Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1. Программирование урожае озимой пшеницы 8
1.2. Влияние микроэлементов и их форм на формирование урожайности зерновых культур 17
Экспериментальная часть
Глава 2. Место, условия и методика проведения исследований 40
2.1. Место проведения исследований, схема опыта и объекты исследований 40
2.2 Методика проведения исследований 42
2.3. Технология озимой пшеницы в опытных посевах 46
2.4. Агрометеорологические условия в годы исследований 48
Глава 3. Уровни программированной урожайности озимой пшеницы при разной обеспеченности агроклиматическими ресурсами 60
3.1. Климатическая обеспеченность урожаев разных уровней 61
3.2. Продуктивность озимой пшеницы при разной обеспеченности климатическими ресурсами в годы исследований 63
Глава 4. Особенности роста и развития, формирования густоты стояния озимой пшеницы 68
4.1. Прохождение фаз развития озимой пшеницы 68
4.2. Формирование густоты стояния, полевая всхожесть, зимостойкость и общая выживаемость озимой пшеницы 71
4.3. Влагообеспеченность посевов и водопотребление озимой пшеницы 81
4.4. Засоренность посевов и устойчивость озимой пшеницы к болезням 90
Глава 5. Фотосинтетическая деятельность озимой пшеницы в зависимости от обеспеченности растений макро- и микроэлементами 101
5.1. Формирование площади листьев посева 101
5.2. Фотосинтетический потенциал посева 109
5.3. Накопление сухой фитомассы 113
5.4. Чистая продуктивность фотосинтеза 121
5.5. Коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза 124
Глава 6. Урожайность, структура и качество урожая озимой пшеницы в зависимости от фона минерального питания и применения микроэлементов 127
6.1. Структура урожая озимой пшеницы в разных посевах 127
6.2. Урожайность озимой пшеницы в разных посевах 136
6.3. Качество урожая озимой пшеницы 138
6.4. Роль факторов и их взаимодействий в формировании урожайности озимой пшеницы 140
6.5. Корреляционная зависимость конечной продуктивности посевов от показателей фотосинтетическои деятельности и элементов структуры урожая 142
Глава 7. Экономическая эффективность производства зерна озимой пшеницы при программировании урожайности 146
Основные выводы 151
Предложения производству 156
- Влияние микроэлементов и их форм на формирование урожайности зерновых культур
- Продуктивность озимой пшеницы при разной обеспеченности климатическими ресурсами в годы исследований
- Засоренность посевов и устойчивость озимой пшеницы к болезням
- Корреляционная зависимость конечной продуктивности посевов от показателей фотосинтетическои деятельности и элементов структуры урожая
Введение к работе
Актуальность темы. Повышение урожайности зерновых культур на основе перевода на новые инновационные технологии - это главный путь увеличения производства зерна в современных условиях и основа экономического роста предприятий АПК. Озимая пшеница является наиболее продуктивной культурой Верхневолжья. Программированное выращивание ее по интенсивной технологии предусматривает оптимизацию минерального питания растений в посевах с обеспечением их в необходимом количестве макро- и микроэлементами в соответствии с наличием тепла, влаги и света. Однако вопросы использования микроэлементов в технологии возделывания озимой пшеницы и эффективность форм их применения в регионе изучены недостаточно. В частности, не изучено действие комплексонатов биометаллов с комплексонами, производными дикарбоновых кислот, при применении их для предпосевной инкрустации семян. Вместе с тем, рядом исследований в других регионах отмечается положительная роль биометаллов в улучшении фотосинтетической деятельности растений полевых культур и повышении их урожайности.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования запрограммированных урожаев озимой пшеницы при использовании микроэлементов для предпосевной инкрустации семян, выявить влияние отдельных микроэлементов (В, Zn, Си) и их форм (растворы солей, комплексо-наты, комплексы) на продуктивность озимой пшеницы и экономическую эффективность производства зерна.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
определить климатическую обеспеченность урожайности озимой пшеницы и категории действительно возможных урожаев;
изучить особенности роста и развития озимой пшеницы при применении микроэлементов на разных фонах минерального питания;
выявить влияние изучаемых факторов на формирование густоты стояния, полевую всхожесть, зимостойкость, общую выживаемость семян и растений;
изучить влагообеспеченность растений в посевах и особенности водопо-требления озимой пшеницы;
исследовать влияние фона минерального питания и микроэлементов на фотосинтетическую деятельность растений в разных посевах озимой пшеницы;
изучить особенности формирования элементов структуры урожая в зависимости от обработки семян микроэлементами на разных фонах минерального питания;
выявить влияние изучаемых агротехнических и агрометеорологических факторов на продуктивность посевов озимой пшеницы;
определить вклад отдельных факторов и их взаимодействий в формировании урожайности озимой пшеницы;
выявить корреляционные связи показателей конечной продуктивности посевов от показателей фотосинтетической деятельности и элементов структуры урожая;
рассчитать экономическую эффективность производства зерна озимой пшеницы в разных вариантах технологий возделывания.
