Содержание к диссертации
Введение
1. Краткий обзор литературных источников 7
1.1. Биологические и агротехнические особенности роста и развития сортов озимой пшеницы
1.2. Приёмы реализации потенциала сортов 14
1.3. Реакция сортов озимой пшеницы на удобрения 19
Заключение 25
2. Теоретическое обоснование урожайности сортов озимой пшеницы
2.1. Приход ФАР и урожайность сортов озимой пшеницы 27
2.2. Влагообеспеченность и урожайность сортов озимой пшеницы 31
2.3. БКП и урожайность сортов озимой пшеницы 36
2.4. Урожайность озимой пшеницы по эффективному плодородию почвы
3. Условия и методика проведения исследований 42
3.1. Цель и задачи исследований 42
3.2. Агрохимическая характеристика почв опытного участка и характеристика сорта Московская
3.3. Анализы и учёты в исследованиях 46
3.4. Агрометеорологические условия вегетационных периодов 47
3.5. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений 52
3.6. Густота растений сортов озимой пшеницы 55
4. Фитометрические параметры сортов озимой пшеницы 60
4.1. Площадь листьев озимой пшеницы 61
4.2. Фотосинтетический потенциал сортов озимой пшеницы 66
4.3. Накопление биологической массы озимой пшеницы 71
4.4. Чистая продуктивность фотосинтеза 76
4.5. Продуктивность работы листьев 81
Заключение 85
5. Минеральное питание растений озимой пшеницы 86
5.1. Содержание NPK в растениях озимой пшеницы 87
5.2. Вынос NPK растениями 91
5.3. Использование NPK сортами из почвы и удобрений 93
6. Водопотребление посевов озимой пшеницы 95
6.1 Суммарное водопотребление озимой пшеницы 96
6.2. Коэффициенты водопотребления озимой пшеницы 97
6.3. Приёмы оптимизации водного режима озимой пшеницы 99
Заключение 102
7. Урожайность сортов озимой пшеницы и структура урожая 102
7.1. Урожайность сортов озимой пшеницы 103
7.2. Структура урожая сортов озимой пшеницы 105
7.3. Качество зерна сортов озимой пшеницы 113 Заключение 199
8. Использование ФАР сортами озимой пшеницы 120
8.1. Аккумулирование и использование ФАР сортами озимой пшеницы
8.2. Энергетическая оценка возделывания сортов озимой пшеницы 124
8.3. Экономическая эффективность производства сортов озимой пшеницы 126
Заключение 127
9. Сетевой график возделывания озимой пшеницы с умеренным использованием средств химизации 128
Выводы 130
Предложения производству 133
Список источников литературы 133
Приложения 154
- Приёмы реализации потенциала сортов
- Влагообеспеченность и урожайность сортов озимой пшеницы
- Агрометеорологические условия вегетационных периодов
- Фотосинтетический потенциал сортов озимой пшеницы
Введение к работе
Производство продуктов растениеводства, особенно зерна является важнейшей задачей АПК в России. В решении этой проблемы особое значение придаётся сортам интенсивного типа с высоким потенциалом урожайности. В Волго-Вятском регионе Нечерноземной зоны значительные посевные площади отводят озимой пшенице, которая при оптимальных условиях минерального питания и влагообеспеченности обеспечивает реализацию урожайной способности сортов, биоклиматический потенциал которых достигает 70-80 ц зерна с гектара.
Озимая пшеница, по сравнению с другими зерновыми культурами, имеет преимущества: обеспечивает получение более высокой урожайности, чем яровая пшеница, ячмень, овёс и озимая рожь; она продуктивнее использует осенне-зимне-весенние влагозапасы почвы; она за счёт мощной корневой системы лучше потребляет питательные вещества из глубоких слоев почвы; хорошо переносит кратковременную засушливость; сильно подавляет сорную растительность благодаря интенсивному кущению; она весьма благоприятный предшественник для яровых зерновых культур, сахарной и кормовой свёклы, зернобобовых культур, кукурузы на зерно и зелёную массу, картофеля и овощных растений. Она обеспечивает также равномерное распределение полевых работ, орудия и сельскохозяйственные машины в летне-осенний период и при уборке урожая.
