Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1. Краткая история сортов пшеницы и их возделывание в Таджикистане 9-19
1.2. Особенности хозяйственно-ценных признаков скороспелости пшеницы в связи с агротехникой 19-28
1.3. Комбинационная способность сортов пшеницы 28-31
1.4. Адаптивная способность и стабильность сортов пшеницы в связи с агротехникой на продуктивность 31-38
1.5. Применение эффекта генетико-физиологических систем аттракции в колосовой культуре 38-39
Глава 2. Условия, объект и методика проведения исследований 40
2.1. Общая характеристика природно-климатических условий Центрального Таджикистана 40-42
2.2. Агроклиматические условия места проведения опытов, объекты исследования 42-49
2.3. Методика проведения полевых и лабораторных исследований. Учеты и наблюдения 49-54
Глава 3. Экспериментальная часть. Результаты исследований. Формирование полноценного урожая, степень ее влагообеспеченности и накопление надземной биомассы пшеницы 55
3.1. Связь между продолжительностью вегетационного периода, нормами минеральных удобрений, урожайностью, элементов структуры и метеорологическими факторами 55-58
3.1.1. Изучение влияния доз и соотношения элементов питания на урожай пшеницы . 58-60
3.2. Водный режим 61-62
3.3. Влияние условий минерального питания пшеницы на фотосинтетическую деятельность растений 63-67
3.4. Накопление надземной биомассы пшеницы 67-71
Глава 4. Влияние минеральных удобрений и роль аттракции на урожай и технологические свойства зерна пшеницы 72
4.1. Влияние доз и соотношение азотных и фосфорных удобрений на урожай зерна пшеницы при ежегодном и периодическом внесении фосфора 72-73
4.1.1. Урожай и качество зерна пшеницы 74-80
4.1.2. Структура урожая 80-84
4.2. Содержание азота, фосфора в пшенице и коэффициент использования их из удобрений 84-90
4.3. Содержание в почве доступных фосфатов при ежегодном и периодическом внесение фосфора 90-92
4.4. Распределение ассимилятов между вегетативными и генеративными органами пшеницы. Агротехника на оптимизацию индекса урожая 92-96
4.5. Энергетическая эффективность технологии возделывания твердой и мягкой пшеницы 96-99
Заключение 100-104
Рекомендации производству 104
Список использованной литературы 105-126
- Особенности хозяйственно-ценных признаков скороспелости пшеницы в связи с агротехникой
- Связь между продолжительностью вегетационного периода, нормами минеральных удобрений, урожайностью, элементов структуры и метеорологическими факторами
- Урожай и качество зерна пшеницы
- Энергетическая эффективность технологии возделывания твердой и мягкой пшеницы
Введение к работе
Актуальность работы. Одним из основных факторов продовольственной безопасности Республики Таджикистан является обеспечение нужд населения страны зерном собственного производства, которое зависит от темпа развития сельскохозяйственной отрасли в целом, а также такой важнейшей продовольственной культуры, как пшеница.
Правительством республики намечено увеличить производство зерна не менее 1,5-2,0 млн. тонн с целью зерновой независимости. Особенно это важно для Таджикистана, характеризующегося своим малоземельем и бурным демографическим ростом, в связи с чем, здесь наиболее удобные земельные площади отводятся для выращивания основной культуры – хлопчатника, а также культур хлопкового севооборота – люцерны и кукурузы.
До недавнего времени в республике возделывались сорта пшеницы экстенсивного типа, склонные к полеганию и слабо реагирующие на условия минерального питания. В свое время для возделывания их на богарных землях была разработана агротехника с учетом биологических особенностей этих сортов и складывающегося экологического режима. Но, даже при соблюдении всего технологического процесса, урожай зерна на богаре был и остается недостаточно высоким, так как потенциальные возможности сортов зерновых колосовых культур были невелики. Поэтому требовалось испытание новых интенсивных сортов твердой и мягкой пшеницы, положительно отзывающихся на интенсивные факторы воздействия и, прежде всего, на богаре, обеспеченной осадками и внесение минеральных удобрений.
