Содержание к диссертации
Введение
1.0. Агроэкологические условия формирования урожаев яровой твердой пшеницы и требования к показателям качества зерна 12
1.1. Государственное нормирование основных показателей качества зерна яровой твердой пшеницы 12
1.2. Зависимость урожайности и качества зерна от влагообеспеченности, суммы эффективных температур и обеспеченности почв элементами питания 26
2.0. Условия и методика проведения исследований 42
2.1. Погодные условия в годы исследований 42
2.2. Почвенный покров опытных участков 51
2.3. Схемы опытов 58
2.4. Методика проведения наблюдений и анализов 67
3.0. Формирование урожая и качественного зерна сортами яровой твердой пшеницы 70
3.1. Рост и развитие растений 77
3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов 81
3.3. Водный режим почвы 84
3.4. Динамика элементов питания в почве 85
3.5. Урожайность, структура урожая и качество зерна 86
3.6. Эффективность возделывания сортов яровой твердой пшеницы 89
4.0. Влияние предшественников на урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы 91
4.1. Развитие растений 96
4.2. Накопление биомассы, развитие листовой поверхности и чистая продуктивность фотосинтеза 102
4.3. Динамика влажности почвы 107
4.4. Динамика элементов питания в почве 109
4.5. Урожайность, структура урожая и качество продукции 111
4.6. Экономическая и энергетическая эффективность 115
5.0. Основная обработка почвы 119
5.1. Влияние вспашки и плоскорезной обработки почвы на агроценоз яровой твердой пшеницы 119
6.0. Удобрение 131
6.1. Оценка влияния расчетных доз минеральных удобрений 131
6.2. Развитие растений 144
6.3. Фотосинтетическая деятельность растений 148
6.4. Водный и питательный режимы почвы 152
6.5. Урожайность, структура урожая и качество продукции 155
6.6. Вынос элементов питания. Коэффициенты использования элементов питания из почвы и удобрений 159
6.7. Экономическая эффективность и энергетическая оценка 163
7.0. Микроэлементы 167
7.1. Влияние предпосевной обработки семян микроэлементами на продуктивность посевов 167
7.2. Развитие растений 173
7.3. Фотосинтетическая деятельность твердой пшеницы 178
7.4. Влагообеспеченность посевов 187
7.5. Питательный режим почвы 189
7.6. Урожайность и структура урожая 191
7.7. Показатели качества зерна 198
7.8. Экономическая и энергетическая эффективность 201
8.0. Некорневые подкормки 206
8.1. Состояние вопроса 206
8.2. Динамика влажности почвы 212
8.3. Динамика элементов питания в почве 214
8.4. Урожайность, структура урожая и качество зерна 216
8.5. Экономическая и энергетическая эффективность 224
9.0. Нормы высева 228
9.1. Развитие яровой твердой пшеницы 228
9.2. Показатели фотосинтезирующей деятельности растений 233
9.3. Динамика элементов питания в почве 236
9.4. Урожайность, структура урожая и качество зерна 23 8
9.5. Экономическая и энергетическая эффективность 243
10.0. Сроки посева 246
10,1.0 значении сроков посева 246
10.2. Накопление биомассы, развитие листовой поверхности и чистая продуктивность фотосинтеза 249
10.3. Динамика влажности почвы 254
10.4. Характеристика процессов минерального питания растений 255
10.5. Урожайность и экономическая эффективность 256
11.0. Орошение 259
11.1. Влияние орошения на продуктивность и качество зерна яровой пшеницы 259
11.2. Накопление биомассы, развитие листовой поверхности и чистая продуктивность фотосинтеза 266
11.3. Динамика влажности почвы 268
11.4. Динамика элементов питания в почве 271
11.5. Урожайность, структура урожая и качество продукции 272
11.6. Экономическая эффективность 275
12.0. Оценка степени воздействия погоды и удобрений на формирование урожаев яровой твердой пшеницы 277
Внедрение результатов в производство 284
Общие выводы 286
Предложения производству 289
Литература 291
Приложения 329
- Государственное нормирование основных показателей качества зерна яровой твердой пшеницы
- Почвенный покров опытных участков
- Фотосинтетическая деятельность посевов
- Накопление биомассы, развитие листовой поверхности и чистая продуктивность фотосинтеза
Введение к работе
Актуальность темы. Увеличение производства высококачественного зерна яровой пшеницы в настоящее время является одной из важнейших задач агропромышленного комплекса Российской Федерации.
