Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Влияние условий внешней среды и элементов технологии возделывания на формирование продуктивности озимых зерновых культур (обзор литературы) 10
1.1 Рост, развитие и формирование элементов продуктивности в зависимости от условий внешней среды 10
1.2 Влияние элементов технологии возделывания нарост, развитие, урожайность и качество зерна озимой пшеницы и ржи 20
1.2.1 Роль предшественников в повышении зимостойкости и продуктивности озимых 20
1.2.2 Оптимизация сроков посева 28
1.2.3 Условия минерального питания и урожай 35
1.3 Формирование высокой морозостойкости в осенний период и причины гибели озимых при перезимовке 46
Выводы к главе 1
Глава 2. Условия, объекты и методы проведения исследований 54
2.1 Природно-климатические условия зоны проведения исследований 54
2.2 Метеорологические и почвенные условия проведения исследований 57
2.2.1 Метеорологические условия летне-осеннего периода 57
2.2.2 Метеорологические условия зимнего периода 60
2.2.3 Метеорологические условия весенне-летнего периода 64
2.2.4 Почвенный покров опытных участков и агрохимические показатели ' 65
2.3 Объекты и методы исследований 67
Выводы к главе 2
Глава 3. Формирование элементов продуктивности и высокой зимостойкости в летне-осенний период и перезимовка озимой пшеницы и ржи 73
3.1 Влияние сроков посева, минеральных удобрений и метеоусловий на прохождение летне-осеннего периода озимой пшеницей 73
3.1.1 Рост, развитие и формирование продуктивности в осенний период 73
3.1.2 Формирование морозостойкости 82
3.2 Формирование зимостойкости в летне-осенний период озимой пшеницей по разным предшественникам 89
3.2.1 Рост, развитие и формирование потенциальной продуктивности ...,.-. 89
3.2.2 Накопление Сахаров и элементов минерального питания по разным предшественникам 99
3.2.3 Влияние предшественника на уровень и продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 102
3.3 Осенний рост, развитие и формирование морозостойкости озимой ржи при внесении минеральных удобрений 105
3.3.1 Особенности роста и развития озимой ржи
в летне-осенний период и продуктивность 105
3.3.2 Формирование морозостойкости в осенний период 112
3.4. Перезимовка и причины гибели озимых культур
в зимний период 115
Выводы к главе 3
Глава 4 Весенне-летнее развитие озимых зерновых культур и формирование продуктивности при внесении минеральных удобрений 130
4.1 Влияние минеральных удобрений и метеорологических условий на весенне-летнее развитие и продуктивность озимой пшеницы 130
4.1.1 Прохождение фенологических фаз озимой пшеницей сорта Омская 4 в весенне-летний период 130
4.1.2 Элементы структуры урожая, урожайность и качество зерна озимой пшеницы 134
4.2 Рост, развитие и продуктивность озимой ржи в весенне-летний период при внесении минеральных удобрений 143
4.2.1 Прохождение фенологических фаз озимой рожью в весенне-летний период 143
4.2.2 Структура урожая, урожайность и качество зерна озимой ржи 146
Выводы к главе 4
Глава 5 . Экономическая и энергетическая эффективность минеральных удобрений при возделывании озимых зерновых культур 157
5.1 Энергетическая эффективность внесения минеральных удобрений при возделывании озимой пшеницы и рж 157
5.2 Экономическая эффективность возделывания озимых зерновых при внесении минеральных удобрений 159
Общие выводы 162
Рекомендации производству 164
Библиографический список 165
Приложения 194
- Рост, развитие и формирование элементов продуктивности в зависимости от условий внешней среды
- Природно-климатические условия зоны проведения исследований
- Влияние сроков посева, минеральных удобрений и метеоусловий на прохождение летне-осеннего периода озимой пшеницей
- Влияние минеральных удобрений и метеорологических условий на весенне-летнее развитие и продуктивность озимой пшеницы
Введение к работе
Актуальность темы. Одним из основных путей развития зернового хозяйства Сибири является увеличения площадей, занятых под озимыми культурами. Для их возделывания здесь пригодны не менее 6 млн. га (Власенко, 2004). В Западной Сибири разработаны технологии возделывания озимой пшеницы и ржи (Богомяков, 1968; Шерстнев, 1986; Лейболт, 1988; Магила, 1991; Капинос, 1999; Власенко, 2003). В 1981-1988 годах технология возделывания озимой ржи разрабатывалась в Красноярском СХИ (Бекетова, 1988). С 90-х годов в Сибирском институте физиологии и биохимии СО РАН изучались проблемы зимостойкости озимой пшеницы, разработаны элементы технологии возделывания, выведены сорта, приспособленные к жестким климатическим условиям Восточной Сибири (Дорофеев, Пешкова, Войников, 2004).
