерального питания;
влияние способов применения биопрепарата ПДЭ на формирование урожайности, урожай зерна и его качество;
- особенности потребления и использования питательных веществ
сортами ячменя в зависимости от фона удобрения.
Автор выражает искреннюю и глубокую признательность и благодарность научному руководителю, заслуженному деятелю науки РФ, почетному работнику высшего профессионального образования РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору З.И. Усановой за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией, а также всем сотрудникам кафедры растениеводства за содействие в проведении научных исследований
Влияние фона минерального питания на продуктивность посевов ячменя при программировании урожайности
Ряд исследователей справедливо считает, что сорта зерновых культур, районированные в Нечерноземной зоне, недостаточно устойчивы к комплексу болезней. Те, которые маловосприимчивы к одним болезням, в умеренной или сильной степени поражаются другими. Поэтому выбор возделываемых сортов должен зависеть от фитосанитарной обстановки (131).
Сельскохозяйственному производителю важно получить наиболее высокий урожай хорошо выполненного зерна, одним из условий для этого является правильно выбранный сорт. На Краснокутской селекционно-опытной станции сорта ячменя Медикум 21, Донецкий 8, Нутанс 642 формировали крупное зерно за счет некоторого увеличения периода налива зерна, который составлял 39-40% от вегетационного периода, против 37-38% у менее крупнозерных сортов (63).
В полевых опытах на серых лесных почвах Чувашии районированный сорт Гонар по сравнению с иностранными сортами отличался стабильным качеством зерна при несколько меньшей урожайности: масса 1000 зерен 45-50 г, крупность зерна - 85-90% (41).
Работы по выведению сортов с повышенным содержанием белка сопряжены с очень большими трудностями, так как продуктивность сортов отрицательно связана с содержанием белка в зерне (31, 103, 193).
Окультуренность почвы является важным фактором повышения урожайности высокоинтенсивных сортов. По данным В.В. Гриценко, В.А. Седых, В.В. Бакеева, Л.Г. Кожевниковой (38), преимущество высокоинтенсивного сорта Надя отмечалось только на хорошо окультуренной почве; здесь урожайность в варианте без минеральных удобрений была на 3,5, а при внесении NJOO Р75 К100 - на 4,2 ц/га выше, чем у сорта Московский 121. В вариантах со среднеокультуренной почвой существенных различий между сортами не выявлено.
А.В. Терехова (145) изучала формирование высокопродуктивных посевов ячменя на темно-серых лесных и дерново-подзолистых почвах Юго-Востока Волго-Вятского региона. Наиболее стабильной и в меньшей степени подверженной влиянию погодных условий урожайность ячменя была на дерново-подзолистых почвах. У сорта Зазерский 85 она варьировала по годам исследований от 4,20 до 4,56 т/га, у сорта Гонар - от 4,37 до 5,90 т/га и у сорта Эльф - от 4,36 до 5,90 т/га. При этом в условиях недостатка влаги достоверной разницы в урожайности между сортами не получено. В благоприятные годы сорта Эльф и Гонар формировали урожайность достоверно выше, чем сорт Зазерский 85. Наиболее продуктивным на темно-серой лесной почве был сорт Гонар, на дерново-подзолистой - сорт Эльф.