Культура пшеницы в Татарстане в начале XX века имела незначительный удельный вес в общей посевной площади. Сильный рост посевных площадей яровой пшеницы (со 106 до 436 тыс. га) отмечался в 1928-1934 гг., когда сельское хозяйство вооружилось машинной техникой, внедрялись севообороты и другие результаты исследовательских работ. Тогда не делали особых различий между мягкой и твердой яровой и озимой пшеницей. В 60-х годах в Татарстане, например, половина площадей отводилась под мягкую, половина (порядка 400 тыс. га) - под твердую. Но твердая при тогдашней технологии давала зерно низкого качества и поневоле шла на фураж. Видя ненормальность этого положения, ударились в другую крайность - ныне ее сеют всего на 8-Ю тыс. гектарах. Значительная часть яровой пшеницы, заготавливаемой в республике, по качеству не отвечает требованиям высших товарных классов, что снижает рентабельность ее производства. Если в предвоенные годы содержание клейковины в зерне пшеницы в регионах Поволжья в среднем составляло 32-34 % и его закупали другие регионы, то в 2002 году в некоторых хозяйствах содержание клейковины в зерне пшеницы не превышало 10-15 %.
Твердая пшеница имеет большое народно-хозяйственное значение как незаменимое сырье для макаронной, крупяной и кондитерской промышленности. Недостаточное производство высококачественного зерна твердой пшеницы привело к тому, что 3/4 макарон и других прессованных изделий, а также круп в настоящее время изготавливается из зерна мягкой пшеницы, что значительно снижает их питательные и вкусовые качества. Характерная особенность твердой пшеницы - высокая стекловидность, которая определяет высокие макаронные качества. Выход муки у твердой
7 пшеницы достигает 76-80 %. Зерно ее поддается легкому дроблению на крупки. Мука по своему строению напоминает песок и свободно просеивается через ячеи мучных сит (Бараев, 1978).
В настоящее время назрела необходимость адаптивного ведения растениеводства с подбором соответствующих видов и сортов, наиболее полного использования биоклиматического потенциала местности.
Твердая пшеница - культура интенсивного типа, во все периоды роста и развития более требовательна, чем мягкая, к агротехнике, почве и теплу. Технология возделывания вида должна быть направлена на более полную реализацию потенциальных возможностей сорта, формировать эффективный экономический уровень урожайности наилучшего качества. По сравнению с ценой за тонну мягкой пшеницы (на октябрь 2004 г. 127,50 долл.) на мировом рынке зерна твердая пшеница оплачивается на 7-8 % дороже (137,42 долл.).
Разработка современныЗГсистем удобрений яровой твердой пшеницы предполагает максимально полное удовлетворение потребностей растений в макро- и микроэлементах на основе комплексной оценки содержания их в почве. При этом важнейшей теоретической и прикладной задачей остается поиск оптимальных норм, сроков применения удобрений, с учетом конкретных агроклиматических районов.
Известно, что урожайность и показатели качества зерна яровой твердой пшеницы изменяются под влиянием климатических и почвенных факторов. Применяя разные предшественники, способы основной обработки почвы, сроки сева, дозы и виды минеральных удобрений, орошение, можно создать условия для формирования высокого урожая зерна, соответствующего требованиям высших товарных классов (ГОСТ 9353-90).
Изучение норм высева связано с изменением площади питания растений при улучшении питательного и водного режимов почвы. В свою очередь, это связано с совершенствованием и дифференциацией способов обработки почвы, систем удобрений, внедрением новых сортов и передовых технологий.
8 Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим
планом Казанской государственной сельскохозяйственной академии (номер
регистрации ОЦ.032; 68004268).
Цель работы. Таким образом, цель наших исследований заключалась
в разработке адаптированных для условий лесостепи Поволжья приемов
выращивания высокоурожайного качественного зерна яровой твердой
пшеницы.
Задачи исследований сводились к выработке комплекса приемов
выращивания высоких урожаев зерна современных сортов твердой пшеницы,
отвечающих требованиям высших товарных классов:
изучению воздействия предшественников и приемов основной обработки почвы на процессы, определяющие формирование урожая и качество зерна;
оценке влияния расчетных доз минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы;
установлению степени влияния предпосевной обработки семян составами ЖУСС, содержащими микроэлементы, с целью оптимизации минерального^ питания и снижения пестицидной нагрузки;
определению влияния времени некорневых подкормок азотом и ЖУСС на урожайность и качество зерна;
уточнению норм высева и сроков посева яровой твердой пшеницы при интенсификации технологии ее выращивания;
оценке влияния дождевания на урожайность и качество зерна на фоне удобрений;
изучению адаптационных свойств сортов яровой твердой пшеницы;
экономической и энергетической оценке приемов возделывания.