Статистические отчеты Министерства сельского хозяйства РФ за последние пять лет свидетельствуют о том, что средняя урожайность озимой пшеницы по стране остаётся низкой и колеблется по годам от 17,8 до 24,5 ц зерна с гектара, что является не рентабельной.
В связи с этим нами проводились экспериментальные исследования по выявлению продуктивности сортов озимой пшеницы, их пластичности для юго-восточных районов Волго-Вятского региона, который характеризуется недостаточной влагообеспеченностью и организацией первичного семеноводства перспективных сортов для хозяйств этой зоны. Исследования проводились по плану научно-исследовательских работ кафедры ботаники и физиологии растений агрономического факультета Российского государственного аграрного заочного университета (РГАЗУ) на 2000 - 2005 гг. «Биоклиматический потенциал продуктивности зерновых, кормовых, технических и др. культур по зонам страны и рациональное использование природных ресурсов» (№ государственной регистрации 01910042403).
В течение 2002-2005 гг. нами проводились экспериментальные исследования по изучению продуктивности и отдельных её элементов сортов озимой пшеницы, выведенных научно-исследовательскими учреждениями, почвенно-климатические условия которых были близки к таковым опытного хозяйства «Сергеевское» Больше - Болдинского района Нижегородской области. В опыте изучались следующие задачи: определение урожайности озимой пшеницы по приходу фотосинтетически активной радиации (ФАР) и КПД ФАР; определение реально возможной урожайности по влагообеспеченности почвы и растений; расчёт продуктивности озимой пшеницы по биоклиматическому потенциалу (БКП); обоснование урожайности по эффективному плодородию почвы (УЭф); выявление фитометрических параметров сортов пшеницы; определение структуры посева и структуры урожая сортов озимой пшеницы различной продуктивности; определение качества зерна сортов озимой пшеницы; оценка экономической эффективности производства высокопродуктивных сортов; рекомендации по внедрению в производство перспективных сортов озимой пшеницы;
В результате проведённых исследований выявлены следующие положения, которые выносятся на защиту: сорт озимой пшеницы Московская 39 обеспечивает получение 50 ц/га и более высококачественного зерна с хорошими технологическими свойствами; оптимальная структура посева формируется при норме высева 4 млн. семян /га; естественная влагообеспеченность региона обеспечивает формирование посевов с оптимальными фитометрическими параметрами; размещение посевов озимой пшеницы по чистому пару.
Приёмы реализации потенциала сортов
Анализ литературных источников свидетельствует о том, что в программах исследований предусматриваются технологии, обеспечивающие реализацию потенциала сортов (гибридов), почв и климата.
В Великобритании рекордный урожай озимой пшеницы в 113 ц/га зерна был достигнут без орошения на площади 21 га. На всей площади посева (280 га) в этом хозяйстве средний урожай составил 98,7 ц/га. Авторы приводят агрохимические и агрофизические свойства пылевато-суглинистой почвы: среднее содержание органического вещества 4-5%, глины - 46-54%, ила - 22-44% и песка — 2-20%. Среднегодовое количество осадков - 530 мм. Считают, что ключевым вопросом в достижении высокого урожая является структура почвы, ее подготовка, которая должна обеспечить хорошее развитие корневой системы пшеницы вглубь и использования имеющихся там резервов влаги, особенно в фазу цветения. Обработку почвы проводили специально сконструированным для этой цели культиватором, имеющим в первом ряду семь плоскорезных лап для поверхностного рыхления, семь лап для рыхления на среднюю глубину, расположенных во втором ряду, и две мощных глубокорыхлящих лапы, рассчитанные на рыхление до 50 - 60 см. Чизелевание проводили после уборки урожая. Во влажную осень обработка почвы ограничивалась глубиной 38 см. Из года в год глубину чизелевания постоянно увеличивали. Норма высева озимой пшеницы составляла 100-130 кг/га (2,5 -3,25 млн. семян/га). Такая норма высева обеспечивала получение 220 растений/м в фазу всходов, к весне сохранялось 180 растений/м (Top corn ..., 1988).
