Содержание к диссертации
Введение
1 Научные основы разработки технологий возделывания сельскохозяйственных культур (обзор литературы) 10
1.1 Значение технологии в повышении урожайности и качества сельскохозяйственных культур и пути ее совершенствования 10
1.2 Роль сорта в повышении эффективности производства 16
1.3 Влияние норм высева семян на урожайность и качество зерна яровой пшеницы 30
1.4 Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы 40
2 Условия и методика проведения исследований 55
2.1 Почвенные и агроклиматические условия проведения исследований 55
2.2 Объект, схема опытов и методика исследований 61
3 Формирование урожайности и качества зерна посевами яровой пшеницы в зависимости от сортовых особенностей растений 67
3.1 Влияние сорта на урожайность и качество зерна яровой пшеницы 67
3.2 Сортовые особенности накопления сухой биомассы и распределение её по органам растений 71
3.3 Элементы структуры урожая у различных сортов яровой пшеницы 72
3.4 Технологические свойства растений различных сортов яровой пшеницы 75
3.5 Особенности фотосинтетической деятельности изученных сортов яровой пшеницы 77
4 Влияние норм высева семян на урожайность и качество зерна яровой пшеницы 82
4.1 Влияние норм высева семян на величину и качество урожайности зерна яровой пшеницы 82
4.2 Структура урожая и технологические свойства растений яровой пшеницы в зависимости от норм высева семян 85
4.3 Накопление сухой биомассы по фазам развития растений в зависимости от нормы высева семян 87
4.4 Фотосинтетическая деятельность растений яровой пшеницы 88
5 Формирование урожайности и качества зерна посевами яровой пшеницы в зависимости от норм удобрений 93
5.1 Влияние норм удобрений на величину урожайности и качество зерна яровой пшеницы 93
5.2 Влияние уровня питания на величину показателей элементов структуры урожая и технологические свойства растений яровой пшеницы 97
5.3 Влияние удобрений на фотосинтетическую деятельность растений яровой пшеницы 100
6 Экономическая и энергетическая эффективность изучаемых технологических приемов возделывания яровой пшеницы 102
6.1 Экономическая оценка эффективности изучаемых технологических , приемов возделывания яровой пшеницы 102
6.1.1 Экономическая эффективность возделывания различных сортов яровой пшеницы 103
6.1.2 Экономическая эффективность возделывании яровой пшеницы при I применении различных норм минеральных удобрений 104
6.1.3 Экономическая эффективность возделывании яровой пшеницы при применении различных норм высева семян 107
6.2 Энергетическая оценка эффективности возделывания яровой пшеницы... 110
Выводы 113
Предложения производству 115
Список литературы 116
Приложения 134
- Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы
- Сортовые особенности накопления сухой биомассы и распределение её по органам растений
- Структура урожая и технологические свойства растений яровой пшеницы в зависимости от норм высева семян
- Влияние удобрений на фотосинтетическую деятельность растений яровой пшеницы
Введение к работе
Рост производства зерна — ключевая проблема развития сельского хозяйства России, и в частности Орловской области. Особое значение в решении данной проблемы принадлежит пшенице, так как она является одной из основных зерновых культур. Это — важнейший хлебный злак земного шара, которым питается свыше половины населения мира. И в нашей стране пшеница является одной из основных продовольственных культур. Пшеничная мука широко используется в хлебопечении и кондитерской промышленности. Пшеничный хлеб отличается высокими вкусовыми, питательными свойствами и хорошей переваримостью. Зерно пшеницы используется также для приготовления крупы, макарон, вермишели и других продуктов. Пшеничные отруби - высококонцентрированный корм для сельскохозяйственных животных. Содержание переваримого протеина в них в 1,5 раза выше, чем в зерне ячменя.
Солому в измельченном и запаренном виде или обработанную химическими веществами охотно поедает крупный рогатый скот и овцы. В 100 килограммах ее содержится 0,5—1,0 кг переваримого протеина, и 201—22 кормовые единицы. Она также используется в качестве строительного материала, для подстилки животным, изготовления бумаги и т.д.