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Поволжья, на основе анализа природных ресурсов и генетического потенциала сортов, систем оптимизации питания растений, густоты стеблестоя, сроков посева и способов основной обработки почвы разработан комплекс приемов выращивания урожаев яровой твердой пшеницы в 3-4 тонны с 1 га и
9 качеством зерна, соответствующим требованиям 1-2 товарного класса ГОСТ 9353-90.
Впервые для лесостепи Поволжья установлено влияние предшественников, сроков сева, норм высева, сортов, орошения, минеральных удобрений и микроэлементов на урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы.
Получены новые данные о возможности расширения посевных площадей яровой твердой пшеницы и продвижения ее в более северные районы лесостепи Поволжья.
Оценена роль расчетных норм минеральных удобрений, различных форм и способов применения микроудобрений в повышении продуктивности твердой пшеницы и устойчивости растений к патогенам.
Определены основные параметры фотосинтетической деятельности посевов в зависимости от используемых агроприемов и их влияние на продуктивность и качество зерна.
На защиту выносятся положения:
получение высоких урожаев твердой пшеницы с качеством зерна, соответствующим требованиям ГОСТ 9353-90 возможно только при соблюдении комплекса приемов выращивания, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям;
роль в составе комплекса приемов выращивания твердой пшеницы предшественников, приемов основной обработки, макро- и микроудобрений, поливов, сорта, сроков и норм высева;
возделывание яровой твердой пшеницы экономически и энергетически эффективно.
Практическая ценность. Разработаны научно обоснованные технологии получения стабильных урожаев яровой твердой пшеницы с зерном, соответствующим требованиям ГОСТ 9353-90, что повысит экономическую эффективность и конкурентоспособность зернового хозяйства в условиях рынка. Полученные данные позволяют оптимизировать
10 условия минерального питания, основную обработку почвы, орошение, предпосевную обработку семян, сроки посева и нормы высева современных сортов.
Реализация результатов исследований. Производственную проверку разработанные приемы технологии прошли в хозяйствах Старокулаткинсого района Ульяновской области, в Алькеевском и Альметьевском районах Республики Татарстан. В совхозе «Бахтеевский» Старокулаткинского района в 1986 году на типичном черноземе при внесении удобрений по расчету на Зт выращено по 3,1 т с площади 116га, прибавка составила 1480 кг/га, каждый кг действующего вещества удобрений повысил урожайность на 6,8 кг.
В совхозе «Ургагарский» Алькеевского района в 1998 году на выщелоченном черноземе при предпосевной обработке семян ЖУСС с Си В получили на 32 гектарах посевов яровой твердой пшеницы (Оренбургская 10) урожайность 2,69 т/га, больше чем на контроле на 220 кг. Качество зерна соответствовало 1 классу (клейковина 29,4 %, натура 772 г/л, стекловидность 87 %). В том же 1998 году в совхозе «Хлебодаровский» Алькеевского района на выщелоченном черноземе при предпосевной обработке семян ЖУСС на площади ПО га вырастили по 2,77 т с каждого гектара. В ОАО имени Н. Е. Токарликова Альметьевского района РТ в 2002 году на площади 78 гектаров при внесении удобрений расчетно-балансовым методом по гороху получили 3,04 т/га с зерном 1 класса качества.
Результаты исследований опубликованы в научных статьях, сборниках научных работ, материалах научных и научно-практических конференций, используются специалистами при возделывании яровой твердой пшеницы и в учебном процессе по агрономическим специальностям.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 работ.
Апробация работы. Результаты исследований доложены, обсуждены
и одобрены на ежегодных научных конференциях
профессорско-преподавательского состава Казанской государственной
сельскохозяйственной академии (1986-2004 гг.); научно-техническом совете Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан (2001-2003 гг.); республиканских (Казань, 1990, 1996, 2002) и межрегиональных научно-практических конференциях (Волгоград, 1988; Алма-Ата, 1989; Саратов, 1989; Пенза, 2001; Ульяновск, 2003); международных научно-практических конференциях (Йошкар-Ола, 1988; Казань, 2003); Всероссийской конференции по агроэкологии (Казань, 2001, 2004).