Научная новизна. Впервые в условиях Верхневолжья на основании проведения комплексных исследований в многофакторных полевых опытах изучены особенности формирования запрограммированных урожаев озимой пшеницы, фотосинтетической деятельности, водопотребления растений при использовании разных форм микроэлементов для предпосевной инкрустации семян; выявлены уровни действительно возможных урожаев озимой пшеницы в регионе, наиболее эффективные микроэлементы и их формы, которые повышают урожайность, выполненность зерна за счет улучшения зимостойкости, фотосинтетической деятельности растений в посевах и направленности продукционного процесса.
Производственная значимость заключается в рекомендациях производству действительно возможных уровней урожаев озимой пшеницы в регионе: 20 ц/га по эффективному плодородию, 40 ц/га по влагообеспеченности и тепловым ресурсам, 45 ц/га по приходу ФАР с КПД ФАР 2 %; применение для инкрустации семян микроэлементов Zn, В и комплексоната Zn, которые повышают урожайность на неудобренном фоне на 2,3 - 3,1 ц/га (11,6 - 15,6%), на повышенном - NPK на 40 ц/га в два года из трех на 2,9 - 3,0 ц/га (10,1 - 12,5 %), увеличивают условно чистый доход на 434 - 1134 руб./ra, рентабельность производства на 3,7 -19,3 %, снижают себестоимость зерна на 11 - 19 руб./ц.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований внедрены в колхозе «Свободный труд» Кувшиновского района Тверской области на площади 100 га с экономическим эффектом 220 тыс. руб.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Международных научно-практических конференциях, проходивших в Тверской ГСХАв2004, 2011 гг.; на XII Региональных Каргинских чтениях «Физика, химия, новые технологии», проходивших в Тверском госуниверситете в 2005 г.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, в том числе одна в рецензируемом журнале «Вестник Саратовского госагроуниверси-тета им. Н.И. Вавилова».
Работа является составной частью плана научно-исследовательских работ Тверской ГСХА на 2005 и 2006-2010 гг., тема 7, № гос. per. 012001 18549.
Струюура и объем диссертации. Диссертация изложена на 156 страницах, содержит 40 таблиц, 15 рисунков, состоит из 7 глав, выводов, предложений производству, библиографического списка использованной литературы, который включает 182 наименования, в том числе 22 иностранных источника, 8 приложений.
Основные положения, выносимые на защиту:
- уровни действительно возможной урожайности озимой пшеницы;
положительное, но нестабильное влияние микроэлементов Zn и В на зимостойкость, общую выживаемость и густоту стояния растений;
наибольшее влияние фона минерального питания, чем микроэлементов, на показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах и улучшение хода продукционного процесса;
влияние фона минерального питания, различных форм микроэлементов при предпосевной обработке семян на структуру урожая, урожайность и экономическую эффективность производства зерна.
Автор выражает искреннюю и глубокую признательность и благодарность научному руководителю, Заслуженному деятелю науки РФ, почётному работнику высшего профессионального образования РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору З.И. Усановой за методическую помощь и поддержку при работе над диссертацией, а также всем сотрудникам кафедры общего земледелия и растениеводства за содействие в проведении научных исследований.