Освоение и внедрение интенсивной технологии возделывания полевых культур - это качественно новый этап развития земледелия и растениеводства, охватывающий новейшие достижения науки и техники. Сложность и многогранность данной проблемы потребовали не только повышения теоретической базы АПК, но и широкое внедрение научно-технического прогресса (Ковырялов Ю.П., 1986).
Для реализации потенциала сортов (гибридов) в ряде стран создали объединения фермеров под названием «Клубы 100 центнеров» (Dupperret С, 1989; Jacguemart J.P., 1989; Mr. Glerk s ..., 1989 и др.).
В Великобритании (фирма Ай-Си-Ай) более 50 лет проводит на своей научно-исследовательской станции и экспериментальных фермах испытания по улучшению и технологии возделывания сортов зерновых культур. Создана компьютерная программа, которая включает множество факторов и выявляет их влияние на урожай. Отмечают, что появление высокопродуктивных сортов озимой пшеницы, высокоэффективных пестицидов и регуляторов роста послужили основой для программирования урожаев на уровне 100 ц/га зерна. Рекордный урожай составил 117 ц/га зерна; пять хозяйств получили по 100 ц/га зерна в первый же год, 27 хозяйств - во второй, 10% хозяйств вырастили по 95 ц/га зерна при средней урожайности во всех хозяйствах - 70 ц/га зерна (Jacguemart J.P., 1989).
Отмечают, что основными элементами технологии, оказавшими существенное влияние на урожай, были ранние сроки сева, внесение азота в три срока; хлорхолинхлорид (ССС) предотвращая полегание растений от применения высоких норм азота; двукратная (осеннее и весеннее) химическая прополка посевов от сорняков и при необходимости использования фунгицидов против болезней.
Литературные источники содержат публикации о том, что ученые и фермеры Франции последовали примеру коллег из Англии. При этом в специально заведенные журналы французы включили 69 факторов (сведения о факторах не сообщают!), в том числе физико-химические анализы почвы и условия погоды периода вегетации. Собранные данные закодировали и обработали на ЭВМ. Выбранная технология внедрялась на полях 700 фермеров. Отмечают, что ПО фермерских хозяйств достигли запрограммированной урожайности озимой пшеницы в 100 ц/га зерна (Dupperret С, 1989).
Математическая обработка данных позволила выделить основные факторы и элементы технологии возделывания, обеспечившие реализацию проектной урожайности. Это отзывчивость сортов к агрофизическим и агрохимическим параметрам почвы - содержание глины должно быть не более 31%, кислотность почвы в пределах 6,7-7,5, содержание Р2О5 — не менее 0,25%, КгО - не менее 0,11%; размещать посевы по благоприятным предшественникам - горох, фасоль, картофель, свекла и люцерна; применять ранний срок посева; проводить глубокую обработку почвы; использовать комбинированные почвообрабатывающие орудия с целью уменьшения числа проходов трактора и сохранение структуры почвы. (Dupperret С, 1989).
Система Лалу по возделыванию зерновых культур в Бельгии применяются с 1967 года. Она включает следующие элементы: короткоротационный севооборот с следующим чередованием культур -сахарная свекла (500-700 ц/га корнеплодов) - озимая пшеница - озимый шестирядный ячмень; посев с октября до декабря; низкие нормы высева - при посеве в октябре 255 семян/м , в декабре - 375 семян/м ; заданная густота растений к началу весенней вегетации - 200 растений/м , к уборке - 400 - 550 колосьев/м . Система Лалу ориентирована на наиболее полную реализацию потенциала колоса при сравнительно низкой их плотности на единице площади. Основные характеристики изложены в работе (Falisse A., Bodson В., 1989).
Метод Лалу, начиная со второй половины 70-х годов широко использовался в различных странах Западной Европы. Не везде он оказывался самым эффективным, но имел большое влияние на совершенствование традиционных и создания новых систем возделывания зерновых культур (Gallagher E.J., Brayan R., 1989).
