Содержание к диссертации
Введение
1. Влияние факторов роста и развития растений на формирование высоких устойчивых урожаев яровой пшеницы в степном Заволжье
1.1 .Обработка почвы , 8
1.2.Минеральные удобрения 14
1.3.Сорта 21
2. Природно-климатические условия Самарской области, погодные условия в годы исследований и методика проведения опытов 28
2.1.Погодные условия в годы исследований 30
2.2. Почвы экспериментального участка 32
2.3.Программа и методика исследований 34
3. Водный режим почвы под посевами яровой пшеницы 39
3.1. .Динамика влажности почвы и суммарное водопотребление яровой пшеницы при вспашке на 23-25 см 40
3.2. Динамика влажности почвы и суммарное водопотребление яровой пшеницы при мелкой обработке почвы на 10-12 см 44
4. Влияние удобрений на питательный режим при разных способах обработки почвы 50
4.1.Динамика подвижных форм азота, фосфора и калия в почве 50
4.2. Вынос урожаем и коэффициенты использования яровой пшеницей питательных веществ почвы и удобрений 61
5. Структура урожая яровой пшеницы при различных способах обработки почвы и применения удобрений 70
6.Влияние удобрений на урожайность сортов яровой пшеницы при вспашке и мелкой обработке почвы 79
6.1. Эффективность удобрений и сортов яровой пшеницы на фоне вспашки на 23-25 см 80
6.2.Эффективность удобрений и сортов яровой пшеницы на фоне мелкой обработки почвы на 10-12 см 84
7. Качество зерна сортов яровой пшеницы 89
8. Экономическая и биоэнергетическая эффективность сортов яровой пшеницы при разных уровнях минерального питания и способах обработки почвы .. 93
Выводы 111
Предложения производству 115
Библиографический список 116
Приложения 143
- Почвы экспериментального участка
- Динамика влажности почвы и суммарное водопотребление яровой пшеницы при мелкой обработке почвы на 10-12 см
- Вынос урожаем и коэффициенты использования яровой пшеницей питательных веществ почвы и удобрений
- Эффективность удобрений и сортов яровой пшеницы на фоне вспашки на 23-25 см
Введение к работе
В Поволжском регионе размещаются основные площади посевов зерновых культур в Российской Федерации - 19,3 млн.га против 13,3 млн. га у занимающего второе место Западно-Сибирского региона. Удовлетворение потребностей населения страны в зерне за счет собственного производства на 100% и более характерно лишь для трех регионов Российской Федерации, среди них и Поволжский (Васильчук Н.С., Талонов С.Н., 2003).
Особое место в зерновом балансе Самарской области отводится ценнейшей продовольственной экономически выгодной культуре — яровой пшенице. Валовой сбор зерна в 2002-2003 годах составил 368,4 тысяч тонн.
В последние годы в структуре зерновых культур посевные площади яровой пшеницы заметно сократились. В значительной степени это связано с целым комплексом неблагоприятных экономических условий, сложившихся для ведения всего сельскохозяйственного производства: диспаритет цен, ухудшение оснащения хозяйств средствами интенсификации зернового хозяйства и т.д.
Достаточные ресурсы тепла, света, питательных веществ, рациональное использование выпадающих осадков позволяют производить здесь высококачественное зерно яровой пшеницы, а с другой стороны делают это производство нестабильным, так как Заволжье характеризуется резко континентальным климатом.
Как показывают исследования, проведенные в различных почвенно-климатических зонах региона, получение зерна высокого качества яровой пшеницы зависит от комплекса факторов: агротехнологии, фитосанитарного состояния почв, сортового состава. Как в целом по стране, так и в Самарской области, в последние годы производство высококачественного зерна резко сократилось. Снизился также уровень интенсивности ведения зернового хозяйства.
Одним из важнейших направлений, способным повысить экономическую
5 эффективность производства зерна в рыночных условиях является переход на современные энерго- и ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур с минимальными обработками почвы. Вопросы влияния отдельных элементов низкозатратных технологий на урожай и качество зерна, на использование биоклиматического потенциала пашни, окупаемость удобрений при этом изучены недостаточно. Требуется в комплексе решать задачу дальнейшего совершенствования наиболее сильнодействующих факторов: обработки почвы, экономически оправданных и экологически безопасных систем удобрений, внедрение современных высокоурожайных сортов яровой пшеницы применительно к конкретной зернопроизводящей зоне.
