Содержание к диссертации
Введение
1. Выбор предшественника, обработка почвы, применение средств химизации с учётом биологических особенностей озимой пшеницы 9
2. Условия, объект и методика проведения исследований 34
2.1 Условия проведения исследований
2.1.1 Почвенно-климатические условия 34
2.1.2 Метеорологические условия в годы проведения исследований 38
2.2 Объект и методика проведения исследований 43
2.2.1 Объект исследований и схема опыта 43
2.2.2 Агротехника в опыте 45
2.2.3 Методика проведения исследований 46
3. Агрофизические условия, влагообеспеченность и питательный режим почвы в посевах озимой пшеницы в зависимости от системы обработки почвы и применения средств химизации 50
3.1 Агрегатный состав и плотность почвы 50
3.2 Водный режим почвы и водопотребление культуры 60
3.3 Биологическая активность и питательный режим почвы 69
3.3.1 Биологическая активность почвы 69
3.3.2 Питательный режим почвы 72
4. Фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы в зависимости от системы обработки почвы и применения средств химизации 84
4.1 Засорённость посевов озимой пшеницы 84
4.2 Развитие и вредоносность листостебельных заболеваний 92
5. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от системы обработки почвы и применения средств химизации 97
5.1 Особенности формирования посевов и структура урожая 97
5.2 Урожайность зерна 101
5.3 Качество зерна 105
6. Экономическая и биоэнергетическая эффективность технологий возделывания озимой пшеницы 109
6.1 Экономическая эффективность 109
6.2 Биоэнергетическая эффективность 112
Общие выводы 117
Предложения производству 121
Библиографический список 122
Приложения
- Выбор предшественника, обработка почвы, применение средств химизации с учётом биологических особенностей озимой пшеницы
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Водный режим почвы и водопотребление культуры
- Развитие и вредоносность листостебельных заболеваний
Введение к работе
Актуальность темы. В условиях недостаточного ресурсного обеспечения большинства сельскохозяйственных предприятий, едва ли не единственным средством повышения урожайности, качества и стабильности производства зерна является паровое поле. Несмотря на негативные моменты, связанные с парованием, в том числе задержкой возврата вложенных средств как минимум на год - роль парового поля незаменима. Пары должны восприниматься как важнейшее средство интенсификации растениеводческой отрасли, обеспечивающее возможность коренного улучшения фитосанитарного состояния почвы, накопления влаги, нитратного азота, внесения органических удобрений и мелиорантов.
Одним из путей повышения эффективности пара является расширение посевов озимых зерновых культур, обеспечивающих более высокий уровень урожайности зерна. Возделывание озимой пшеницы в условиях Западной Сибири позволяет значительно сгладить напряженность полевых работ в весенний и уборочный периоды. Культура созревает на 20-30 дней раньше яровых зерновых культур. Это дает возможность проводить уборку при благоприятных летних погодных условиях, снизить затраты на сушку зерна, иметь раннюю зябь.
При возделывании озимой пшеницы возможно снижение и отказ от применения некоторых средств химизации, что может позитивно сказаться на экологии региона .и качестве продукции. Получение максимальной экономической выгоды с гектара пашни и выращивание экологически чистой продукции в лесостепной зоне Западной Сибири является приоритетной задачей.
В связи с этим совершенствование технологии возделывания озимой пшеницы в условиях лесостепной зоны на основе ресурсосберегающей обработки почвы и ограниченного применения средств химизации имеет большое теоретическое и практическое значение.
Цель исследований - выявить эффективные системы ресурсосберегающей обработки почвы и применения средств химизации при возделывании озимой пшеницы по кулисном пару, обеспечивающие воспроизводство плодородия почвы, повышение урожайности и качества зерна в условиях южной лесостепи Западной Сибири.
Задачи исследований:
изучить влияние систем основной обработки пара на агрофизические свойства, водный и питательный режимы почвы;
определить фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы при применении различных систем обработки пара и средств химизации;
изучить влияние различных систем обработки пара и средств химизации на формирование урожайности и качества зерна озимой пшеницы;
дать экономическую и биоэнергетическую оцешгу технологий возделывания озимой пшеницы.
Научная новизна работы. Впервые в южной лесостепи Западной Сибири на основе комплексной оценки технологии возделывания озимой пшеницы разработана система ресурсосберегающей обработки почвы в кулисном пару и обоснованного применения средств химизации, обеспечивающая воспроизводство плодородия почвы, повышение урожайности, её стабильности и качества зерна культуры. Выявлена прямая взаимосвязь влагообеспеченности почвы, засоренности посевов в зависимости от системы обработки кулисного пара и применения средств химизации, с урожайностью и качеством зерна озимой пшеницы. Показано фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы в зависимости от системы обработки пара и применяемых средств химизации. Установлена высокая экономическая и биоэнергетическая эффективность технологий возделывания озимой пшеницы с применением ресурсосберегающих систем обработки почвы в паровом поле и гербицидов в посевах.
