Содержание к диссертации
Введение
1 Основные закономерности роста, развития и формирования урожая озимой пшеницы (обзор литературы) 9
1.1 Влияние плодородия почвы на ростовые процессы озимой пшеницы 9
1.2 Влияние удобрений на продуктивность озимой пшеницы 16
1.3 Защита растений как фактор увеличения продуктивности озимой пшеницы 23
1.4 Влияние агротехнологических приемов на накопление тяжелых металлов в почве и зерне озимой пшеницы 34
2 Условия и методика проведения исследований 40
2.1 Почвенно-климатические условия 40
2.2 Схема и методика исследований 46
2.3 Агротехника в опыте 50
3 Особенности роста и развития растений озимой пшеницы при различных условиях выращивания (результаты исследований) 53
3.1 Особенности роста и развития растений озимой пшеницы в зависимости от агротехнологических приемов 53
3.2 Динамика накопления сухого вещества растениями озимой пшеницы 68
4 Особенности фотосинтетической активности растений озимой пшеницы в зависимости от изучаемых технологий 72
4.1 Площадь ассимиляционной поверхности 72
4.2 Динамика хлорофилла растений озимой пшеницы 74
4.3 Фотосинтетический потенциал растений озимой пшеницы в зависимости отагроприемов 80
4.4 Чистая продуктивность фотосинтеза 85
5 Фитосанитарное состояние посевовозимой пшеницы 88
5.1 Динамика засоренности посевов 88
5.2 Болезни на посевах 91
5.3 Вредители на посевах 98
6 Продуктивность и качество зерна озимой пшеницы 103
6.1 Структура урожая озимой пшеницы 103
6.2 Урожайность озимой пшеницы 106
6.3 Качество зерна озимой пшеницы 109
6.4 Содержание тяжелых металлов в зерне озимой пшеницы в зависимости от технологий выращивания 112
7 Эффективность применения изучаемых факторов 116
7.1 Энергетическая оценка 116
7.2 Экономическая эффективность 118
Заключение 122
Предложение по использованию результатов исследований в производство 125
Список используемой литературы 126
Приложения 151
- Влияние удобрений на продуктивность озимой пшеницы
- Особенности роста и развития растений озимой пшеницы в зависимости от агротехнологических приемов
- Болезни на посевах
- Экономическая эффективность
Введение к работе
Актуальность темы. Озимая пшеница относится к наиболее ценной зерновой культуре в Российской Федерации. Наиболее эффективный путь повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы в сложившихся экономических условиях – это внедрение в производство высокопродуктивных сортов и совершенствование технологии возделывания озимой пшеницы (Беспалова Л.А., 1979; Малюга Н.Г., 2014; Загорулько А.В., 2015).
Важным условием совершенствования технологий
сельскохозяйственного производства является система удобрения,
так как она основывается на комплексе агрономических и
организационно-экономических мероприятий по наиболее
выгодному и экономически обоснованному применению
минеральных и органических удобрений, в целях оптимизации
плодородия почвы, увеличения показателя урожайности
сельскохозяйственных культур, улучшения формирования качества зерна озимой пшеницы, и, в итоге, – повышения эффективности труда в сельском хозяйстве.
Цель исследований заключалась в установлении
закономерности роста и развития озимой пшеницы нового сорта
Антонина, а также определения изменения урожайности и качества
зерна и содержания тяжелых металлов в зерне при
совершенствовании технологий выращивания (плодородие почвы, минеральные удобрения, защита растений) на выщелоченном черноземе в условиях Западного Предкавказья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- изучить ростовые процессы растений озимой пшеницы
нового районированного сорта Антонина в зависимости от условий
выращивания при совершенствовании агротехнологий;
- исследовать влияние агротехнологических приемов
выращивания на фотосинтетическую деятельность растений
озимой пшеницы;
- выявить влияние технологий выращивания на
фитосанитарное состояние посевов;
- установить влияние технологий выращивания на
урожайность и качество зерна озимой пшеницы;
- определить содержание тяжелых металлов в зерне озимой
пшеницы в зависимости от агротехнологических приемов;
- дать оценку биоэнергетической и экономической
эффективности на основании изучаемых технологий выращивания
сорта озимой пшеницы Антонина.
