Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Агроэкологические аспекты формирования урожайности и качества зерна озимой мягкой пшеницы (Обзор литературы) 10
1.1 Влияние нормы высева на урожайность и качество зерна 10
1.2 Особенности формирования урожайности при разных сроках посева 16
1.3 Сорт как фактор формирования урожая и качества зерна озимой пшеницы 24
Глава 2 Условия, материал и методика исследования 31
2.1 Почвенно-климатические условия проведения исследования... 31
2.2 Метеорологические условия летней вегетации лет исследования. 33
2.3 Метеорологические условия осенне-зимне-весеннего периода лет исследования 35
2.4 Материал и методика исследования 37
Глава 3 Сортовые особенности формирования урожайности и ее структуры при отличающихся сроках посева и нормах высева 41
3.1 Зависимость урожайности от сорта, срока посева и нормы высева 41
3.2 Структура урожайности при различных сроках посева и нормах высева 51
3.2.1 Густота стояния растений перед уборкой 51
3.2.2 Число зерен в колосе 59
3.2.3 Масса 1000 зерен 67
Глава 4 Влияние срока посева и нормы высева на качество зерна озимой пшеницы 77
4.1 Массовая доля белка в зерне 77
4.2 Содержание клейковины 85
4.3 Общая стекловидность зерна 93
Глава 5 Оценка эффективности возделывания сортов озимой пшеницы в зависимости от срока посева и нормы высева 102
5.1 Биоэнергетическая оценка возделывания озимой пшеницы 102
5.2 Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы... 109
Заключение
- Особенности формирования урожайности при разных сроках посева
- Метеорологические условия осенне-зимне-весеннего периода лет исследования
- Густота стояния растений перед уборкой
- Содержание клейковины
Введение к работе
Актуальность исследований. Продовольственная безопасность является важнейшим фактором стабильности России. Озимая пшеница повышает устойчивость зернового производства и позволяет оптимизировать площади посевов и качество зерна. В отличие от яровой, она эффективнее потребляет влагу, лучше переносит засушливые условия, раньше созревает и дает более высокие урожаи. Значительное содержание белка и углеводов в зерне озимой пшеницы определяет ее широкое применение в хлебопекарном и макаронном производстве.
В совершенствовании технологии возделывания озимой пшеницы важная
роль принадлежит определению оптимальной нормы в конкретных природно-
климатических условиях зоны выращивания. Оптимизация нормы высева дает
возможность повышения рентабельности производства. Выбор оптимального
срока для определенной почвенно-климатической зоны обеспечивает
интенсивный рост растений, высокую резистентность к неблагоприятным факторам среды, стабильную урожайность и улучшенное качество зерна.
Степень разработанности темы. Изучению агротехнических приемов возделывания озимой пшеницы посвящены работы Белякова А.М. (1985), Цыкалова А.Н. (2002), Михайлова В.И. (2004), Полупанова А.П. (2005), Прянишникова А.И. (2006), Кузина А.Г. (2008), Богданова В.А. (2009), Тупицына В.Н. (2009), Овчаренко М.С. (2009), Рузанова А.Ю. (2010), Лазарева В.И. (2015), Лёвкиной К.В. (2015) и др. В Западной Сибири вопросы по изучению технологии возделывания озимой пшеницы нашли свое отражение в трудах Магилы И.Н. (1991), Дорофеева Н.В. и др. (1997, 2000), Капиноса А.И. (1999), Рутца Р.И. (2012) и др. В условиях лесостепной зоны Кузнецкой котловины оценкой урожайности и адаптивности сортов озимой пшеницы занимались Юркеева Н.У. (2002), Пинчук Л.Г., (2011), Мелехина Т.С. (2015).
В резко континентальных почвенно-климатических условиях территории
возделывания повышение урожайности и качества зерна озимой пшеницы
возможно при внедрении адаптированных агротехнических приемов
возделывания, в том числе нормы высева и срока посева.
Цель исследования – разработка обоснованных срока посева и нормы высева сортов озимой мягкой пшеницы, обеспечивающих повышение урожайности и качества зерна в условиях Кузнецкой лесостепи.