По этому не случайно яровая пшеница в нашей стране распространена почти повсеместно. Основные районы ее возделывания - регионы, где культура озимой пшеницы невозможна или ненадёжна: Поволжье, Западная и Восточная Сибирь, Южный Урал, Нечернозёмная зона. Небольшие площади она занимает в ЦЧР и на Северном Кавказе, где сеют в основном озимую пшеницу. В озимопшеничных районах яровая пшеница является страховой, культурой, это в случае гибели озимой. Твердую пшеницу наряду с мягкой выращивают главным образом в Поволжье и Западной Сибири, в степных районах ЦЧР, несколько меньше выращивают ее в Московской, Брянской,
5 Владимирской, Калужской, Смоленской, Тульской и других областях (Федотов, 1998).
Яровая пшеница - одна из основных зерновых культур России, которая широко используется, прежде всего, на продовольственные цели (Вражнов А.В. и др., 2003).
Но, несмотря на значимость этой культуры и возросшие потребности рынка на качественное продовольственное зерно в последние годы существенного увеличения ее посевных площадей не наблюдается (Сидоренко О.В., 2003). По данным Госкомстата в 2006 году, в РФ посевная площадь яровой пшеницы (в хозяйствах всех категорий) составляла — 14666 тыс. га или 33,8% площади зерновых культур или 19% всей посевной площади. В Орловской же области, в 1999 году ее высевали на площади более 100 тыс. га, в 2006 году ее посевная площадь (в хозяйствах всех категорий) составляла уже 89,1 тыс. гектаров, или 14,1% площади зерновых культур, или 8,8% всей посевной площади, а к 2007 году ее посевная площадь по сравнению с 2006 годом сократилась еще на 12,3 тыс. га. Тогда как в 50-е годы она занимала здесь до 300 тыс. га.
Аналогичная ситуация наблюдается и по качеству зерна, которое часто не отвечает требованиям продовольственных стандартов — из-за чего основная заготовляемая ее масса относится к четвёртому и пятому товарным классам качества (Ярцев Г.Ф. и др., 2004; Музыкантов П.Д., 2005).
Главной целью современного растениеводства является получение высоких, качественных и устойчивых урожаев всех сельскохозяйственных культур и яровой пшеницы в частности. В связи с этим для достижения поставленной цели необходимо использовать все имеющиеся, возможности, наиболее значимыми из которых являются внедрение в производство современных высокопродуктивных сортов, обладающих высоким генетическим потенциалом, который может быть максимально реализован только при оптимальных условиях их возделывания.
В настоящее время селекционерами выведены современные сорта яровой пшеницы с потенциальной урожайностью 80 - 100 ц/га и хорошими показателями качества. Однако, при возделывании в производственных условиях таких сортов, используемая в настоящее время технология не позволяет достаточно полно реализовать потенциал продуктивности. Для выявления возможности получения максимально высокого уровня урожайности, необходимо разработать соответствующую сортовую агротехнику возделывания их в конкретных почвенно-климатических условиях. В данном случае особую роль играют уровень минерального питания и густота продуктивного стеблестоя, которые обеспечивают оптимальный режим питания растений, способствуют улучшению качества продукции, что позволяет сократить затраты и в целом повысить эффективность производства зерна.
Таким образом, проблема стабилизации и повышения урожайности и качества зерна яровой пшеницы путем совершенствования элементов технологии, в настоящее время является весьма актуальной и представляет практическую значимость.
В совокупности, все выше изложенное и определило выбор объекта и характер исследований.
Диссертационная работа посвящена решению этих вопросов, в которой представлены обобщенные трехлетние (2005-2007 гг.) экспериментальные данные, полученные аспирантом лично (долевое участие составляет 95%) и в соавторстве, в соответствии с тематическим планом Орловского государственного аграрного университета: «Совершенствование элементов технологии возделывания яровой пшеницы в северной части Центрально-Черноземного региона России».
Цели и задачи исследований: Цель исследований - совершенствование элементов технологии возделывания яровой пшеницы, способствующих
7 формированию высокого и качественного урожая зерна в условиях северной части Центрально-Черноземного региона России.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-выявить роль сорта в формировании высокого и устойчивого урожая зерна яровой пшеницы;
-установить оптимальную норму высева семян для различных сортов яровой пшеницы;
-установить оптимальную норму удобрений для различных сортов яровой пшеницы;
-определить оптимальное сочетание изучаемых факторов;
-провести производственное испытание изучаемых агротехнических приёмов.
-дать оценку экономической и энергетической эффективности возделывания сортов яровой пшеницы, при оптимальном сочетании изучаемых факторов.