Озимая пшеница и рожь - ценные зерновые культуры. Они лучше используют осенние запасы влаги и минеральные удобрения, ценны в организационном отношении, снимая напряженность в проведении полевых работ в весенний и осенний периоды, особенно в годы с неблагоприятной дождливой осенью, так как созревают раньше яровых (Богомяков, 1968; Рыжов, Бурмакина, 1982; Капинос, Магила, 1990). Достаточно развитая корневая система позволяет им успешно преодолевать неблагоприятное воздействие весенне-летней засухи, которая является одной из основных причин снижения продуктивности яровых посевов в Восточной Сибири (Дорофеев, 1995) и часто проявляется в агроландшафтных районах степной и лесостепной зон Хакасии (Методические рекомендации..., 2003). Озимые зерновые - хороший предшественник (Губанов, Иванов, 1988; Halvorson, 2000). Они оставляют после себя поле чистым от сорняков, благодаря формированию плотного полога в весенний период (Воробьев, 1988) и аллелопатическому воздействию на сорняки (Гродзинский, 1973). Ранняя уборка озимых позволяет более эффективно бороться с сорняками приемами агротехники (Баздырев, 2000).
Земледельческая зона Хакасии подвержена в значительной степени дефляции и водной эрозии (Методические рекомендации..., 2003). Почвозащитная способность озимых культур выше, чем у яровых (Мусохранов, 1983; Кочетов, Белолюбцев, Чебаненко, 2000; Листопадов, 2003).
В совхозах Хакасии в 1920 году было посеяно 134,1 десятин озимых культур (Шекшеев, 1988). В 1941-1945 годах площади под озимыми в Хакасии увеличились в 2,3 раза, по сравнению с довоенным временем, с целью уменьшения объема работ во время весеннего сева. Тогда как в Сибири в целом площади увеличились только на 64 %. Несоблюдение агротехники, сложные природно-климатические условия часто приводили к гибели посевов и снижению урожайности зерновых в Хакасии. В конце войны площади под озимыми зерновыми сократились (Базаржапов, 1981; Печерский, 2001).
По отчетам Красноярской краевой госкомиссии, за 1938 -1952 гг. средняя урожайность озимой ржи по Усть-Абаканскому ГСУ составила 20,6 ц/га, Боградскому ГСУ - 18,2-22,0 ц/га. С 50-х годов озимая рожь имела широкое распространение в Хакасии, особенно в Таштыпском, Орджоникидзевском, Боградском районах. В 60-70-е годы возделывание озимой ржи в Хакасии было прекращено из-за низкой урожайности, при отсутствии зимостойких, высокоурожайных сортов и региональной технологии возделывания. Однако в эти годы была зарегистрирована урожайность озимой пшеницы по Боградскому ГСУ 31,7 ц/га, по Таштыпскому ГСУ - 21,3 ц/га (Антонов, Градобоева, 2002).