Влияние микроэлементов и их форм на формирование урожайности зерновых культур
Для увеличения производства сельскохозяйственной продукции наряду с основными удобрениями важное значение имеют микроудобрения, содержащие микроэлементы (Бобренко, Красницкий, Гоман 2011; Гайсин, Сафиоллин, Галлеев 2004). Микроэлементы необходимы растениям в очень небольших количествах. Они содержатся в растениях в тысячных и десятитысячных долях процента. Однако каждый из них выполняет строго определенные функции в обмене веществ, питании растений и не может быть заменен другим элементом.
При выращивании сельскохозяйственных культур на почвах с недостаточным, а в некоторых биогеохимических провинциях — с избыточным содержанием доступных форм микроэлементов снижается урожай и ухудшается качество продукции. Недостаток или избыток отдельных микроэлементов в растениеводческой продукции и кормах может вызывать заболевание человека и сельскохозяйственных животных (Школьник, 1974).
В условиях интенсивной химизации сельского хозяйства рост урожаев сопровождается увеличением выноса всех элементов питания, в том числе микроэлементов. Это повышает потребность в применении отдельных микроудобрений на почвах не только с недостаточным, но и с умеренным содержанием соответствующих микроэлементов в доступной растениям форме (Агеев, Есауленко, Подколзин и др. 2008).
В отечественной и зарубежной литературе накоплено достаточное количество данных, подтверждающих эффективность применения микроэлементов в растениеводстве (Анспок, 1978; Бобренко, Красницкий, Гоман, 2011; Школьник, 1974; Mandal, Das, 1988; Fecenko, Bizik, Chomanicova, 1986; Петрова, Масляев, Попов, 1985; Куркаев, Громова ,1990; Gupta, Potalia, Katyal, 1986; Валдек, 1985; Сутягина, 2010; Усанова, Иванютина, 2010).
Интенсификация сельского хозяйства усиливает нуждаемость в микроэлементах. Так, на высоком фоне азотных удобрений увеличивается потребность растений в меди, после известкования - в боре, марганце, цинке. Микроудобрения следует применять с учетом специфических потребностей культур в микроэлементах и особенностей почв (Анспок, 1978).
Недостаток в почве отдельных микроэлементов можно обнаружить при появлении специфических признаков во внешнем виде растений. Однако в практике сельского хозяйства чаще приходится встречаться с менее острым недостатком микроэлементов, когда четких внешних признаков не наблюдается, но рост, развитие растений угнетаются и они дают низкие урожаи. Потребность в применении микроудобрений может быть определена по результатам химического анализа почв на содержание доступных для растений форм микроэлементов С наибольшей точностью о необходимости внесения микроудобрений в конкретных почвенно-климатических условиях можно судить по результатам полевых опытов. Более высокая эффективность применения микроудобрений, как правило, наблюдается при хорошей обеспеченности растений основными элементами питания — азотом, фосфором и калием. В то же время внесение необходимых микроэлементов значительно повышает действие азотных, фосфорных и калийных удобрений. При внесении микроэлементов обеспечивается лучшее использование растениями питательных элементов из почвы и минеральных удобрений (Смирнов, Муравин, 1984; Гайсгін, 2001).
Результаты многочисленных исследований показали, что применение микроэлементов в условиях недостаточного содержания их в почве дает возможность повысить урожайность (Анспок, 1978; Бобренко, Красницкий, Гоман, 2011; Гайсин, Сагитова, Хабибуллин, 2010; Школьник, 1974; Тихомирова, Сорокина, 2011; Усанова, Иванютина, 2010; Пахомова, Бунтукова, Галияхметов, 2007; Фабер, 1984).