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 12 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 328 страницах печатного текста, содержит 126 таблиц, 17 рисунков, 6 фотографий, 148 приложений. Список использованной литературы включает 404 наименования, из них 25 иностранных авторов.
Автор выражает благодарность заслуженному деятелю науки РТ, почетному академику АН РТ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Зиганшину А. А., коллективу агрономического факультета Казанской ГСХА за помощь в выполнении исследований.
Государственное нормирование основных показателей качества зерна яровой твердой пшеницы
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Поволжья, на основе анализа природных ресурсов и генетического потенциала сортов, систем оптимизации питания растений, густоты стеблестоя, сроков посева и способов основной обработки почвы разработан комплекс приемов выращивания урожаев яровой твердой пшеницы в 3-4 тонны с 1 га и качеством зерна, соответствующим требованиям 1-2 товарного класса ГОСТ 9353-90.
Впервые для лесостепи Поволжья установлено влияние предшественников, сроков сева, норм высева, сортов, орошения, минеральных удобрений и микроэлементов на урожайность и качество зерна яровой твердой пшеницы. Получены новые данные о возможности расширения посевных площадей яровой твердой пшеницы и продвижения ее в более северные районы лесостепи Поволжья. Оценена роль расчетных норм минеральных удобрений, различных форм и способов применения микроудобрений в повышении продуктивности твердой пшеницы и устойчивости растений к патогенам. Определены основные параметры фотосинтетической деятельности посевов в зависимости от используемых агроприемов и их влияние на продуктивность и качество зерна. На защиту выносятся положения: - получение высоких урожаев твердой пшеницы с качеством зерна, соответствующим требованиям ГОСТ 9353-90 возможно только при соблюдении комплекса приемов выращивания, адаптированных к конкретным почвенно-климатическим условиям; - роль в составе комплекса приемов выращивания твердой пшеницы предшественников, приемов основной обработки, макро- и микроудобрений, поливов, сорта, сроков и норм высева; - возделывание яровой твердой пшеницы экономически и энергетически эффективно. Практическая ценность. Разработаны научно обоснованные технологии получения стабильных урожаев яровой твердой пшеницы с зерном, соответствующим требованиям ГОСТ 9353-90, что повысит экономическую эффективность и конкурентоспособность зернового хозяйства в условиях рынка. Полученные данные позволяют оптимизировать условия минерального питания, основную обработку почвы, орошение, предпосевную обработку семян, сроки посева и нормы высева современных сортов. Реализация результатов исследований. Производственную проверку разработанные приемы технологии прошли в хозяйствах Старокулаткинсого района Ульяновской области, в Алькеевском и Альметьевском районах Республики Татарстан. В совхозе «Бахтеевский» Старокулаткинского района в 1986 году на типичном черноземе при внесении удобрений по расчету на Зт выращено по 3,1 т с площади 116га, прибавка составила 1480 кг/га, каждый кг действующего вещества удобрений повысил урожайность на 6,8 кг. В совхозе «Ургагарский» Алькеевского района в 1998 году на выщелоченном черноземе при предпосевной обработке семян ЖУСС с Си В получили на 32 гектарах посевов яровой твердой пшеницы (Оренбургская 10) урожайность 2,69 т/га, больше чем на контроле на 220 кг. Качество зерна соответствовало 1 классу (клейковина 29,4 %, натура 772 г/л, стекловидность 87 %). В том же 1998 году в совхозе «Хлебодаровский» Алькеевского района на выщелоченном черноземе при предпосевной обработке семян ЖУСС на площади ПО га вырастили по 2,77 т с каждого гектара. В ОАО имени Н. Е. Токарликова Альметьевского района РТ в 2002 году на площади 78 гектаров при внесении удобрений расчетно-балансовым методом по гороху получили 3,04 т/га с зерном 1 класса качества. Результаты исследований опубликованы в научных статьях, сборниках научных работ, материалах научных и научно-практических конференций, используются специалистами при возделывании яровой твердой пшеницы и в учебном процессе по агрономическим специальностям. Публикации. По теме диссертации опубликовано 30 работ. Апробация работы. Результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Казанской государственной сельскохозяйственной академии (1986-2004 гг.); научно-техническом совете Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан (2001-2003 гг.); республиканских (Казань, 1990, 1996, 2002) и межрегиональных научно-практических конференциях (Волгоград, 1988; Алма-Ата, 1989; Саратов, 1989; Пенза, 2001; Ульяновск, 2003); международных научно-практических конференциях (Йошкар-Ола, 1988; Казань, 2003); Всероссийской конференции по агроэкологии (Казань, 2001, 2004). Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 12 глав, выводов и рекомендаций производству. Работа изложена на 328 страницах печатного текста, содержит 126 таблиц, 17 рисунков, 6 фотографий, 148 приложений. Список использованной литературы включает 404 наименования, из них 25 иностранных авторов. Автор выражает благодарность заслуженному деятелю науки РТ, почетному академику АН РТ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Зиганшину А. А., коллективу агрономического факультета Казанской ГСХА за помощь в выполнении исследований.