С появлением новых высокопродуктивных, зимостойких сортов интерес аграриев к озимым культурам возрос. С 1989 по 1993 год сорта озимой пшеницы изучались на полях Таштыпского сортоучастка, в НИИ аграрных проблем Хакасии и АО «Степной». Получена урожайность от 2,8 т/га до 4,2 т/га. (Технология возделывания ..., 1996), В Аскизском племовцесовхозе в сухостепной зоне Хакасии в 1991 году получен урожай озимой ржи 3,26 т/га. Учеными НИИ аграрных проблем РХ и ГСАС «Хакасская» разработаны отдельные элементы технологии возделывания озимой ржи (Технология возделывания ..., 1992). Все это говорит о перспективности озимых зерновых
культур в Хакасии. Однако на сегодняшний день площади, занятые под озимыми в республике, не превышают одной тысячи гектаров, то есть менее 0,1% от площади пашни, урожайность составляет 1,5-2,0 т/га. В основных земледельческих районах Хакасии климат резко континентальный, зима холодная, бесснежная. Жёсткие климатические условия, отсутствие региональных технологий возделывания, разработанных с учетом биологических особенностей озимых, препятствуют их широкому распространению в Хакасии.
Цель исследований. Разработка эффективных элементов технологии возделывания озимых зерновых культур, обеспечивающих хорошую перезимовку и формирование высокой продуктивности в условиях степной и лесостепной зон Хакасии.
Задачи исследований:
Изучить влияние метеорологических условий и элементов технологии возделывания на осенний рост, развитие, формирование элементов продуктивности и морозостойкости озимых культур в летне-осенний период.
Установить зимостойкость растений озимых зерновых культур; выявить причины гибели озимых в Хакасии; определить влияние сроков посева, предшественников и минеральных удобрений на сохранность при перезимовке.
Выявить особенности формирования продуктивности и качества урожая озимой пшеницы и ржи в весенне-летний период при внесении минеральных удобрений.
4. Дать оценку энергетической и экономической эффективности
применения различных доз минеральных удобрений при возделывании озимых
культур.
Научная новизна. Впервые в условиях Хакасии проведено изучение особенностей роста, развития и формирования элементов продуктивности озимых культур в зависимости от элементов технологии возделывания. Изучены особенности формирования высокой морозостойкости и потенциальной зимостойкости в зависимости от предшественников, сроков
посева, минеральных удобрений и метеорологических условий летне-осеннего периода. Выявлены причины гибели озимых культур при перезимовке и роль элементов технологии, а также уровня повреждающих факторов на сохранность. Установлены корреляционные зависимости формирования элементов продуктивности на отдельных этапах онтогенеза от условий роста и развития. Определены оптимальные предшественники, сроки посева озимой пшеницы и условия минерального питания озимых, обеспечивающие высокую зимостойкость и урожайность зерна высокого качества. Выявлена энергетическая и экономическая эффективность возделывания озимых культур при разном уровне минерального питания. На защиту выносятся положения:
1. Особенности роста и развития озимой пшеницы и ржи в зависимости от
( метеорологических условий, как основа разработки адаптивных технологий
возделывания озимых культур в лесостепной и сухостепной зонах Хакасии.
2. Элементы технологии возделывания озимых зерновых культур
(предшественники, сроки посева, внесение минеральных удобрений),
обеспечивающие оптимальное развитие в осенний период, высокую
морозостойкость и хорошую перезимовку, формирование оптимальных
значений элементов структуры урожая и получение максимального урожая
высокого качества, высокую энергетическую и экономическую эффективность.
Практическая значимость работы. Посев в оптимальные сроки по лучшему предшественнику позволит сельскохозяйственным производителям значительно расширить в лесостепной зоне Хакасии посевные площади, занятые под озимой пшеницей. Рекомендации по оптимизации минерального питания озимой пшеницы и ржи позволят повысить сохранность при перезимовке и получить зерно высокого качества при энергосбережении и высокой экономической эффективности.
Полученные результаты внедрены в КФХ С. И. Мишакова Усть-Абаканского района, КФХ Г. А. Перевалова Боградского района Республики Хакасия.
Материалы работы используются в учебном процессе Аграрного факультета ХГУ им. Н. Ф. Катанова. Результаты диссертационных исследований использовались при разработке учебно-методического пособия «Фитосанитарная оптимизация растениеводства в условиях Республики Хакасия» (2006).