Научная новизна исследований. Впервые в условиях северной части Центрально-Черноземного региона России проведены комплексные углубленные исследования по изучению влияния сорта, норм удобрений и высева семян на формирование урожайности и качества зерна яровой пшеницы. Экспериментально установлена эффективность формирования урожая и качества зерна у современных сортов яровой пшеницы при различном уровне и площади питания, определены и научно обоснованы оптимальные регламенты элементов технологии, обеспечивающие формирование высокого, устойчивого и качественного урожая зерна.
Практическая значимость. Разработаны и предложены оптимальные регламенты элементов технологии возделывания яровой пшеницы, обеспечивающие формирование высокого (5,5-6,5 т/га) и качественного урожая зерна (содержание клейковины 28%). Использование их позволит не
8 только увеличить производство зерна, повысить его качество, но и тем самым обеспечить высокую экономическую эффективность возделывания яровой пшеницы в условиях северной части Центрально-Черноземного региона России.
Реализация работы. Разработанные регламенты элементов технологии возделывания яровой пшеницы прошли производственную проверку в учхозе «Лавровский» ОрелГАУ и в Опытно-производственном хозяйстве «Стрелецкое» ГНУ ВНИИ ЗБК РАСХН Орловской области, подтвердив выводы, изложенные в диссертационной работе. Они предложены для внедрения в сельскохозяйственных предприятиях Орловской области, с целью создания перспективной научно-обоснованной системы получения высокого и качественного урожая зерна яровой пшеницы.
Апробация работы. Основные положениями результаты исследований докладывались и получили одобрение на ежегодных заседаниях кафедры растениеводства ОрелГАУ (2005, 2006, 2007, 2008 гг.), а также тематических научно-практических конференциях: Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 110-летию Шатиловской сельскохозяйственной опытной станции «Актуальные проблемы развития современного сельскохозяйственного производства» (Орел, 10-13 июля 2006 г.); III Международная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов (Владикавказ, 2007 г.) «Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки»; Международная научно-практическая конференция (Москва, 29-30 мая 2007 г.) «Роль молодых ученых в реализации национального проекта "Развитие АПК"»; Региональная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов (Орел, 19-23 марта 2007 г.) «Вклад молодых ученых в реализацию приоритетных направлений развития АПК»; Региональная научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и студентов (Орел, 19-22 февраля 2008 г.) «Актуальные
9 направления развития сельскохозяйственной науки». По теме диссертационной работы опубликовано семь печатных работ, одна в печати.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
Научное обоснование использования наследственных особенностей растений яровой пшеницы для получения высокого и качественного урожая зерна в условиях северной части Центрально-Черноземного региона России.
Нормы удобрений и высева семян, обеспечивающие формирование высокого и качественного урожая зерна современными сортами яровой пшеницы.
Экономическая и энергетическая оценка технологических приемов возделывания современных сортов яровой пшеницы.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 153 страницах печатного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 247 наименований, в том числе 11 иностранных авторов, содержит 24 таблицы, 12 рисунков, 19 приложений.
***
Автор выражает благодарность в оказании консультативной и организационной помощи профессору Амелину А.В., а также ведущему научному сотруднику лаборатории «Сортовой агротехники» ВНИИЗБК Глазовой З.И., сотрудникам кафедры растениеводства.
Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы
В условиях интенсификации возделывания сельскохозяйственных культур одним из- важнейших моментов является внесение удобрений под запланированную урожайность, с учетом почвенного плодородия и коэффициента использования питательных веществ из туков и почвы. (Каюмов М.К., 1989; Чуб М.П., 1980; Мальцев В.Ф., Каюмов М.К., Просянников Е.В., 2002), а поэтому для максимальной реализации почвенного плодородия и эффективного использования туков необходимо учитывать сортовые особенности яровой пшеницы (Ежова Л.А., Раева О.Б., 2002). Научными исследованиями и практикой доказано, что яровая пшеница требовательна к плодородию почвы и отзывчива на улучшение условий питания (Бараев А.И., Бакаев, Н.М. Веденеев М.Л. и др., 1978; Дубов А.Б., 2002; Вьюгина, Г.В., 2005). В интенсивном земледелии снижается доля участия почвы в формировании урожая. Это объясняется тем, что современные сорта сельскохозяйственных культур являются высокоурожайными, потребляющими большее количество питательных элементов. Устранить дефицит между потребностью- сорта в питательных элементах и возможностью их удовлетворения за счет почвы можно благодаря применению удобрений (Сычев В.Г., Цигуткин А.С., 2003).