По мнению многих агрохимиков (Пахомова, Бунтукова, Галияхметов, 2007; Ратникова, Свириденко, Жигарева, 2007; Шафронов, Егоров, Куликов, 1984), проводивших исследования с микроэлементами, эффективность последних возрастает на фоне повышенных доз макроудобрений и предельных возможностей сорта в урожайности (Кудашкин, 2011; Протасова, Щербаков, 2003). Так, в опыте на поле НИИПТИ АПК обработка растений озимой пшеницы раствором аммиачной селитры в дозе 30 кг/га д.в. дала прибавку 2,8 ц/га, а совместное применение аммиачной селитры 30 кг/га д.в. и сернокислого цинка в дозе 25 г д.в./га - 4,6 ц/га. (Шафронов, Егоров, Куликов, 2009)
Во многих регионах страны, где интенсивно развивается земледелие, наблюдается довольно низкий уровень применения основных макроудобрений. Коэффициенты использования азота, фосфора и калия из соответствующих удобрений не превышают 25-40, 8-12 и 35-40 %. При этом аналитические работы показывают, что почвы в хозяйствах отличаются низким и очень низким уровнем содержания подвижных форм важнейших микроэлементов (цинка, меди, бора). Данное обстоятельство сказывается на величине и качестве получаемой продукции. Окупаемость применяемых основных удобрений остается очень низкой, т.е. на 1 кг д.в. NPK получают 2-4 кг зерновых единиц, что не обеспечивает даже необходимой рентабельности (Гайсин, Сагитова, Хабибуллин, 2010).
Исследования кругооборота и баланса элементов питания в земледелии отдельных регионов страны показывают, что балансы как микроэлементов, так и макроэлементов складываются со значительным дефицитом. Так, в земледелии Республики Татарстан в отдельные годы дефицит в балансе молибдена, кобальта, бора, цинка, марганца и меди достигает 66-96%. То есть, если уделать выводы, исходя из основного закона земледелия - «закона минимума», то нужно говорить о том, что фактор микроэлементов оказался определяющим в реализации потенциала возделываемых культур. Проведенные полевые стационарные эксперименты с основными микроэлементами показали перспективность применения микроудобрений в севооборотах на посевах различных культур (Гайсин, 2001).
Таким образом, при обоснованном использовании микроудобрений коэффициенты использования азотных, фосфорных и калийных удобрений повышаются в 1,5 раза и более (Г айсин, Сагитова, Хабибуллин, 2010).
Агрохимическая и физиологическая роль микроэлементов многогранна. Они улучшают обмен веществ в растениях, устраняют функциональные нарушения и содействуют нормальному течению физиолого-биохимических процессов и повышают интенсивность фотосинтеза (Анспок, 1978; Бобренко И.А., Красницкий В.М., Гоман, 2011; Фабер, 1984; Школьник, 1984; Гайсин, Сагитова, Хабибуллин, 2010).
Доказано положительное влияние микроэлементов в выработке у растения способности противостоять неблагоприятным условиям перезимовки, а также холодостойкости, жаростойкости, устойчивости к полеганию, солеустойчивости, засухоустойчивости (Анспок, 1978).
Как отмечают Школьник М.Я. (1984), Анспок П.И. (1978), микроэлементы играют важную роль в борьбе с грибными и бактериальными болезнями.
В работах многих ученых отмечается, что обработка семян озимой пшеницы микроэлементами повышает энергию прорастания и лабораторную всхожесть, способствует осенью накоплению в растениях большого количества Сахаров и белков и более экономному их расходованию при неблагоприятных условиях. Под влиянием микроэлементов усиливается морозостойкость пшеницы. Одновременно в обработанных растениях отмечены высокое содержание сахарозы, клеточного сока, высокая водоудерживающая способность тканей и низкое содержание воды в листьях (Анспок, 1978; Есауленко, Гречишкина, Олейников, 2011; Лысенко, 1976; Пахомова, Бунтукова, Галияхметов, 2007; Прокина, 2011; Школьник, 1984).
Лысенко Е.Г. (1976) отмечает, что растения из семян, обработанных перед посевом раствором микроэлементов, лучше подготавливаются к зиме. В узлах кущения накапливается больше углеводов, белков. Кроме того, увеличивается содержание гидрофильных коллоидов, что способствует повышению водоудерживающей силы растительных тканей.