На защиту выносится:
система ресурсосберегающей обработки почвы в кулисном пару и обоснованного применение средств химизации при возделывании озимой пшеницы в южной лесостепи Западной Сибири.
Практическая значимость и реализация результатов исследований.
Использование результатов исследований по разработке элементов технологии возделывания озимой пшеницы, позволит стабилизировать и повысить производство высококачественного зерна. Внедрение ресурсосберегающих технологий при подготовке пара позволяет улучшить структуру и оптимизировать плотность почвы, накопить к посеву больше продуктивной влаги в почве, и как следствие, повысить ее устойчивость к эрозионным процессам. Кроме того, минимизация обработки почвы в сочетании с обоснованным применением средств химизации позволит снизить себестоимость производства зерна, затраты труда и повысить экономическую эффективность.
Рекомендуемая технология возделывания озимой пшеницы внедрена в 2008-2009 гг. в ГУСХП ОПХ «Омское» Омского района и ООО «Соляное» Черлакского района Омской области на площади 102 и 600 га соответственно. Прибавка урожайности зерна озимой пшеницы сорта Омская 4, возделываемого по рекомендуемой технологии, составила 0,94 и 0,88 т/га, чистый доход - 1375 и 2372 руб/га, рентабельность - 75 и 91 %, а при используемой в хозяйстве технологии - 1063 и 1840 руб./га, 57 и 67 % соответственно.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международной научно-практической конференции в ОмПТУ (Омск, 2008г.), на международном научно-техническом форуме в ОмГАУ (Омск, 2009г.), конференции ППС и аспирантов ОмГАУ (Омск, 2010г.), на Всероссийском конкурсе на лучшую работу среди молодых ученых (Новосибирск, 2009г.; Москва, 2009г.), на заседании НТС отдела земледелия и кормопроизводства СибНИИСХ (Омск, 2007г.) и опубликованы в пяти работах общим
объемом 1,1 пл., в том числе две работы опубликованы в ведущих рецензируемых научных журналах.
Объём и структура диссертации. Работа изложена на 170 страницах и состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, содержит 17 таблиц, 6 рисунков и 30 приложений. Библиографический список включает 183 наименования, в т.ч. три зарубежных авторов.
Исследования проводились в 2006-2009 гг. в стационарном опыте лаборатории земледелия чернозёмной лесостепи ГНУ СибНИИСХ, который расположен в южной лесостепи Омской области.
Погодные условия в годы исследований были в целом благоприятными для перезимовки, роста и развития озимой пшеницы и получения высокой для региона урожайности зерна. Период активной вегетации культуры в 2006-2007 гг. был жарким с избыточным увлажнением, ГТК за этот период составил 1,53; в 2007-2008 гг. он был жарким и умеренно влажным, с неравномерным распределением осадков в течение вегетации, ГТК = 1,35; в 2008-2009 гг. -теплым и умеренно влажным, ГТК =1,21.
Почва опытного участка - лугово-черноземная среднемощная среднегумусовая среднесуглинистая. Содержание гумуса 6-8%, рН-6,4. Имеет благоприятные водно-физические свойства.
Объект исследования - система: почва - агрометеорологические условия -агрофитоценоз с озимой пшеницей. Изучались зависимости, условия и особенности процессов, протекающих в почве и воздействующие на растения озимой пшеницы при разных системах обработки почвы, при систематическом комплексном применении средств химизации и отдельно составляющих их компонентов (фосфорные удобрения, гербициды, азотная подкормка, фунгициды, ретарданты).
Исследования осуществлялись в двухфакторном стационарном опыте, который включал три варианта систем обработки кулисного пара:
Отвальный (вспашка на глубину 20-22 см, пар черный);
Нулевой (основная обработка почвы заменяется обработкой
общеистребительным гербицидом, пар ранний);
3. Плоскорезкый (плоскорезная обработка на 10-12 см, пар ранний).
Для изучения эффективности средств химизации на делянки с вариантами обработки почвы налагались варианты химизации:
Контроль (без средств химизации - К);
Гербициды (Г);
Гербициды + удобрения (основное внесение - Г+У);
Гербициды + удобрения + фунгициды (Г+У+Ф);
Гербициды + удобрения + фунгициды + азотная подкормка (Г+У+Ф+N);
Гербициды + удобрения + фунгициды + азотная подкормка + ретарданты (комплексная химизация - КХ).
Площадь делянки по фактору обработки (А) равна 2156 м2 (14x154); площадь делянки по фактору химизации (В) равна 924 м2 (42x22); площадь первичной делянки 308 м (14x22). Размещение вариантов в повторениях систематическое:, в два яруса. Повторносте опыта - четырехкратная.
При отвальной системе обработки почвы основная обработка - вспашка на глубину 20-22 см, проводилась плугом ПН-4-35 осенью после уборки яровой пшеницы. При нулевой системе обработки почвы, основная обработка не проводилась, она заменялась обработкой общеистребительным гербицидом Ураган-форте. При плоскорезной системе обработки основная обработка -плоскорезная на глубину 10-12 см проводилась в начале июня культиватором «Степняк».