В Таджикистане 60% посевов зерновых располагается на богарных землях. В структуре посевов зерновых культур около 70% приходится на долю пшеницы, при этом более 75% посевов высевается по стерневым предшественникам. В этих условиях, особое значение приобретает разработка технологии возделывания зерновых, позволяющая наиболее продуктивно использовать влагу атмосферных осадков. При этом особая роль отведена определению и обоснованию оптимальных норм удобрений, при которых наиболее полно протекает фотосинтез посевов [Бутарина, 1957; Садриддинов, 1963; Максумов, 1965; Жукова, 1945; Джуманкулов и др., 1981; Эшонов, 1991; Образцов, Беляков, 1992; Набиев и др., 2006].
В период проведения исследований, при оценке сортов особое внимание было уделено изучению изменения продолжительности вегетационного периода, хозяйственно-ценным признакам и отзывчивости сорта на минеральное питание с повышением урожайности пшеницы.
Внесение фосфорных удобрений в запас предполагает однократное внесение всей дозы, которое составляет сумму обычных ежегодных доз за данный период. Разовое внесение имеет определенные организационно-экономические преимущества в сравнении с ежегодным внесением.
В богарных условиях Республики Таджикистан приемы однократного (запасного) внесения фосфора под зерновые культуры не были изучены. В связи с этим однократное применение фосфора под пшеницу в богарных условиях республики, определение доз при разовом внесении и длительность цикла приобретает как теоретическое, так и практическое значение.
Степень разработанности темы исследования.
Изучению продуктивность пшеницы в зависимости от сортовых особенностей и технологии возделывания в богарных условиях Центрального Таджикистана посвящены работы Карамхудоева Л., Жуковой О. и др. [1971], Бутарина [1957]; Садриддинова, [1963]; Максумова [1965]; Жуковой [1945]; Джуманкулова и др. [1981]; Эшонова [1991]; Образцова, Белякова [1992]; Набиева и др. [2006].
Цель и задачи исследований. Целью данной работы является изучение однократного применения фосфора при периодическом внесении азота на генетико-физиологическую систему аттракции для получения высокой продуктивности и качества зерна урожая пшеницы на богаре. На их основе дать практические рекомендации производству по технологии возделывания сортов озимой твердой и мягкой пшеницы в богарных условиях Центрального Таджикистана.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
- изучить фенотипическую изменчивость и полиморфизм признаков
фотосинтеза и показателей продуктивности, систем аттракции и
распределения ассимилянтов у различных сортов пшеницы;
- установить оптимальные нормы и соотношение азота и фосфора под
пшеницу интенсивного типа в богарных условиях возделывания;
- определить эффективность доз разового внесения фосфора в условиях богары;
- выявить функциональную и корреляционную взаимосвязь признаков
фотосинтеза и продуктивности с целью изучения однократного
применения фосфора в качестве фона, при ежегодном внесении азота;
- изучить влияние минеральных удобрений на хозяйственно-ценные
признаки сортов пшеницы, урожайность и качество зерна;
- определить энергетическую эффективность агротехнических приемов
возделывания озимой пшеницы.
Научная новизна исследований заключается в том, что впервые в богарных условиях Центрального Таджикистана сформирована высокая продуктивность новых сортов твердой и мягкой пшеницы, в зависимости от ежегодного и периодического внесения минеральных удобрений.
Определена реакция сортов твердой и мягкой пшеницы, как при ежегодном, так и периодическом внесении различных доз азота и фосфора, при возделывании на тёмных сероземных почвах.
Выявлены особенности фенотипической изменчивости и полиморфизм признаков фотосинтеза и показателей продуктивности, систем аттракции сортов пшеницы. Теоретически обоснованы оптимальные нормы азотных и фосфорных удобрений.