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались: на научно-методических семинарах кафедры растениеводства Аграрного факультета ХГУ им. Н. Ф. Катанова (2005, 2006); на научной конференции «Катановские чтения - 2004» республиканских дней науки Хакасии; на Международной научной школе-конференции студентов и молодых ученых «Экология Южной Сибири и сопредельных территорий» (2004,2005).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ объемом 2,24 п.л., в том числе в совместных публикациях объемом 1,07 п.л. Доля автора составляет 0,51. п.л. одна статья в рецензируемом издании «Вестник КрасГАУ».
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций производству, библиографического списка, включающего 283 источников, в том числе 21 на иностранном языке. Работа изложена на 210 страницах, содержит 30 таблиц, 13 рисунков, 14 приложений.
Рост, развитие и формирование элементов продуктивности в зависимости от условий внешней среды
Озимые культуры характеризуются сложными биологическими особенностями, так как для них характерно прохождение в онтогенезе зимнего периода (Губанов, Иванов, 1988). В работах Ф. М. Куперман (1969а, 1984) впервые выявлена связь между прохождением растениями озимых культур возрастных периодов, фенологических фаз, стадийных и органообразовательных процессов и формированием продуктивности в зависимости от условий внешней среды. Это нашло свое развитие в работах М. Ф. Стихина, П. В. Денисова (1977), К. Н. Керефова (1982), Я. В. Губанова, Н. Н. Иванова (1988), В. Е. Торикова (19956), Л. И. Кедровой (2000), В. А. Чулкиной с соавторами (2001), А. И. Бобрышева с соавторами, (2003), Н. В. Дорофеева с соавторами (2004).
В процессе роста и развития озимых наблюдаются несколько фенологических фаз: набухание и прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, формирование зерна, молочная, восковая и полная спелость. Три первые из них протекают осенью, остальные весной и летом. Фазы четко разграничены и характеризуются формированием новых органов, отличительных морфологических признаков (Носатовский, 1965, Куперман, 1982). Ряд авторов выделяют в онтогенезе озимых также фазу трех листьев (Ремесло и др., 1982; Саранин, 1973; Ториков, 19956). В мировом земледелии широко используется фенологическая шкала, по которой в онтогенезе выделяют микрофазы от 00 до 99. Шкала микрофаз позволяет более детально контролировать формирование органов продуктивности и величину урожая зерна (Ториков, 19956).
В онтогенезе озимых выделяют пять стадий развития, наступление которых обусловлено сменой необходимых для развития условий внешней среды. Первая стадия проходит при пониженных температурах +5 +8С, но ее прохождение возможно и в более широком диапазоне температур от -6 -8С до +16 +18С. Без прохождения процессов яровизации в данную стадию невозможен переход к генеративному развитию. Начинается она в состоянии наклюнувшихся семян, проростков или растений и продолжается 30-70 дней. Для начала формирования органов размножения озимой пшенице необходимо воздействие на растения низких температур на протяжении, как минимум, 16 дней. Озимая рожь заканчивает стадию яровизации на 5-10 дней раньше озимой пшеницы. Переход ко второй стадии возможен после окончания первой. Озимые - растения длинного дня, и переход к генеративному развитию происходит при длинном дне и повышенных температурах. Оптимальная температура для прохождения второй стадии +15 +20СС. Как правило, фотостадия начинается весной после отрастания озимых и продолжается до выколашивания. Если нет указанных условий, то период до выколашивания удлиняется или не наступает совсем. В годы с продолжительным осенним периодом и чередованием повышенных и отрицательных температур данная стадия наступает в осенний период, что означает окончание фазы кущения и переход к III и IV этапам органогенеза. При этом резко снижается морозостойкость. Для прохождения третьей фазы решающим фактором является спектральный состав света (спектростадия), для четвертой -интенсивность освещения, для пятой - избирательность поглощения питательных веществ. Они характеризуются накоплением определенного количества и качества питательных веществ, при этом растения требуют более высоких температур (Куперман, 1969а; Бобрышев, 2003).