Задачи исследований:
– изучить влияние срока посева и нормы высева на урожайность, ее структуру сортов озимой мягкой пшеницы;
– установить взаимосвязи урожайности и ее структуры с
гидротермическими условиями вегетационного и осенне-зимне-весеннего периодов при различных сроках посева и нормах высева;
– изучить зависимость качества зерна от срока посева и нормы высева;
– выявить закономерности взаимосвязей показателей качества зерна озимой пшеницы с гидротермическими условиями вегетационного и осенне-зимне-весеннего периодов при отличающихся сроках посева и нормах высева;
– определить оптимальные срок посева и норму высева сортов озимой мягкой пшеницы;
– провести сравнительную оценку экономической и биоэнергетической эффективности возделывания озимой мягкой пшеницы в зависимости от сортовых особенностей, срока посева и нормы высева.
Научная новизна. В условиях Кузнецкой лесостепи экспериментально обоснована возможность получения агрономически приемлемого, экономически и биоэнергетически рентабельного урожая качественного зерна озимой мягкой пшеницы путем оптимизации нормы высева и срока посева сортов, наиболее адаптированных к изучаемым условиям. Проведена сравнительная оценка сортов озимой пшеницы по урожайности, ее структуре и качеству зерна при отличающихся нормах высева и сроках посева.
Теоретическая значимость. В процессе исследования по изучению сроков посева и норм высева сортов озимой мягкой пшеницы в Кузнецкой лесостепи установлены взаимосвязи урожайности, показателей структуры и качества зерна с гидротермическими условиями вегетационного и осенне-зимне-весеннего периодов на фоне изучаемых норм высева и сроков посева. Определена доля вклада факторов «норма», «срок», «сорт», «гидротермические условия года» в показатели урожайности, её структуры и качества зерна сортов озимой пшеницы. Выявлены закономерности изменчивости показателей урожайности, структуры и качества зерна под влиянием нормы высева и срока посева.
Практическая значимость. На основании исследования изменчивости урожайности, ее структуры и качества зерна озимой пшеницы предложены оптимальные норма высева и срок посева, сорта, позволяющие стабилизировать производство продовольственного зерна за счет более полной реализации генетического потенциала продуктивности, способствующей повышению урожайности и улучшению качества зерна.
Оптимальными по урожайности являются: срок посева – третья декада августа и норма высева – 6,0 млн. всхожих семян на гектар. Наиболее перспективные сорта Омская озимая и Новосибирская 40 обеспечили урожайность 2,84 и 2,74 т/га, превышая сорт стандарт Омская 4 на 8 и 4 %, и формировали зерно с содержанием белка 11,0 и 12,1 %, сырой клейковины 28,2 и 29,4 % соответственно.
Материал, изложенный в диссертационной работе, является научным исследованием, выполненным в рамках темы ВЦИТИС «Агробиоценозы посевов пшеницы в экологических условиях юго-востока Западной Сибири (Кемеровская область)», государственная регистрация № 01 2007 08905 от 01.01.2007 г. ФГБОУ ВО Кемеровский ГСХИ Министерства сельского хозяйства РФ.
Методология и методы исследований. В исследовании использовались методы: эмпирические – наблюдение, описание, измерение и др., теоретические – формализация, аксиомизация и др. Полевые и лабораторные опыты проводили по общепринятым методикам.
Положения, выносимые на защиту:
-
Комплекс агротехнологических приемов возделывания (норма высева, срок посева, сорт) озимой мягкой пшеницы в Кузнецкой лесостепи.
-
Экономическая и биоэнергетическая целесообразность применяемых элементов технологии возделывания озимой пшеницы.
Достоверность результатов работы обеспечена исследованиями,
выполненными в течение трех лет, постановкой необходимого количества опытов, достаточным объемом собранных экспериментальных данных. Выводы подтверждены логическим изложением материала, результатами математической обработки опытных данных.