По результатам исследований разработаны, испытаны и внедрены важнейшие элементы технологии возделывания озимой твердой и мягкой пшеницы в условиях богары. Разработаны оптимальные параметры режима питания, как агротехнический прием управления урожаем и качеством зерна пшеницы.
Теоретическая и практическая ценность исследований. В результате
проведенных исследований на обеспеченной осадками богарных землях
Центрального Таджикистана, рекомендовано внесение минеральных
удобрений из расчета 60 кг/га азота и фосфора при ежегодном или
периодическом, а также внесение фосфора по 240 кг/га через четыре года на
фоне ежегодного внесения 60 кг/га азота. Полученные результаты в ходе
исследований могут быть реализованы в растениеводческих хозяйствах при
возделывании озимых зерновых культур для получения высоких и
качественных урожаев зерна, а также в научно-исследовательских учреждениях при программировании урожаев.
Научная методология и методы исследования. Научная методология проведения исследований базируется на научных положениях, которые изложены в научных трудах отечественных и зарубежных ученых соответственно по данной теме. Полученные результаты цифрового материала подвергались статистической и математической обработке с последующим определением достоверности по методике Доспехова Б.А. [1985].
Основные положения, выносимые на защиту:
Обоснование продуктивности сортов твердой и мягкой пшеницы в зависимости от агрометеорологических факторов.
Полиморфизм количественных признаков фотосинтеза и показателей продуктивности физиолого-генетических систем аттракции и распределения ассимилянтов у сортов твердой и мягкой пшеницы и условий года.
- Оптимальные нормы, соотношение азота и фосфора под пшеницу, а также
выявление эффективности доз при внесении ежегодно и периодически через два и четыре года на продуктивность и качество пшеницы.
- Обоснование энергетической эффективности агротехнических приемов
возделывания озимой пшеницы.
Степень достоверности и апробация результатов исследований. На основании заключения апробационной комиссии Института земледелия полевые опыты методически выдержаны и оценены на «хорошо» и «отлично».
Ежегодно на учёном совете Института земледелия (2008-2011 гг.) докладывались основные положения диссертационной работы. По результатам исследований подготовлены информационные материалы для Республиканской научной конференции «Вклад молодых учёных в развитие сельскохозяйственной науки [2010], Республиканских семинаров [Душанбе, 2009, 2010, 2011 гг]; региональных координационных советов международного центра ИКАРДА-ЦАЗ [Душанбе, 2010]; для Центрально азиатского научно-практического семинара [Ташкент, 2011]. Кроме того, диссертационная работа обсуждалась на расширенном заседании кафедр растениеводства, земледелия и кормопроизводства, ботаники и сельскохозяйственной экологии, агрохимии и почвоведения Таджикского аграрного университета им. Ш.Шотемур [2017]. Решением объединенного заседания кафедр работа рекомендована к публичной защите.
Личный вклад соискателя. Лабораторно-полевые исследования по сортам озимой твердой и мягкой пшеницы в богарном земледелии, выполнены лично автором в период 2008-2011 гг. Степень участия автора в обсуждении, проведении анализа и обобщения полученных результатов исследований составляет более 80%.
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликованы 7 научных работ, из которых 3 наименований в журналах, входящих в Перечень рецензируемых научных изданий. Кроме того, опубликованы в 2-х рекомендациях по технологии возделывания.
Объём и структура работы. Диссертационная работа объёмом 133 страниц оформлена в соответствии с рекомендациями и включает 4 главы, выводы и рекомендации производству, 22 таблицы, 4 рисунка и 2 приложения. Список использованной литературы состоит из 223 наименований, из них 20 – иностранных.
Особенности хозяйственно-ценных признаков скороспелости пшеницы в связи с агротехникой
Подбор сортов мягкой и твердой пшеницы с относительно коротким вегетационным периодом - важнейшая задача специалистов агрономов. От данного признака зависит возможность ухода от засухи и заморозков, поражения болезнями и, а также ряд свойств и качеств зерна и др. Возделывание более скороспелых сортов дат возможность снизить напряженность в период уборки и даже ускорить е [Вавилов, 1966; Смирнов, 1976].