Почвенный покров опытных участков
В сельскохозяйственном производстве длительное время считалось, что черноземы - это кладовая природы, из которой можно без больших затрат черпать энергетические ресурсы для жизнедеятельности человека. В последние годы все больше появляется публикаций, показывающих нарастание кислотности черноземных почв. В ряде областей с преимущественным распространением черноземных почв уже к настоящему времени практически не осталось нейтральных почв. Известкование должно проводиться на фоне высокой агротехники с применением органических и минеральных удобрений.
На примере 40 областей за 10 лет наблюдений П. Е. Судновым (1986) выявлена обратная зависимость между гидротермическим коэффициентом в период налива и содержанием белка в зерне, а также содержанием клейковины. Для периода налива зерна, по мнению авторов, лучший коэффициент - 0,5-1,0. За период налива для юга был принят июнь, для ЦЧЗ и Поволжья - июль, для Сибири и Северного Казахстана - август. Связь эта подтверждена для белка коэффициентом 0,688 ± 0,085 и для клейковины -0,940 ± 0,010. Один из факторов, влияющих на качество зерна пшеницы, -продолжительность солнечного освещения. Во Всесоюзном селекционно-генетическом институте (В. Г. Козлов, 1962) между суммой часов солнечного сияния за период налива зерна пшеницы и содержанием белка в нем была установлена связь, характеризуемая коэффициентом корреляции, равным 0,579 ±0,18.
Четкая зависимость качества зерна от почвенных условий отмечена и в зоне Поволжья. На черноземах южных и обыкновенных, на темно-каштановых солонцеватых почвах Саратовской области белка в зерне пшеницы было найдено в среднем 16,48 %, а на серых лесных почвах Татарстана - 13,72 %. Содержание белка в зерне на удобренных почвах в сравнении с зерном неудобренных площадей повысилось на 2,76-3,79 % (Е. И. Иваницкая, 1971). В ходе налива и созревания зерна крайне нежелателен и острый недостаток влаги, и слишком высокие температуры, так как они обусловливают преждевременный переход азотистых веществ и углеводов из стеблей, листьев и колосковых чешуи в зерно и приводят даже к свертыванию белков, щуплости и снижению массы зерна. Низкая влагообеспеченность посевов пшеницы в ранние фазы их развития приводит к почвенной засухе (и тут оказываются полезными вегетационные поливы), а недостаток влаги в почве в период колошения-созревания - к более опасной воздушной засухе, отрицательно влияющей на зерно: урожайность может быть крайне низкой, зерно формируется щуплое, хотя иногда и с большим содержанием белка (в процентах), чем нормально выполненное зерно. Но избыточное выпадение осадков в фазу налива и созревания и пониженный температурный режим (ниже +10С) не способствуют нормальному передвижению пластических материалов из стебля, листьев и колосковых чешуи в зерно. В нем при этом задерживается формирование аминокислот и сложных высокомолекулярных клеиковинных комплексов из простых азотистых веществ и Сахаров.
Яровая твердая пшеница в России в основном размещается в Нижнем и Среднем Поволжье, на Южном Урале и в южных районах Сибири. Географическое положение места произрастания пшеницы, которое характеризуется климатическими и почвенными условиями, влияет на количество белковых веществ в зерне пшеницы. Многие специалисты (Колобов, 1968 и др.) отмечают, что в Западном Закамье осадков меньше, чем в западнее расположенном Предволжье. Такая дифференциация увлажнения территории связана с географическим положением объекта на фоне преобладания макроциркуляционных процессов перемещения воздушных масс с запада на восток, с одной стороны, и влиянием сочетания Приволжской возвышенности и низменного Западного Закамья, создающего различные условия движения. воздушных масс над подстилающей поверхностью, с другой. Именно эти обстоятельства играют существенную роль в распределении облачности и атмосферных осадков. Указанные особенности оказывают существенное влияние на формирование более ксероморфного почвенного и растительного покрова.