Удобрения являются мощным фактором, влияющим на создание высокопродуктивных фотосинтезирующих систем (Рузавин Ю.Н., 2005). Оптимизация минерального питания за счет применения удобрений обеспечивает на 20...40% более полное использование фотосинтетически активной радиации (ФАР) и почвенной влаги, на 15...20% энергоресурсов самой почвы (Чичкин А.П., 2003).
По данным Попова П. Д. (2001), в системе агротехнических мероприятий, повышающих урожайность сельскохозяйственных культур, немецкие ученые отводят удобрениям 50%), французские - 50...70%. В США прибавка урожая зерна обеспечивается на 40...50% применением минеральных и органических удобрений, а остальная часть — за счет механизации производства, орошения, селекции и семеноводства (Ковырялова Е.И., Белозерцев А.А., 1988).
Минеральные удобрения влияют на направление биохимических процессов в растении. От времени, количества и способа их применения зависят рост и развитие растений, величина и качество урожая (КаюмовМ.К., 1989). Многие авторы (Журбицкий З.И., 1963; Бараев А.И., Бакаев, Н.М. Веденеев М.Л. и др. 1978; Чичкин А.П., 2003) отмечают, что, если в какой 42 либо период вегетации растениям недостает какого-то элемента питания, то восполнение его в последующем не сможет полностью компенсировать нанесённый ущерб. В каждый период растение предъявляет особые требования к внешним факторам, от которых зависит продолжительность той или другой фазы, внешний вид растений;, что в конечном счете сказывается-на количествен качестве.урожая (Неттевич Э.Д., 1976).
Сбалансированное питание растений яровой: пшеницы- важное условие получения планируемого. высококачественного урожая (Небытов B.F., 2006). Каждый из основных элементов играет в жизнш растения: свою физиологическую роль и; поэтому должен поглощаться им в определенном количестве: Количество основных элементов азота, фосфора и калия в растениях пшеницы в течение вегетационного периода значительно изменяется. Содержание общего азота в начальные фазы роста яровой пшеницы доходит до 5-6%. Примерно столько же накапливается, калия (КгО); Фосфора (Р205) в это время значительно меньше, всего 0,6-1,2% на абсолютно сухое вещество, но его роль в жизнедеятельности растений исключительно; велика (Бараев А.И:, Бакаев, НІМ; .Веденеев Mi Л. и др., 1978).
Вавилов П.П., Гриценко В.В:, Кузнецов B.C. и др. (1986), считают, что на; формирование 1 ц зерна и соответствующее количество соломы; яровая; пшеница использует 3;8-4,2 кг азота, 1,1-1,2 фосфора и 3,2-3,4 кг калия. Аналогичные данные приводят Федотов В-А., Коломейченко B.Bt, Коренев Г.В. (1998), за исключением калия потребность, которого; по- их мнению, в среднем1 составляет 2,5 кг. Немного другие величины (4 - 4,4) кг, по использованию азота приводит Неттевич Э:Д. (1976). Таким образом,.данные многих ученых по потреблению? основных элементов: питания- растениями яровой- пшеницы, схожи и прослеживается? общая тенденция, варьирования величин, но- они могут и немного отличаются, что не указывает на их недостоверность, а наоборот подтверждает их зависимость, от многих факторов. Наиболее интенсивно яровая пшеница поглощает питательные вещества, из почвы начиная от фазы кущения до молочной спелости зерна. (Сабинин Д.А., 1971; Ежова Л.А., 2001). В работе Бараева А.И., Бакаева, Н.М. Веденеева М.Л. (1978), отмечается, что критическим периодом, от которого во многом зависит урожайность, зерна, является время от посева до фазы трубкования. В этот период молодые растения яровой пшеницы поглощают небольшое количество питательных веществ, но концентрация их внутри растений должна быть очень высокой. Особенно важно в это время иметь высокое содержание фосфора в листьях - 1,0-1,2% на сухое вещество. Без внесения фосфорных удобрений может содержаться Р2О5 лишь 0,4-0,6%. При таком количестве фосфора в растениях в начальные фазы роста яровой пшеницы урожайность зерна резко снижается.