Научная новизна основана на том, что в условиях Западного Предкавказья на выщелоченном черноземе в многофакторном опыте впервые:
- подобраны рациональные дозы органических и минеральных
удобрений, позволяющие оптимизировать условия для роста и
развития озимой пшеницы нового районированного сорта
Антонина;
- выявлена зависимость между новыми технологическими
приемами и особенностями фотосинтетической деятельности
растений озимой пшеницы;
получены оригинальные данные по оценке действия плодородия почвы, доз минеральных удобрений и элементов агротехнологии на фитосанитарное состояние посевов в условиях мониторинга;
проведена сравнительная оценка влияния изучаемых ресурсосберегающих технологий при выращивании озимой пшеницы сорта Антонина на урожайность и качество зерна;
- определено содержание тяжелых металлов в зерне озимой
пшеницы сорта Антонина в зависимости от агротехнологических
приемов выращивания;
- показана регрессионная зависимость многих показателей
(густота стояния растений, высота растений, биомасса растений,
площадь листовой поверхности, содержание фотосинтетических
пигментов: хлорофиллов и каротиноидов и т.д.) от технологий
выращивания нового сорта озимой пшеницы Антонина;
- научно обоснована биоэнергетическая и экономическая
эффективность в зависимости от изучаемых технологий.
Практическая значимость работы. По результатам
исследований на черноземе выщелоченном в условиях Западного
Предкавказья хозяйствам предложен комплекс
агротехнологических приемов выращивания озимой пшеницы нового сорта Антонина, позволяющих добиться стабильной урожайности. В данных условиях экономически обоснованно применение экологически допустимой технологии, которая характеризуется повышенным уровнем плодородия почвы, с дозой удобрения N140P90K60 под основную обработку почвы и применение весенней подкормки в дозе N60 + N30 в фазу колошения, а также использование химической защиты растений от сорняков, благодаря чему урожайность культуры составляет более 80 ц с га.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной
работы докладывались в 2015 – 2017 годах и получили одобрение
на заседаниях кафедры растениеводства КубГАУ, а также на
научных конференциях факультета агрономии и экологии
Кубанского государственного аграрного университета им. И.Т.
Трубилина, IX Всероссийской конференции молодых ученых,
посвященной 75 – летию В.М. Шевцова (Краснодар, 2015 г.), 71 – й
научно-практической конференции преподавателей по итогам НИР
(Краснодар 2016 г.), IX Всероссийской конференции молодых
ученых (Краснодар 2016 г.), X Всероссийской конференции
молодых ученых, посвященной 120 – летию И.С. Косенко
(Краснодар, 2017 г.), 72 – й научно-практической конференции
преподавателей по итогам НИР (Краснодар, 2017 г.),
Международной научно-практической конференции. (North
Charleston 2017 г.).
Методология и методы исследований. За основу проводимых
исследований были взяты научные труды российских и
зарубежных ученых, монографии, научные статьи, и другие
материалы. Лабораторные исследования, методы планирования и
проведения опытов составили теоретическую и методологическую
основу диссертационной работы. Статистическую обработку
данных эксперимента проводили в программе STATISTICA,
дисперсионный анализ – по методике, разработанной
Б.А. Доспеховым.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту:
- особенности роста, развития озимой пшеницы сорта Антонина в зависимости от технологий выращивания;
- влияние изучаемых агротехнологий на особенности
фотосинтетической деятельности растений озимой пшеницы сорта
Антонина и фитосанитарное состояние посевов;
- продуктивность и качество зерна озимой пшеницы сорта
Антонина в зависимости от технологий выращивания;
содержание тяжелых металлов в зерне озимой пшеницы сорта Антонина в зависимости от технологий выращивания;
зависимость урожайности и качества зерна озимой пшеницы от технологий выращивания;
- экономическая оценка эффективности выращивания озимой
пшеницы сорта Антонина в зависимости от применяемых
технологий возделывания.