Апробация работы. Результаты исследований представлены на
Международной научно-практической конференции «Вавиловские чтения-2012»,
г. Саратов, 2012 г.; Международной научно-практической конференции «Наука и
образование в жизни современного общества», г. Тамбов, 2013 г.; XII и XIII
Международной научно-практической конференции «Тенденции
сельскохозяйственного производства в современной России», г. Кемерово, 2013,
2014 гг.; Международной научно-практической конференции «Научное
обеспечение агропромышленного производства», г. Курск, 2014 г.;
XV Международной научно-практической конференции «Современные
тенденции сельскохозяйственного производства в мировой экономике», г. Кемерово, 2016 г.; Инновационном конвенте «Кузбасс: образование, наука, инновации», г. Кемерово, 2016 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 в журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа изложена на 172 страницах машинописного текста, содержит 52 таблицы, 11 рисунков. Список литературы включает 287 наименований, в том числе 27 на иностранных языках.
Личный вклад диссертанта. Соискателем самостоятельно разработан план и программа исследования, проведены полевые учеты, отбор образцов зерна для оценки качественных показателей, анализ структуры урожайности, расчеты, систематизация, обобщение, математическая обработка и интерпретация полученных экспериментальных данных. Совместно с к.с.-х.н. Юркеевой Н.У. и к.с.-х.н. Мелехиной Т.С. проведено изучение сортовой структуры посевов озимой пшеницы [Юркеева, Пинчук, Кондратенко, Грибовская, 2011; Грибовская, Пинчук, Юркеева, 2012; Грибовская, Пинчук, Мелехина, 2016]. Мартынович Т.О. и Пьяных А.В. оказано содействие в математической обработке данных [Пинчук, Грибовская, Мартынович, 2013; Грибовская, Пинчук, Пьяных, 2014].
Особенности формирования урожайности при разных сроках посева
Разнообразие климата и почв, варьирование погодных условий в разные периоды вегетации и годы, внедрение новых сортов требуют изучения технологии возделывания озимой пшеницы и, как следствие, дифференцированного подхода к ее агротехнике [Губанов,1988]. Поэтому выбор оптимальной нормы для конкретных условий региона представляет собой большую практическую значимость и научную актуальность.
Норма высева семян зависит от биологических особенностей сорта, морфологии растений, предшественника, агроклиматических условий зоны возделывания, способа и цели выращивания и является эффективным приемом формирования оптимальной плотности продуктивного стеблестоя [Назранов, 2011].
Главным условием получения высокого урожая озимой пшеницы является обеспеченность ее достаточным количеством питательных веществ во все периоды роста [Зыкин, 2000; Перспективная ресурсосберегающая…, 2009]. Озимая пшеница отличается хорошей кустистостью, поэтому, чем больше площадь питания, тем больше растение даст продуктивных стеблей. Благодаря этому посевы с пониженной нормой при благоприятных условиях по числу продуктивных стеблей не уступают посевам с завышенной нормой.
Изучению оптимальных норм высева посвящены работы ученых-агрономов прошлого столетия [Недокучаев, 1922; Прянишников, 1929; Румянцев, 1932; Болотов, 1952; Константинов, 1963; Ситникова, 1974, 1984; Бородин, 1976; Листопадов, 1980; Ермоленко, 1999 и др., Miller, 1998].
Выявление оптимальных норм высева семян и влияния данного фактора на количество и качество зерна остается актуальным и для современных исследователей [Дорофеев, 2000; Солохина, 2002; Амиров, 2006; Кузин, 2008; Богданов, 2009; Рузанов, 2010 и др.] в связи с внедрением новых сортов и введением культуры в новые условия возделывания.
Исследования М.К. Каюмова (1980) после обобщения экспериментальных материалов привели к выводу о том, что норму высева пшеницы необходимо устанавливать в зависимости от обеспеченности посевов влагой и питательными веществами.
По данным П.К. Иванова (1975), формирование урожая происходит в результате фотосинтетической деятельности листьев, частично стеблей и остей. Поэтому площадь листовой поверхности растений при обеспеченности необходимыми условиями жизни оказывает решающее влияние на урожай пшеницы. Регулирование этой площади достигается главным образом путем установления оптимальной нормы высева семян, улучшением водного и питательного режимов, а также подбором сортов с различной интенсивностью кущения и шириной листовой пластинки. Оптимальная норма высева должна обеспечивать наибольшую площадь листьев в момент их полного развития.
Известно, что при завышенной норме высева происходит обострение конкуренции между растениями за свет, воду и питательные вещества, а также увеличивается полегание и ослабевает иммунитет растений [Шевченко, 2009; Тупицын, 2012].