В опытах И.А. Былкова (22), проведенных на дерново-подзолистых почвах с этими же сортами ячменя, сорт Зазерский 85 обеспечивал получение урожайности зерна на уровне 4,01-4,48 т/га, сорт Гонар - 4,60-5,19 т/га, сорт Эльф - 4,50-5,12 т/га. Рассмотрим за счет каких элементов структуры урожая повышается продуктивность и адаптивность современных сортов ячменя. Повышение урожайности зерновых путем селекции достигается созданием генотипов с хорошим кущением, выровненным развитием образовавшихся побегов и повышенной продуктивностью колоса. В зависимости от вида культуры и агроэкологических условий на передний план выступает то один, то другой из этих компонентов урожая (99). У ячменя в условиях Средней Европы продуктивная плотность дости-гает 900 и больше колосьев на 1 м . Выведение новых, слабоконкурентных типов ячменя показывает, что и эта культура не достигла предела плотности продуктивных и выровненных побегов кущения в стеблестое (99). Кущение - одно из важнейших адаптивных приспособлений к условиям внешней среды. Интенсивные сорта, благодаря высокой энергии куще 15 ния и образованию большего числа побегов на растении, обеспечивают формирование более мощной корневой системы и большей фотосинтетической поверхности посевов в короткие сроки. В период колошение - спелость зерна они дружнее сбрасывают лишние, менее развитые побеги, чем другие сорта. Кустящиеся растения не только более продуктивны, но и формируют зерно более высокого качества. Чем больше побегов «работает» на один колос, тем в нем, как правило, формируется зерно, более богатое белком. Некустящиеся растения образуют колосья с меньшим числом и массой зерна (64, 97, 98, 198). Однако это положение не всегда верно. Как отмечали чешские ученые (99), при образовании чрезмерного числа побегов кущения, а при благоприятных условиях - заложении большего числа колосков и цветков, степень последующей редукции под влиянием компенсации бывает так велика, что общее число зерен в колосе может стать меньше, чем у растений, у которых с самого начала было меньше побегов кущения. Из-за этого происходит снижение урожая. Анализ структуры агрофитоценозов с различной урожайностью, выполненный Э.М. Мухаметовым (97), показал, что получение высоких урожаев связано с оптимальным кущением растений. По данным М.А.Казаниной наиболее продуктивны в посевах ячменя 2-4 колосые растения с 3-5 побегами (64). B.C. Шевелуха и А.В. Морозова (176) считают, что максимальная потенциальная продуктивность может быть достигнута заложением большего числа органов или снижением их гибели. По мнению 3. Натровой, Я. Смочек (99), для получения высоких урожаев важно добиться высокой синхронности в развитии побегов кущения разных порядков в период формирования колосков, то есть на IV-V этапах органогенеза. В ЦНРЗ в процессе селекционной работы, направленной на повышениє зерновой продуктивности отмечен существенный рост числа и массы зерен с колосьев побегов различных уровней, при этом урожайность последних периодов сортосмены в большей степени возросла за счет увеличения именно доли боковых побегов. В ходе селекции возросла также и масса 1000 зерен (в среднем на 8,33 - 13,52 г) (21). Анализ сортосмены зернофуражных культур в Западном регионе (Белоруссия и республики Прибалтики) за последние 30 лет показал, что основными биологическими источниками роста урожайности сортов ячменя за этот период были продуктивный стеблестой и устойчивость к полеганию и болезням (35). З.И. Усанова (154) отмечает, что регулирование густоты продуктивного стеблестоя, а, следовательно, структуры агроценоза, значительно сложнее, чем густоты стояния, особенно у ячменя, вследствие большей зависимости степени кущения от метеорологических условий. Наибольшее отрицательное влияние на количество продуктивных побегов к уборке оказывает избыточное увлажнение. Засуха приносит больше вреда величине продуктивной кустистости в сравнении с продуктивностью колоса. Это объясняется способностью растений компенсировать снижение продуктивного стеблестоя лучшим развитием других элементов продуктивности колоса (181). Оптимальная густота продуктивного стеблестоя индивидуальна для каждого сорта, то есть имеет сортовую особенность (163).
Наблюдения и учеты в опыте, методика определений
Сложный комплекс условий внешней среды является одним из самых мощных факторов, определяющих урожайность сельскохозяйственных культур (55, 61, 62, 80). Многие авторы отмечают сильную зависимость урожайности ячменя от изменяющихся погодных условий (6, 26, 154, 168, 205 и др.).
В годы исследований погодные условия были различными. Они отличались как суммой температур и суммой осадков за весь вегетационный период, так и распределением их в течение вегетации (табл. 2.1).
В 2001 году апрель характеризовался необычно теплой погодой. Устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через 10 С произошел 20-22 апреля, на 16-24 дня раньше средних многолетних сроков. 17-27 апреля на большей части территории области почва просохла до мягко пластичного состояния и была готова к обработке.
Посев ячменя был проведен 4 мая. Агроклиматические условия для проведения посевных работ были хорошие. Первая декада мая отличалась необычайно теплой погодой и небольшими кратковременными дождями. Сумма осадков составила 5 мм или 31 % от нормы, вследствие этого наблюдался недостаток влаги в верхнем слое почвы. С целью повышения влажности в посевном слое было проведено прикатывание на следующий день после посева. Вторая декада мая характеризовалась в первой половине холодной и почти без осадков погодой, во второй половине - теплой с небольшими кратковременными дождями. Семена ячменя начинают прорастать при 1-2 С, но оптимальной для прорастания является температура 15-20 С. В период появления всходов с 11 по 14 мая среднесуточная температура воздуха составляла +5, +10 С, 12-14 мая - в самую холодную ночь минимальная температура воздуха была равна 0, +3 С. Это замедлило появление всходов.