Исследованиями Ф. М. Куперман (1969а, 1982) установлено двенадцать органообразовательных этапов в онтогенезе озимых. Зная этап органогенеза, на котором находиться растение, можно определить возрастной этап и стадию развития.
Рассмотрение во взаимосвязи прохождения растениями озимых фенологических фаз развития, стадийных и органообразовательных процессов позволит лучше познать особенности их роста и развития в зависимости от условий внешней среды и разработать технологические приемы, направленные на оптимизацию условий возделывания и повышение продуктивности.
Из двенадцати этапов органогенеза озимых на осенний период приходится два. Первый этап начинается с прорастания семян, развития проростков (возрастной период - формирование проростка), продолжается появлением колеоптиля, первого, второго листьев (фаза всходов) и заканчивается ко времени появления третьего листа. Он обусловливает прорастание, всходы, густоту стояния. На данном этапе происходит клеточно-тканевая дифференциация меристемы и формирование конуса нарастания побега, он достигает высоты 0,3-0,6 мм и не дифференцирован на отдельные органы (Куперман, 1969а, Губанов, Иванов, 1988; Дорофеев, Пешкова, Войников, 2004).
Основной элемент структуры урожая, продуктивная кустистость в значительной степени определяется густотой стояния растений, а значит -густотой всходов. Многими исследованиями выявлена высокая корреляционная зависимость между полевой всхожестью и урожаем (Коверникова, 1970; Гриценко, Калошина, 1984; Лейболт, 1988). Однако А. Д. Артюх (1981) и Л. И. Краснова (2003) рассматривают число взошедших растений как фактор формирования потенциала будущего урожая, высокие показатели которого не гарантируют высокую урожайность.
Природно-климатические условия зоны проведения исследований
Территория Хакасии входит в состав Алтайско-Саянской горной территории и занимает значительную часть Минусинской впадины, которая невысокими хребтами и кряжами разделяется на второстепенные котловины. Здесь отчетливо выражены два вертикальных пояса: степной и лесостепной. Основные степные равнинные массивы республики - Койбалькая, УЙбатская, Абаканская и Ширинская степи, где находится основная часть пахотных и залежных земель. Лесостепь имеет гористо-холмистый рельеф, проходит узкой несплошной полосой между степью и подтайгой. Зона лесостепи занимает значительную часть территории Хакасии, однако почти не освоена (Агроклиматическиересурсы...,1974; Зональные системы,,., 1982).
Климат республики характеризуется резко выраженной континентальностью. Абсолютные температуры колеблются от -50С до +36+40С. Годовые амплитуды температур составляют 90С, суточные до 30С. Юго-западные и западные воздушные массы, преодолевая горы Кузнецкого Алатау и Западного Саяна, опускаясь на дно котловины, превращаются в фены и оказывают усушающее действие. К северу, востоку и югу котловины количество осадков возрастает, сухие степи переходят в засушливые степи и лесостепь (Методическиерекомендации..., 2003).
Согласно агроландшафтного районирования территории Хакасии, опыты с озимой рожью проводились в сухостепном левобережном Абакано-Уйбатском агроландшафтном районе, с озимой пшеницей в лесостепном Саяно-Алтайском (Методические рекомендации..., 2003).
Климат степной зоны Хакасии резко континентальный, с суровой продолжительной зимой и жарким коротким летом, характеризуется как недостаточно теплый, недостаточно влажный, а в сухостепной зоне засушливый. Продолжительность безморозного периода 105-125 дней. Среднегодовая температура от - 0,4 до +0,4С. Средняя месячная температура января -18,1 -20,4С, минимальные до -44 -52С. Среднемесячная температура июля +17,7 +20,2С. Сумма среднесуточных температур выше 10С равна 1800-2000С. Годовое количество осадков 250-350 мм, до 80 % осадков приходится на летние месяцы. В период вегетации наименьшее количество осадков выпадает в мае - 10-20 мм. Хорошо увлажнены два летних месяца -июль и август, в каждый из которых выпадает от 40 до 80 мм (Хаустова, 1968).