При изменении площади питания одного растения меняется величина общей и продуктивной кустистости. Так, при загущении посевов продуктивная кустистость значительно уменьшается [Колос, 1971].
Согласно многолетним экспериментальным данным по изучению приемов технологии возделывания озимой пшеницы, увеличение нормы высева приводит к росту количества продуктивных стеблей, что способствует повышению урожайности в целом, но снижению продуктивности отдельных растений. При этом уменьшается продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса 1000 зерен [Годунова, 1964]. Эти факты подтверждают исследования В.И. Михайлова (2004), в результате которых установлено, что в условиях Волгоградской области количество продуктивных стеблей увеличивается при максимальной норме (5 млн. всхожих семян на га), а снижение нормы высева до 1 млн. всхожих семян на га приводит к уменьшению количества продуктивных стеблей в 5 раз.
Teich А.Х., Smid A. (1993) провели исследование по определению оптимальной нормы высева для мягкой белой пшеницы на юго-западе провинции Онтарио, США. При рекомендуемой норме высева 2,4–4,0 млн. всхожих семян на га лучшая урожайность получена при оптимальной норме 4,3 млн. всхожих семян на га. При изучении озимой пшеницы в северной Великой Равнине США в шести из восьми лет оптимальная норма высева составила от 90 до 120 фунтов на акр (от 2,0 до 3,0 млн. всхожих семян на га) [Lafond, 1999].
Как показали исследования влияния норм высева и сроков посева на урожайность и качество зерна озимой твердой пшеницы в подзоне светло-каштановых почв Волгоградской области, в сравнении с нормами 3,0 и 5,0 млн. всхожих семян на га максимальная полевая всхожесть, продуктивная кустистость и урожайность в этих условиях были получены при норме 4,0 млн. всхожих семян на га [Лёвкина, 2015].
Данные разных авторов об оптимальной норме противоречивы. Во-первых, это обусловлено тем, что норма высева – строго зональный, экологический агроприем. Во-вторых, при одинаковых условиях возделывания урожайность каждого сорта зависит от кустистости, продуктивности колоса, массы 1000 зерен и других компонентов продуктивности конкретного сорта [Балашов, 2006; Самофалова, 2008; Филин, 2011].
Снижение нормы высева приводит к изреженности посевов и увеличению засоренности их сорняками. Также возрастает процент неиспользованной площади. К таким выводам пришла О.В. Волынкина (2004) при исследованиях озимой пшеницы в Курганской области.
Снижать норму высева с целью повышения продуктивной кустистости растений озимой пшеницы рекомендовал И.И. Синягин (1975). По его мнению, норма высева может меняться в 1,5–2 раза у разных сортов одной культуры, выращиваемых в одних и тех же условиях.
Метеорологические условия осенне-зимне-весеннего периода лет исследования
Исследования проводились в 2010–2013 гг. в Промышленновском районе Кемеровской области. Согласно почвенно-агрохимическому районированию, эта территория относится к зоне северной лесостепи предгорий юго-востока Западной Сибири [Трофимов, 1975; Хмелев, 1983; Калугин, 1988; Овсянникова, 2004].
Кемеровская область расположена на юго-востоке Западной Сибири, граничит на севере с Томской областью, на западе – с Новосибирской, на востоке – с Красноярским краем и Республикой Хакасия, на юге – с Республикой Алтай и Алтайским краем. Общая площадь территории – 95,7 тыс. км, в том числе 63,5 % территории покрыто лесами, 27,5 % занимают сельскохозяйственные угодья, 9 % – прочие земли [Доклад о состоянии…, 2015].