Весной, при наступлении физической спелости почвы, «закрытие влаги» по стерневым фонам проводили игольчатыми боронами БИГ-ЗА, по отвальному - зубовыми боронами БЗТС-1,0 в два следа. В период ухода за паром по вариантам с отвальной и плоскорезной обработками проводили три обработки почвы культиватором «Степняк» с цепью-катком на глубину 6-7 см, в варианте с нулевой обработкой - две обработки. Однострочные кулисы из горчицы сизой высевали 18-22 июля сеялкой СКП-2,1 с расстоянием между кулисами 4,2 мегра.
В опытах высевался районированный сорт озимой пшеницы Омская 4 селекции СибНИИСХ. Посев производили в третьей декаде августа (23-25) сеялкой-культиватором полосного посева СКП-2,1 с последующим дополнительным прикатьгоанием кольчато-шпоровым катком ЗККШ-6А. Норма высева 5 млн. всхожих зерен на 1га.
Система удобрений включала: основное внесение - фосфорные удобрения в дозе Pgo и подкормку азотом в дозе N4o- Двойной суперфосфат вносили в паровом поле при посеве кулис сеялкой СКП-2,1. Аммиачную селитру - весной в период отрастания культуры.
В посевах озимой пшеницы в фазу полного кущения весной применяли гербицид Секатор (0,15 кг/га); в фазу выхода в трубку - ретардант ССС (1 л/га) и фунгицид Фалькон (0,6 л/га) при первых признаках листостеблевых инфекций. Средства защиты растений и ретардант вносили с помощью штангового опрыскивателя ОП-2000 с нормой расхода воды 200 л/га.
Уборку урожая зерна проводили однофазным способом комбайном «Сампо-130», учетная площадь делянки - 27,5 м2. Вся солома в стационарном опыте измельчалась комбайном при уборке и разбрасывалась по полю.
Наблюдения и учеты проводили по общепринятым методикам. Влажность почвы - весовым методом в слое 0 - 100 см в начале парования, после посева озимой пшеницы, перед уходом ее в зиму, в фазу выхода в трубку, и после уборки. Содержание элементов питания в почве - в смешанных образцах, отобранных одновременно с образцами на влажность. Р2О5 и КгО в слое почвы 0-20 см, N-NO3 в слое 0-100 см. Содержание нитратного азота определяли по Грандваль-Ляжу, подвижного фосфора и обменного калия - из одной вытяжки по Чирикову. Учет засоренности посевов озимой пшеницы - по
методике СибНИИСХ (Сорняки, гербициды и урожай: метод, рекомендации. Новосибирск : изд-во Новосиб. с.-х. ин-та. 1977. 44 с). Фенологические наблюдения, учёт густоты стояния растений - по методике ГСИ (Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М, 1985. 269 с). Урожайность зерна приведена к 100%-й чистоте и 14%-й влажности. Математическая обработка данных проведена по Б.А. Доспехову (Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. М : Колос, 1985. 345 с). Биоэнергетическая оценка - по методике Ю.И. Ермохина, А.Ф. Неклюдова (Ермохин Ю.И, Неклюдов А.Ф. Экономическая и биоэнергетическая оценка применения удобрений: метод, рекомендации. Омск: ОмГАУ, 1994.43 с).
Выбор предшественника, обработка почвы, применение средств химизации с учётом биологических особенностей озимой пшеницы
Озимая пшеница принадлежит к числу наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. Зерно богато клейковинными белками и другими ценными веществами, поэтому оно широко используется для продовольственных целей, в особенности в хлебопечении и кондитерской промышленности, а также для производства крупы, макарон, вермишели и других продуктов.
Наличие озимых культур уменьшает напряжение в полевых работах за счет переноса сроков их посева и раннего созревания, особенно это важно в годы с неблагоприятной дождливой осенью (Неклюдов А.Ф. Севообороты - основа урожая / Неклюдов А.Ф. Омск : ОМОКСАР, 1998. С. 34-37; Мухордов Е.Г. Озимым нужна помощь. 18 с).
Озимая пшеница — культура умеренного климата (Носатовский А.И. Пшеница. М. : Колос, 1965. 568 с). Для нормального развития растений осенью сумма эффективных температур от всходов до прекращения осенней вегетации должна составлять 400-500С. Озимые, посеянные в оптимальные сроки, при наличии соответствующих условий быстро всходят, через 15-20 дней начинают куститься, развивать вторичную корневую систему. Накопление Сахаров (первая фаза закалки) лучше всего протекает при температуре днем 8-15С с понижением ночью до 0С. Обезвоживание тканей (вторая фаза) хорошо проходит при минус 2..5 С (Зиганшин А.А., Шарифуллин Л.Р. Озимая рожь. М. : Россельхозиздат, 1981. С. 18-27).
В зимне-весенний период озимая пшеница чувствительна к низким температурам и резким ее колебаниям. Очень опасны колебания температуры ранней весной, когда днем она поднимается до 10С , а ночью снижается до -10С. Без снега озимая пшеница гибнет при температуре -16-18С.