Это явилось основанием для проведения наших исследований.
Работа проводилась в соответствии с тематическим планом лаборатории земледелия и новых технологий по выполнению государственной научно-технической программы: «Разработать научно-обоснованные среднезатратные ресурсосберегающие технологии возделывания зерновых, зернобобовых и крупяных культур, обеспечивающие устойчивое получение повышенных урожаев высококачественного зерна применительно к основным зонам и регионам их производства».
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований является обоснование и разработка в современных ресурсосберегающих технологиях приемов и способов повышения урожаев и качества зерна яровой пшеницы, за счет удобрений, способов обработки почвы и высокопродуктивных сортов культуры в степном Заволжье.
Для реализации поставленной цели предусматривается:
изучить комплексное влияние способов обработки почвы, уровней минерального литания, перспективных сортов яровой мягкой и твердой пшеницы на урожай и качество зерна в условиях степного Заволжья;
определить взаимосвязь водного режима и водопотребления яровой пшеницы при разных способах основной обработки почвы;
установить влияние минеральных удобрений на питательный режим почвы;
изучить отзывчивость сортов яровой пшеницы на внесение минеральных удобрений при различных способах обработки почвы;
определить экономическую и биоэнергетическую эффективность комплекса факторов на посевах яровой пшеницы.
Научная новизна. В условиях степного Заволжья впервые исследовано комплексное влияние способов основной обработки почвы, уровней минерального питания на продуктивность и качество зерна перспективных сортов яровой мягкой и твердой пшеницы.
Установлена различная отзывчивость сортов яровой пшеницы на дозы минеральных удобрений. Изучено воздействие агротехнических приемов на рост и развитие растений.
Исследовано влияние уровней минерального питания при различных способах обработки почвы на технологические и хлебопекарные свойства зерна яровой пшеницы.
Определена экономическая и биоэнергетическая эффективность низкозатратных приемов возделывания яровой пшеницы.
На защиту выносятся следующие положения:
1.В целях повышения и стабилизации урожаев яровой пшеницы необходимо
учитывать биологические особенности сортов культуры, отзывчивость их на
удобрения при низкозатратных способах основной обработки почвы.
2.Среди изучаемых сортов эффективнее используют питательные вещества
почвы и удобрений, снижают энергетические затраты на единицу продукции:
яровая мягкая пшеница Тулайковская степная (мелкая обработка почвы на 10-
12 см) и яровая твёрдая пшеница Безенчукская 182 (вспашка на 23-25 см).
З.В современных технологиях наибольшую экономическую и
биоэнергетическую эффективность обеспечивают стартовые дозы минеральных удобрений независимо от способов основоной обработки почвы. Максимальный урожай и качество зерна позволяет получить внесение
умереННЫХ ДОЗ удобрений (N6oP60^6o)-
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Установлены оптимальные уровни применения удобрений при низкозатратных технологиях, позволяющие сохранить продуктивность яровой пшеницы при значительном снижении материальных затрат и энергетических ресурсов.
Выделены наиболее продуктивные в условиях степного Заволжья сорта яровой пшеницы Тулайковская степная и Безенчукская 182 с высокой отзывчивостью на удобрения.
Научно обоснованы агрокомплексы, обеспечивающие стабильное получение урожаев яровой мягкой пшеницы до 19,9 ц/га, яровой твердой - до 18Д ц/га.
Результаты исследований использованы в семеноводческой работе опытно-производственного хозяйства «Центральное» на площади 320 га (сорт Тулайковская 1) и 216 га (сорт Безенчукская 182).
Настоящая работа подводит итоги исследований, проведенных автором в Самарском НИИСХ в течение 1999-2001 гг.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации
опубликованы в 5 работах и изложены: на Межрегиональной научно-
практической конференции «Актуальные проблемы сельскохозяйственного
производства» (Чебоксары, 2001), на Международной научно-практической
конференции «Экономические аспекты интенсификации
сельскохозяйственного производства» (Пенза, 2002), на заседаниях Научно-методического совета Самарского НИИСХ (2002, 2003).