Система Шлейзвиг-Гольштейн предусматривала получение 85 ц/га зерна озимой пшеницы с высоким содержанием белка. Основные особенности этой системы описаны в публикации (Badoux S., 1988). Система предусматривает ранние сроки сева с высокими нормами высева, что позволяет получать популяцию однородных и хорошо развитых растений, которые имеют осенью около пяти полностью развернувшихся листьев на главном побеге и два-три побега кущения. Средними проектными величинами по структуре урожая являются 300-400 растений/м , 500-600 колосьев/м , или 0,5-2 колоса на одно растение. Число зерен в колосе - 25 - 30 шт., масса зерновки - 50-60 мг.
Применяют 3-польный севооборот со следующим чередованием культур - рапс масличный - пшеница озимая - ячмень озимый. По рапсу озимую пшеницу сеют рано, по озимому ячменю - 20 сентября - 10 октября, по сахарной свекле - до середины ноября. Норма высева 190 - 200 кг/га (4,0 - 5,0 млн. семян/га); полевая всхожесть - 90%; расстояние между рядами - 11-14 см.
Система фирмы БАСФ построена на лучших операциях системы Лалу и Шлейзвиг-Гольштейна. Она предусматривает получение 90-100 ц/га зерна озимой пшеницы; высевают 450 семян/м с междурядьями 12-15 см. Продуктивный стеблестой формируют за счет колосьев главных побегов с высоким числом зерен в колосе (Long Е., 1988).
Влагообеспеченность и урожайность сортов озимой пшеницы
Опыты проводились в 2002-2005 гг. на полях муниципального унитарного сельскохозяйственного предприятия (МУСП) «Сергеевское» Больше-Болдинского района Нижегородской области. Почва опытного участка серая лесная по гранулометрическому составу глинистая несмытая. Удельная масса слоя 0-30 см в среднем составляет 2,60 г/см3, плотность почвы (объемная масса) - 1,40 г/см , максимальная гигроскопичность - 3,0%, коэффициент увядания - 4,14% и полная влагоемкость - 32,4% от массы абсолютно сухой почвы. Агрогидрологические свойства почвы описаны в работе (Никитин Б.А., 1978).
Агрохимические параметры почвы опытного участка были следующими: содержание гумуса (по Тюрину) - 3,7%, рНС0Л - 6,1 ед., легкогидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) - 9,6 мг/100 г, подвижного фосфора (по Мачигину) - 33,3 мг/100 г, обменного калия (по Мачигину) - 26,4 мг/100 г; содержание бора составляло - 0,08 мг, Мп - 3,2 мг, Со - 0,14 мг, Си - 0,53 мг и Zn - 0,08 мг на 100 г почвы; степень насыщенности основаниями составляло 92,6%, гидролитическая кислотность (по Каппену) - 2,1 мг.-экв./100 г почвы, сумма поглощенных оснований (по Каппену и Гильковицу) - 26,4 мг.-экв./100 г почвы, емкость поглощения - 28,5 мг.-экв./100 г почвы (Аринушкина Е.В., 1970; Петербургский А.В., 1996).
В опыте изучалась продуктивность 16-ти сортов озимой пшеницы: Московская 39, Памяти Федина и Эритроспермум 127 (селекции ГНУ НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны), Малахит (Самарский НИИСХ имени Н.М. Тулайкова), Виктория 95 (Ставропольский НИИСХ и Селекционно-генетический институт (Одесса), Любава Одесская (Селекционно-генетический институт (Одесса), Губерния, Саратовская 90, Жемчужина Поволжья, Аткара, Левобережная 1 (НИИСХ Юго-Востока), Ершовская 10 и Ершовская 11 (Ершовская опытная станция орошаемого земледелия), Северодонская 14 и Сонячна (Северо-Донская государственная с.-х. опытная станция), Мироновская 66 (Белгородская ГСХА). Опыт проводился в 4-кратной повторности. Размеры делянки 50 м (длина -Юм, ширина - 5), учетная площадь делянки - 50 м2. Расположение вариантов рендомизированное).