Весеннее отрастание, хотя и медленно, но начинается при температуре 2-3С. Рост и развитие лучше всего идут при умеренной температуре (4-5С). Кущение озимой пшеницы чаще заканчивается осенью, но иногда оно продолжается и весной. Корневая система развивается очень быстро. К концу кущения корни проникают на глубину до 1 м. Благодаря интенсивному развитию осенью растения уходят в зиму достаточно окрепшими. Весной они быстро трогаются в рост, в дальнейшем обычно хорошо развиваются, сильно заглушая сорняки.
Для озимой пшеницы характерен быстрый рост в высоту. Перед колошением приросты бывают наибольшими, достигая 5 см в сутки. При загущенном посеве, а также при избытке влаги и азотного питания растения часто полегают. Период вегетации длится 240-320 дней (Вавилов П.П. Гриценко В. В. Растениеводство / М. : Колос, 1979. С. 53-59).
Наиболее высокие и устойчивые урожаи культура дает на плодородных, достаточно влажных и чистых от сорняков черноземах (Вавилов ПП Гриценко В. В. Растениеводство. С. 53-59; Зиганшин А.А., Шарифуллин Л.Р. Озимая рожь. С. 18-27)..
Почвенно-климатические условия южной лесостепи Западной Сибири позволяют возделывать озимую пшеницу. Попытки выращивания озимой пшеницы в Сибири по парам предпринимали более чем 100 лет тому назад переселенцы с Украины и из центральных областей России. На первом в Сибири опытном поле под Омском, агрономы Щербаков и Обухов в 30-х годах 19 века проводили опыты по возделыванию озимой пшеницы. Затем на протяжении столетия многие ученые и практики неоднократно с переменным успехом возвращались к культуре озимой пшеницы. Как известно озимая пшеница в Сибири так и не получила широкого распространения. Главная причина неудач состояла в том, что не удавалось создать для озимой пшеницы надежные условия для ее перезимовки. Поэтому был сделан вывод, что озимая пшеница не может здесь успешно культивироваться (Журавлев М.З. Культура озимой пшеницы в Западной Сибири. Сибкрайиздат, Новосибирск, 1930. С. 15-18).
На Омском опытном поле по парам, в том числе и с проведением снегозадержания, возделывание озимой пшеницы не имело успеха. Его руководитель Л.А. Сладков в начале 20-го столетия, наряду со снегозадержанием, утеплял всходы пшеницы толстым слоем соломы, но и эта работа и более поздние опыты СибНИИСХоза по возделывания озимой пшеницы, также оказались безуспешными. Опытные посевы озимой пшеницы производились на незначительных площадях, а после гибели ее вынужденно прекращали.
В Северном Казахстане (Шортандинская опытная станция) пытались разрешить проблему перезимовки озимой пшеницы на основе бороздкового посева, пологая что бороздки заносятся снегом и это должно обеспечивать хорошую перезимовку растений. Однако при бороздковом посеве отмечалась гибель озимых растений от вымокания, от ледяной корки и других причин.
Были испробованы все известные науке и практике агроприемы. В итоге исследователи стали считать проблему озимой пшеницы не столько вопросом агротехники, сколько вопрос селекции (Высокое Г.П. Подготовка семян к посеву : Лекция третья. Омск, 1947. 18 с; Высокое Г.П. Подготовка семян к посеву в Сибири. Омск, 1948. 63 с). Однако посевы межсортовых гибридов культуры по черному пару погибали полностью.
Наряду с попытками создать более морозоустойчивые сорта велись поиски новых приемов агротехники, среди которых особое внимание было уделено посеву озимой пшеницы по необработанной стерне (Ясинский М.А. Озимая пшеница в Зауралье и Западной Сибири. Челябинск, 1941. 208 с).
В условиях засушливого климата и суровой зимы Западной Сибири для сохранения посевов озимой пшеницы испытывались кулисные пары (Журавлев М.З. Устойчивость сортов озимой пшеницы против вымерзания в условиях Западной Сибири. Ж. «Пути сельского хозяйства». Науч. орган НКЗ и ТСХА, 10 (52), М, 1929. С 14-16; Журавлев М.З. Культура озимой пшеницы в Западной Сибири. С. 15-18; Высокое Г.П. Подготовка семян к посеву: Лекция третья. С. 18; Высокое Г.П. Подготовка семян к посеву в Сибири. С. 63; Богомягков СТ. Озимая пшеница на Алтае. Барнаул, Алт. кн. изд., 1968. 40 с). Установлено, что кулисы способствуют лучшему накоплению зимних осадков и хорошей перезимовки культуры.
На основании полученных данных для благоприятной перезимовки озимых в Сибири необходим снежный покров в 40-60 см, при условии раннего снегозадержания (Журавлев М.З. Культура озимой пшеницы в Западной Сибири. С. 15-18; Журавлев М.З. Снегозадержание - надежное средство получения высокого урожая. Омск, 1951. 17 с; Шульгин A.M. Почвенный климат и снегозадержание. М., 1964. С. 12). Однако в Омской области снежный покров не превышает 30-40 см в северной лесостепи и 20-25 в южной лесостепи, а в степи и того меньше (Иванов В.К. Климат Омской области. Омск : ОмГИЗ, 1947. 30 с).