Диссертационная работа изложена на 115 страницах и состоит из введения, восьми глав, выводов и рекомендаций производству, библиографического списка (267 наименований, в т.ч. иностранных - 9). В работе содержится 27 таблиц, 7 рисунков и 43 приложения.
Почвы экспериментального участка
В Самарской области хорошо представлена почвенная зональность, обусловленная постепенным изменением биоклиматических факторов с севера на юг от серых лесных почв, выщелоченных и типичных черноземов на севере области до южных черноземов, каштановых почв, солонцов и солончаков на юге. Почвенный покров представлен главным образом черноземами, составляющими 85% площади сельскохозяйственных угодий и 92% пашни.
Среди черноземов преобладают выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные, удельный вес которых в сельскохозяйственных угодьях области согласно данным института ВолгоНИИгипрозем, составляет соответственно 18,0% и 25,5%, 14,7 и 25,7%, Солонцеватые и засоленные почвы, по данным инвентаризации 1984 года, занимают 4,3%, распространены главным образом в степной зоне (Трегубов Б.А., Лобов Г.Г., Холина М.Г., 1988).
Гранулометрический состав большинства почв области глинистый и тяжелосуглинистый. Почвы среднесуглинистого гранулометрического состава встречаются небольшими контурами повсеместно и составляют около 11% территории, легкие почвы (легкосуглинистые и супесчаные)- распространены главным образом в Правобережье, северном районе волжских террас, междуречье Малого Кинеля и Самары, а также в долинах рек Волги и Самары, где составляют около 7% (Буров Д.И., 1970),
По содержанию гумуса почвы области в основном средне- и малогумусные. В 1987-1988 гг. областной проектно-изыскательской станцией были обследованы на содержание гумуса почвы на площади 1003,8 тыс.га. Их инвентаризационная оценка с использованием новой классификационной оценочной шкалы, разработанной ВНИПТИХИМ, показала, что на территории области преобладают почвы с низким содержанием гумуса, на долю которых приходится 40% обследованной площади. Почвы с очень низким содержанием гумуса составляют 27,5%, а суммарная площадь почв с высоким и повышенным содержанием — всего лишь 10,7%. То есть за последние 20-30 лет в области практически исчезли тучные черноземы с содержанием гумуса 9-11% (в настоящее время составляют в пашне 0,7% против 6,4% по предшествующему обследованию) (Михайлов Л.Н., 1992). По мощности гумусового горизонта почвы области средне- (46%) и маломощные (44%).
Поля Самарского НИИСХ расположены в западной части засушливой черноземной степи области. Почвенный покров их неоднородный и представлен разными комплексами для степных речных террас с явно выраженными микрорельефами. Почвенным обследованием, проведенным в 1961 году, выявлено 28 почвенных разностей. Преобладающими почвами являются: чернозем террасовый обыкновенный мапогумусный среднемощный тяжелосуглинистый, чернозем террасовый обыкновенный малогумусный среднемощный суглинистый. Среди основной почвенной разности повсюду встречаются светлые карбонатно-солончаковые пятна, чаще в виде небольших (максимум 50 см) возвышений, являющихся по преимуществу древними выбросами материнской породы (Корчагин В.А., 1973).
Почва опытного участка — чернозем обыкновенный, среднемощный, среднесуглинистый, типичный для Заволжья Самарской области. Агрохимические и биохимические показатели в пахотном слое почвы (0-30 см): содержание гумуса (по Тюрину) - 4,0-4,4 мг/100 г почвы, легкогидролизуемого азота (по Тюрину и Кононовой) - 4,2-4,8%, валового азота 0,15-0,17%, фосфора -- 0,11-0,15%, подвижного фосфора (по Чирикову) - 20,8-23,5 мг/100 г почвы, обменного калия (по Масловой) - 19,2-19,7 мг/100 г почвы, рН солевой вытяжки - 6,1-6,8.