Предшественник - чистый пар. Норма высева - 4 млн. семян/га. Посев проводили 27 августа ежегодно. Всходы отмечали 7-9 сентября. Продолжительность межфазного периода посев - всходы в среднем составлял 13 дней. Фазу третьего листа отмечали в 2002 г. 25 сентября, в 2003 и 2004 гг. — 26 сентября. Продолжительность межфазного периода составляла в среднем 18 дней. Фаза кущения наступила в 2002 г. 5 октября, в 2003 г. - 8 октября и в 2004 г. - 7 октября. В среднем межфазный период 3-ий лист - кущение составлял 11 дней. В зависимости от температурного режима осеннее кущение продолжалось в 2002 г. до 25 октября, в 2003 г. - до 20 октября, а в 2004 г. - до 11 ноября. Продолжительность посевов - прекращение вегетации осенью оказывалось равной в 2002 г. 60 дней, в 2003 г. - 55 дней и в 2004 г. - 74 дня; в среднем она составляла 63 дня. В таблице 8 приведены результаты фенологических наблюдений за ростом и развитием растений сорта Московская 39 (табл. 8).
Озимая пшеница сорта Московская 39. Создан коллективом лаборатории селекции озимой пшеницы НИИ сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны под руководством доктора сельскохозяйственных наук, члена - корреспондента РАСХН Б.И. Сандухадзе. Получена индивидуальным отбором из гибридной комбинации Обрий хЯнтарная 50.
Сорт среднеспелый. Вегетационный период 305-308 дней. Не поражается бурой ржавчиной и твердой головней, слабо поражается мучнистой росой. По зимостойкости и устойчивости к полеганию превосходит широко распространенные в зоне сорта Мироновская 808 и Заря. Средняя урожайность за годы конкурсного испытания (1990-1996 гг.) в НИИСХ ЦРНЗ составила 63,8 ц/га зерна, что на 10,9 ц/га выше стандарта Заря; в Рязанском НИПТИ АПК (1991-1993 гг.) при урожайности 83,1 ц/га сорт превысил стандарт Заря на 11,6 ц/га зерна.
Особую ценность этому сорту придает высокое качество зерна. По основным показателям, характеризующим хлебопекарные свойства, он превосходит районированные сорта Мироновская 808, Инна и Заря по клейковине на 6-8%, по белку - на 1,5-2,0%. По данным лаборатории технологии зерна НИИСХ ЦРНЗ Московская 39 имеет натуру зерна 805 г/л, клейковину - 42,2%, ИДК-1 - 78 ед., силу муки - 396 е.а., объемный выход хлеба - 1275 см3, общую оценку хлеба - отличную. Мироновская 808 имела относительно низкие показатели: натуру зерна - 769 г/л, клейковину - 31,7%, ИДК-1 - 80 ед., силу муки - 230 е.а., объемный выход хлеба - 935 см3, общую оценку хлеба - хорошую. По многолетним исследованиям НИИСХ ЦРНЗ, проведенным в ряде областей Нечерноземной зоны России, по показателям качества Московская 39 соответствует требованиям ГОСТа к сильным сортам - улучшителям (Сандухадзе Б.И., 2001).
МУСП «Сергеевское» организовало в 1993 г. первичное семеноводство по воспроизводству элитных семян озимой и яровой пшеницы, ярового ячменя и овса, высокие посевные и сортовые кондиции которых подтверждены сертификатами Государственной семенной инспекции (ГСИ).
Максимальная урожайность сорта Московская 39 в МУСП «Сергеевское» составила 60,2 ц/га зерна в 2001 г.
Агрометеорологические условия вегетационных периодов
В 2005 г. полевая всхожесть у сорта Московская 39 была наивысшей (98,8%) по сравнению с предыдущими годами. Лишь два сорта превысили стандарт: Памяти Федина и Сонячна соответственно на 0,1%. Тринадцать сортов имели всхожесть ниже, чем у стандарта на 0,1 - 1,1% (приложение 11).
В среднем за четыре года полевая всхожесть оказывалась следующей: у сорта Московская 39 (st) - 95,5%, 13 сортов превзошли этот показатель на 0,2 -3,0%, лишь сорта Левобережная 1 и Ершовская 10 имели соответственно на 2,1 и 0,9% ниже стандарта.