Длительность вегетации периода обуславливается как совокупностью генотипов, так и внешних факторов. По данным отдельных исследований этот признак является наименее вариабельным [Коновалов, Назаренко, 1968; Зыкин, Таран, 1971].
У районированных двуручных раннеспелых сортов озимого посева в условиях Средней Азии период от всходов до восковой спелости продолжается от 176 до 182 дней, у среднеспелых – 187-197. При весеннем посеве продолжительность его составляет 130-140 дней, у среднеспелых сортов – 142-150 суток.
По вопросам сочетания продуктивности, скороспелости и особенностей агротехнологии возделывания пшеницы тврдых и мягких сортов существующие экспериментальные данные носят противоречивый характер. Так, биологическое преимущество скороспелых сортов в условиях юго-востока европейской части России проявляется при недостатке влаги, что характерно для середины и второй половины развития растений [Кумаков, Кузьмина, 1968; Чернева, 1999].
В.П. Кузьмин (1965) сообщает, что в годы с ранней затяжной засухой поздние сорта обеспечивают высокую урожайность, а раннеспелые - в годы с ранним выпадением атмосферных осадков.
Скороспелые сорта в Северном Казахстане занимают первое место по урожайности при условии выпадения основного объма атмосферных осадков в первой половине лета, а среднепоздние сорта - в годы с засушливой первой половиной лета и осадками в середине или конце июля [Кривобочек, 1998].
Ранневесенние заморозки отрицательно влияют на налив зерна, особенно в фазе молочной и начале восковой спелости, что является немаловажным фактором снижения урожайности. По данным А.К. Федорова [1968] заморозки в 5-6о С снижали урожайность на 0,28-0,63 т/га. Ученые и передовые производственники убеждены, что определяющими факторами повышения продуктивности пшеницы являются новые сорта, применение удобрений и инновационные технологии возделывания.
Большое значение придатся использованию удобрений. Доказано, что На их долю приходится до 60-65% урожая зерновых культур, о чм свидетельствуют опыты по получению программированного урожая при расчте норм NPК [Кулаковская, 1975; Джуманкулов и др., 1981; Каюмов, 1990; Korkoz,, Bodny, 1984].
Многие факторы определяют продуктивность пашни. Одни оказывают незначительное влияние, другие – существенное. Минеральные удобрения, гербициды, ретарданты, генетический потенциал сорта и др. относятся к важнейшим из них [Дегтярева и др., 2003]. Эти факторы в комплексе неотделимы друг от друга и могут быть лимитирующими.
По мнению многих исследователей при неизменности площадей посевов зерновых культур, единственный путь повышения их продуктивности - это разработка и широкое распространение интенсивных технологий, опирающихся на количественную оценку многочисленных факторов урожая и их оптимизацию. При этом обеспечивается резкое повышение коэффициента использования биоклиматического потенциала зоны и получения существенной прибавки зерна [Шатилов,1970,1989; Листопад и др., 1990; Каримов, Чернер, 1978; Бойсариев, 1987].
По регулированию баланса влаги зерновых культур в зависимости от сухости климата разработаны и приводятся рекомендации [Попов, 1948].
М.С. Савицким [1971] теоретически обосновано определение нормы высева зерновых культур. Дальнейшее развитие оно получило в работах И.С. Шатилова [1970] и М.К. Каюмова [1990] в связи с программированием структуры посевов.
По данным ряда исследований продолжительность межфазных периодов взаимосвязана с уровнем и элементами урожая. Положительная связь установлена между периодом «всходы-колошение» и урожайностью зерна [Савицкая, Летова, 1976; Гаас, 1985; Коберницкий, 1991; Головоченко, 2011], озерннностью колоса [Бородай, 1978], числом колосков в колосе [Смирнов, 1976; Воробьев, 1979], высотой растений [Буше, 1972], массой 1000 зрен [Зуше, Воробьев, 1979], продуктивностью колоса [Воробьев, Никифорова, Сафина, 1976].