В лесостепной зоне климат менее континентальный, недостаточно теплый, недостаточно увлажненный (ГТК равен 0,8-1,2) (Агроклиматический справочник ..., 1961). Среднегодовая температура +1С, средняя температура января от -17,4 до -18,5С, среднемесячная температура июля +17,4-18,8С. Продолжительность безморозного периода 95-105 дней. Сумма тепла за период с температурами выше 10С составляет 1500-1800С. Годовое количество осадков 350-500 мм, 70% которых приходиться на летний период, в основном на август (Хаустова,1968).
Весна в Хакасии бывает продолжительная, засушливая и ветреная. Осадки составляют всего 15-20 % от годовой нормы (Зональные системы..., 1982). Под озимыми культурами в степных районах Абакано-Минусинской котловины среднемноголетние запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы бывают очень низкие (80—130 мм), в лесостепной зоне до 150 мм (Агроклиматический справочник..., 1961). Переход среднесуточной температуры через 0С отмечается 8-11 апреля (Агроклиматические ресурсы..., 1974). Переход среднесуточной температуры через +5С (начало вегетации озимых) отмечается по среднемноголетним данным в сухостепном левобережном Абакано-Уйбатском агроландшафтном районе степной зоны 25 апреля, в лесостепном Саян о-Алтайском агроландшафтном районе 30 апреля, сумма положительных температур выше +5С составляет 2269С и 1965С соответственно (Методическиерекомендации ..., 2003).
Лето начинается с устойчивого перехода температуры через +10С во второй - третьей декаде мая. Среднемноголетние даты перехода температуры через +10С в сторону повышения отмечаются в Абакано-Уйбатском агроландшафтном районе степной зоны 15 мая, в лесостепном Саяно-Алтайском агроландшафтном районе 20 мая (Методические рекомендации ..., 2003). Продолжительность периода с температурами выше +10С 110-125 дней. Наиболее теплое время, период с устойчивой температурой воздуха выше +15С, приходиться на июль. Продолжительность данного периода 30-60 дней (Природные сенокосы..., 1974). Во второй половине мая и первой декаде июня -наблюдаются периоды с величиной ГТК 1,0. В период вегетации число дней с сильными ветрами более 15 м/сек составляет 12-22, с пыльными бурями в период с апреля по июнь - 9 дней (Агроклиматические ресурсы ..., 1974).
Осень продолжительная, сухая, ветреная, наступает с переходом температуры через +10С в сторону понижения. В Абакано-Уйбатском агроландшафтном районе осень наступает 14 сентября, в Саяио-Алтайском 10 сентября (Методические рекомендации ..., 2003). Ко времени прекращения вегетации озимых запасы влаги в почве значительно пополняются за счет осадков, обычно выпадающих в конце августа - начале сентября (Агроклиматический справочник ..., 1961).
Зима морозная, бесснежная начинается в конце октября - в первой декаде ноября. В степной зоне она холоднее, чем в лесостепной, что связано с застаиванием холодного воздуха в пониженных местах. Число дней с температурами -40 -50СС не превышает 5. Вероятность понижения температуры до -20С на глубине залегания узла кущения отмечается в январе - феврале 2-3 года из 10 лет. Устойчивое промерзание почвы начинается в последних числах октября - начале ноября. Глубина промерзания почвы 248-285 см (Агроклиматические ресурсы..., 1974). Устойчивый снежный покров образуется в середине ноября t и держится 120-130 дней.
Влияние сроков посева, минеральных удобрений и метеоусловий на прохождение летне-осеннего периода озимой пшеницей
Высокие урожаи озимых возможны при оптимальных значениях основных элементов структуры урожая к уборке. В осенний период на первом этапе органогенеза формируется элемент продуктивности - полевая всхожесть и густота стояния. На втором этапе формируется габитус растения (высота, число и размеры листьев и т. д.), кустистость. Развитие озимых в осенний период также в значительной степени определяет сохранность при перезимовке, густоту стояния после отрастания весной (Куперман, 1969а).