Продуктивность озимой пшеницы при разной обеспеченности климатическими ресурсами в годы исследований
Определение программируемой урожайности (ПРУ) по среднемноголетним и фактическим в годы исследований коэффициентам показало высокую сходимость ПРУ средних за 3 года и рассчитанных по среднемноголетней норме (табл. 5, 6, рис. 2). Однако колебания по годам были более существенными. Наибольшую урожайность (сухая фитомасса) всех категорий можно было получить в 2005/2006 г.: ПУ с КПД ФАР 2 % -130,4 ц/га, КУв - 121,7, КУбкп - 105,9 и КУгтп - 103,0 ц/га. Отклонение от ПРУ, рассчитанных по среднемноголетней норме, составило 21,2; 24,0; 10,8 и 11,8%.
Повышение ПРУ в 200 /2006 г. было обусловлено, в основном, большими запасами тепла и влаги в связи с удлинением периода весенне-летней вегетации на 11 дней, а созревания на 25 дней по сравнению с другими годами. За период созревания (восковая - твердая спелость) выпало 152 мм осадков или 152 % от нормы. Фактически эта влага, а также приход ФАР не могли участвовать в формировании урожайности, поэтому показатели ПРУ можно считать завышенными. В другие годы погодные условия способствовали дружному созреванию озимой пшеницы.
Исследования показали, что в данном регионе по приходу ФАР с КПД ФАР 2 % можно получать урожай сухой фитомассы на уровне 108 ц/га, по влагообеспеченности - 98 ц/га, по ресурсам тепла - 92-96 ц/га. Показатели ПРУ по среднемноголетним данным близки к средним за 3 года, рассчитанным по фактической тепло- и влагообеспеченности посевов.
Программируемые урожаи зерна рассчитывали с товарными коэффициентами (Кт), равными 0,420 и 0,360. Кт 0,420 взят по данным исследований за 2000/2001 - 2002/2003 гг. (Луговкин, 2004), 0,360 -фактический, полученный в наших исследованиях в среднем за 3 года.
В результате выявлено, что при среднемноголетней климатической обеспеченности и Кт = 0,420 можно получать урожаи зерна: ПУ с КПД ФАР 2 % - на уровне 45 ц/га, КУв - 41, КУбкп и КУгтп - 39-40 ц/га (табл. 6). В условиях дефицита влаги и умеренной обеспеченности теплом в 2006/2007 г. эти уровни урожая зерна снизились соответственно до 44,0; 36,4; 33,9 и 32,0 ц/га, а при повышенной тепло- и влагообеспеченности в 2005/2006 г. увеличились до 54,8; 51,1; 44,5 и 38,1 ц/га.
При использовании в расчетах фактически полученного товарного коэффициента (0,36) все категории урожая значительно ниже, чем при Кт 0,42.
Эффективное плодородие окультуренных дерново-подзолистых супесчаных почв опытных участков, рассчитанное по содержанию К20, находящемуся в минимуме, может обеспечить урожаи зерна на уровне 14,0-19,7 ц/га. Фактически в опытах получена урожайность озимой пшеницы без внесения удобрений в контрольном варианте (обработка семян водой) 19,9 ц/га с колебаниями по годам от 16,9 до 25,1 ц/га.
Близкие к запрограммированным уровням урожаи зерна в лучших вариантах опыта фактически получены в один год (2006/2007) из трех, в частности: 45,1 ц/га (по приходу ФАР с КПД ФАР 2%); 35,9 ц/га, близкий к КУв с Кт = 0,420, 34,4 ц/га, близкий к уровням, рассчитанным по тепловым ресурсам.
В другие годы причинами не получения запрограммированных урожаев зерна озимой пшеницы были: избыточное увлажнение посевов в отдельные периоды в 2004/2005 и 2005/2006 гг., сильная засоренность, когда потери урожая от сорняков достигали 38-35 %, значительное поражение растений снежной плесенью и связанное с этим снижение сохранности, общей выживаемости растений и густоты стояния, ухудшение фотосинтетической деятельности растений в посевах. Все эти данные будут проанализированы в последующих главах диссертации.
Таким образом, в условиях региона действительно возможными климатически обеспеченными уровнями урожайности озимой пшеницы являются: 45 ц/га - по приходу ФАР с КПД ФАР 2 % (ПУ); 40 ц/га - по влагообеспеченности и тепловым ресурсам (КУв и КУбкп), 20 ц/га - по эффективному плодородию почв (Уэф).