Программой исследований предусматривалось изучить влияние: - уровней минерального питания, перспективных сортов яровой мягкой и твердой пшеницы на урожай и качество зерна в условиях степного Заволжья; - способов обработки на водный режим почвы и водопотребление яровой пшеницы; - минеральных удобрений на питательный режим почвы; - отзывчивость сортов яровой пшеницы на внесение минеральных удобрений при различных способах обработки почвы; - определить биоэнергетическую и экономическую эффективность комплекса факторов на посевах яровой пшеницы. Схема опыта и технология возделывания яровой пшеницы. Исследования проводились в 1999-2001 гг, на опытном поле лаборатории земледелия и новых технологий Самарского научно-исследовательского института. Примечание. Опыт по оценке продуктивности сортов яровой пшеницы на фоне вспашки проводился в зоне влияния 20-30 - кратной, а по мелкой обработке - 10-15-кратной высоты лесных полос непродуваемой конструкции. Яровая пшеница была размещена после озимой пшеницы в зернопаровом севообороте с чередованием культур: пар чистый - озимая пшеница - яровая пшеница - ячмень. Сорта выращиваемой культуры: яровая мягкая пшеница Тулайковская 1 и Тулайковская степная, яровая твердая - Безенчукская 139 и Безенчукская 182. Изучалась продуктивность разных сортов яровой мягкой и твердой пшеницы на фоне полного минерального удобрения при вспашке на 23-25 см и мелкой осенней обработке почвы на 10-12 см. В опыт были включены варианты: І.Без удобрений; 2. N30P30K30(стартовые дозы); 3. N60P6oK60(средние, общепринятые дозы); 4. N PeoKeo (повышенные, под урожай на уровне биоклиматического потенциала). Площадь делянки 50м , повторность — трехкратная. Агротехника проведения полевого опыта - общепринятая для зоны степного Заволжья. Вспашка зяби на глубину 23-25 см проводилась плугом ПН-4-35, мелкая обработка - на глубину 10-12 см культиватором ОПО-4,25. Весной проводили покровное боронование агрегатом БЗСС-1,0 и предпосевную культивацию на глубину 6...8 см культиватором КПС-4. Минеральные удобрения (аммиачная селитра, двойной суперфосфат, хлористый калий) вносили сеялкой СЗ-3,6 под основную обработку почвы. Посев яровой пшеницы осуществлялся сеялкой СН-16. Норма высева -4,5 млн. всхожих семян. После посева - прикатывали е кольчатыми катками ЗККШ-6А. Мероприятия по уходу за посевами яровой пшеницы заключались в обработке от сорняков в фазу кущения гербицидом 2,4 Д- аминная соль (2 л /га) опрыскивателем «Технома», Учет урожая зерна проводился путем прямого комбайнирования «Сампо 500» в фазу полной спелости зерна. Постановка опытов, проведение наблюдений и исследований, а также анализ полученного экспериментального материала осуществлялись согласно методике полевого опыта, разработанной Б.А.Доспеховым (1985). Сопутствующие исследования, учеты и наблюдения Фенологические наблюдения. Отмечали сроки наступления основных фаз: всходы (полные), кущение, выход в трубку, колошение, молочно-восковая спелость и полная спелость зерна яровой пшеницы. За начало фазы принималось наступление ее у 10-11% растений делянки, за полную - у 70% растений. Подсчет густоты стояния растений проводили на закрепленных площадках по 0,25 м в 4-х кратной повторности с размещением их равномерно по диагонали делянки. Степень изреживания растений к уборке определялась на постоянных площадках, выделяемых при подсчете густоты всходов. Постоянная площадка включает два рядка сплошного посева длиной 55,5 см. При определении густоты стояния перед уборкой все растения выкапываются с постоянных площадок и связываются в сноп для последующего лабораторного анализа на структуру урожая.
Динамика влажности почвы и суммарное водопотребление яровой пшеницы при мелкой обработке почвы на 10-12 см
Одним из основных факторов накопления и эффективного расходования влаги - является влагоресурсосберегающая обработка почвы.
До недавнего времени для условий Среднего Поволжья наиболее приемлемой считалась отвальная обработка почвы на глубину от 20 до 30 см, однако это приводит к деградации пахотных земель, большим и часто неоправданным энергетическим и трудовым затратам. Для устранения этих негативных явлений необходимы разработки и внедрение почвозащитных, адаптированных к местным условиям систем обработки почвы (Казаков Г.И., 1996; Корчагин В.А., 1999; Чуданов И.А., 1999). В предыдущих исследованиях установлена высокая эффективность минимальной обработки почвы в накоплении и сохранении влаги выпадающих осадков. Она обеспечивает дополнительно 30-50 мм влаги, стабилизирует продуктивность пахотных земель и позволяет получать высокие и устойчивые урожаи яровой пшеницы в неблагоприятные годы (Шикула Н.К., Назаренко Г.В., 1990; Лигастаева Л.Ф., 1999).