Публикации. По основным результатам и материалам диссертационной работы опубликовано 13 научных статей, из них 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Личный вклад соискателя. Личный вклад соискателя
диссертационной работы заключался в закладке полевых опытов,
отборе образцов растений, осуществлении учетов и наблюдений,
математической, экономической и графической обработке
анализируемых данных, описании и публикации полученных результатов, оформлении выводов и рекомендации производству.
Структура и объем диссертации. Научный труд оформлен на 204 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, заключения, предложения по использованию результатов исследований в производстве, списка литературы, который включает в себя 200 источников, в том числе 30 иностранных авторов, содержит 20 рисунков, 20 таблиц в тексте и 44 в приложениях.
Влияние удобрений на продуктивность озимой пшеницы
В современных условиях ведения сельского хозяйства остро стоит вопрос управления плодородием почв. Понятие «плодородие почв» включает в себя весь комплекс связанных между собой процессов, протекающих в почвенном покрове, обеспечивающих стабильное функционирование растений. На сегодня система удобрений в сельскохозяйственном производстве является главным элементом повышения урожайности сельскохозяйственных культур [50, 191].
Именно рациональное использование удобрений обеспечивает сохранение и поддержание уровня плодородия [14].
Правильно подобранная система удобрения играет важную роль в экологическом балансе в агроэкосистеме при ее применении [65].
Одну из главных ролей повышения продуктивности культуры играют минеральные удобрения. По имеющимся данным за 2017 год средний показатель применения элементов минерального питания в России находится на уровне 33 кг/га, что в 8 раз ниже уровня зарубежных стран [40].
Макро- и микроэлементы, участвуя во всех процессах жизнедеятельности растения, являются главным фактором формирования урожая. Нехватка элементов минерального питания негативным образом сказывается на количестве и качестве урожая [101, 108].
Такую культуру, как озимая пшеница рентабельно выращивать только на плодородных почвах, в связи с ее повышенными требованиями к почвенным показателям. Кислотно-щелочной баланс почвы (pH) должен быть в пределах от 6,3 до 7,5. Такие необходимые элементы питания, как азот и калий культура усваивает до фазы цветения; фосфор – до молочной спелости. Основное количество азота, фосфора и калия пшеница потребляет до колошения [67, 180].
Залогом получения хорошего урожая является создание оптимальных условий потребления питательными элементами в различные этапы органогенеза, так как грамотное обеспечение растения минеральными элементами в соответствующий период органогенеза позволяет оптимизировать процесс минерального питания, способствует сохранению влаги и повышению иммунитета, тогда, когда это особенно необходимо растению [120]. В.В. Агеев полагает, что влияние погодных условий на продуктивность озимой пшеницы в зоне неустойчивого увлажнения составляет 30-40 %, основная же роль отводится различным агротехническим приемам, наиболее важным из которых является применение минеральных удобрений [2].Применение минеральных элементов питания благоприятно влияет на увеличения продуктивного стеблестоя озимой пшеницы, независимо от предшествующей культуры во все фазы вегетации. Следовательно, правильно подобранные дозы минеральных удобрений способствуют сбалансированному питанию растений и регенерации почвенного плодородия [45, 113].
Потребление азота пшеницей протекает в период от начала вегетации до окончания налива зерна. В соотношении по фазам вегетации в кущение потребляется 20–25 % азота, в период выхода в трубку – колошения – 50–55 %, цветения – начала восковой спелости – 5–10 %. При этом нужно отметить, что нехватка элемента в определенную фазу невозможно возместить внесением в последующие. От потребления азота зависит формирование абсолютно сухой массы растений, удлиняется период функционирования флагового листа и подфлага, уменьшается степень редукции цветков и зерновок [126, 174].
Дефицит или избыток азота на втором и третьем этапах органогенеза в фазу кущения, сильно влияет на закладку и реализацию побегов кущения [186]. На четвертом, пятом и шестом этапах в период формирования генеративных органов от обеспеченности растения азотом зависит как закладка, так и реализация колосков и цветков, что является основой продуктивности растения [153]. Обеспечение элементом с девятого по двенадцатый этапы (цветение, формирование, налив зерна) играет ключевую роль в озернённости колоса и крупности зерна, также являющихся факторами продуктивности [167].