Засоренность посевов и устойчивость озимой пшеницы к болезням
Повышенное внимание к сорно-полевой растительности не случайно, так как засоренность полей, несмотря на огромные усилия ученых и практиков, остается высокой. Сорняки как высокоорганизованные растения, могут в значительной степени влиять на баланс элементов питания, физические свойства почвы, водно-воздушный, тепловой и световой режимы агрофитоценоза (Баздырев, Сафронов, 1986.)
Исследования засорённости посевов озимой пшеницы в годы исследований проводили перед уборкой урожая по показателям количества и сырой массы сорной растительности в расчете на 1 квадратный метр.
Во все годы проводили мероприятия по химической борьбе с сорной растительностью весной в начале фазы выхода в трубку путем однократной обработки гербицидом Эстерол КЭ (564 г/л) (действующее вещество 2,4- сложный 2-этилгексиловый эфир) из расчета 0,6 л/га + ПАВ «Тренд-90» (0,3 л/га), рекомендованным для применения на озимой пшеницы против однолетних и некоторых многолетних двудольных сорняков.
При учете засоренности посевов состав сорной растительности менялся незначительно: во все годы исследований было выявлено наличие следующих видов: из однолетних - фиалка полевая (Viola arvensis L.), незабудка мелкоцветковая (Myosotis micrantha Poll.), ромашка непахучая (Matrikaria perforate L.), ярутвд. полевая (Thlaspi arvense L.), пастушья сумка (Capsella bursa-pastoris L.); из многолетних - осот полевой (Sonchus arvensis L.), бодяг полевой (Cirsium arvense L.), пырей ползучий (Agropyrum repens L.). Незначительно отличался 2005/2006 г. в котором было выявлено значительное количество горца вьюнкового (Fallopia convolvulus L.) и озимого сорняка - метлицы обыкновенной (Apera spica venti, Р.В.).
Наиболее высокая засоренность озимой пшеницы наблюдалась в 2004/2005 г., что связано с наименьшей перезимовкой за годы исследований, и как следствие, с наименьшей густотой стояния растений весной и их слабой конкурентоспособностью по отношению к сорным растениям (табл. 17).
Влияние вариантов обработки семян микроудобрениями было неоднозначным в годы исследований. Так, использование в 2004/2005 году для инкрустации семян смеси комплексоната Zn + В на 1 фоне минерального питания приводило к наибольшей засоренности (увеличение на 52 шт./м по сравнению с контролем), при этом использование комплексоната Zn в чистом виде увеличило засоренность только на 8 шт./м .
Во все годы на 1 фоне наименьшая засоренность посевов по количеству сорняков наблюдалась в варианте с обработкой семян комплексом комплексонатов Zn и Си + В. Количество сорняков, в среднем, уменьшилось на 75 шт./м или на 40,8 %.
Все варианты с обработкой семян микроудобрениями отличались меньшей засоренностью посевов. На 2 фоне минерального питания, при внесении расчетных доз удобрений на урожай 30 ц/га, более низкой засоренностью отличались посевы с обработкой семян комплексонатом Zn и солью В. В среднем за 3 года в этих вариантах насчитывалось 111 шт./м сорняков, что на 34 шт./м (23,4 %) меньше, чем в контроле.
На 3 фоне эти варианты также отличались большим снижением количества сорняков - на 7-12 шт./м (5,5-9,4 %). Увеличение количества сорняков на 29 шт./м (на 22,6 %) отмечено в посевах при инкрустации семян комплексом - комплексонаты Zn и Си + В (вариант 6).
На 4 фоне стабильно во все годы отмечалось снижение засоренности в посевах, где применяли обработку семян комплексонатом Zn. В среднем число сорняков уменьшилось в сравнении с контролем на 10 шт./м2 (на 6,1 %). Более высокая засоренность отмечена также в 6 варианте (212 шт./м2), увеличение численности сорняков составило 49 шт./м2 или 30,1 %.