Метеорологические условия в годы проведения исследований
Почвенный покров пахотных земель зоны южной лесостепи представлен в основном черноземами, выщелоченными и обыкновенными и лугово-черноземными почвами, главным образом среднего и тяжелого гранулометрического состава. Лугово-черноземные почвы являются полугидроморфными аналогами обыкновенных чернозёмов, сформировавшиеся при уровне грунтовых вод 3-6 м или при дополнительном поверхностном увлажнении на слабо-дренированных пространствах, иногда в комплексе с солонцами и солодями. Лугово-черноземные почвы широко используются в сельском хозяйстве, 89 % их введено в пашню (Мищенко Л.Н. Почвы Омской области и их сельскохозяйственное использование: Учеб. пособие/ JUrh Мищенко. - Омск: ОмСХИ, 1991.-С. 74-80).
Агрономическая оценка лугово-черноземных почв зависит от погодных условий: в нормальные по увлажнению годы они не уступают по плодородию черноземам, в сухие - урожай может оказаться выше, в холодные — ниже. Как правило, лугово-черноземные почвы среднегумусовые с содержанием гумуса в горизонте А„ах 6-8 %. В лесостепной зоне почвы более гумусированы, к югу с нарастанием дефицита влаги, с уменьшением глубины промачивания снижается и процент гумуса.
Отличительной чертой омских почв является высокий процент фракции крупной пыли и мелкого песка, придающих этим почвам удовлетворительную водопроницаемость. Наличие в профиле глинистых прослоек значительно ухудшает фильтрационные свойства почв. Тенденция к накоплению фракции ила, физической глины (прибавка в 10-30 % по отношению к породе) наиболее часто проявляется в солонцеватых и солончаковых разностях. Благодаря высокой гумусированности и микрооструктуренности, почвы тяжелого гранулометрического состава обладают повышенной влагоемкостью, хорошей водоотда чей, средней водопроницаемостью и относительно невысоким процентом связанной воды.
Опытно-производственное хозяйство «Омское» СибНИИСХа на полях которого заложен полевой опыт, геоморфологически расположено в области четвертичных элювиальных равнин. Почвообразующие породы представлены палево-бурыми тяжёлыми суглинками и глинами, содержат карбонаты в пределах от 9 до 12%(СОг).
Приведённое описание разреза на участке типично для данной территории. Характеризуются сравнительно глубоким залеганием карбонатов кальция, вскипает от НС1 с 59 см, оглеение со 170 см, грунтовая вода - 3,7 м. Гранулометрический состав почвы изменяется по профилю: от среднесуглинистого до тяжелосуглинистого. Гумус слабо минерализован, в его составе преобладают гуминовые кислоты. Основная доля общего гумуса приходится на верхний полуметровый слой, в котором сосредоточено 80 % от запасов метрового слоя и составляет 325 т/га. Сумма обменных катионов зависит от гранулометрического состава, количества гумуса и варьирует в пределах 35-50 мг-экв на 100 г почвы, заметно уменьшаясь книзу. В составе катионов преобладает кальций (85-90 %), магний (10-15 % от общей емкости), натрия практически нет.
Территория участка представляет собой микрорельефную равнину со слабым уклоном к реке Иртыш. Около 15 % территории участка занято лесополосами. Климат южной части Западной Сибири типично континентальный с продолжительной зимой и коротким летом с поздними весенними и ранними осенними заморозками. На территорию Западно-Сибирской низменности свободно вторгаются холодные арктические и тёплые, сухие из пустынь и степей Казахстана и Средней Азии, воздушные массы. Неустойчивость погодных явлений — отличительная черта климата лесостепной зоны Западной Сибири.
Лимитирующим фактором жизни растений в засушливых условиях юга Омской области является влага. Из общего количества осеннее - зимних осадков аккумулируется в среднем около 30 %, на поверхностный сток теряется 10-15 %, на физическое испарение -55-60 %.
Продолжительность безморозного периода 116 дней. Средняя годовая температура воздуха составляет в среднем 0,3 С, самого теплого месяца (июль) - +19,4 С, а самого холодного (январь) - -18,2 С.
Характерным показателем условий лесостепи является холодная и суровая зима, жаркое лето, ветреная и сухая весна, непродолжительная осень, короткий безморозный период, резкие колебания температуры по месяцам и периодам суток. Наиболее резкие перепады случаются весной и осенью. Переход температуры воздуха «через ноль» наступает в среднем в двадцатых числах октября, а весной 12-15 апреля. Следовательно, продолжительность периодов с температурой выше и ниже нуля примерно одинаково и,составляет 183 дня.
Переход температуры через отметку +5 С считается весной началом вегетации холодостойких культур, а осенью прекращением. Осуществляется этот переход весной в последней пятидневке апреля, осенью в начале октября.