Прогресс науки, совершенствование технологий выращивания растений в XX веке обеспечили значительное улучшение почвенных условий обитания растений. Это позволило, в свою очередь, распространению не только мягкой, но и твердой пшеницы в более северные районы Среднего Поволжья.
Таким образом, в комплексе природных условий лесостепи Поволжья большинство факторов благоприятствует возделыванию яровой твердой пшеницы. Количество фотосинтетически активной радиации (ФАР), приходящее на посевы, и тепловые ресурсы достаточны, чтобы в данных климатических условиях формировать высокие урожаи яровой пшеницы.
Фотосинтетическая деятельность посевов
Состав пород осадочной толщи различен. Встречаются пласты известняков, доломитов, гипсов, ангидридов, мергелей, песчаников, глин, песков и т.д. Большая их часть образовалась на дне древних морей. Остальные относятся к отложениям суши и береговой полосы, в том числе к осадочным породам морских заливов и речных дельт. Во многих местах эти пласты выходят на дневную поверхность, их можно наблюдать на естественных разрезах вдоль коренных берегов рек, разрушенных склонов холмов, по днищам и склонам оврагов. В юго-восточной части на водоразделах и в верху склонов, кроме рыхлых пород татарского яруса, встречаются плотные известняки, представленные плитняками различной степени разрушенности; в юго-западной - почвообразующими породами местами являются юрские отложения, представленные серыми и темно-серыми глинами с прослойками песка. Значительное распространение имеют современные отложения - речной аллювий. Почвообразующие породы Татарстана большей частью относятся к тяжелым по гранулометрическому составу. В гораздо меньшей степени встречаются древнеаллювиальные бескарбонатные пески, супеси и легкие суглинки.
В Предкамье и северном Предволжье образование почв в основном протекает под влиянием двух взаимно противоположных процессов: подзолистого и дернового. В Южном Предволжье, западном, северном и юго-восточном Закамье господствует дерновый процесс, а по днищам оврагов, глубоких балок и речных долин местами развивается болотный (Соколов, Розов, 1983). Естественные условия почвообразования в Татарстане неоднородны и сложны, поэтому почвенный покров республики отличается многообразием и пестротой. По природному плодородию и агрохимическим свойствам почвы Татарстана можно разделить на 6 групп: 1 группа - 21,0 % от общей площади пахотных угодий. Выщелоченные среднемощные и мощные черноземы, а также типичные среднемощные от 40 до 80 см, мощные от 80 до ПО см; содержание гумуса: среднегумусные от 7 до 9 %, тучные 10 % и выше. Почвы данной группы распространены в юго-западном Предволжье, западном и восточном Закамье и юго-восточном Закамье. Пахотный слой почв первой группы обладает высоким содержанием гумуса (от 7,0 до 12,3 %) и азота (от 0,38 до 0,57 %). Реакция у выщелоченных черноземов слабокислая, у типичных нейтральная. Гидролитической кислотностью обладают только выщелоченные черноземы (3,4-5,5 миллиэквивалента). Почвы обеспечены подвижными соединениями бора и молибдена, содержание подвижного марганца низкое. 2 группа - 23,5 %. Типичные маломощные выщелоченные, типичные на плотных породах и оподзоленные среднемощные и маломощные черноземы. Они распространены на западном и на восточном Закамье. По мощности гумусового слоя большинство почв этой группы относится к маломощным, и только оподзоленный чернозем принадлежит к среднемощным. По содержанию гумуса они среднегумусные и тучные. Почвы второй группы по содержанию в пахотном слое гумуса, азота, поглощенных оснований и других питательных веществ почти не отличаются от первой. Однако, вследствие малой мощности гумусового слоя, по общему запасу гумуса, азота, фосфора и калия они уступают почвам первой группы.