Дефицит азота особенно остро отражается на растении в начале роста, что непосредственным образом влияет на снижение урожая и во время налива зерна, когда нехватка элемента приводит к заметному ухудшению качества зерна [29, 175].
Избыток азота осенью повышает интенсивность дыхания и ускоряет действие окислительных ферментов, но, в то же время, способствует снижению содержания сахаров, и, следовательно, к преждевременному расходу пластических веществ семян. В конечном итоге, избыточное азотное питание приводит к снижению зимостойкости, из-за чего посевы пшеницы становятся слабыми и нестойкими к полеганию, в связи с чем увеличиваются потери урожая во время уборки [24, 194].
Обеспеченность растения фосфором в оптимальных дозах положительно влияет на развитие корневой системы, что, в конечном итоге способствует получению растением необходимым количеством питательных веществ, влаги и накоплению в растениях сахаров [190].
Фосфор, потребление которого проходит от появления всходов до полной спелости, особенно важен для нормального протекания процессов, происходящих в набухающем зерне и проростках пшеницы. Обеспечение фосфором в необходимом количестве увеличивает зимостойкость и устойчивость озимых к засухе и полеганию, ускоряет их развитие и созревание, влияет на формирование генеративных органов, усиливает фотосинтез, ускоряет процессы синтеза углеводов, белков, жиров, ферментов [48].
Как и в случае с азотом, нехватку фосфора в ранние фазы развития нельзя возместить внесением в последующие фазы. Недостаток фосфора до начала фазы кущения и после её окончания до конца вегетации резко снижает урожайность зерна (на 38%), а в фазу выхода в трубку урожай снижается на 25% [105].
Особенно важно обеспечить растение фосфором в первые две недели после появления всходов, являющимся критическим для растения, когда поглощающая способность корневой системы еще очень слабая и потребление необходимого количества элемента в этот период способствует к приобретению растением устойчивости к различным неблагоприятным факторам [123, 177].
Калий является важным элементом, принимающим участие в биохимических процессах, протекающих в растении [171].
Максимальное потребление калия пшеницей происходит в фазу выхода в трубку и колошения. Данный элемент играет важную роль в формировании корневой системы, способствует повышению зимостойкости и устойчивости посевов к заболеваниям [165].
Участвуя в процессах, протекающих в клетках растений, калий активизирует поступление питательных веществ из почвы в растения, что, в свою очередь, положительно влияет на продуктивность [97, 173].
При нехватке калия происходит задержка роста, урожайность и качество зерна становятся ниже [95].
Обеспечение минеральными элементами озимой пшеницы крайне важно осенью, сразу после сева, и ранней весной, при возобновлении вегетации. В осенний период требуется достаточное обеспечение культуры фосфором и сбалансированность почвенного раствора по фосфору, азоту и калию, а весной необходимо оптимальное азотное питание [64].
В ходе проведенных в Ставропольском крае исследования, было установлено, что в фазу всходы – кущение растениям пшеницы требуется сравнительно небольшое количество элементов питания. Максимальное потребление азота, фосфора и калия отмечено при выходе пшеницы в трубку и в начале колошения [44].
В период от появления всходов до конца кущения пшеница очень остро реагирует на нехватку азота и зольных элементов, хотя и требуются они в незначительном количестве [39, 139, 178].
Осенью за первые две недели роста в растениях озимой культуры активно потребляются в значительном количестве питательные элементы, благодаря чему формируется биомасса. Так, к началу стеблевания растения образуют 10–15% биомассы от максимального количества, но потребляют уже 25–30% всего азота, 20–25% фосфора и 25–30% калия. Таким образом, для успешного роста и развития в ранний период требуется обеспечить растение необходимым количеством минеральных элементов [103].
Особенности роста и развития растений озимой пшеницы в зависимости от агротехнологических приемов
На рост и развитие растений озимой культуры влияют как генетические особенности сорта, так и совокупность внешних факторов, в которых проходит вегетационный период. Важную роль при выращивании какой-либо сельскохозяйственной культуры играет продолжительность вегетации. С ней связано изменение требований к факторам внешней среды, формирование всех органов растения и, в конечном итоге, величина урожая и его качество. Последовательная смена фаз вегетации образует жизненный цикл озимой пшеницы.