В черноземной зоне снежный покров на полях редко достигает высоты 30 см. Характер его залегания зависит в значительной степени от скорости ветра и условий местности. Зима длится около 5 месяцев. От характера снежного покрова в значительной степени зависит развитие озимых культур. В весенний период он предопределяет запасы влаги, температуру и время оттаивания почвы. Появление снежного покрова происходит в третьей декаде октября, устойчивый снежный покров образуется в I-II декаде ноября.
Среднегодовое количество осадков в южной лесостепи Омской области 355 мм, их распределение крайне неравномерное в течение года. В зимние месяцы выпадает 20-25 %, а летом - 50-65 %. Годовой максимум в июле 60-70 мм, минимум - с января по март (8-10 мм). Несмотря на то, что основное количест во осадков выпадает в летнее время, расход влаги на физическое испарение в этот период превышает сумму выпадающих осадков, ГТК = 0,8-1,0.
За время проведения опытов метеорологические условия по данным Омской гидрометеостанции (ОГМС, Омск) характеризовались существенными колебаниями. Погодные показатели 2006 года в среднем за вегетацию приближались к средним многолетним (таблица 2.2, приложения 1, 2).
Сумма осадков за период парования пара (I декада мая - III декада августа) составила 204 мм или 93 % от среднемноголетнего значения, при этом температура периода выше нормы на 1,6 С. В августе преобладала теплая дождливая погода. Сентябрь характеризовался теплой погодой с недобором осадков. В октябре преобладала также теплая, с большим количеством осадков - 170 % от нормы, погода. За период посев - уход в зиму озимой пшеницы осадков выпало 65 мм, что меньше среднемноголетнего значения на 1 %, при более высокой на 1,6 С температуре.
В целом, вегетационный период 2006 г. характеризовался следующими особенностями: теплая и засушливая весна, сменившаяся умеренно тёплым и достаточно увлажнённым летом, с теплой и умеренно сухой осенью, то есть были благоприятные для получения полноценных всходов и осенней вегетации озимых культур.
Водный режим почвы и водопотребление культуры
Одним из основных лимитирующих факторов получения высоких и стабильных урожаев озимой пшеницы в лесостепи Западной Сибири являются недостаточно удовлетворительные условия перезимовки и недостаточная влагообеспеченность. Вода — является вторым лимитирующим фактором, после условий перезимовки, получения высоких и стабильных урожаев озимых зерновых культур.
Исследованием водного режима, накоплению и рациональному использованию влаги в засушливых условиях Западной Сибири занимались М.З. Журавлёв (Водный режим чернозема лесостепи Западной Сибири. Тр. Ом. с.-х. ин-та. 1959. т.36. С.52-56); В.И. Малышев (Способы осенней обработки среднемощного чернозёма в лесостепи Омской области : автореф. дис.... канд. с.-х. наук : 06. 01. 01. / Малышев В.И. Омск, 1967. 25 с); Ю.Б. Мощенко (Использование гидрологических ресурсов степного земледелия Западной Сибири для получения стабильных урожаев яровой пшеницы. / Ю.Б. Мощенко // Докл. ВАСХНИЛ. 1983. №1. С. 10-11); В.Н. Слесарев (Водно-физические свойства и водопроницаемость выщелоченного чернозёма Прииртышья. С. 17-21); В.Г. Холмов (Интенсивные технологии - основа увеличения продуктивности пашни, повышения плодородия почв / В.Г. Холмов //Материалы науч-практич. конференции. «Использование научно-технического прогресса в земледелии с учётом экологической сбалансированности». Омск, 1990. С.72-81); В.Л. Ершов (Минимальная обработка почвы под твёрдую пшеницу в южной части лесостепи Западной Сибири: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.01. / Ершов В.Л. Омск, 1987. 16 с); А.Г. Щитов (Эффективность чистого и занятого пара в севооборотах при различных способах основной обработки почвы в зоне южной лесостепи Западной Сибири : автореф. дис... канд. с.-х. наук : 06. 01. 01. / Щитов А.Г. Омск, 1989. 16 с). Из общего количества осенне-зимних осадков аккумулируется в среднем около ЗО %, на поверхностный сток теряется 10-15 %, на физическое испарение 55-60 %. Потери их в степной и лесостепной зонах составляют около 80-120 мм, что равноценно потерям 8-12 ц/га зерна (Панфилов В.П. Физические свойства и водный режим почв Кулундинской степи. Новосибирск : Наука. Сиб. отд-ние, 1973. 258 с). Озимые частично могут эти осадки использовать.
В засушливые годы и в районах недостаточного увлажнения чистые пары приобретают особенно важное значение, как средство накопления влаги в верхних горизонтах почвы, столь необходимой для высеянных по парам культурных растений. По данным Н.В. Скляднева в среднеувлажненные годы и в случае выпадения осадков за год ниже нормы, сквозного промачивания метрового слоя не обнаруживается (Чистые пары в севооборотах Восточной Сибири // Итоги и задачи изучения севооборотов в с.-х. вузах. М., 1968. С. 71-77). В эти годы чистый пар сохраняет и накапливает влагу. Чистые пары во влажные годы к концу парования не накапливают, а теряют влагу на физическое испарение.