Однако к уборке сохранилось больше растений по сорту - стандарту. Так, сорт Московская 39 превзошел 11 сортов на 6 - 30 растений/м (при средней густоте 280 растений/м ). Лишь четыре сорта имели густоту растений к уборке выше стандарта: сорт Мироновская 66 - на 1, Памяти Федина и Эритроспермум 127 - на 8 и сорт Любава Одесская - на 10 растений/м (табл. 11, приложения 8 -11).
На густоту растений к уборке повлияла перезимовка сортов. У сорта -стандарта Московская 39 в 2002 г. перезимовало 83,0% растений. Однако восемь сортов на 0,5 - 2,6% превысили стандарт. Максимальную перезимовку отметили у сорта Эритроспермум 127 (85,6%); семь сортов перезимовали хуже, чем стандарт на 0,2 - 3,6%. Хуже всех перезимовали растения сорта Аткара (79,4%о) (приложение 8).
В 2003 г. 11 сортов перезимовали хуже, чем Московская 39. Разница составляла 0,1 - 6,1%. 4 сорта превысили стандарт на 1,2 - 0,4%, в частности сорт Памяти Федина отличался на 0,5%, Эритроспермум 127 - на 0,8%, Любава Одесская - на 0,4% и сорт Северодонская 14 - на 1,2% (приложение 9).
Сорт Московская 39 в 2004 г. по перезимовке превзошел 14 сортов на 0,2 - 3,3%, кроме сорта Любава Одесская (на 1,0% выше стандарта 87,8%) (приложение 10).
Для сорта - стандарта зима 2004 - 2005 гг. оказывалась благоприятной: перезимовало 87,2% растений, что на 0,2 - 3,0% выше по сравнению с другими сортами (приложение 11). В среднем за 4 г. в фазу весеннего кущения у сорта Московская 39 отмечали 85,3% перезимовавшихся растений (табл. 11), что оказывалось ниже, чем у сортов Памяти Федина на 0,3%, Эритроспермум 127 — на 0,7% и Любава Одесская - на 0,8%. Остальные сорта перезимовали хуже стандарта на 0,4 - 3,9% (приложения 8-11).
Общая выживаемость растений у сорта Московская 39 составляла в 2002 г. 81,5%. По этому показателю сорт стандарт превысили на 0,3 - 1,2% сорта Памяти Федина (на 1,1%), Эритроспермум 127 (1,2%), Любава Одесская (1,0%), Жемчужина Поволжья (0,3%), Северодонская 14 (1,1%), Сонячна (0,7%) и сорт Мироновская 66 (0,5%); 7 сортов имели выживаемость меньше стандарта на 0,1 -1,1% (приложение 8).
В 2003 г. общая выживаемость у сорта Московская 39 составляла 83,5%, что на 2,0% выше, чем в 2002 г. По этому показателю лишь сорта Северодонская 14 и Мироновская 66 превзошли сорт - стандарт соответственно на 0,1 и 1,8%. По другим 13 сортам общая выживаемость оказывалась ниже стандарта на 0,3 (Сонячна и Любава Одесская) - 4,0% (Левобережная 1) (приложение 9).
В 2004 г. общая выживаемость у сорта Московская 39 оказывалась максимальной (89,0%) за исключением сорта Любава Одесская (89,1%). Все сорта имели относительно низкую выживаемость к уборке: на 0,2 (сорт Памяти Федина) - 8,0% (Аткара) (приложение 10) по сравнению с стандартом.
Весенне-летний период вегетации 2005 г. оказывался благоприятным для сорта Московская 39. Общая выживаемость растений составляла 88,5%, что на 0,2 (Любава Одесская) - 4,0%) (Аткара) была выше всех сортов, находящихся на сортоиспытании на полях МУСП «Сергеевское» (приложение 11).
В среднем за четыре года общая выживаемость растений у сорта Московская 39 составляла 85,6%. Такая же выживаемость оказывалась у сортов Памяти Федина и Эритроспермум 127; у сорта Любава Одесская она выше всего на 0,2%. Остальные 12 сортов имели выживаемость ниже на 0,9 (Мироновская 66) - 3,9% (Аткара) (приложения 8—11).