Выделяют следующие фенологические фазы: набухание и прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и оплодотворение, формирование зерна, молочная, восковая и полная спелость зерна [126].
В течение всей вегетации выделение фаз озимой пшеницы дает возможность правильно планировать агротехнические мероприятия. Даты наступления основных фаз вегетации озимой пшеницы при влиянии на них технологий возделывания приведены в приложении 3 – 5.
Температура и влажность почвы является одним из основных, факторов влияющих на продолжительность фаз. Появление всходов в осенний период зависит от влажности почвы, так как температурный режим в это время благоприятен для прорастания семян.
За все годы исследований сев культуры проходил в оптимальные сроки характерные для центральной зоны региона.
В 2014 – 2015 сельскохозяйственных годах, в связи с благоприятными погодными условиями всходы появились через 10 – 12 дней, поскольку в сумме за месяц осадков выпало 77,7 мм, что выше нормы на 21,7 мм или 28 %, а средняя за месяц температура воздуха составила 11,6 0С, что больше нормы на 1,6 0С или 14 %. От появления всходов до фазы осеннего кущения длительность периода по всем вариантам опыта была 25 дней. Озимая пшеница прекратила вегетацию 08 декабря, так как температура на глубину узла кущения опустилась до – 2,6 0С. В целом, перезимовка озимой пшеницы прошла благоприятно. Период зимнего покоя длился независимо от вариантов опыта 95 дней. Во второй декаде марта произошло возобновление весенней вегетации, а во второй декаде апреля наступила фаза выхода в трубку. Продолжительность межфазного периода кущение – выход в трубку составил 31 – 33 дня, при этом среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней, при обильном выпадении осадков. На вариантах с повышенным и высоким уровнем плодородия, а также со средней и высокой дозой минеральных удобрений данная фаза вегетации наступила на два дня раньше, чем на вариантах с исходным и среднем уровнях плодородия. Фаза выхода в трубку – колошение равнялась 34 дням. Период колошения – молочная спелость составлял по опыту 17 – 21 день, на вариантах наступление фазы молочной спелости было на 1 – 4 дня позже, по отношению к контролю. Такая же закономерность отмечалась и в фазы молочной – восковой спелости. Продолжительность периода восковая – полная спелость составляла 8 – 9 дней, среднесуточная температура воздуха в июне превышала среднемноголетние на 2 0С или 8 %, выпадение осадков в этом месяц составило 144,7 мм, что на 119 мм (83 %) выше нормы, что явилось причиной поздней уборки. Период вегетации в 2014 – 2015 с. – х. годах составлял 263 – 266 дней, а без зимнего покоя 168 – 171 день (приложение 6).
Всходы озимой пшеницы в 2015 – 2016 с.- х. году появились через 11 – 12 дней после посева, причем на один день длительней фаза всходов была на вариантах с исходным уровнем плодородия и без удобрений. Условия для посева складывались благоприятные, поскольку в сумме за месяц осадков выпало 83,1 мм, что больше нормы на 27,1 мм, а средняя за месяц температура воздуха составила 12,0 0С, что больше нормы на 0,4 0С.
Продолжительность периода от появления всходов до фазы осеннего кущения составила по всем вариантам опыта 25 дней. В первой декаде декабря озимая пшеница прекратила вегетацию, так как среднесуточная температура до узла кущения опустилась до 4,4 0С. Благоприятные зимние условия способствовали хорошей перезимовки растений.
Продолжительность зимнего периода на всех вариантах опыта составила 94 дня.