Формирование урожая зависит в большей степени не от общей суммы осадков за год, а от их распределения в течение вегетационного периода (Верига С.А., Разумова Л.А. Почвенная влага. Л. : Гидрометеоиздат, 1973.328 с). По данным Л.П. Лукиной и В.Н. Квартина установлено - наиболее губителен для будущего урожая озимых недостаток влаги в период всходы-кущение, когда ростовые процессы протекают очень интенсивно (Продуктивность озимой пшеницы в различных севооборотных звеньях : Сб. материалов Межд. научно-практической конф., посвященной 50-летию каф. общего земледелия. Пенза: РИО ПГСХА, 2004. 136 с).
При запасах продуктивной влаги в пахотном слое менее 5 мм, как правило, задерживается появление всходов, что отрицательно сказывается на последующем развитии посевов, в том числе на подготовке их к зиме (Зи-ганшин А.А., Шарифуллин Л.Р. Озимая рожь. С. 18-27; Саранин К.И. Беляков И.И. Озимая рожь в Нечерноземье. М. : Россельхозиздат. 1986. 173 с).
Удовлетворительное состояние всходов соответствует запасам влаги 12-15 мм, а отличное наблюдается при влажности, близкой к наименьшей влагоемкости.
Установлено, что при применении средств химизации (удобрения, гербициды) растения экономичнее и производительнее используют имеющиеся запасы влаги. Уничтожая сорняки, гербициды устраняют расход влаги на их транспирацию. Эффективность их зависит от того, какова была засоренность культуры, насколько она снизилась и как повысилась урожайность возделываемой культуры (Милащенко Н.З. Перспективы минимальной обработки / Н.З. Милащенко // Земледелие. 1977. №1. С. 45-47; Стецов Г. Я. Эффективность раздельного и комплексного применения удобрений и гербицидов в зерновом севообороте с занятым паром на выщелоченном чернозёме лесостепи Западной Сибири : дис. ... канд. с.-х. наук : 06.01.01. / Стецов Г .Я. Омск : СибНИИСХ , 1981. 172 с; Холмов В.Г., Юшкевич Л.В. Усвоение зимних осадков в зависимости от технологий подготовки чистого пара в южной лесостепи Западной Сибири // Науч.-техн. бюл. / СИБНИИ сел. хоз-ва. Новосибирск, 1984. Вып.1. С. 3-6).
Применяемые варианты обработки почвы и химизации позволили проанализировать изменение влагообеспеченности почвы. В начале парования (конец мая - I декада июня) наибольшее количество продуктивной влаги было отмечено в варианте с нулевой обработкой почвы по всем горизонтам почвы (таблица 3.5; приложения 5, 7, 9; рисунок 3.3). При сравнении вариант с комплексной химизацией проигрывает контролю по всем слоям почвы на 2-7 мм (4,1-7,4 %). Это связано с большим потреблением влаги предшествующей культурой на данном фоне. В период парования в годы с количеством осадков равным или больше среднемноголетнего значения (2006, 2008) наблюдалось увеличение запасов продуктивной влаги независимо от варианта обработки почвы и химизации.
Развитие и вредоносность листостебельных заболеваний
Воздушно-капельные инфекции поражают надземную часть растений. Основные представители этой группы в посевах озимой пшеницы: септориоз (возбудитель — Septoria tritici); мучнистая роса (возбудитель - Erisiphe graminis); бурая ржавчина (возбудитель - Puccinia graminis); снежная плесень (возбудитель — Fusarium nivale).
Септориоз поражает листья и стебли озимой пшеницы. На листьях и стеблях заболевание проявляется в виде беспорядочно разбросанных кремова-то-светлых, светло-бурых, бурых или слабо выраженных пятен с тёмным ободком, или без ободка. Позднее на них возникают мелкие чёрные точки -это пикниды гриба, служащие для сохранения возбудителя на растительных остатках. Поражённая ткань обесцвечивается и засыхает. На концах колосковых чешуек тёмно-бурые пятна, постепенно увеличиваются, занимая обширную часть поверхности. При этом масса 1000 зёрен заметно снижается, зерно становится щуплое, с низкой всхожестью.
Септориоз проявляется во влажных и тёплых условиях в период выхода в трубку-колошения. Но поскольку эти условия не характерны для зоны южной лесостепи эта инфекция чаще не получает опасного развития в первой половине вегетации. Однако при поражении-растений бурой ржавчиной, мучнистой росой и корневыми гнилями вредоносность септориоза усиливается.
Степень поражения септориозом в годы исследований варьировала от 1,7 до 3,1 %, что меньше порога вредоносности (5 %), на который указывают ряд исследователей (Чулкина В.А., Коняева Н.М., Кузнецова Т.Т. Борьба с болезнями сельскохозяйственных культур в Сибири / М. : Россельхозиздат, 1987. 252 с). Распространение септориоза в посевах варьировало от 43 до 60%. Так как степень поражения и распространённость септориоза находились в узких пределах варьирования чёткой зависимости по вариантам обработки почвы и средств химизации не отмечено (таблица 4.13).