Усиление фона минерального питания до определенного уровня в разные годы приводило к снижению засоренности посевов из-за повышения конкурентоспособности культурных растений. Так, в 2004/2005 г. снижение отмечено до 2 фона, в 2005/2006 и 2006/2007 г. - до 3 фона. Дальнейшее усиление фона повышало засоренность посевов. Очевидно, что увеличение уровня минерального питания без дополнительных мер борьбы с сорняками повышает засоренность посевов, что отрицательно сказывается на накоплении урожая и не позволяет получать запрограммированные его уровни.
Анализ количества сорняков в посевах в среднем по фонам и вариантам обработки семян (табл. 18) также свидетельствует о снижении засоренности от 1 к 3-му фону (на 27,5 шт./м ), а на 4 фоне она увеличилась на 21,7 шт./м .
Из вариантов обработки семян наибольшее преимущество имеет 4-ый — применение комплексоната Zn, где количество сорняков снизилось на 18,3 шт./м (10 %). В 5 и 6 вариантах оно увеличилось на 14,0 и 2,3 шт./м .
Корреляционный анализ показал слабую обратную зависимость урожая зерна от количества сорной растительности в расчете на 1 м (г=0,38),было получено уравнение регрессии: У = 208,04 - 2,14Х, при 1факт= 3,14; t05=2,63; F Факт = 11,61; Fo5 = 2,68.
Потери урожая - итоговый показатель фитосанитарного состояния посева. Учет потерь урожая в течение ряда лет позволяет оценить эффективность защиты растений и установить тенденцию изучения потерь при многолетнем применении той или иной защиты растений (Танский, Левитин, Ишкова, Кондратенко, 1999). Потери урожая от засоренности посевов определяли по методике Всероссийского НИИ защиты растений (Танский и др., 1999), которая основана на количественном учете сорняков.
В виду использования в методике расчета потерь количественных показателей засоренности, тенденции их изменения в зависимости от уровня минерального питания в варианта обработки семян микроэлементами, были аналогичны изменениям засоренности. г c jtau / _ос п, —- В целом потери урожая от сорняков были высокими и колебались от 17,4 до 44,6%, что, в конечном счете, не позволило достичь запрограммированных уровней урожая. Наибольшие потери урожая от сорняков отмечены в 2004/2005 г. - 38,0 %, а от удобрений - на 4 фоне (38,2%). Наибольшие потери наблюдались в варианте с обработкой семян комплексом комплексонатов Zn и Си + В на 1 фоне — 28,6 % и в варианте с обработкой семян солью В на 2 фоне - 28,7 %. В среднем по фонам наибольшие потери урожая от сорняков были в 1, 5 и 6 вариантах и составили 35,8-36,1 % (табл. 19).
Изменение сырой массц сорняков не происходило закономерно изменению их количественного показателя. Наибольшая сырая масса сорняков, как и их количество, наблюдалась в 2004/2005 г. и составила в среднем по фонам 151,2 г/м , а наименьшая - в 2006/2007 г. - 121,1 r/Mz (табл. 20).
В среднем за годы исследований использование для обработки семян микроэлемента Zn и комплексоната Zn + В привело к формированию наибольшей вегетативной массы сорной растительности, она была практически равна и составляла 160,08 и 160,23 г/м соответственно и превышала контроль на 36,6 и 36,8 г/м (35,4 и 35,6 % в сравнении с 1 фоном.
Наименьшим данный показатель был в 3 варианте при обработке семян микроэлементом В, при этом снижение сырой массы сорняков составило 5,9 г/м по отношению к контролю на 1 фоне (5,7 %).
Корреляционная зависимость конечной продуктивности посевов от показателей фотосинтетическои деятельности и элементов структуры урожая
Урожай создается в процессе фотосинтеза. Интенсивность и продуктивность этого процесса зависит от формирования оптимальных параметров посева: площади листьев, листового фотосинтетического потенциала. Многими исследованиями доказана тесная взаимозависимость урожайности и максимальной, средней площади листьев, ФПП у зерновых культур (Тооминг, 1979; Усанова, 1999; Луговкин, 2004; Третьякова, 2009; Тисленко, 2011 и др).