Длительность межфазного периода кущение – выход в трубку составляла 30 – 32 дня, на вариантах с повышенным уровнем плодородия и средней дозой минеральных удобрений (222), а так же на варианте с высоким уровнем плодородия и высокой нормой минеральных удобрений (333) наступила раньше на 2 дня относительно контроля. Период продолжительности выхода в трубку – колошение составил 28 дней не зависимо от варианта опыта, температура воздуха была 14,7 0С, что больше нормы на 3,8 0С (26 %), сумма осадков составила 25,6 мм, что на 6,5 мм (25 %) больше среднемноголетних данных. Период колошение – молочная спелость составлял 22 – 25 дней, на вариантах наступление фаз отмечалось на 3 дня позже по отношению к контролю. Среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней на 0,9 0С, а осадков в этот период выпало 62,2 мм, при норме 22,0 мм. Межфазный период молочная – восковая спелости прошел за 16 – 17 дней, при этом температура воздуха в третьей декаде мая – первой декаде июня была 22,4 0С, а осадков выпало 34 мм. Продолжительность периода восковая – полная спелость была 7 – 8 дней. В этот период осадков выпало 68 мм, что привело к полеганию посевов и затрудняло уборку. Период вегетации в 2015 - 2016 сельскохозяйственных годах составлял 260 – 263 дня, а без зимнего покоя 166 – 169 дней (приложение 7). В 2016 году всходы появились через 15 дней после посева, в связи с удовлетворительными погодными условиями. Так, в первой декаде октября температура воздуха составила 10,9 0С, что меньше нормы на 0,7 0С, осадков выпало в третьей декаде сентября 78,3 мм, а в первой декаде октября их не было, а далее во второй декаде октября количество их составило 43,3 мм. Продолжительность периода от появления всходов до фазы осеннего кущения составила по всем вариантам опыта 19 дней, а от кущения до конца осенней вегетации при обоих способах обработки почвы – 24 дня. Озимая пшеница при снижении до узла кущения температуры до 2,6 0С в первой декаде декабря прекратила вегетацию. Продолжительности зимнего покоя составляло 91 день. В первой декаде марта наблюдалось возобновление вегетации озимой пшеницы. Фаза выхода в трубку наступила в первой декаде апреля и продолжалась на протяжении 38 дней до фазы колошения, сумма осадков за данный период составляло 45,5 мм, что на 26,4 мм или 58 % больше нормы, среднесуточная температура на 1,7 0С или 13 % больше среднемноголетних данных. В 2017 г. период колошение-молочная спелость составлял по опыту 20-24 дня, причем несколько большей (на 1 – 4 дня) эта продолжительность была на вариантах с применением минеральных и органических удобрений. Среднесуточная температура воздуха была выше среднемноголетней на 0,7 0С, а осадков в этот период выпало 116 мм при норме 22 мм. Период молочная-восковая спелость прошел за 16 – 18 дней. При этом, температура воздуха в третьей декаде мая-первой декаде июня была 21,5 0С, а осадков выпало 53 мм. Продолжительность периода восковая-полная спелость составляла 7 – 8 дней, в этот период осадков выпало 69,4 мм, что привело к полеганию посевов и к поздней уборке. Период вегетации в данном сельскохозяйственном году составлял 266 – 269 дней, а без зимнего покоя 175 – 178 дней (приложение 8).
В среднем за три года исследований, проводимых в опыте, вегетационный период длился 263-265 дней, а без зимнего покоя 170-172 дня.
На варианте с экологически допустимой технологией вегетационный период затянулся на 2 дня, это аналогично на варианте с интенсивной технологией (приложение 9, рисунок 3).
Болезни на посевах
Одним из наиболее важных стратегических направлений укрепления экономики страны – производство зерна озимой пшеницы, которая в последнее время используется не в полном объеме, это связано с поражением посевов фитопатогенами. В результате чего ежегодно происходит снижение урожайности и качества зерна, а также валового сбора зернана 20 – 30 % [46].
За три года исследований, при обследовании посевов на наличие фитопатогенов был определён видовой состав болезней на озимой пшенице: корневые гнили виды рода Fusarium, а также родов Gibellina и Cercosporella, листовых болезней – мучнистая роса(Blumeria graminis), септориоз (Septoria) и пиренофороз (Pyrenophora).
Наличие корневых гнилей в течение трех лет исследований наблюдалась на ранних стадиях развития озимой пшеницы и степень пораженности их в фазу кущения озимой пшеницы была различной. Возбудителями корневых гнилей явились грибы рода Fusarium. Также следует отметить, что в фазы кущения, выхода в трубку и колошения на озимой пшенице сорта Антонина встречались прикорневые гнили возбудителями которых были грибы из родов Gibellina и Cercosporella, однако их количественная представительность была невысокой в пределах 2% [53].