Мучнистая роса преимущественно поражает листья и их влагалища (реже стебли и колосья) и проявляется в виде белого паутинистого налёта. Позднее формируются шарообразные чёрные плодовые тела. Болезнь развивается и распространяется в течение всего вегетационного периода, но наиболее интенсивно в период кущение-выход в трубку. Патоген зимует на посевах озимой пшеницы. Быстрое образование и распространение конидий гриба
Также сильному поражению растений способствуют загущённость посева, большие дозы азотных удобрений. Белые ватообразные подушечки грибницы к периоду налива зерна уплотняются, буреют и на них появляются плодовые тела. Пораженные листья желтеют, засыхают.
В среднем за годы исследований степень поражения культуры мучнистой росой не превышала 0,1 %, что существенно ниже порога вредоносности, и практически не влияла на урожайность культуры.
Бурая листовая ржавчина поражает листья и их влагалища с образованием многочисленных, беспорядочно расположенных или продолговатых ржаво-бурых уредопустул, а затем чёрных телейтопустул, беспорядочно разбросанных в основном по верхней стороне листа. Поражённые листья желтеют и преждевременно отмирают. Развитие болезни усиливается при хорошей перезимовке возбудителя, в тёплую погоду осенью, тёплой весной с частыми дождями и росами. Источниками инфекции осенью служат заражённые расте ния падалицы, ранние посевы пшеницы, дикорастущие мятликовые травы. Весной болезнь возобновляется от мицелия, перезимовавшего на озимой пшенице, или уредоспор, занесённых ветром с других полей. Возможные потери урожая от бурой ржавчины могут превышать 10 %. Минеральные удобрения влияют на устойчивость зерновых колосовых культур к заболеваниям. По обобщённому материалу М.Д. Вронских отмечено положительное влияние азотных удобрений на снижение развития ржавчины и значительном подавлении её развития в вариантах, где применялись фосфорные или полное минеральное удобрение (Влияние технологии возделывания полевых культур на развитие вредителей и болезней / М.Д. Вронских. Кишинёв: Штиинца, 1981.231 с).
В период наблюдений распространение бурой ржавчины в посевах озимой пшеницы не превышало 32 %, при степени поражения растений до 1,8 %. Это ниже порога вредоносности данного заболевания. Тем не менее, отмечается тенденция большего поражения растений озимой пшеницы в варианте с почвозащитными обработками. Это связано с тем, что главным источником возбудителя инфекции являются заражённые пожнивные и корневые растительные остатки яровых культур посевов прошлых лет. Данные наших исследований согласуются с результатами исследований В.А. Чулкиной в отношении более значительного заражения патогеном в вариантах с безотвальными обработками, в сравнении со вспашкой (Борьба с болезнями сельскохозяйственных культур в Сибири. 252 с).
Снежная плесень встречается при неустойчивой погоде в осенне-зимний период. Весной это заболевание проявляется сразу после таяния снега. На листьях образуется белый паутинистый налёт, который со временем приобретает розовый оттенок вследствие спороношения гриба. Источниками инфекции являются почва и семена. В наших исследованиях поражение растений снежной плесенью практически не встречалось.
Таким образом в среднем за годы исследований в отдельности каждая воздушно-капельная инфекция в посевах озимой пшеницы не получила опасного развития. Сорт озимой пшеницы Омская 4 районирован с 2001 года и в настоящее время сохраняет иммунность к комплексу встречающихся болезней. В связи с этим прибавка урожая от применения фунгицидов в среднем была не существенная. Только в 2007 году, вследствие благоприятных погодных условий, наблюдалось сильное распространение мучнистой росы, и после применения фунгицида была получена существенная прибавка урожая, в среднем по вариантам обработки почвы - 9,4 %.
Применение системного фунгицида по первым признакам листосте-бельных инфекций (как правило, это мучнистая роса) позволило подавить развитие патогенов и снизить их вредоносность.
Таким образом, на засорённость посевов озимой пшеницы оказывает влияние система обработки почвы, средства химизации и погодные условия в период парования и вегетации.
Во всех вариантах обработки почвы без применения средств химизации засорённость посевов озимой пшеницы достигала 2,4-3,4 % от общей надземной массы растений агрофитоценоза. В вариантах с использованием гербицидов засорённость посевов характеризуется низкой степенью, и составляет ме- нее 1,5 %. Эта же тенденция отмечается в вариантах с применением гербицидов с удобрениями и при комплексной химизации. В вариантах с применени- , ем гербицида секатор остаются только малолетние двудольные сорняки, в основном зимующие — подмаренник цепкий, смолёвка и вьюнок полевой.
Степень поражения культуры септориозом, бурой ржавчиной и мучнистой росой не превышает порогов вредоносности и слабо зависит от системы обработки почвы. В отдельности все виды воздушно-капельной инфекции не получили в годы исследований существенного развития, о чём свидетельствует несущественная прибавка урожая в вариантах с применением системного фунгицида фалькон, который снизил распространение и развитие патогенов.