В условиях Западной Сибири, по мнению В.А. Зыкина [1988], от всходов до колошения сорта должны развиваться длительный период и короткий – после колошения.
По результатам исследований, проведенных в СибНИИСХОЗа, В.А. Бородулиной [1995] связывается продолжительность вегетационного периода с озерненностью колоса. Коэффициент корреляции между ними равен r= 0,883. Связь с крупностью зерна или существенная, или отрицательная. При этом возможен отбор скороспелых и среднеспелых форм с высокой массой 1000 зерен.
Скороспелость и высокая урожайность не являются физиологически совершенно несовместимыми [Вавилов, 1966; Гуляев, 1969]. Селекционным путем можно преодолеть указанную отрицательную связь, и получить сорта, сочетающие данные признаки.
Как считает A.Dioningy [1975], в качестве исходных необходимо использовать формы пшеницы, рост и развитие которых наиболее полно гармонирует с ритмом метеорологических явлений. Известно, что вегетационный период пшеницы подвержен колебаниям, обусловленных погодными факторами. Длительность вегетации раннеспелых сортов в условиях засухи в лесостепи Среднего Поволжья не отличается от среднеспелых. Разница между ними в обычные же годы достигает 7-9 суток [Головоченко, 2001].
По данным его наблюдений вегетационный период в засушливые годы сокращался на 12-14 суток по сравнению с влажными годами. Между среднесуточной температурой воздуха и продолжительностью периодов «всходы-колошение», «колошение-восковая спелость» и «всходы-восковая спелость» отмечается достоверная отрицательная связь - r=-0,89, r=-0,70 и r=-0,85, соответственно. Между осадками и длительностью периодов «всходы-колошение» и «всходы-восковая спелость» связи положительные - r=0,67 и r=0,03.
Урожайность обычно всегда является результатом компромисса между продуктивностью и устойчивостью к неблагоприятным условиям внешней среды [Ацци, 1959]. Сочетание в одном сорте урожайности в оптимальных условиях с хорошей устойчивостью к неблагоприятным почвенно-климатическим факторам является одной из главных задач селекции [Кадыров, Гриб, Батуро, 1984; Коваль, 1985; Неттевич, Моргунов, Максименко, 1985].
Агроклиматические факторы составляют часть условий вегетации растений пшеницы, в частности такие, как влага и тепло [Куперман, 1953; Куперман, Ржанова, 1963].
Различное увлажнение почвы в отдельные периоды вегетации по-разному отражаются на рост, развитие и формирование урожайности пшеницы. Между урожайностью, общим количеством осадков и их интенсивностью наблюдается прямая зависимость [Максумов, 1964].
Большое значение имеет распределение влаги в течение периода вегетации. В зависимости от зоны проводимых исследований, на урожайность пшеницы оказывает влияние влага в период «кущение - трубкование» [Вальтер, Бровцына, Либединцева, 1934] «кущение - колошение» [Логинов, 1997], «трубкование - закладка колоса» [Кузнецова, Сигаркин, 1976], «трубкование -колошение» [Заблуда, 1948; Карамхудоев, 1992], этапы эмбрионального колоса [Заблуда, 1948; Минина, Изрицкая, Мацкевич и др., 1945].
По утверждению Н.П. Юмашева [2007] в условиях Центрального Черноземья России фосфорное удобрение повышает зимостойкость и продуктивность озимой пшеницы.
В исследованиях А.Г.Чудинова [1967] и Л.А.Михеева [1971] отмечается важная роль влаги в период от всходов до колошения или от посева до колошения. По утверждению Е.И.Нестерова [1946], снижение урожайности при недостатке влаги происходит из-за недоразвития отдельных элементов колоса. Уменьшается и количество зрен в колосе [Коломнец, 1934] и масса 1000 зрен [Volke, Turrent, 1973].