Отсюда следует заключение о том, что полевая всхожесть, перезимовка и общая выживаемость являются сортовой особенностью озимой пшеницы. Эти показатели прямо пропорциональны структурой посева, его фотосинтетическим аппаратом, фотосинтетической деятельностью сорта и его высокой продуктивностью.
Реализация потенциальной продуктивности сортов предъявляет требования к формированию оптимальной площади листьев, как основного органа фотосинтеза, при которой растения проявляют свою максимальную способность улавливать углекислоту из воздуха и фотосинтетически активную радиацию (ФАР).
Исследования показывают, что высоким урожаям соответствуют значительные площади листьев, фотосинтетического потенциала, чистой продуктивности фотосинтеза и биологической массы. Это положение используют для разработки фотометрических параметров посевов сортов озимой пшеницы различной продуктивности. В работе (Каюмов М.К., 1989) даны фитометрические параметры посевов озимой пшеницы с урожайностью от 25 до 60 ц/га зерна. Так, средняя площадь листьев посева (Scp) с урожайностью 55 ц/га зерна должна составлять 27,5 тыс.м /га, максимальная площадь листьев (SMaKC) - 50,4 м /га, коэффициент соотношения (Кс) между максимальной и средней площадью листьев оказывается равным 1,833, фотосинтетический потенциал (ФП) такого посева - 2,75 млн.м /гахдней, урожай абсолютно сухой биомассы - 118,2 ц/га, чистая продуктивность фотосинтеза - 4,3 г/м в сутки за весенне-летний период вегетации (Tv) 100 дней. Эти показатели используют для программирования урожайности каждого сорта и моделирования структуры посева. В связи с этим, нами в течение четырёх лет изучалась площадь листьев сортов озимой пшеницы экологически различных мест их выведения.
Фотосинтетический потенциал сортов озимой пшеницы
Важнейшим показателем, который обеспечивает характеристику работы листьев, фотосинтетического потенциала, величины сухой биомассы, интенсивности фотосинтеза и поглощения углекислого газа, является чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ). Это количество биологической массы, которая формируется посевом каждые сутки в процессе фотосинтеза растений.
Ее определяют по формуле Кидда, Веста и Бригса, которая описана в работе Ничипоровича А.А. (1956). Нами использовалась более простая формула (КаюмовМ.К., 1989): ЧПФ=105хУбиол/ФП, где ЧПФ - чистая продуктивность фотосинтеза (г/м в сутки); 10 - коэффициент перевода сухой биомассы из ц/га в г/м ; Убиол - урожай биологической массы (ц/га); ФП - фотосинтетический потенциал ( м /га х сутки). Нами определялась ЧПФ в динамике и за межфазные периоды отношением биологической массы соответственно в динамике и за межфазные периоды на ФП. Нашими исследованиями было выявлено количество сухой биомассы в первой половине вегетации - генеративной и второй половине вегетации - репродуктивной. Первому периоду соответствовало накопление 55,6% сухой биомассы, которая формировалась за счет интенсивного потребления питательных веществ и продуктивной влаги почвы и выпавших осадков. В этот период пластические вещества, образуемые в процессе фотосинтеза, расходовались на рост листьев, стеблей растения и организма в целом. В репродуктивный период роста и развития растения накапливали 44,4% сухой биомассы, которая сосредотачивалась в основной продукции - в зерне. В динамике сорта озимой пшеницы накапливали ЧПФ практически одинаково, различаясь лишь по фазам роста и развития. В фазу весеннего кущения ЧПФ по сортам оказывалась равной 4,47-4,48 г/м в сутки. В фазу выхода в трубку отмечали максимальные значения ЧПФ: у сорта Московская 39 - 5,45 г/м2 в сутки, у сорта Памяти Федина - 5,46 г/м2 в сутки, у сорта Эритроспермум 127 - 5,47 г/м2 в сутки и у сорта Любава Одесская - 5,42 г/м2 в сутки. За межфазный период весеннее кущение - выход в трубку ЧПФ увеличилась у сорта Московская 39 на 0,98 г/м в сутки, или на 21,9%; у сорта Памяти Федина возросла на 0,98 г/м в сутки, или на 21,8%; у сорта Эритроспермум 127 увеличилась на 0,99 г/м в сутки, или на 22,1% и у сорта Любава Одесская возросла на 0,95 г/м2 в сутки, или на 21,2% (табл. 20).