В третьей декаде наблюдалась необычайно холодная погода с частыми дождями, что замедлило рост и развитие ячменя, а именно наступление фазы кущения. В среднем 3 декада по температурным условиям оказалась на 4 С холоднее обычной. В среднем май по температурным условиям был близок к обычному (отклонение от нормы +0,4 С). В межфазный период кущение - выход в трубку, который продолжался с конца третьей декады мая до второй декады июня складывались неблагоприятные условия для роста и развития ячменя. Первая и вторая декады июня характеризовались прохладной с частыми дождями погодой. В этот межфазный период среднесуточная температура у сорта Зазерский 85 составила 13,1 С, у сорта Гонар 12,1 С, сумма осадков у сорта Зазерский 85 69 мм, у сорта Гонар 34 мм. Низкие температуры и повышенное количество осадков способствовали удлинению межфазного периода кущение - выход в трубку. В фазу выхода в трубку наиболее благоприятна среднесуточная температура 20-22 С. Среднесуточная температура с 11 по 15 июня (выход в трубку ячменя сорта Гонар) составляла +9,+14 С, с 16 по 20 июня (выход в трубку у сорта Зазерский 85) +15, +21 С. То есть для ячменя сорта Зазерский 85 в фазу выхода в трубку отмечались более благоприятные температурные условия, чем для сорта Гонар. Третья декада июня характеризовалась теплой погодой с частыми ливневыми дождями в первой половине, сумма осадков составила 43 мм или 165 %. За месяц сумма осадков равнялась 97 мм - 124 % нормы.
Июль отличался необычайно жаркой погодой с повышенной влажностью воздуха и с неравномерными кратковременными дождями. Среднесуточная температура воздуха составляла 22,2 С, в более прохладные дни (9-10, 30-31, в отдельных районах 8 и 29 июля) - 10-14 С, а в самые жаркие (17-19, 22 и местами 16, 20, 21 июля) до 34 С. В среднем месяц по температурным условиям оказался на 5 С теплее обычного. Сумма осадков составила 50 мм (57 % от нормы). Агрометеорологические условия роста и развития растений в основном были хорошие. Жаркая погода ускорила созревание ячменя.
Для августа была характерна теплая погода с небольшими кратковременными дождями. Среднесуточная температура воздуха в самые холодные периоды (2-4, 12-13) составляла 10-15 С, в остальные дни она была равна 16-20 С. Первая декада месяца в первой половине характеризовалась прохладной, во второй - более теплой погодой с кратковременными ливневыми дождями, местами сильными. 4 августа - в самую холодную ночь первой декады минимальная температура воздуха была равна + 6 С. Вторая декада отличалась теплой погодой с небольшими кратковременными дождями, преимущественно в первой половине периода. Насыщенность воздуха водяными парами была больше обычной. Уборка ячменя была проведена 15-16 августа после прекращения дождей и установления сухой погоды.
Сумма активных температур, необходимых для полного цикла развития среднеспелых сортов ячменя находится в пределах 1500-1800 С, за вегетационный период ячменя в 2001 году она составила 1565,5 С. Осадков выпало 207 мм или 91,6 % от нормы.
Продуктивность ячменя ярового при разной обеспеченности климатическими ресурсами
Густота стояния является важным условием формирования высокопродуктивных посевов. Она зависит от многих агротехнических и агромете орологических факторов. По мнению З.И. Усановой (154), создание оптимальной густоты стояния для зерновых, в том числе для ячменя, считается сложной задачей, что объясняется биологическими особенностями этих растений, главным образом, склонностью к кущению и саморегулированию густоты и плотности ценоза.
Густота стояния зависит от полевой всхожести семян и сохранности растений от всходов до уборки. В свою очередь на эти показатели оказывают влияние многие агротехнические факторы и погодные условия (37, 154).
По данным А.П. Федосеева (164), в Нечерноземной зоне РФ благоприятные условия для появления всходов ячменя складываются в 38 % лет. В эти годы полевая всхожесть достигает 80 % и выше, в остальные 62 % лет она снижается из-за низких температур и избыточного увлажнения. Щеглова АЛ. (182) также считает, что при использовании семян, выращенных в сходных условиях, на выживаемость влияют в большей мере метеорологические условия, чем качество семян. Эксперименты,проведенные рядом авторов (210), убедительно свидетельствуют, что протравливание семян предупреждает возможные потери семян на 50 %. Как показано в главе 1, большое влияние на полевую всхожесть и сохранность растений оказывают удобрения и концентрация почвенного раствора (22, 49, 132).