Связь между продолжительностью вегетационного периода, нормами минеральных удобрений, урожайностью, элементов структуры и метеорологическими факторами
Сложный и резко континентальный характер экологических условий Центрального Таджикистана обуславливает необходимость изучения связи продолжительности как вегетационного периода возделываемой культура, так и межфазных периодов, урожайности, норм внесения минеральных удобрений и элементов ее структуры с метеорологическими факторами.
Наши исследования направлены на изучение тврдых и мягких сортов пшеницы в условиях достаточного увлажнения (540 мм) богары Центрального Таджикистана. Изучение эффективности минеральных удобрений (азота 30,60,120 кг/га на фоне 30,60 фосфора, вносимого ежегодно, через два года по 120 кг/га и через четыре года по 240 кг/га), позволили найти оптимальные экологические ниши ее возделывания и выявить наиболее благоприятные параметры климатических факторов, с целью повышения максимальной урожайности.
Анализ экспериментальных данных, полученных в период с 2008-2011 гг. позволил установить, что вегетационный период твердой пшеницы сорта «Президент» и мягкой «Лалмикор-1» подвержен значительным колебаниям, обусловленных метеоусловиями года. Продолжительность периода «всходы колошение» колебалась в пределах 138-143 суток, «колошение-восковая спелость» - от 35 до 39 суток, и, всего вегетационного периода – от 178 до 205 суток. При этом коэффициент вариации, являющийся относительным 55 показателем изменчивости признака, составил соответственно 12,8; 29,2 и 18,0% и указывает на то, что вторая половина вегетации подвержена более сильным колебаниям, чем первая.
Исходя из среднестатистических данных, особенностью сорта «Лалмикор-1» по сравнению с сортом «Президент» является большая разница по времени протекания вегетационной и репродуктивной стадии. В то же время (табл. 4), в засушливые годы первая стадия продолжительнее чем второй на 20 суток, в среднеувлажненные годы этот разрыв составил только 10 суток, а во влажные годы - уже вторая стадия была длиннее первой на 15 суток.
Отмечено, что «всходы - колошение» (138-143 сутки), тогда как длина периода «колошение-восковая спелость» в сухие годы была короче, чем в среднеувлажненные годы на 8 -10 и во влажные – на 9-13 суток. При этом доля вегетативной стадии в общем вегетационном периоде снижалась от 59 - в сухие годы, до 42% - во влажные.
Нами установлено, что продолжительность периода «всходы колошение» резко повысилась при увлажнении среднесуточной температуры воздуха и находилась в тесной положительной корреляции с атмосферными осадками, в средней степени коррелировала с гидротермическим коэффициентом, в слабой с запасами продуктивной влаги в пахотном горизонте почвы и коэффициентом сухости. В целом, между продолжительностью всего вегетационного периода и температурой воздуха корреляция отрицательная, с другими метеофакторами - положительная.
Анализ множественной корреляции позволил нам установить, что в период «всходы-колошение» на урожайность в большей степени оказывает совместное влияние осадков и гидротермического коэффициента (r=0,91), в период «колошение-восковая спелость» осадки со среднесуточной температурой воздуха, запасы влаги в пахотном горизонте почвы и сумма положительных температур, и гидротермический коэффициент или коэффициент сухости (r=0,89-0,96). За весь вегетационный период множественная связь была несколько ниже (r=0,63-0,69), но значительно выше, чем у других сочетаний.
Наши исследования показали, что мягкая пшеница сорта «Лалмикор-1» формировала самую высокую урожайность, а у твердой пшеницы сорта «Президент» урожайность была ниже по сравнению с предыдущим сортом при среднесуточной температуре воздуха 27,4-27,5оС в межфазный период «всходы-колошение» и «колошение-восковая спелость».
Наиболее эффективная сумма положительных температур по этим периодам составила 1280-1400оС, количество осадков - 480-540 мм, запасы влаги в пахотном слое почвы находились в пределах 8 и 11 мм при относительной влажности воздуха 62-65%.