Значительное снижение ЧПФ наблюдалось в фазу колошения. В этой фазе площадь листьев и ФП имели самые высокие значения по сравнению с другими фазами роста и развития. Взаимное затенение листьев приводило к снижению интенсивности фотосинтеза и, как следствие, самым низким показателям ЧПФ. У сорта Московская 39 она уменьшилась на 1,91 г/м в сутки, или на 54,0%; у сорта Памяти Федина она снизилась на 1,92 г/м в сутки, или на 54,2%; у сорта Эритроспермум 127 ЧПФ уменьшилась на 1,93 г/м в сутки, или на 54,5% и у сорта Любава Одесская она снизилась на 1,88 г/м в сутки, или на 53,1%. К фазе цветения ЧПФ одинаково возросла по всем сортам на 0,56 г/м в сутки, или на 15,8%. Незначительное увеличение ЧПФ отмечалось к фазе молочной и восковой спелости: на 0,08 и 0,07 г/м в сутки соответственно. К полной фазе спелости ЧПФ снижалась в значительных пределах: у сорта Московская 39 на 0,87 г/м в сутки, или на 25,74%; у сорта Памяти Федина - на 0,75 г/м в сутки, или на 21,24%; у сорта Эритроспермум 127 - на 0,87 г/м в сутки, или на 25,74% и у сорта Любава Одесская - на 0,90 г/м в сутки, или на 26,86%). Это происходило в результате потери сухой биомассы за счет опадения старых листьев, перераспределения ассимилятов фотосинтеза по органам растения и из-за выщелачивания питательных веществ осадками, а также «стекания» их с влагой, образуемой на растениях в результате разности температур в дневное и ночное время.
За межфазные периоды вегетации показатели ЧПФ были значительно выше, чем в динамике, за исключением фазы колошения и полной спелости. В фазу колошения ЧПФ по сортам составляла 2,76-2,79 г/м в сутки, что на 0,75-0,78 г/м в сутки ниже, чем в динамике, а в фазу полной спелости ЧПФ оказывалась меньше чем в динамике у сорта Московская 39 на 1,70 г/м в сутки, у сорта Памяти Федина - на 1,90 г/м в сутки, у сорта Эритроспермум 127 - на 1,69 г/м в сутки и у сорта Любава Одесская - на 1,61 г/м в сутки.
Максимальные значения ЧПФ отмечали в фазу цветения озимой пшеницы - от 8,77 до 8,80 г/м в сутки. По сорту Московская 39 она была выше на 4,33 г/м в сутки, чем в фазу весеннего кущения; на 3,21 г/м в сутки выше, чем в фазу выхода в трубку; на 6,3 г/м2 в сутки больше, чем в фазу молочной спелости; на 4,12 г/м в сутки больше, чем в фазу восковой спелости и на 7,12 г/м2 в сутки выше, чем в фазу полной спелости.
У сорта Памяти Федина ЧПФ в фазу цветения превысила ЧПФ в фазу весеннего кущения на 4,31 г/м в сутки, в фазу выхода в трубку - на 3,20 г/м в сутки, в фазу колошения - на 5,00 г/м в сутки, в фазу молочной спелости - на 4,11 г/м в сутки, в фазу восковой спелости - на 4,13 г/м в сутки и в фазу полной спелости - на 7,19 г/м в сутки.
У сорта Эритроспермум 127 чистая продуктивность фотосинтеза в фазу цветения составляла 8,78 г/м2 в сутки. В фазу весеннего кущения ЧПФ оказывалась меньше на 4,30 г/м в сутки, в фазу выхода в трубку-на 3,18 г/м в сутки, в фазу колошения - на 6,02 г/м в сутки, в фазу молочной спелости — на 4,09 г/м в сутки, в фазу восковой спелости - на 4,12 г/м в сутки и в фазу полной спелости - на 7,09 г/м в сутки.