В годы исследований мелкая обработка почвы позволила накопить в осенне-зимний период в метровом слое почвы в контрольном варианте (без удобрения) 123,6-129,1 мм продуктивной влаги, что превысило влагозапасы по вспашке на 9,0-21,0 мм , в отдельные годы - на 16,3-46,6 мм (табл.3.3).
Наибольшая разница в запасах влаги к моменту посева в пользу мелкой обработки почвы наблюдалась в 2000 году. Весенние запасы продуктивной влаги на посевах яровой пшеницы по мелкой обработке превышали влагозапасы по вспашке в метровом слое почвы в среднем на 40 мм (39%),— Важная роль в эффективном использовании запасов почвенной влаги и выпадающих осадков, отмечают К.А.Тимирязев, Д.И.Прянишников, В.Г. Минеев, принадлежит удобрениям, внесение которых в оптимальных дозах снижает транспирационный коэффициент растений на 20-25%.
Положительное влияние удобрений наиболее четко проявилось на фоне почвозащитной обработки почвы. По сорту Тулайковская степная и Безенчукская 182 в метровом слое почвы количество доступной растениям влаги по фону N30P30K30 составило 115,9-118,5 мм.
В период колошения, когда расход влаги особенно велик и вегетативная масса приближается к максимальной величине, а работоспособность корневой системы достигает почти полной своей мощности, разница в содержании доступной растениям влаги была еще более резкой: без удобрений -8,3 и 25,5 мм; при внесении N30P30K30 - 20,2 и 30,3 мм и N60P6oK.60 — 19,7 и 30,1 мм в пользу мелкой обработки почвы (сорт мягкой пшеницы Тулайковская степная). Аналогичная ситуация наблюдается и по сорту Безенчукская 182. В течение вегетации влажность почвы в пахотном, подпахотном и в метровом слоях под посевами яровой пшеницы постепенно снижалась. Ко времени уборки урожая большее иссушение почвы отмечено как по сорту Тулайковская степная, так и по сорту Безенчукская 182 при внесении удобрений в дозе N90p6oK6o Наблюдения показали, что в период уборки урожая количество доступной влаги в метровом слое почвы по мелкой обработке по фонам N30P30K30 и Н РбоКбо составило 15,1-26,9 мм.
Суммарное водопотребление и коэффициенты расхода воды яровой пшеницей. Водопотребления яровой пшеницы — сложный процесс взаимодействия почвы и растений, на который оказывают влияние почвенные и климатические условия, глубина промачивания почвы в осеннее-зимний период и в период вегетации, особенности корневой системы (Агафонов Е.В., Агафонова Л.Н., 1996).
По данным М.А. Козина (1977) наиболее интенсивным водообменном характеризуется верхний слой почвы 0-20 см. В исследованиях М.С. Филимонова водопотребление пшеницы более чем на 80% обеспечивается за счет влагозапасов верхнего 60-сантиметрового слоя почвы. В наших опытах, при большой значимости верхних слоев почвы в обеспечении растений водой и питательными веществами, отмечено иссушение всего метрового слоя. Ко времени уборки содержание доступной влаги по мелкой обработке почвы составило по мягкой пшенице в 1999 г.- 15,7-46,8 мм, в 2000 г, — 10,7-31,4 мм, в 2001 г. - 0-6,2 мм; по твердой пшенице — 21,6-59,1, 1,6-10,1 и 3,0-15,3 мм соответственно.
Для характеристики условий влагообеспеченности и роли отдельных факторов в формировании водного режима под посевами нами проведены наблюдения за приходно-расходными статьями водного баланса и оценены его составляющие(табл.3.4)
В годы исследований по вариантам опыта ко времени посева в почве содержалось 129,1_мм продуктивной влаги, осадки за период вегетации составили 144,9 мм. По мелкой обработке почвы осенне-зимние влагозапасы почвы в общем водопотреблении составили 46,6%, атмосферные осадки - 53,4%.