Таким образом, на основании полученных экспериментальных данных выявлена зависимость между основными элементами структуры урожайности и их связь с урожайностью зерна, продолжительностью межфазных периодов и всего вегетационного периода. Урожайность в большей степени зависит от продуктивности колоса, его озерненности, чем от количества продуктивных стеблей на единице площади и массы 1000 зерен.
Установлена связь между продолжительностью вегетации, е межфазных периодов, урожайностью зерна и элементов структуры урожая с метеорологическими факторами, определены оптимальные параметры каждого из них в различные межфазные периоды.
Урожай и качество зерна пшеницы
Полученный за 2008-2011 годы исследований экспериментальный материал показывает, что в условиях достаточного увлажнения богары республики при внесении минеральных удобрений можно получать урожай среднеинтенсивной пшеницы порядка 30-35 ц/га зерна, даже при условии возделывании е по стерневому предшественнику.
Нами выявлено, что одностороннее внесение под пшеницу азотных и фосфорных удобрений независимо от доз (30,60,120 кг/га) было малоэффективным. Прибавка урожая зерна пшеницы в среднем за 4 года у сорта «Президент» составила 2,7-18,8 ц/га, а по сорту «Лалмикор-1» - 3,5-22,0 ц/га (табл. 11 и 12).
Наиболее благоприятные условия минерального питания сказывались при полном внесении удобрений. При этом лучшая сбалансированность элементов питания достигалась при внесении по 60 кг/га азота и фосфора. В этом случае были достигнуты высокие прибавки урожая. В среднем за 4 года прибавка урожая зерна пшеницы в варианте N60Р60 в сравнении с неудобренным контролем по сорту «Президент» составила 18,8 ц/га, а по сорту «Лалмикор-1» - 21,0 ц/га; общий урожай, соответственно – 31,8-33,5 ц/га.
Внесение азотных или фосфорных удобрений меньшими нормами (N30Р30, N30Р60, N60Р30) заметно снижало размеры прибавок из-за недостаточного количества того или иного элемента питания во вносимых удобрениях.
Повышенная доза азота (N120) вызывала полегание и чрезмерное развитие вегетативной массы в ущерб продуктивной, а также оказалась менее эффективной, нежели доза N60.
Поэтому прибавка урожая зерна от удобрений на вариантах N120Р60 и N120Р30 была ниже на 8,1-9,5 ц прибавок от доз внесения из расчета N60Р60 и N60Р30.
Характерно, что в течение 4 лет урожайность на удобренных вариантах в целом возросла. Так, в среднем за годы эксперимента максимальный урожай в варианте с внесением N60Р240 у сорта «Президент» составил 37,7, а у сорта «Лалмикор-1», соответственно 39,5 ц/га.
Результаты проведенных исследований показали, что целесообразным является разовое внесение фосфора в дозе 240 кг/га один раз в четыре года. Наиболее эффективным оказалось его применение на фоне внесения 60 кг азота.
При этом в опыте получена самая высокая прибавка от азотных и фосфорных удобрений.
В среднем за 4 года по сорту «Президент» она составила 24,7, а по сорту «Лалмикор-1» - 28,7 ц/га, внесение фосфора на других фонах азота (N30Р120) оказалось менее эффективным.
Менее целесообразными оказались варианты с внесением фосфора (Р120) в запас на два года.
Такое периодическое внесение фосфора уступало по размерам прибавок урожая, полученных от внесения фосфора через четыре года, не говоря уже об организационных преимуществах последнего.
Таким образом, полученный в опыте экспериментальный материал свидетельствует о том, что в условиях обеспеченной осадками богары республики вполне целесообразна замена ежегодного внесения фосфора под зерновые, периодически – раз в четыре года.