Рассмотрения динамики распространения корневых гнилей по годам исследований, следует отметить, что наибольшее поражение растений приходится на 2016 год и в целом, включая все технологии выращивания, колебался от 30 до 70 %, что выше 2015 и 2017 года в пределах от 10 до 45 %. Обуславливается это тем, что данные отличия зависят как от изучаемых приемов возделывания, так и от погодных условий. Погодные условия значительно отличались по периодам вегетации, которые с третьей декады января и первой, второй декады февраля были очень холодными. В январе ночные температуры в течение четырех дней опускались до минус 11 С – минус 16 С в феврале (с 9 по 14) минимальная температура составила до минус 13,8 С. Это вызвало промерзание почвы на глубину до 25 см. Несмотря на то, что в третьей декаде февраля и в первой половине марта среднесуточные температуры обеспечивали переход озимой пшеницы к возобновлению вегетации, растения не вегетировали из-за низкой температуры почвы. Это оказало влияние на поражение прикорневой зоны стебля гнилями в фазу весеннего кущения (таблица 11).
В среднем за 2015 – 2017 года исследований наиболее высокое распространение корневых гнилей было отмечено на варианте с экстенсивной технологией (000) составило 55%. На вариантах, где применялись беспестицидная (111), экологически допустимая (222) и интенсивная технологии (333), поражение растений корневыми гнилями было в 2,7 раз меньше, чем на контроле (000). Внесение одних только минеральных удобрений на вариантах 020 и 022 на 25 % снижало распространение корневых гнилей. Наличие ранее вносимых органических удобрений на вариантах 200 и 202 уменьшало распространение болезни на 20 %. На варианте 220, где технология включает в себя комплекс плодородия и минеральное питание уменьшало распространение корневых гнилей на 27 % по сравнению с экстенсивной технологией (000 – контроль).
Такие болезни как мучнистая роса, септориоз и пиренофороз в годы исследований проявлялись и интенсивно развивались в период от всходов до молочной спелости зерна озимой пшеницы.
В годы исследований наблюдалась идентичная закономерность появления инфекций на озимой пшенице в течение осенне – ранневесенней вегетации растений погодные условия для развития инфекций листовых болезней были неблагоприятными на всходах и в начале осеннего и весеннего кущения. Только в третьей декаде апреля и первой декаде мая сложились средне благоприятные условия для развития мучнистой росы, поразились растения пиренофорозом и были выявлены единичные пятна септориоза.
В среднем за три года исследований до проведения биологической и химической защиты наиболее сильно мучнистой росой на всех вариантах был поражен третий лист, этот показатель варьировал от 10 до 60 % с развитием 0,9 – 5,1 % в зависимости от технологии выращивания. При этом минимальный показатель распространения и развития инфекции был отмечен на контроле (000) с экстенсивной технологией. Поражение растений мучнистой росой увеличивалось при интенсификации технологий возделывания. Наибольшее поражение растений наблюдалось в варианте с применением высоких доз минеральных удобрений на фоне последействия высокой дозы органики (333) и составляло 60 %, что больше на 43 % относительно экстенсивной технологии (000). На вариантах с применением различных доз удобрений при наличии плодородного уровня почвы заболеванием поражался и второй лист, значение колебалось от 10 до 27 % с развитием от 0,4 % до 2,2 %. Во второй и третий листья растений озимой пшеницы были свободны от инфекции, в связи с чем мучнистая роса потеряла актуальность в последующие фазы вегетации. Аналогичная тенденция наблюдалась во все годы исследований (таблица 12).
При распространении таких листовых болезней как септориоз и пиренофороз, можно говорить о влиянии изучаемых факторов, в связи с чем распространение заболевания в среднем за три года выявлено на 14 – 47 % и 13 – 47 % растений (таблица 13).
Максимальное распространение септориоза выявлено в вариантах при естественным уровнем плодородия почвы, без удобрений и без средств защиты растений (000) – 47 %. На фоне с повышенным уровнем плодородия (200 и 202) оно было одинаковым и составляло 23 %. При экологически допустимой технологии (222) количество распространения в 2 раза меньше.