Расположение Кемеровской области на стыке геоморфологических провинций накладывает отпечаток на ее природные ландшафты, обилие форм рельефа и разнообразие почвенного покрова [Просянникова, 2006]. Кузнецкая котловина характеризуется выщелоченными и оподзоленными почвами, среднемощными и мощными черноземами, северная часть – серыми почвами, горные массивы – дерново-подзолистыми почвами. По функциональному назначению преобладают земли лесного фонда – 56,0 %; на земли сельскохозяйственного назначения приходится 27,8 % [Доклад о состоянии…, 2015]. Центральные степные и лесостепные районы области относятся к наиболее благоприятным по природным условиям для сельскохозяйственного производства. Почвы зоны характеризуются повышенным содержанием гумуса, хорошо структурированы, обладают высоким плодородием, влагоемкостью и благоприятным и тепловыми воздушным режимами для выращивания пшеницы [Анохин, 2006]. По содержанию гумуса, подвижного фосфора и обменного калия их относят к высокоокультуренным [Просянникова, 2004]. Мощность горизонта гумуса более 50 см, колебания по почвенным разновидностям достигают 42–56 см [Подурец, 2008]. Структура почвенного покрова представлена черноземами выщелоченными среднемощными среднегумусными тяжелосуглинистыми по гранулометрическому составу [Трофимов, 1975]. В пахотном слое содержание гумуса – 8,9 % [ГОСТ 26213-91], обеспеченность подвижным фосфором – 132 мг/кг, обменным калием – 110 мг/кг [ГОСТ 26204-91], содержание азота нитратного – 4,7 мг/кг [ГОСТ 26951-91], азота общего – 0,57 % [ГОСТ 26107-84], сумма обменных оснований – 54,0 мг-экв/100 г почвы [ГОСТ 27821-88], солевая рН 5,6 [ГОСТ 26483-85].
Климат зоны резко континентальный с продолжительной холодной зимой и коротким теплым летом. На остепнённых и распаханных территориях количество суток с температурами выше +10 оС – 115–120, число суток со сплошной облачностью в летнее время (апрель – август) составляет 44–55 %, с частичной облачностью – 17–25 %, на долю ясных суток приходится всего 20–39 % [Трофимов, 1975; Самаров, 1995]. Среднегодовые температуры варьируют по годам от 0 до 0,5 оС, сумма положительных температур (выше +10 оС) достаточно высокая – от 1800 до 1900 оС. Длительность вегетационного периода составляет 90–120 суток. Заморозки заканчиваются весной 20–27 мая, начинаются осенью 6–15 сентября. Климатические условия холодного периода способствуют глубокому, сильному промерзанию почвы, которое начинается в конце октября – начале ноября, и к началу снеготаяния (конец марта – первая декада апреля) достигает 2,0–2,2 м [Хмелев, 1983]. В весеннее время отмечаются существенные колебания температуры на поверхности почвы, ускоряющие сход снега, препятствующие увеличению запасов влаги из-за отсутствия возможности проникновения талых вод в еще мерзлую почву.
В зоне северной лесостепи предгорий юго-востока Западной Сибири выпадает наименьшее в области количество атмосферных осадков (около 400 мм), и в большей степени проявляется физическое испарение влаги почвой, так как почти безлесная и полностью распаханная территория не защищена от ветров. Доля зимних осадков не превышает 35 % [Калугин, 1988]. Наименьшее количество осадков в году наблюдается в феврале и марте и не превышает 10–20 мм. Максимум осадков приходится на июль и август (55–58 мм). Запасы продуктивной влаги по Кемеровской области в почвенном слое 0–100 см варьируют от 179 до 240 мм [Самаров, 1995].
Температурные условия почвы влияют на рост, развитие и продуктивность растений в период вегетации. В северной лесостепи температура почвы в мае составляет в среднем 10,9–16,7 оС, в июне 17,3–21,9 оС, в июле 19,1–23,3 оС, в августе 17,4–20,0 оС, варьируя за вегетационный период сильнее, чем температура воздуха [Пинчук, 2007].
Почвы обладают хорошей водопрочной структурой и благоприятными вводно-физическими свойствами, воздушным и тепловым режимами для выращивания пшеницы. Их темная окраска и высокая порозность способствует быстрому прогреванию почвенных горизонтов. Хорошая структурность способствует достаточной аэрации пахотного слоя.
Соотношение тепло- и влагообеспеченности, определяемое по величине гидротермического коэффициента Селянинова (ГТК) [Селянинов, 1933], на территории Кемеровской области варьирует от 0,8 до 3,0. Оптимальными значениями для пшеницы считается ГТК от 1,3 до 1,6 [Калошина, 1973]. В условиях Западной Сибири гидротермический коэффициент выше 1,2 свидетельствует о достаточном увлажнении сельскохозяйственных культур, ниже 1,2 характеризует недостаточное увлажнение. Зона северной лесостепи относится к умеренно-увлажненному подрайону (ГТК=1,2–1,6), в котором количество осадков за период со среднесуточной температурой воздуха выше +10 С почти равно расходу влаги на испарение в теплые месяцы [Самаров, 1995].