На общее водопотребление яровой пшеницы значительное влияние оказало улучшение минерального питания растений за счет удобрений. Коэффициент водопотребления для мягкой пшеницы на контроле составил 1861 м /т, для твердой - 1721 м /т. За период вегетации растения на удобренном фоне создают большее количество биомассы, в т.ч. и зерна. Вследствие этого на формирование 1 т зерна растения расходовали меньшее количество влаги: для мягкой пшеницы на 330-514 м3, для твердой - на 366-387 м3. Коэффициент водопотребления при этом соответственно составил 1347-1531 м3/т и 1568-1989 м3/т.
Вынос урожаем и коэффициенты использования яровой пшеницей питательных веществ почвы и удобрений
Темпы, характер роста и развития растений имеют важнейшее влияние на структуру, величину и качество урожая. Вегетативные органы растений -основной фонд, из которого оно черпает после цветения необходимые для построения зерна органические и минеральные вещества. Поэтому достаточно мощное развитие вегетативных органов растений и их нормальное состояние -необходимая предпосылка для получения стабильных урожаев (Фокеев П.М., 1961; Дегтярева Г.В., 1981; Бесалиев И.Н., 1997).
Высокая устойчивость к неблагоприятным факторам, максимальная продуктивность яровой пшеницы формируются только при своевременном получении всходов и нормальном развитии растений в течение всего вегетационного периода.
За годы исследований, полнота всходов на посевах яровой мягкой пшеницы была немного выше, чем на посевах твердой. На вариантах без удобрения всхожесть мягкой пшеницы в среднем за 3 года (1999-2001) составила 70,6-75,6% от количества высеянных всхожих семян, твердой 68,0-75,2% (табл. 5.1).
Р.С.Шакиров, Я.Н.Хайруллин (1996), В.А.Исайчев, Е.Л.Хованская (2000) отмечают положительное влияние удобрения на повышение полевой всхожести семян и в конечном итоге на урожайность яровой пшеницы.
Наблюдения показали повышение всхожести семян на делянках с применением минеральных удобрений мягкой пшеницы на 1,6-13,1% (с колебаниями по годам 0,6-18,7%) и твердой на 0,9-8,0% (с колебаниями по годам 0,6-15,0%).
Полевая всхожесть у сортов яровой мягкой пшеницы Тулайковская 1 и Тулайковская степная по фону мелкой обработки достигала максимального значения уже при внесении рекомендованных доз и дальнейшее повышение доз удобрений снижало данный показатель.
Температурный режим и влажность почвы в период посев - всходы яровой пшеницы оказывают сильное влияние на полевую всхожесть растений. Метеорологические условия начала вегетационного периода в 2000 году характеризовались неустойчивым температурным режимом. Частые заморозки (средне-декадная температура воздуха была ниже многолетних показателей на 8,2С) отрицательно повлияли на рост и развитие растений, несмотря на достаточно высокое содержание доступной растениям влаги в почве. Следствием этого явилось понижение полевой всхожести. Полнота всходов яровой пшеницы в 2000 году была ниже на 2,0-23,0%, чем в 1999 и 2001 годах, погодные условия которых были благоприятны для развития растений.