Роль азота определяется, прежде всего, тем, что при благоприятном азотном питании и снабжении другими необходимыми веществами растения пшеницы- образуют мощный листовой аппарат. Листья имеют темно-зеленую окраску. Поступление в растение азота и. зольных элементов начинается с первых дней его жизни. В течение первой недели после всходов важную роль в питании яровой пшеницы играют запасные питательные вещества семени. Повышенное содержание растворимого азота в почве в период прорастания семян пшеницы сказывается отрицательно, а усиленное снабжение-фосфором в это время очень полезно. Накопление азота в растениях пшеницы находится в прямой зависимости от концентрации доступных форм этого элемента в корнеобитаемом слое почвы. При достаточной влажности почвы и низкой концентрации доступного азота внесение его в нитратной форме стимулирует развитие корней в удобренном слое. В то же время азот в большей степени усиливает развитие надземных частей, чем корней, поэтому с увеличением его дозы относительная, масса корней снижается (Журбицкий З.Н. 1963, Анникст, Д.М., 1986).
При дробном внесении азотных удобрений усиливается фотосинтетическая продуктивность, когда обеспечивается формирование мощного ассимиляционного аппарата с высокими значениями площади листьев, их фотосинтетического потенциала. В итоге создаются условия для формирования более высокой продуктивности посева (Медведев A.M., Масловский В.В., Терехов М.Б., 1998; Коломейченко В.В., Лобанов Н.А., Китайчик Т.А., 1999). По мнению Кумакова В.А. (1988), разовое внесение большой нормы азотных удобрений (120... 140 кг/га) способствует увеличению интенсивности фотосинтеза. Однако, увеличение листовой поверхности при этом благоприятно отражается на урожае лишь до определённого предела, выше которого увеличивается самозатенение листьев, ухудшается освещённость в посевах, усиливается отмирание нижних листьев и рост растений в высоту, снижается средняя интенсивность фотосинтеза, увеличиваются затраты на дыхание. Следствием этого часто является полегание растений, снижение урожая и его качества.
Сортовые особенности накопления сухой биомассы и распределение её по органам растений
Изучаемые сорта яровой пшеницы существенно отличались не только урожайностью зерна, но и сухой массой растений.
Наибольший урожай биомассы посевы формировали в 2006 году, чуть меньше (на 2-5%) в 2005 году, тогда как в более засушливом 2007 году значения этого показателя были ниже более чем в 2 раза (приложения 8, 9, 10).
Накопление сухой массы у растений сортов происходило вплоть до фазы восковой спелости. В начале вегетации - фаза выхода в трубку сортовые различия при этом уже начинают проявляться. Более отчетливо они проявились в фазе колошения, когда растения имели максимальную площадь листовой поверхности. Так, наибольшее накопление сухой массы растений отмечено у сорта Ростань - 44,54 ц/га, что по сравнению с сортом Крестьянка было выше на - 9,61 ц/га, с сортом Дарья на - 7,27 ц/га (табл. 4). 4
Это свидетельствует о том, что сорт Ростань в начальные фазы быстрее других изучаемых сортов накапливает большую сухую массу. В связи с этой сортовой особенностью, он быстрее и эффективнее использует накопленную в почве весеннюю влагу и в дальнейшие фазы роста лучше переносит недостаток влаги, что подтверждается существенным превалированием урожайности по сравнению с сортами Дарья и Крестьянка в относительно засушливых условиях вегетационного периода 2007 года. Примечательно, что и доля генеративной части в общей биомассе у него была самой высокой -45,1%, тогда как у сорта Дарья она составляла 44,9%, а у сорта Крестьянка -37,7%. У последнего отмечено превалирования вегетативной части над генеративной, по сравнению с сортами Ростань и Дарья на 7,5% и 7,2% соответственно. Это дает основание заключить, что в результате селекции у сортов яровой пшеницы, как и других сельскохозяйственных культур, произошло существенное изменение донорно-акцепторных отношений между органами растений в сторону более эффективного использования ассимилянтов генеративной их частью. Поэтому закономерно, что значение КХОз У сортов современной селекции Ростань и Дарья по годам исследований в среднем составляло 0,45, а у сорта Крестьянка - 0,38, что нашло определенное отражение и в формировании элементов структуры урожая.
Выявлено, что наибольшая урожайность у современных сортов яровой пшеницы Дарья и Ростань достигалась за счет более оптимального сочетания элементов структуры урожая.