При программировании важно выявить простые и сложные регрессионные модели урожайности, показывающие количественные связи наиболее важных факторов её формирования с конечной продуктивностью разных посевов. В этих целях нами проведен корреляционно-регрессионный анализ зависимости урожаев зерна и сухой фитомассы от отдельных показателей (простая корреляция) и комплекса показателей (множественная корреляция) фотосинтетической деятельности и структуры урожая. В таблицах и уравнениях регрессии в качестве характеристик результативной переменной даны общие (R), а для аргументов - парные и частные коэффициенты корреляции (г) и детерминации (D и d). Надежность уравнений характеризуется критерием Фишера (F), а достоверность коэффициентов корреляции и регрессии - критериями Стьюдента (Т и t) (Усанова, 1999).
Результаты проведения простой корреляции (табл. 37) выявили наиболее сильную зависимость урожая зерна (У1) озимой пшеницы от ФПП, густоты стояния и продуктивного стеблестоя, коэффициенты корреляции равняются соответственно 0,70; 0,554 и 0,649 при высоких значениях F и t. Уравнение регрессии (2), (4) и (5) надежны и их можно использовать при программировании.
Выявлена также сильная зависимость урожая зерна от массы 1000 зерен, г=0,71 при факт = 71,23, F05 = 2,68; 1факт = 8,44, t05 = 2,63. Уравнение регрессии (6) надежно.
Урожай сухой фитомассы У2 также находится в наиболее тесной связи с ФПП, г = 0,851 при F факт = 183,51, t факт = 13,54.
В результате множественного корреляционно - регрессионного анализа получены модели урожая зерна (Уі), сухой фитомассы (У2), включающие показатели фотосинтетической деятельности посева и структуры урожая. У, = 0,0016Х2 - 0,2149Х, + 0,018Х3 + 28,5217Х4 + 0,033Х5 + 6,1651 (13), при R = 0.9344, D = 87,31 %, Бфакт = 24,7731.
Значения Т - Стьюдента для независимых переменных (X] Х5) равняются: -0,71; 0,93; 2,43; 2,33; 0,13; частные коэффициенты корреляции соответственно: -0,396; 0,142; 0,827; 0,534; -0,06, где независимые переменные обозначают: XI - максимальная площадь листьев посева в тыс м2/га, Х2 - средняя площадь листьев посева в тыс. м2/га, Х3 - ФПП, тыс м2х сутки/га, Х4-Кхоз, Х5-ЧПФ. Частные коэффициенты корреляции (коэффициенты отдельных определений) свидетельствуют о наибольшей роли ФПП в формировании урожая зерна (г = 0,827, d = 68,4 %).
Урожай сухой фитомассы, (У2) также находится в наибольшей связи с ФПП (Х3). Уравнение имеет вид:
У2 = COXj + 2,93Х2 + 0,092Х3 - 59,67Х4 + 7,03Х5 —79,15 (14), при R = 0.9839; D = 96,8%; Рфакт= 108,96.
Значение Т - Стьюдента для независимых переменных (XI Х5) равняются: 0,0065; 0,5878; 1,6445; -1,9709; 15,0459, а частные коэффициенты корреляции: 0,0; 0,467; 0,769; -0,322; 0,514.
Кроме ФПП, большую роль в формировании урожая сухой фитомассы имеет ЧПФ, г = 0,517, при высоком значении t = 15,05.
Из элементов структуры урожая в накоплении урожая зерна большая роль принадлежит озерненности колоса (Хб) (табл. 38).
Уравнение регрессии (модель урожая) имеет вид: У! = 0,0002Х2 - 0,0017Xi + 0,032Х3 - 16,8365Х4 + 1,0499Х5 + 1,0199Х6 37,1732 (15) при R = 0,7688, D = 59,11.
Таким образом, в формировании урожайности озимой пшеницы наибольшая роль принадлежит фотосинтетическому потенциалу посева (ФГШ), густоте стояния и продуктивному стеблестою, массе 1000 зерен и озерненности колоса. Простые уравнения регрессии (2), (5), (6), (12) и множественные - (13) и (14) можно использовать при программировании урожайности озимой пшеницы.