Срок посева оказывает большое влияние на осенний рост, развитие растений и формирование элементов продуктивности, прохождение закалки в осенний период и в конечном итоге на зимостойкость растений озимой пшеницы и величину урожая. Чтобы рассчитать оптимальную дату посева, необходимо знать дату перехода температуры через 0С в сторону понижения. По многолетним данным, сумму среднесуточных положительных температур 600С растения озимой пшеницы в лесостепной зоне Хакасии набирают при посеве 15 августа, 500С - при посеве 20 августа, 360-400С - при посеве 27-30 августа.
В наших исследованиях прохождение растениями озимой пшеницы первого этапа органогенеза определялось различными метеорологическими условиями при разных сроках посева, влияние минеральных удобрений было несущественно. Продолжительность фазы набухания и прорастания и наступление всходов зависело от метеорологических условий. Запасы продуктивной влаги в посевном слое при разных сроках посева были от 12,4 до 24,7 мм и обеспечивали своевременное появление всходов. Однако продолжительность периода посев - всходы варьировала от 7 до 13 дней (табл.2) и определялась температурными условиями периода.
В то же время сумма среднесуточных положительных температур для прохождения данной фазы при посеве 6 и 20 августа была относительно постоянной и составляла 111,2-119,7С (табл. 3). При посеве в поздние сроки, когда фаза набухания и прорастания проходила при более низких среднесуточных температурах, продолжительность фазы закономерно увеличивалась до 11-13 дней. Сумма среднесуточных положительных температур увеличивалась до 129,7С, что можно объяснить значительными колебаниями температур воздуха дня и ночи в условиях Хакасии в осенний период.
Различные условия температурного режима в фазу набухания и прорастания при разных сроках посева оказывают влияние на величину полевой всхожести. Так, по данным Е. В. Торикова (1995а), при пониженных температурах в поздние сроки посева полевая всхожесть снижалась до 77,8 %, против 83,3 % при посеве в оптимальный срок.
По нашим данным, полевая всхожесть существенно различалась в зависимости от сроков посева и по годам исследований (табл. 4). Вклад фактора «срок посева» в изменчивость признака в опыте составил 81,2 %, «год» 8,1 %, Из приведенных данных можно сделать вывод, что полевая всхожесть уменьшается от ранних сроков (79,7 %) к поздним (68,9 %) с понижением температуры и удлинением периода посев - всходы. Выявлена отрицательная зависимость между полевой всхожестью и суммой среднесуточных положительных температур периода посев - всходы (г = -0,68, Sr = ± 0,13, г2 = 0,46, tr = 5,4 при tos = 2,0), а также между полевой всхожестью и продолжительностью данного периода (г = -0,43 ± 0,16, г = 0,18, tr = 2,7 при tos= 2,0).
Влияние минеральных удобрений и метеорологических условий на весенне-летнее развитие и продуктивность озимой пшеницы
Оптимизация основных факторов роста и развития элементами технологии возделывания на определенных этапах органогенеза в межфазные периоды осеннего развития позволяет регулировать формирование элементов структуры урожая с учетом закона компенсации.
В наших исследованиях отмечались существенные различия в развитии растений и формировании элементов продуктивности озимой пшеницы в летне-осенний период по разным предшественникам, которые объясняются разной обеспеченностью растений влагой в корнеобитаемом слое и элементами минерального питания (табл. 8).
Ко времени посева в метровом слое почвы необходимо иметь 120-150 мм влаги (Листопадов, 1980; Энергоресурсосбережение.., 2002). Такое количество влаги в опыте содержалось в почве перед посевом по чистому пару. На основании дисперсионного анализа двухфакторного дисперсионного комплекса выявлено, что вклад фактора «предшественник» в изменчивость запасов продуктивной влаги под озимой пшеницей составляет 36,8-56,9% в разных слоях почвы. Чистый и кулисный пар обеспечивали перед посевом запасы продуктивной влаги в метровом слое от 147,1 до 214,2 мм, что в засушливых
условиях Хакасии позволит получить высокие урожаи зерна озимой пшеницы. Запасы влаги по комбинированному пару и стерне были в 1,2 и 1,8 раза меньше. Высокая полевая всхожесть озимых является потенциалом высокой продуктивности и определяется запасами продуктивной влаги в посевном слое и температурными условиями (Гриценко, Калошина, 1984). По мнению И. Н. Листопадова (1980), для получения дружных всходов в посевном слое почвы необходимо 18-20 мм влаги. Н. Н. Дубачинская с соавторами (2004) отмечают, что в условиях Оренбургской области по пару более дружные и ранние (на 1-2 дня) всходы. По данным Н. А. Зеленского с соавторами (2002), густота всходов по чистому пару была на 54-57 шт./м выше, чем по занятым парам.