В годы исследований у изучаемых сортов к уборке количество растений составляло 344-362 шт./м при продуктивном стеблестое 496-500 шт./м . Наибольшее количество растений на единице площади отмечалось у сорта Крестьянка - 345-378 шт./м , тогда как у сортов Дарья и Ростань значения этого показателя были ниже: в 2005 году на 6 и на 21 шт. растений; в 2006 году на 34 и на 17 шт. растений; в 2007 году на 13 и на 6 шт. растений соответственно. Но за счет того, что растения яровой пшеницы обладают способностью саморегуляции формирования продуктивных стеблей, растения изменяют габитус и морфоструктуру, и при этом на генетическом- уровне формируют их количество, близкое к постоянному генетически обусловленному значению. В связи с этим варьирование этого показателя у изучаемых современных сортов было больше, чем у сорта Крестьянка, в среднем на 6,2%. Так, в среднем за годы исследований наибольшая продуктивная кустистость, отмечена у сорта Ростань - 1,46; чуть меньше у сорта Дарья - 1,45, а у сорта Крестьянка она составила всего лишь - 1,37 стеблей на одно растение. Очевидно, это и позволило сортам Дарья и Ростань на ценотическом уровне компенсировать меньшее количество растений на единице площади и формировать более высокий продуктивный стеблестой. В связи с этим на единице посевной площади у них насчитывалось — 500-и 506 шт./м продуктивных стеблей, что было на 4 и 10 шт./м , больше чем у сорта Крестьянка соответственно. V . ; При этом у нового сорта Дарья в 2005 и 2006 годах в колосе формировалось в среднем 14,3 колосков и 30 зерен в колосе. У сорта Ростань количество колосков в колосе было на уровне сорта Дарья - 14,5 штук, а количество зерен в колосе - на 1,3% меньше. Сорт Крестьянка в этих же условиях отличался-формированием меньшего количества,как колосков, так и зерен в колосе, по сравнению с современными сортами в среднем на 1,5-1,7 колосков и на 4 - 5 зерен в колосе. По мнению многих ученых, формирование дополнительно-лишь одного колоска в колосе равноценно прибавке урожая в 2-5 ц/га. В среднем- за годы исследований, по количеству колосков в колосе современные сорта, Дарья и Ростань превосходили сорт Крестьянку на 7,3 и 9,4%, а по его озерненности - на 11,3 и 15,9% соответственно. Это было связано, с формированием у этих сортов в основном 3 - 4-х зерен в колоске, а не 2-3-х, как у сорта Крестьянка (табл.5). Аналогичные генотипические различия наблюдались и по массе зерна с колоса. У сорта Крестьянка она составила 0,72 г, что было меньше, чем у сорта Дарья - на 17,2% и у сорта Ростань - на 20,9%. По массе 1000 семян сорта практически не различались. У сорта Крестьянка она составила 40,7 г, что было хотя и больше, чем у сортов Дарья и Ростань на 0,5 и 0,3 г, но не достоверно. То есть, формирование более высокого урожая зерна современными сортами Дарья и Ростань обеспечивалось вследствие увеличения продуктивного стеблестоя на единице площади и прежде всего, лучшей озерненности колоса, а не за счет крупности зерен. Существенных различий у изучаемых сортов по длине колоса не наблюдалось. У современных сортов Дарья и Ростань длина колоса составила 6,6 см, а у сорта Крестьянка - 6,4 см, что указывает на формирование более плотного колоса у первых. В 2005 и 2006 годах длина колоса у сортов в среднем составила 6,9 - 7,5 см, а в 2007 году варьирование составило 5,0-5,3 см.
Структура урожая и технологические свойства растений яровой пшеницы в зависимости от норм высева семян
Изучаемые нормы высева семян по-разному влияли на показатели элементов структуры урожайности яровой пшеницы. При увеличении нормы высева с 4 до 5 млн.шт.всх. семян/га количество растений на 1 м увеличивалось в среднем: у сорта Дарья с 288 до 344 шт., и при 6 млн.шт.всх. семян/га до 388 шт., у сорта Ростань - с 291 до 347 и до 374, у сорта Крестьянка с - 297 до 362 идо 382 шт. соответственно. При этом-продуктивная кустистость растений снижалась с 1,59 до 1,43. Дальнейшее загущение посева (до нормы высева 6 млн.шт.всх. семян/га) снижало значение этого показателя до 1,36, а количество колосков в колосе - с 12,8 до 12,4 и до 12,2 шт., количество зерен в колосе с 26,8-до 25,8 и до 25,4 шт., массу зерна с колоса с 0,93 до 0,90 и до 0,88 г, массу ЮООсемян с 40,8 и до 40,6, длину колоса с 6,8 до 6,6. (табл.10).