Стартовый эффект в год внесения в цикл от дозы 240 кг/га Р2О5 (на фоне N60) был значительно выше величины прибавки урожая соответственно сортам «Президент» и «Лалмикор-1» 37,7-39,5 ц/га. Особенно наглядно это видно из данных (рис. 2 и 3), где за 100 принята урожайность пшеницы за годы эксперимента при ежегодном внесении фосфора в запас на 4 года. Испытание этого приема внесения фосфора на трех фонах азотного питания (30,60,120) показало, что наиболее урожайными в среднем за 4 года по двум изучаемым сортам были посевы при периодическом (через 4 года) внесении фосфора, по 240 кг/га по фону ежегодного применения 60 кг азота.
На этом варианте урожайность в среднем за 4 года была выше на 17,8-18,5% по сравнению с вариантом, где фосфор вносили ежегодно (N60Р60).
Более эффективным оказался вариант с внесением N120Р240 (фосфор один раз в четыре года) по сравнению с вариантом N120Р60, где урожайность была выше за годы исследований по сорту «Президент» на 31,2%, а по сорту «Лалмикор-1» - 43,5%. Менее эффективным оказалось периодическое внесение фосфора через два года (Р120).
Как известно, эффективность минеральных удобрений определяется не только прибавкой урожая зерна, но и действием их на повышение качества зерна пшеницы. Как показали наши исследования, совместное внесение азотных и фосфорных удобрений в дозах по 60 кг/га заметно улучшало качественные показатели по протеину, сырой клейковине и стекловидности (рис. 1 и 2). В вариантах с внесением удобрений содержание протеина в среднем за 4 года составляло у сорта «Президент» 13,1-14,8% и сорта «Лалмикор-1» 15,5-79 17,0%, клейковины – 26,7-30,9% и 27,2-33,0%, тогда как эти показатели в контроле составляет 12,0 и 23,8% и 13,0-24,2%, соответственно.
При периодическом внесении фосфора (раз в два года или 4), качество зерна почти такое же, как и на вариантах с ежегодным внесением фосфора.
Энергетическая эффективность технологии возделывания твердой и мягкой пшеницы
В связи с экономической реформой, систематическим изменением цен на материалы и услуги не представляется возможность, используя современные методы, рассчитать эффективность возделывания культуры, сорта или применения того или иного технологического приема.
Но требуется объективная оценка преимуществ или недостатков для новых сортов, или модернизированных элементов технологии, используемых в конкретных экологических условиях.
Для этого следует вести учт всех энергозатрат на возделывание культуры или сорта, использование примов технологии и, определяя энергосодержание урожая, выявить степень их окупаемости.
Расходы на производство продукции состоят из энергозатрат на удобрения, горюче-смазочные материалы, сельскохозяйственные машины, автотранспорт, затраты живого труда и др.
Наименьшее количество энергии по нашим расчтам затрачивается на вариантах без удобрений (контроль), где себестоимость продукции в 2-3 раза ниже при значительно меньшей урожайности по сравнению с удобренными вариантами.
При совместном внесении азота и фосфора N60Р60, N60Р120, N120Р60 энгергозатраты увеличиваются до 33,0-34,5 ГДж/га. Чистый энергетический доход при этом составляет 125,4-138,8 ГДж/га, в зависимости от сорта.
При внесении азота (N120Р120; N120Р240) раз в 2 и 4 года фосфора затрачено энергии 35-36 ГДж/га, при этом чистый энергетический доход 139,8-158,9 ГДж/га, соответственно сортам.
Низкая энергетическая себестоимость установлена в варианте только чистого азота (N30,60,120)и фосфора (Р60, 120). Высокая эффективность достигнута от совместного внесения азотных и фосфорных удобрений с учетом фосфора раз в два и четыре года.
Таким образом, анализ энергетической эффективности применения различных доз азотных и фосфорных удобрений показали, что наибольший чистый энергетический доход и максимальный урожай на гектар посева от применяемых удобрений получен при парном совместно внесении азотных и фосфорных удобрений, а также фосфора - раз в два и четыре года.