3 группа - 22,8 %. Темно - серые, серые, коричнево - темно-серые и коричнево-серые почвы. В Татарстане они распространены повсеместно и особенно в Предкамье, высоком Предволжье, западном и восточном Закамье. Эти почвы занимают промежуточное положение между дерново-подзолистыми и черноземами. В пахотном слое серых почв гумуса содержится 3,6-5,7 %, в темно-серых 5,3-7,0 %. Соответственно колеблется и содержание азота- от 0,21 до 0,40 %. Гидролитическая кислотность 1,8-4,8 м/экв. Реакция слабокислая. По содержанию доступных растениям фосфора и калия почвы этой подгруппы относятся к среднеобеспеченным.
Опыты в 2001-2003 гг. закладывали на землепользовании Закамской зональной селекционно-семеноводческой опытной станции р.п. Алексеевское. Почва - выщелоченный среднемощный чернозем. Рельеф ровный. Эти черноземы характеризуются ясно выраженной зернистой структурой в верхней части гумусового слоя, комковато-зернистой - в нижней части. Окраска гумусового горизонта черная, с буроватым оттенком внизу. Верхняя часть иллювиального горизонта имеет комковато-ореховатую структуру и бурую окраску с темно-бурыми гумусовыми затеками по трещинам и корневикам. Книзу структурные отдельности становятся крупнее и особенно в иллювиальном горизонте приобретают ореховато-призмовидную форму. Этот горизонт плотный, довольно равномерно желто-бурой окраски, густо пронизан тонкими порами; по трещинам заметны бледные гумусовые затеки с глянцевым блеском. В нижней части иллювиального горизонта структура еще более укрупняется до призмовидно-столбовидной и при переходе в материнскую породу, на границе с карбонатным горизонтом, грани призм несколько сильнее покрыты глянцевой гумусовой коркой. Карбонаты в материнской породе выделяются в виде глазков и непрочных конкрекций, а в некоторых местах - в виде тонких прожилок. Карбонатный горизонт обычно находится на глубине 80-100 см, реже на глубине 110-130 см.
В выщелоченных черноземах много глинистых частиц и незначительное количество песчаных фракций. Содержание ила, который обладает очень большой удельной поверхностью и обусловливает высокую водоудерживающую способность этих почв, составляет 1/3 часть от фракций. Глубина вскипания колеблется в пределах от 75 до 120 см. Содержание гумуса в пахотном слое приближается к 7-9 %. Сумма поглощенных оснований (кальций и магний) в среднем колеблется в пределах 38,79-47,30 мг экв. Реакция среды пахотного слоя слабокислая и близкая к нейтральной (рН солевой вытяжки 5,4-5,8). Содержание подвижных форм микроэлементов: Си - 0,32(низкая); В - 0,082(высокая); Мо - 0,013(низкая) и Со - 0,19(средняя) мг на 100 г почвы. У них тяжелый гранулометрический состав. Отсюда высокий процент недоступной влаги (табл. 6).
Накопление биомассы, развитие листовой поверхности и чистая продуктивность фотосинтеза
В достижении высоких урожаев твердой пшеницы, как и любой другой культуры, большое значение имеет правильный выбор предшественников.
Наукой и практикой убедительно доказано, что в сочетании с продуманной системой агротехнических мероприятий в условиях неполивного земледелия во всех районах РФ наиболее устойчивые урожаи высококачественного зерна сильных, твердых и ценных пшениц получают при посеве по чистым парам. Известно, что при правильной обработке парового поля обеспечивается очищение его от злостных многолетних сорняков и значительно снижается в почве запас живых семян однолетних. Правильная, строго дифференцированная обработка, в том числе и применение в паровом поле гербицидов, позволяет за год парования уничтожить такие злостные многолетние сорняки, как вьюнок полевой, различные виды однолетников и пырей (Э. Д. Неттевич, 1976). За счет осадков в чистом пару можно накопить значительные запасы влаги, что в засушливые годы могут являться залогом получения более высоких и устойчивых урожаев яровой пшеницы. Плодородие парового поля повышается. Это происходит благодаря накоплению здесь в большем количестве, чем в других полях, соединений азота в усвояемых для растений формах, существенно увеличивающих урожай яровой пшеницы, особенно при внесении в пар фосфорных удобрений.
Чистый пар имеет две противоположные особенности. Он очищает поле от сорняков, накапливает влагу и доступные для растений формы питательных веществ, создает благоприятные условия для заправки почвы органическими и другими удобрениями и потому является отличным предшественником озимых и других небобовых культур сплошного посева. В то же время он не дает никакой продукции в год парования. Из-за последнего свойства к чистому пару прибегают лишь в случае крайней необходимости (например, для ликвидации сильной засоренности участка овсюгом, корнеотпрысковыми сорняками или для быстрейшего размножения дефицитных семян) и на ограниченных площадях, чтобы введение его не оказало большого отрицательного влияния на общий выход продукции за год (У. А. Лутфуллин, 1966).