Метеоусловия за 2010–2013 гг. в Промышленновском районе Кемеровской области, представляющем зону северной лесостепи предгорий, изучались по данным близлежащей гидрометеостанции НП Промышленная (приложение 1).
Гидротермические условия вегетационного периода в зоне исследования отличались по годам. В мае 2011 г. среднесуточная температура воздуха была выше средних многолетних значений на 1–2 оС, в 2012 г. – в пределах многолетних значений, в 2013 г. – ниже средних многолетних значений (приложение 1). В июне среднемесячная температура была выше средней многолетней в 2011 и 2012 гг., в 2013 г. – ниже средних многолетних значений. Средняя температура июля в 2013 г. не отличалась от средних многолетних значений, в 2011 г. была ниже, а в 2012 г. – выше средних многолетних значений. Август характеризовался благоприятными условиями: температурный режим августа 2011 и 2012 гг. был типичным для зоны исследования, а в 2013 г. теплее средних многолетних значений (рисунок 1).
Густота стояния растений перед уборкой
Индивидуальную реакцию на гидротермические условия проявил сорт Омская озимая, урожайность которого ограничивалась в большей степени пониженной температурой воздуха октября, декабря, марта (r= –0,63…–0,83), недостатком осадков в ноябре, декабре, феврале, апреле (r= 0,59–0,78), а также недостаточной высотой снежного покрова в ноябре – марте (r= 0,82–0,88).
Таким образом, урожайность изучаемых сортов по всем вариантам опыта варьировала от 2,51 т/га у сорта Новосибирская 51 до 2,84 т/га у сорта Омская озимая и в среднем составила 2,68 т/га.
Более урожайными были сорт Омская озимая (2,84 т/га) и Новосибирская 40 (2,74 т/га), сбор зерна которых в среднем превышал сорт стандарт Омская 4 на 0,21 и 0,11 т/га соответственно, что можно объяснить их большей адаптированностью к условиям юго-востока Западной Сибири. Наибольшая урожайность достигнута на посевах третьей декады августа с преимуществом нормы 6,0 млн. всхожих семян на га. Установлено влияние гидротермических условий на урожайность (доля вклада 81 %) и срока посева (доля вклада 6 %). Формирование урожайности сортов Омская 4, Новосибирская 40, Новосибирская 51 при отличающихся сроках посева и нормах высева лимитировали повышенная температура воздуха мая – июля (r= –0,55...–0,87), пониженная температура воздуха октября, декабря, марта (r= –0,42...–0,93); недостаток осадков мая, августа, октября, ноября, февраля (r=0,52–0,91); а также неблагоприятный ГТК (r=0,40–0,74) практически на протяжении всего вегетационного периода и недостаточная высота снежного покрова с ноября по апрель (r=0,65–0,90). Исключение составил сорт Омская озимая, урожайность которого ограничивали повышенная среднесуточная температура воздуха (r= –0,65...–0,81) и ГТК июня (r=0,67), июля (r=0,65), недостаток осадков мая, июня, ноября, декабря, февраля, апреля (r=0,43–0,78), пониженная температура октября, декабря, марта (r= –0,63...–0,83), недостаточная высота снежного покрова в ноябре – марте (r=0,82–0,88).
Учитывая интегральность урожайности и зависимость ее формирования от многих факторов, представляется важным изучение таких элементов ее структуры, как густота стояния растений перед уборкой, число зерен в колосе и крупность зерна [Ларионов, 1992]. Огромную роль в повышении урожайности играет количество растений на единицу площади к уборке, которое находится в прямой зависимости от нормы высева и в косвенной от других агротехнических приемов.
Анализ данных по количеству растений к уборке за трехлетний период по всем сортам показал, что густота стояния растений варьировала от 271 до 513 шт./м (V=3–27 %) при среднем значении 380 шт./м (таблица 3.7). Количество растений к уборке сортов Новосибирская 40 и Новосибирская 51 находилось на уровне сорта стандарта Омская 4, у сорта Омская озимая на 6,5 % ниже сорта стандарта.