Условия увлажнения посевного слоя (0-10 см) в годы исследований по чистому и кулисному пару (17,3 и 20,3 мм) обеспечивали дружные всходы и полевую всхожесть от 69,9 до 75,1 %. По стерневому предшественнику полевая всхожесть различалась по годам исследований. В 2003/04 и 2004/05 годах запасы продуктивной влаги перед посевом в посевном слое составили 7,8 и 8,6 мм, осадки после посева были незначительны (8 и 3 мм), что привело к низкой полевой всхожести (49,8 и 58,6 %). Всходы появились на 14 и 15 день после осадков в начале сентября (табл. 9). Выявлена сильная отрицательная зависимость между запасами продуктивной влаги в посевном и пахотном слоях почвы перед посевом и продолжительностью периода посев - всходы, г = -0,81, Sf = ± 0,10, г2 = 0,65, tr = 7,9 при to5 = 2,0 и г = -0,84, Sr = ± 0,09, г2 = 0,71, tr = 9,2, при tos = 2,0. Во влажном 2005/06 году полевая всхожесть при посеве по стерне возрастала до уровня чистого пара. Условия увлажнения: запасы продуктивной влаги перед посевом (12,4 мм), осадки после посева (22 мм), обеспечили своевременные всходы и высокую густоту всходов. Таким образом, агрогидрологическая роль чистых паров возрастает в засушливые годы. Коэффициент корреляции между полевой всхожестью и запасами влаги в посевном слое почвы равен 0,74, Sr = ±0,11, коэффициент детерминации - 0,55, tr = 6,5 при tos = 2,0.
По комбинированному пару на момент посева овес находился в фазе кущения, посев стерневой сеялкой не обеспечил хорошей заделки семян, часть семян оставалась на поверхности почвы. Некачественный посев, недостаточные запасы влаги привели к тому, что полевая всхожесть была низкая (51,2-66,5 %). Продолжительность периода всходы - кущение в слабой степенизависела от запасов продуктивной влаги в почве (r = - 0,27...0,31 ± 0,16...0,17).
С переходом ко второму этапу органогенеза растения озимой пшеницы переходят к автотрофному типу питания. При недостатке минерального питания уменьшаются ростовые процессы, подавляется кущение (Куперман, 1969а).
Содержание элементов минерального питания в почве существенно отличалось по разным предшественникам в годы исследований. На основании проведенного дисперсионного анализа выявлено, что вклад фактора «предшественник» в общую изменчивость содержания элементов в почве составляет для азота 91,1 %, фосфора - 97,9 %, калия - 83,1 %. В чистом и кулисном пару нитратного азота было в 1,4-2,0 раза больше, чем при посеве по комбинированному пару и стерне, фосфора в 1,7-3,0 раза.
Недостаток элементов минерального питания задерживал наступление фазы кущения по стерневому предшественнику и комбинированному пару на 2-4 дня по сравнению с чистым паром. Выявлена отрицательная корреляция между продолжительностью периода всходы - кущение и накоплением в слое почвы 0-20 см доступных форм азота (г = -0,63, Sr = ± 0,17, г = 0,39, tr = 4,7 при t05 = 2,0) и фосфора (г = -0,64 ± 0,13, г = 0,41, tr = 4,9 при t05 = 2,0), калия (г = -0,69 ±0,12, г = 0,48, tr = 5,6 при t0s = 2,0) по разным предшественникам.