Горох - основная зерновая бобовая культура в нашей стране. Он имеет большое агротехническое значение. Являясь азотофиксирующей культурой и обладая высокой усвояющей способностью корней, он использует труднорастворимые и малодоступные для злаков минеральные соединения не только из пахотного слоя, но и из более глубоких слоев.
Значение гороха как предшественника других культур изучалось почти повсеместно и в довольно продолжительных опытах, в том числе в научно-исследовательских учреждениях лесостепи Поволжья.
Во многих агрономических журналах, брошюрах опубликованы результаты опытов по сопоставлению занятого горохом и чистого паров (Я. Ф. Лукьяненко, 1960; Л. Н. Синева, 1961; А. П. Сорокин и А. В. Осанов, 1963; В. П. Краюшкин, 1964; Л. Р. Шарифуллин, 1966).
К изучению вопроса о чистых и занятых парах и роли гороха как предшественника других культур неоднократно возвращались научно-исследовательские учреждения (3. Б. Догадкина, 1962; Д. Буров, Р. Авраменко, 1963; В. А. Потушанский, 1964).
Зернобобовые являются также одним из лучших предшественников яровых зерновых культур (К. А. Поздняков, 1962). В общем, положение зернобобовых в севообороте определяется преимущественно их свойством повышать плодородие почвы, они включаются поэтому, как правило, между зерновыми хлебами, такое размещение лучше всего служит целям севооборота. Сами бобовые не предъявляют особых требований предшественникам, за исключением требования чистоты поля от сорняков (А.Шейбе, 1953). По данным многолетних наблюдений А. А. Зиганшина (1966), озимые и яровые культуры, посеянные по зернобобовым, повышают урожай по сравнению с повторными посевами в большинстве случаев на 3-5 центнеров, а по сравнению с посевами по другим злакам - на 2,0-3,5 центнера с гектара. Горох в качестве предшественника способствует повышению эффективности использования органических удобрений последующими культурами, особенно зерновыми, техническими. Основной особенностью питания гороха является фиксация азота из воздуха за счет симбиоза с клубеньковыми бактериями Rhizobium leguminosarum Baldwin et Fred, поселяющимися на его корнях. Примерно 75 % азота, фиксированного из воздуха бактериями, используется растением, а 25 % остается в клубеньках, которые в последующем используются другими культурами (Р. X. Макашева, 1973). Академик Д. Н. Прянишников приравнивал бобовое растение к работающему на даровой энергии солнечного луча миниатюрному заводу по производству соединений азота, которые служат полноценным источником питания растений. После уборки гороха, в зависимости от урожая, в почве остается от 50 до 100 кг азота на 1 га, что соответствует 2,5-5,0 ц минерального азотного удобрения. Кроме того, его корни обладают сильной растворяющей способностью, благодаря чему он хорошо усваивает питательные вещества из труднорастворимых соединений почвы. Горох хорошо усваивает, например, фосфор из фосфоритной муки, который для многих культур оказывается недоступным. Корни гороха, проникая в глубокие почвенные слои, извлекают оттуда недоступные для других растений питательные вещества (В. С. Федотов, 1960). Опыты Д. Б. Гареева (1967) показали, что в условиях засушливого Зауралья Башкирии горох является одним из лучших предшественников яровой пшеницы. При посеве пшеницы после гороха наблюдалось наиболее высокое содержание белка и клейковины в ее зерне и резкое повышение показателя силы муки (386 эргов), в то время как после других предшественников этот показатель значительно ниже, например, после кукурузы 262 эрга, ржи - 254 эрга. О горохе и других зерновых бобовых культурах как лучших предшественниках яровой пшеницы в засушливом Поволжье писали многие ученые (Н. И. Вавилов, 1922; П. И. Марков, 1927; К. Г. Шульмейстер, 1966; А. А. Зиганшин, 1974 и др.).
В южной лесостепи Западной Сибири качественное зерно твердой пшеницы, соответствующее 1 и 2 классу стандарта, стабильнее (в 86 % случаев) формируется при посеве после горохо-овсяной смеси с применением средств комплексной химизации, чем при посеве по пару (В. Л. Ершов, 2001).