В варианте интенсивной технологии признаки заболевания не выявлены. Применение гербицидов на варианте (022) с минеральной системой удобрения способствовало снижению распространения септориоза в 3 раза по сравнению с контролем. При этом развитие заболевания выявлено на четвертом листе и колебалось по вариантам опыта от 1,1 до 4,5 %. Для созревания, разлета спор возбудителя пиренофороза и проявления заболевания на листьях в фазу колошения, до обработки растений пестицидами, способствовали благоприятные погодные условия. Самая сильная степень развития и распространения заболевания выявлено на вариантах с экстенсивной технологией (000) и равнялась 47 %, а развитие – 4,5 %. На вариантах с беспестицидной (111) и экологически допустимой (222) технологиях распространение и развитие заболевания составляла 20 – 30 % и 1,7 – 3,3 %, что ниже контроля на 14 – 27 % и 1,2 – 2,8 % соответственно. Самая низкая степень распространения и развития была отмечена на варианте с высоким плодородием почвы и высокой дозой минеральных удобрений (333) и составляло 13 % - распространения и 1,3 % развития, что на 34 и 3,2 % меньше экстенсивной технологии, это снижение инфекционного фона обусловлена высокой культурой земледелия. На промежуточных вариантах с чередованием повышенного уровня плодородия и средних доз минеральных удобрений распространение перинофороза варьировало от 23 до 43 %, а развитие – 1,7 – 4,1 %, что меньше контроля на 5 – 24 % и 0,4 – 2,8 %.
Экономическая эффективность
Экономическая эффективность показывает конечный эффект от применения средств производства и живого труда, а также отдачу совокупных вложений. Повышение экономической эффективности производства способствуют росту дохода хозяйств, получению дополнительных средств необходимых для оплаты труда и улучшению социальных условий. Это выгодно как государству в целом, так и отдельным хозяйствам и конкретно работникам, участвующим в производстве сельскохозяйственной продукции [32, 152].
Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства является получение максимальной урожайности возделываемых культур высокого качества при наименьших затратах труда и средств на единицу продукции. В связи с этим внедрение в производство усовершенствования агротехнологических приемов требует не только их агрономической, но и экономической оценки.
На варианте с интенсивной технологией (333) возделывания чистый доход составил 47 873 руб./га, но себестоимость была максимальной 352,3 руб. и норма рентабельности составила 155,5 %, что на 57,6% меньше по сравнению с вариантом контроля. Это взаимосвязано с увеличением производственных затрат до 30 787 руб./га. Следовательно, интенсивная технология выращивания озимой пшеницы сорта Антонина экономически невыгодна.
Высокий чистый доход отмечен на вариантах 222 – 47 503 руб./га, 022 – 44 063 руб./га, 220 – 47344 руб./га. Себестоимость этих вариантов составляет 312,8 руб.– 222, 310,9 руб. – 022, 288,3руб. – 220 , что выше контроля на 25,4 руб.(222), 23,5 руб.(022) и 0,9 руб.(220). Наиболее высокий уровень рентабельности среди этих вариантов на варианте 220 равный 212,2 % (таблица 20).
Для получения оптимальной урожайности экономически обосновано использование варианта 111 с высокой нормой рентабельности 210,9 %.. Высокая норма рентабельности также отмечена на вариантах 000 – 213,1 %, 200 – 226,2 %, но на этих вариантах низкий чистый доход и невысокая урожайность, поэтому их с экономической точки зрения не рекомендуется использовать.
На основании полученных данных можно сделать вывод, что при конкретных ценах 2017 года, с экономической точки зрения, обоснованно выращивание озимой пшеницы на вариантах 022, 222, 220,поскольку чистый дохoд составляет в среднем 44063-47503 руб./га при наиболее низких производственных затраты (22 316 - 25307 руб./га), однако, в связи с незначительной разницей на данных вариантах в урожайности, целесообразно использовать вариант 222. Стоит отметить, что при оптимальных затратах (21100 руб./га) и чистом доходе(44510 руб./га) с нормой рентабельности 210,9 % экономически выгодно применение беспестицидной технологии (111).