Густота посевов яровой пшеницы в среднем за годы исследований по вспашке составила 69,8-85,0%, по мелкой обработке - 60,8-82,0% от количества высеянных всхожих семян (табл.5.2). В связи с изменяющимися с возрастом требованиями растений к площади питания, подверженности болезням и вредителям происходил процесс изреживания яровой пшеницы. Выпадение растений в период вегетации происходило по всем вариантам опыта. На посевах яровой мягкой пшеницы на неудобренных делянках процент сохранности растений был немного выше - 70-79%, чем на посевах твердой - 70-76%. Процесс изреживания яровой пшеницы по вспашке на контроле мало отличался от данного показателя по мелкой обработке. В ходе формирования посевов на неудобренных вариантах вследствие недостатка питательных веществ в почве конкурентоспособность слабых растений незначительна и они выпадают в течение вегетации. Минеральные удобрения позволяют слабым растениям более длительное время составлять конкуренцию сильным. Поэтому количество сохранившихся растений к уборке на удобренных делянках по вспашке превысило на 1,0-6,0% количество сохранившихся растений на контроле, а по мелкой обработке - на 1,0-9,0%. Исследования показали, что минимализация обработки почвы и удобрения положительно влияют на сохранность растений на посевах яровой пшеницы. В среднем за 1999-2001 годы при минимализации обработки почвы сохранность растений составила 70-81%, по вспашке соответственно - 70-80%. Реализация высокого потенциала урожайности в определенной мере зависит от густоты стояния растений и плотности продуктивного стеблестоя. В годы исследований густота стояния растений перед уборкой урожая яровой пшеницы по вспашке была несколько выше, чем при почвозащитной обработке. При мелкой обработке почвы на 10-12 см с внесением стартовых и умеренных доз удобрений по сорту Тулайковская степная наблюдалось увеличение густоты стеблестоя до 322-334 шт./м2. Характер роста и развития растений, различия в условиях жизнедеятельности оказывают решающее влияние на структуру, а через нее и . на величину урожая. Структурный анализ урожая зерна, отмечал В.В.Церлинг, является основой методов почвенно-растительнои диагностики, которые дают ответ - все ли потенциальные возможности растения, сорта были использованы при формировании урожая. В наших опытах из элементов структуры наибольшее влияние на урожай яровой пшеницы оказало количество продуктивных стеблей на единицу площади ко времени уборки. В среднем за три года исследований продуктивный стеблестой по вспашке на контрольном варианте был равен для мягкой пшеницы -281-341 и для твердой -260-276 стеблей на 1 м ; по мелкой обработке этот показатель был соответственно равен 261-281 и 256-262 стеблей на 1 м2. Минеральные удобрения являются наиболее действенным фактором, регулирующим густоту продуктивного стеблестоя и проявления важнейших признаков продуктивности растений (Фокеев П.М.,1961; Державин Л.М., Седова Е.В., 1986; Кузьмин О.Ю., Усанова З.И., 2001; Соколов Ю.В., 2004).
Эффективность удобрений и сортов яровой пшеницы на фоне вспашки на 23-25 см
Удобрения повышали содержание белка в зерне во все годы исследований. В среднем за 1999-2001 годы в зерне твердой пшеницы под действием удобрений увеличение количества белка было более значительное (на 1,5-3,3%), чем в зерне мягкой пшеницы (на 0,3-2,5%).
На белковость зерна значительно влияют и метеорологические условия вегетации. По данным научно-исследовательских учреждений обилие осадков и долговременное снижение температуры воздуха в период налива и созревания зерна приводят к уменьшению белка в зерне. В то же время с увеличением средней температуры воздуха в данный период вегетации на 1С содержание белка повышается (Дегтярева Г.В., 1981; Бебякин В.М., Васильчук Н.С., 2000; Кондратенко Е.П., Пинчук Л .Г., Шайдулина П.Б., 2002; Показаньев СМ., Волынкина О.В., 2004).
Метеорологические условия вегетационного периода 2001 года в целом были благоприятны для роста и развития яровой пшеницы. Период налива и созревания зерна характеризовался отсутствием осадков и повышенной температурой, что способствовало большему накоплению белка. В зерне яровой твердой пшеницы в 2001 году содержание белка в варианте ИбоРбоКбо достигло 17,4-18,6% (прил. 7.42).
Безотвальные обработки, вследствие влияния на водный и питательный режим почвы, как свидетельствуют данные многих авторов, оказывают влияние не только на урожай яровой пшеницы, но и на его качество. Мелкие обработки не снижают содержание белка, клейковины, массу 1000 зерен, натуру зерна и не ухудшают хлебопекарные качества. Наоборот применение почвозащитных обработок почвы, которые проводятся на фоне удобрений и гербицидов, способствует заметному улучшению качественных показателей зерна яровой пшеницы (Васильев В.П., Светкина Н.В., 1987; Шикула Н.К., Назаренко Г.В., 1990, Хамидулина Р.Г., 2000; Васильев М.В., 2001; Беленков А.И., Захаров П.Я., 2004).