Примечание HCPos- для частных различий
То есть, снижение величины основных элементов структуры урожая при увеличении норм высева семян хотя и способствовало -уменьшению урожайности, однако эта потеря в избытке компенсировалось за счет увеличения количества растений на единице площади. То есть, подтверждается вывод о том, что один и тот же результат (урожайность) может быть достигнут за счёт разных признаков сорта (Амелин, 2001).
Однако, формирование максимально возможной урожайности зерна возможно только при оптимальном балансе между элементами структуры урожая, так как при этом создаются оптимальные эндогенные условия. В нашем случае, такой баланс у сортов создавался при норме высева 5 млн.шт.всх. семян/га.
При этом у всех сортов отмечается снижение длины главного «побега: у нового сорта Дарья с 83 до 80 см, у перспективного сорта Ростань с 86 до 84 см, а у стандартного сорта Крестьянка с 106 до 103 см. Одновременно уменьшалась и длина междоузлий. Существенных изменений по показателю линейной плотности стебля (ЛПС) не выявлено, однако в среднем за годы исследований у сортов Ростань и Крестьянка при увеличении норм высева семян наблюдается тенденция снижения значений ЛПС, тогда как у сорта Дарья, наоборот, - их увеличение. По литературным данным, снижение длины растений при увеличении нормы высева семян, способствует большей устойчивости посевов к полеганию. В нашем случае, длина растений снижалась всего на 3-4 %, но при-этом в более загущенных посевах на единице площади накапливалась значительно большая масса растений (в среднем на 9%), что существенным образом увеличило склонность посевов к полеганию, особенно при неблагоприятных погодных условиях. То есть загущение посевов существенным образом усиливает возможность посевов к полеганию, особенно, у сорта Крестьянка имеющего длинную и менее плотную соломину (табл. 12).
Установлено, что на вариантах с различными нормами высева семян во все годы проведения исследований растениями накапливалась и различная сухая биомасса. При-увеличении норм высева с 4 до 5 млн.шт.всх. семян/га, у всех изучаемых сортов отмечается увеличение общей сухой биомассы растений на протяжении всего периода вегетации, а наибольшие1 различия величин отчетливее просматриваются к концу вегетации, в фазу восковой спелости (табл. 11).
В фазу восковой спелости при норме высева 4 млн.шт.всх. семян/га у сорта Дарья она составила в среднем 86,17 ц/га, у сорта Ростань - 91,09 ц/га,.а у сорта Крестьянка - 83,76 ц/га, что по сравнению с нормой высева 5 млн.шт.всх. семян/га было соответственно ниже на 5,08; 6,97; и 12,3 ц/га. При норме же высева 6 млн.шт.всх. семян/га величина сухой биомассы увеличивалась только у нового сорта Дарья и перспективного сорта Ростань на 4,12 и 1,47 ц/га, по сравнению с нормой высева 5 млн.шт.всх. семян/га, тогда как у сорта Крестьянка значения этого показателя наоборот снизилось на 2,7 ц/га. Это лишний раз указывает на высокую толерантность растений к загущению у первых и слабую - у последнего.
При использовании различных норм высева семян» у растений отмечались различия и по формированию площади листовой - поверхности. Максимальные значения этого показателя отмечены при норме высева - 6 млн.шт.всх. семян/га, а на 1 растение - при норме высева 4 млн.шт.всх. семян/га. Варьирование значений показателя на единице площади при увеличении нормы высева с4до5ис5доб млн.шт.всх. семян/га у сорта Дарья в среднем за годы исследований в фазу колошения площадь листьев увеличивалась с 26,90 до28,71 тыс. м7га, у сорта Ростань с 29,03 до 31,29 тыс. м2/га, у сорта Крестьянка с 29,17 31,40 тыс. м2/га соответственно. Аналогичная тенденция у изучаемых сортов, наблюдалась во все фазы развития, только с меньшими значениями показателя (табл. 13).
Влияние удобрений на фотосинтетическую деятельность растений яровой пшеницы
Резкое повышение урожайности зерна посевов яровой пшеницы при внесении удобрений на физиологическом уровне обеспечивалось за счет активной фотосинтетической деятельности растений. В среднем за три года исследований площадь листьев у- изучаемых сортов на вариантах с применением удобрений была в среднем на 10-20% больше,- по сравнению с контролем. Причем, независимо от нормы, удобрения продлевали функционирование листьев в среднем на 2 - 3 дня.