У сорта Омская 4 количество растений к уборке варьировало от 231 до 591 шт./м и в среднем составило 386 шт./м. Посевы третьей декады августа в среднем обеспечили большую густоту (416), чем посевы второй декады августа (376) и посевы первой декады сентября (366 шт./м). В 2011 году с увеличением нормы до 6,5 млн. всхожих семян на га густота стояния растений уменьшалась, что объясняется конкуренцией растений за питательные ресурсы, в 2012 и 2013 гг. – увеличивалась.
Среднее количество растений перед уборкой у сорта Омская озимая за годы исследования составило 361 шт./м. Этот сорт обеспечил большую густоту стояния растений на посевах третьей декады августа (384 шт./м) при норме 6,0 млн. всхожих семян на га за все годы исследования. Густота стояния растений перед уборкой озимой пшеницы (шт./м) при отличающихся сроках посева и нормах высева, северная лесостепь предгорий юго-востока Западной Сибири Срок посева (Фактор B) Год (Фактор A)
Сохранность растений сорта Новосибирская 51 составила 388 шт./м. Посевы третьей декады августа отличались от посевов второй декады августа (392) и первой декады сентября (360) большей густотой (412 шт./м).
В 2011 и 2013 гг. число растений на посевах при норме 6,0 млн. семян на га превышало количество при других нормах (приложение 6). В 2012 году большее число растений выявлено при норме 6,5 млн. всхожих семян на га, что объясняется засушливыми в первой половине лета условиями (приложение 1).
У изучаемых сортов наименьшее количество растений установлено на посевах первой декады сентября (354), выше – на посевах второй декады августа (373), наибольшее (413 шт./м) – на посевах среднего срока. Варьирование густоты стояния растений на вариантах опыта по нормам выше (V=44–50 %) по сравнению с изменчивостью в пределах срока (V=3–27 %).
За три года исследования меньшая густота стояния растений отмечена при норме 5,5, наибольшая – при норме 6,0 в 2011 г., при норме 6,5 млн. всхожих семян на га в 2012 и 2013 годах, что объясняется степенью конкуренции растений за влагу, питательные вещества и солнечную энергию [Грибовская, 2016в].
В среднем в 2011 году густота стояния растений составила: 364 – у сорта Новосибирская 40, 359 – у сорта Новосибирская 51, 358 – у сорта Омская озимая, 346 растений на м – у сорта Омская 4 (таблица 3.8).
В засушливом 2012 году наибольшее количество растений перед уборкой отмечено у сорта Новосибирская 51 – 291, сорта Омская озимая и Новосибирская 40 были близки по количеству растений – 281, наименьшее количество у сорта стандарта Омская 4 – 277 шт./м. В благоприятном по метеорологическим показателям 2013 году густота растений была выше у сорта стандарта – 535, при этом количество растений у сорта Новосибирская 51 составило 514, у сорта Новосибирская 40 – 506 и у сорта Омская озимая – 444 шт./м.
Содержание клейковины
Таким образом, содержание белка в зерне озимой пшеницы по вариантам опыта изменялось от 7,8 до 16,0 % и в среднем составило 11,1 %, что соответствует четвертому классу качества зерна пшеницы [ГОСТ Р 52554-2006] (приложение 14). Более качественное зерно озимой пшеницы получено на посевах второй декады августа при норме высева 6,0 млн. всхожих семян на га. По способности накопления белка все изученные сорта превысили сорт стандарт. Сорт Новосибирская 40 сформировал большую белковость зерна. На содержание белка оказали гидротермические условия года (доля вклада 57 %), генотип растений (10 %), норма высева и срок посева (6 и 5 % соответственно).