Нами изучено влияние обработки семян раствором ПДЭ на лабораторную всхожесть (табл. 4.3). Выявлено, что обработка раствором ПДЭ из расчета 10 г в 10 л воды на 1 тонну семян увеличивает лабораторную всхожесть на 2 (Зазерский 85)-3 % (Гонар). Повышение дозы ПДЭ до 20 г не оказывает положительного влияния на всхожесть семян. Инкрустация семян раксилом снижает полевую всхожесть на 3 % у сорта Зазерский 85 и увеличивает на 1 % у сорта Гонар. Ингибирующее влияние химических протравителей на всхожесть семян ячменя отмечали другие авторы (81, 87).
Полевая всхожесть, определяемая как процентное отношение количества всходов к количеству высеянных всхожих семян, в большей степени зависит от фона минерального питания, погодных условий и сорта, чем от обработки семян препаратом ПДЭ (табл. 4.4- 4.7, рис. 4.1).
Усиление фона минерального питания, как правило, повышает полевую всхожесть семян. Так, в среднем за 3 года у сорта Зазерский 85 она повышалась от 2-го фона к 4-му на 2,8 % (3 фон) и 8,8 % (4 фон), у сорта Гонар-от 1-го к 4-му на 6,6 % (2 фон), 10,2 % (3 фон), 14,4 % (4 фон). В связи с этим увеличивалась густота всходов у сорта Зазерский 85 с 333 до 364 шт./м , у сорта Гонар с 284 до 344 шт./м (табл. 4.4, 4.5).
Сорт Зазерский 85 сильнее снижал полевую всхожесть в годы с холодной влажной весной, а сорт Гонар в годы с сухой и более теплой весной. Так, в среднем по вариантам в 2001 году полевая всхожесть у сорта Зазерский 85 составляла 55,1 %, а у сорта Гонар - 87,4 % (табл. 4.6, 4.7). Наоборот, в 2002 году у сорта Зазерский 85 полевая всхожесть была на 26,3 % больше, чем у сорта Гонар.
Обработка семян раствором плацентарного препарата ПДЭ не оказывает стабильного влияния на увеличение полевой всхожести. Существенное повышение полевой всхожести отмечено в 2001 году по сорту Зазерский 85 на неудобренном фоне (на 15,9 %) и по сорту Гонар в 2003 году на 1,2 и 4 фонах (на 12,1; 9,0 и 11,2 %), в 2002 году на 1 фоне (на 9,7 %).
На сохранность растений от всходов до уборки могут оказывать влияние агротехнические и агрометеорологические факторы. По данным З.И. Усановой (154), отмечается обратная зависимость сохранности от полевой всхожести : чем больше погибает слабых проростков в период от посева до всходов, тем больше сохраняется растений от всходов до уборки.
Влагообеспеченность посевов ячменя в зависимости от фона минерального питания и применения препарата ПДЭ
Урожай любой сельскохозяйственной культуры, в том числе ячменя ярового, формируется в процессе фотосинтеза в результате использования солнечной радиации. Основными органами поглощения солнечной энергии являются листья (36, 123, 154, 170, 173). И.С. Шатилов (173) определил, что в посевах ячменя за вегетацию на долю листьев приходится около 50,0 % поглощенной углекислоты. Колосьями поглощается на контроле около 24,0 %, а в интенсивном севообороте - около 14,0 % СОг от общего количества, основная же часть её ассимилируется влагалищами листьев и зелеными частями стебля. Поэтому одно из главных условий для максимального использования ФАР - создание посевов с оптимальной площадью листьев, способной длительное время находиться в активном состоянии.
Считается, что при индексе листовой поверхности 4-5 м /м посев как оптическая фотосинтезирующая система работает в оптимальном режиме, поглощая наибольшее количество ФАР. При меньшей площади листьев часть ФАР не улавливается листьями. Если площадь листьев превышает 50 тыс.м /га, то нижние листья затеняются верхними, их доля в фотосинтезе резко снижается. Идут непроизводительные затраты продуктов фотосинтеза в ущерб образованию и качеству ценных репродуктивных и запасающих органов (108, 123).
Внесение расчетных норм удобрений при программированном возделывании является важным фактором, регулирующим величину ассимиляционного аппарата посевов. Каждому планируемому уровню урожая должны быть присущи "свои" фитометрические показатели. На их основе составляют графики формирования площади листьев и фотосинтетического потенциала.