Внесение минеральных удобрений- способствовало увеличению и чистой продуктивности фотосинтеза: в годы исследований ее средняя величина за период вегетации у сорта Дарья была больше на 5,4%, у сорта Ростань - на 5,6 %, а у сорта Крестьянка - на 2,5%, по сравнению с вариантами без внесения удобрений (рис. 12). Это позволило сделать вывод, что применение удобрений способствует формированию высокой урожайности зерна новыми сортами Ростань и Дарья за счет усиления активности фотосинтетической деятельности растений, а не увеличения фотоассимиляционной поверхности, в отличие от сорта Крестьянка.
При этом, оптимальной нормой удобрений для формирования высокого и качественного урожая зерна является N58P60K42, а двойное ее увеличение (до N117P120K84) не приводит к существенному увеличению полезно-хозяйственных признаков показателей и повышению эффективности производства.
Одной из важнейших задач в производстве сельскохозяйственных культур является получение максимально возможного урожая высокого качества при минимальных ресурсных, материальных и трудовых затратах.
. Возделывание различных сортов, применение различных норм удобрений, норм высева,, наряду с многими другими агротехническими мерами повышения продуктивности зерновых культур, в.том числе и яровойч пшеницы, неизбежно связано с увеличением материально-технических ресурсов и как следствие энергетических и трудовых, затрат на ее выращивание.
В связи с этим; нам весьма важно для окончательной оценки изучаемых -различных технологических приемов определить показатели экономической и-энергетической эффективности.
Экономическая оценка эффективности изучаемых технологических приемов возделывания яровой пшеницы
Эффективность выращивания любой сельскохозяйственной культуры, в том числе и яровой пшеницы оценивается не только- влиянием изучаемых технологических агроприемов на величину и качество урожая, но и показателями характеризующими экономическую эффективность.
Увеличение урожайности и повышение качества зерновых культур связано с дополнительными вложениями труда и средств, поэтому при внедрении новых приемов возделывания; выбор- наиболее оптимальных вариантов, обеспечивает значительный экономический эффект.
За основные показатели сравнительной оценки экономической эффективности возделывания яровой пшеницы нами,были взяты.урожайность, прирост урожайности, стоимость валовой-продукции, дополнительные затраты на прибавку урожая, себестоимость, чистый доход и рентабельность производства. Основными показателями экономической эффективности являются: выход продукции с 1 га, затраты труда и средств производства, чистый доход, себестоимость единицы продукции, уровень рентабельности. Однако, необходимо отметить, что эти и многие другие экономические показатели, во многом зависит от конъюнктуры рынка и по. этому не могут являться полной и объективной оценкой эффективности интенсификации производства.
Исходные данные получены из разработанных нами технологических карт для каждого варианта возделывания яровой пшеницы, в соответствии с условиями сельскохозяйственного производства в центральном регионе-РФ.
Произведенная экономическая оценка показала, что возделывание яровой пшеницы на темно-серых лесных среднесуглинистых почвах, по предшественнику горох, при своевременном проведении всех необходимых агротехнических мероприятий рекомендованных для возделывания яровой пшеницы в,условиях ЦЧР России (Орловская область), было выгодно на всех вариантах опыта, и рентабельность варьировала от 398 % до 794 %.
По итогам наших исследований выявлено, что из изучаемых нами сортов наиболее экономически выгодно возделывать высокопродуктивные сорта Дарью и. Ростань по. сравнению с менее продуктивным сортом Крестьянка. Это подтверждается такими показателями как: себестоимость 1ц продукции у сорта Дарья составила 63,8 руб., у сорта Ростань 60,7 руб. что по сравнению с сортом Крестьянка ниже на 12,2 и на 15,3 руб. соответственно; чистый доход у сорта Дарья составил 1893,7 тыс. руб., у сорта Ростань 2013,6 тыс. руб. что по сравнению с сортом Крестьянка выше на 351,8 и на 471,7 тыс. руб. соответственно; рентабельность у сорта Дарья составила 684,3%, у сорта Ростань 723,8%, что по сравнению с сортом Крестьянка больше на 126,1% и на 165,6% соответственно (табл. 21). При этом существенных различий по производственным затратам между сортами не наблюдалось, из-за того что дополнительные затраты были не велики, так как слагались лишь из затрат на уборку и послеуборочную доработку прибавки урожая.