По способности накапливать белок сорта озимой пшеницы характеризовались аналогичной реакцией на распределение тепло-, влагообеспеченности и их соотношение в вегетационный и осенне-зимне-весенний периоды. Накопление белка в зерне изученных сортов при всех сроках посева и нормах высева лимитировали повышенная температура воздуха мая, июня (r= –0,49...–0,80), пониженная августа (r=0,63–0,80), дефицит влаги (r=0,68–0,75) и ГТК (r= 0,68–0,75) мая и августа, пониженная температура воздуха октября – ноября (r= –0,50...–0,72), апреля (r= –0,67...–0,85), нехватка осадков сентября – октября (r=0,71–0,79), января – марта (r=0,37–0,80), недостаточная высота снежного покрова октября (r=0,54–0,86), апреля (r=0,48–0,71). Содержание белка в зерне сорта стандарта Омская 4 в большей степени зависело от погодных условий.
Содержание клейковины определяет хлебопекарные свойства пшеницы и является классообразующим показателем для российской пшеницы [Колмаков, 2007; Сергеева, 2007; Мелешкина, 2009].
За период исследования количество сырой клейковины в зерне изучаемых сортов по всем вариантам опыта колебалось от 25,1 у сорта Новосибирская 51 до 29,4 % у сорта Новосибирская 40 при среднем значении 28,0 % (таблица 4.7, приложение 15). Количество сырой клейковины в зерне сорта стандарта Омская 4 за годы исследований находилось в пределах от 24,3 до 33,6 % и в среднем составило 29,2 %. В 2011 г. ее содержание варьировало от 24,3 до 29,1 % и было ниже, чем в 2012 г. (28,4–32,1 %) и в 2013 г. (27,4–33,6 %). При этом наибольшие значения в 2011 и 2013 гг. были получены при посеве во второй декаде августа и норме высева 6,0: 29,1 и 33,6 %; в 2012 г. – 32,1 % при посеве в третьей декаде августа и норме высева 6,5 млн. всхожих семян на га. Таблица 4.7 – Массовая доля клейковины (%) в зерне озимой пшеницы при отличающихся сроках посева и нормах высева, северная лесостепь предгорий юго-востока Западной Сибири
Массовая доля сырой клейковины в зерне сорта Новосибирская 51 изменялась от 19,4 до 28,3 % при среднем значении 25,1 %, что ниже стандарта на 14 %. Наибольшее накопление клейковины отмечено на посевах во второй декаде августа при норме 6,0 млн. всхожих семян на га (26,0 %). Таким образом, более высоким содержанием клейковины характеризовалось зерно, выращенное на посевах изучаемых сортов при раннем сроке посева и норме высева 6,0 млн. семян на га. При этом большее содержание клейковины сформировали сорта Новосибирская 40 и стандарт Омская 4.
Некоторое преимущество качества зерна по массовой доле сырой клейковины, соответствующего первому – второму классам, выявлено в 2013 году, когда рост, развитие растений и формирование продуктивности протекало в более благоприятном гидротермическом режиме при достаточно хорошей влагообеспеченности на протяжении вегетационного периода. В 2011 и 2012 годах, менее благоприятных по метеоусловиям, зерно соответствовало второму – третьему классам качества [ГОСТ Р 52554-2006] (приложение 14).
Характер изменчивости содержания клейковины идентичен изменчивости содержания белка: более сильное варьирование установлено при отличающихся нормах (V=22–23 %), меньшее – на посевах изучаемых сроков (V=6–14 %).
На содержание клейковины оказали влияние гидротермические условия – доля вклада 37 %, сортовые особенности – доля вклада 31 %, срок посева – доля вклада 11 %, норма высева – 5 % (Рисунок 8, приложение 16). год норма высева срок посева сорт
Доля влияния (коэффициент детерминации, %) года, сорта, срока посева и нормы высева на массовую долю клейковины, северная лесостепь предгорий юго-востока Западной Сибири, 2010–2013 гг. По всем вариантам опыта изменчивость количества клейковины за три года составила у сорта Новосибирская 40 и Омская озимая по 18 %, Омская 4 – 13 %, Новосибирская 51 – 11 % (таблица 4.8). В 2011 и 2012 гг. наибольшим содержанием клейковины характеризовался сорт стандарт Омская 4 (26,8 и 30,1 %). В благоприятном по гидротермическим условиям 2013 году сорта сформировали наибольшее количество клейковины: сорт Новосибирская 40 – 32,1, Омская озимая – 30,9, Омская 4 – 30,7 и Новосибирская 51 – 26,2 %, т.е. два сорта превзошли сорт стандарт.