З.И. Усановой (154) выявлено, что в условиях Центрального Нечерно-земья при уровне продуктивности ячменя 4,0-5,0 т зерна с гектара оптимален такой график роста площади листьев, когда на 20-22 день от всходов она дос-тигает 30 тыс. м /га, на 30-й — 50, на 40-й - максимальной величины -60 тыс. м /га. В теплые и сухие годы высокий урожай (5,3 т/га) ячмень формирует в посевах со значительно меньшей мощностью фотосинтетических потенциалов, рост урожайности обеспечивается высокой чистой продуктивностью фотосинтеза. Повысить коэффициент использования ФАР можно путем подбора сортов с высокой интенсивностью фотосинтеза, способных в посеве с оптимальным ходом роста площади листьев образовывать максимальную массу хозяйственно ценных органов в расчете на единицу площади листьев (45). Основными показателями фотосинтетической деятельности посевов являются средняя площадь листьев посева (Lcp.), максимальная площадь листьев посева (Lmax), фотосинтетический потенциал посева (ФПП), чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ), коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза (Кхоз), коэффициент полезного действия фотосинтетиче-ски активной радиации (КПД ФАР), выход зерна на 1 тыс. единиц ФПП, урожай сухой фитомассы. Анализ экспериментальных данных показал, что максимальной величины площадь листьев посева ячменя достигает, как правило, в фазу выхода в трубку, примерно от середины до конца июня (в 2003 году - в начале июля) (прилож. 10-12). Её величина зависит от температурного и водного режимов мая - июня. В более благоприятном 2001 году этот период характеризовался теплой и влажной погодой, что способствовало быстрому росту ассимилирую-щей поверхности. В среднем по сортам Lmax достигала 31,2 тыс.м /га на не-удобренных вариантах и 38,4-49,4 тыс. м /га при внесении расчетных норм удобрений (табл. 6.1). В 2002 году формирование Lmax ограничивалось недостатком влаги. При этом у сорта Зазерский 85 её величина сильнее снизилась на 1, 2 фонах. Высокие нормы удобрений в расчете на получение 40 и 50 ц/га зерна даже в условиях засухи позволили сформировать у него Lmax равную 29,3 и 30,4 тыс. м /га соответственно. В отличие от Зазерского 85, у сорта Гонар Lmax существенно снижалась именно на высоких фонах, где она не превы-шала 22,0 тыс. м /га. Май 2003 года был теплый и влажный, июнь характеризовался холодной погодой с частыми дождями. В условиях переувлажнения и недостатка тепла посевы ячменя сформировали меньшую Lmax по сравнению с 2001 годом. Особенно сильно снизилась Lmax на неудобренных вариантах, где она была меньше, чем в условиях засухи 2002 года. Более существенное снижение Lmax на 1 фоне было у сорта Зазерский 85 до 13,2 тыс. м /га (у сор-та Гонар - до 16,5 тыс. м /га). Таким образом, лучшая тепло- и влагообеспеченность в мае, июне (2001 год) способствует формированию наибольшей Lmax. Недостаточное увлажнение значительнее снижает Lmax у сорта Гонар на высоких фонах удобрений (3, 4), у сорта Зазерский 85, наоборот, на низких (1, 2); избыточное увлажнение и недостаток тепла - на фоне без удобрений у обоих сортов. Формирование урожая зависит не только от площади листьев, но и от времени их функционирования. Фотосинтетический потенциал объединяет эти показатели. Ф1111, а вместе с ним и Lcp., имели лучшие характеристики в среднем по сортам, также как и Lmax, в 2001 году : 18,2 тыс. м2/га и 1387 тыс. м х сутки/га соответственно (табл. 6.2, 6.3). В резко засушливый 2002 год ФПП у сорта Зазерский 85 был в 1,53-1,81 раза, у сорта Гонар в 1,83-1,89 раза меньше, чем во влажные, средняя по вариантам опыта Lcp. - соответственно в 1,49-1,71 и в 1,76-1,87 раза. Засуха в большей степени ограничила ФПП и Lcp. на высоких 3-ем и 4-ом фонах минерального питания у обоих сортов. При этом у сорта Зазерский 85 площадь листьев посева медленно нарастала в фазу кущения и быстрее сокращалась с фазы колошения до молочной и восковой спелости (рис. 6.1). Как уже было отмечено ранее, Lmax у него в фазу выхода в трубку снизилась не так существенно. У сорта Гонар уменьшение ФПП и Lcp. на высоких фонах при дефиците влаги происходило в основном за счет резкого сокращения Lmax (рис. 6.2).