Содержание белка в зерне яровой мягкой и твердой пшеницы за годы исследований было более высоким по мелкой обработке. Однако сбор белка с 1 га на вспашке вследствие более высокой урожайности на этом фоне был выше: на варианте без удобрения на 10-24 кг/га, при внесении N30P30K.30 на 8-31 кг/га, NeoPeoKso — на 2-22 кг/га и при внесении повышенных расчетных доз на 13-42 кг/га.
Уровень применения удобрений и средств защиты растений оказывает существенное влияние и на содержание клейковины. В опытах НИИСХ Юго-Востока среднее содержание клейковины при выращивании яровой пшеницы на не удобренном фоне составило - 26,1%, при внесении удобрений - 28,2% и при совместном использовании удобрений и средств защиты растений - 32,9% и по мере повышения уровня интенсификации существенно увеличилась вероятность получения пшеницы с содержанием клейковины более 28% (Маркин Б.К., 2000).
В среднем за годы исследований на контрольных делянках (без удобрения) содержание сырой клейковины в зерне яровой мягкой пшеницы составило - 25,4-30,2% и в зерне твердой - 27,6-33,8%. Применение удобрений повысило этот показатель по сортам Тулайковская 1 и Тулайковская степная на 0,5-5,3%, а по сортам Безенчукская 139 и Безенчукская 182 - на 0,5-8,9%. Максимальное увеличение количества сырой клейковины при внесении минеральных удобрений в зерне яровой мягкой пшеницы наблюдалось по мелкой обработке на 5,3% и в зерне яровой твердой пшеницы по вспашке на 8,9%. Наибольшее содержание клейковины отмечено в зерне при внесении NeoPeoKeo: у сорта Тулайковская степная - 35,5% и у сорта Безенчукская 139-38,1%.
Натурная масса зерна и масса 1000 зерен являются показателями физических свойств зерна. В наших опытах не установлено зависимости натуры от крупности зерна яровой пшеницы. В среднем за три года натурная масса зерна в некоторых вариантах с удобрениями была ниже, чем в контроле т.е. удобрения на данный показатель практически не повлияли.
Масса 1000 зерен с внесением удобрений увеличилась у мягких сортов яровой пшеницы на 0,4-1,3 г и у сортов твердой пшеницы на 0,7-3,3 г. Натурная масса зерна яровой пшеницы по мелкой обработке была немного выше, чем по вспашке. Более крупное зерно сформировали сорта Тулайковская 1 и Безенчукская 139 по вспашке и по мелкой обработке сорта Тулайковская 1 и Безенчукская 182 (табл. 7.3). Технологические качества яровой пшеницы изменялись в зависимости от дозы, соотношения удобрений и способов обработки почвы. Технологическую оценку качества зерна мягкой пшеницы производили на альвеографе Шопена и фаринографе Брабендера, а также по пробной выпечке хлеба, твердой — продавливанием макарон с оценкой их прочности и разваримости.
Удельная работа деформации теста, валориметрическая оценка, разжижение являются важнейшими показателями физических свойств теста. По силе муки на альвеографе наиболее высокие показатели были получены при внесении ЫбоРбоКбо по вспашке 219-239 е.а., по мелкой обработке - 209-242 е.а. С увеличением дозы удобрений удельная работа деформации теста заметно снижалась. По сравнению с контролем применение удобрений позволило повысить силу муки по вспашке на 33-118 е.а. и по мелкой обработке на 7-52 е.а.
Положительная роль удобрений установлена и в улучшении показателей теста на фаринографе. Валориметрическая оценка в среднем за годы исследований под действием удобрений увеличилась на 1-10 единиц валориметра. Разжижение теста в опыте колебалось по вспашке в пределах 110-113 е.ф., по мелкой обработке - 57-97 е.ф. Минеральные удобрения на 4-57 е.ф. снижали показатель разжижения теста. Лучшие показатели фаринограммы по обоим сортам наблюдались в варианте М№РбоКбо как по вспашке, так и по мелкой обработке.
Хлебопекарная оценка сортов яровой мягкой пшеницы подтвердила показатели качества муки, определенные на альвеографе и фаринографе. Под действием минеральных удобрений объемный выход хлеба повысился по вспашке на 45-80 см , по мелкой обработке на 5-97 см .
Похожие диссертации на Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от сорта и удобрений при разных способах основной обработки почвы в степном Заволжье
