CC BY
63
УДК 633.11 -18
10.18286/1816-4501-2016-2-43-48
ФИТОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПОСЕВОВ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОРТА И ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИИ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ВОСТОКА ВОЛГО-ВЯТСКОГО РЕГИОНА
Серажетдинов Илдар Ваизович1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник отдела земледелия и кормопроизводства
Терехов Михаил Борисович2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой «Технология производства, хранения и переработки продукции растениеводства»
Серажетдинова Татьяна Николаевна2, аспирант кафедры «Технология производства, хранения и переработки продукции растениеводства» 1ФГБНУ «Нижегородский НИИСХ»
607686, Россия, Нижегородская область, Кстовский район, с.п. Селекционной станции, 38, тел. 8(831)456-53-77, тел. сот. 8-904-060-37-77, e-mail: ildar070487@yandex. ru 2ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА
603107, г. Нижний Новгород, пр. Гагарина, 97,тел. 8(831)462-65-21
Ключевые слова: тритикале, удобрение, фотосинтез, площадь листовой поверхности.
В статье представлены результаты полевых опытов по изучению комплексного влияния сортовых особенностей и расчетных доз минеральных удобрений на фотометрические показатели посевов озимой тритикале. Приведены результаты фотосинтетический потенциал посевов в зерне, накопление сухого вещества, выход зерна на 1 тыс. ед. ФП, аккумулирование ФАР и КПД ФАР сортами озимой тритикале.
Введение
Основой достижения продовольственной безопасности страны является зерновое производство, от успешного развития которого зависит обеспечение все возрастающих потребностей населения в продуктах питания и животноводства в полноценных кормах. Однако в силу сложного комплекса природных, экономических, организационных и других факторов производство зерна в Российской Федерации в последние годы значительно уменьшилось[1, 2]. Выход из сложившейся ситуации предполагает, прежде всего, повышение урожайности зерновых культур за счет внедрения в сельскохозяйственное производство наиболее продуктивных культур и сортов и совершенствование технологии их возделывания [3].
Особое значение в решении данной проблемы отводится озимой тритикале -новой зерновой культуре, в которой удачно сочетаются ценные качества пшеницы (высокая урожайность, хорошие технологические качества зерна) и ржи (высокая зимо-
стойкость, нетребовательность к условиям произрастания, повышенное по сравнению с пшеницей содержание незаменимых кислот в зерне) [4, 5]. Несмотря на достигнутые успехи в выращивании данной культуры, зачастую ее средняя урожайность не соответствует потенциальным возможностям, что связано, в первую очередь, с несовершенством технологии возделывания. В связи с этим особую актуальность в настоящее время приобретают исследования, направленные на разработку комплекса технологических приемов, обеспечивающих оптимизацию регулируемых факторов среды для получения заданного уровня урожая озимой тритикале [6].
Важным условием получения максимального количества зерна тритикале является создание посевов с оптимальной ассимилирующей площадью листьев. Интегральным показателем работоспособности листовой поверхности является фотосинтетический потенциал [7, 8].
и
SS ESS »1
Si
р и ш IS ;>i M ■ i
00 s!
Объекты и методы исследований
Полевые опыты были заложены в 2011 - 2014 годы на опытном поле филиала ООО «Волготрансгаз» п/х «Пушкинский» Б-Болдинского района Нижегородской области. Почвы опытного участка темно-серые лесные по гранулометрическому составу тяжелосуглинистые.
Опыт закладывали по двухфакторной схеме. Первый фактор - сорта: Корнет, Трибун, Александр, Никлап, Михась. Второй фактор - дозы удобрений на запланированную урожайность: без удобрений (контроль), удобрения, рассчитанные на получение 3,0 т зерна с 1 га (М60Р20К10); на 4,0 т/га
(МЭоР6оК4о) и 5,0 т/га (М^и.
Предшественник - чистый пар. В качестве удобрения использовали аммиачную селитру (34,4 %), двойной гранулированный суперфосфат (49,0 %), хлористый калий (60,0 %). Расположение делянок систематическое. Площадь делянки 200м2. Повторность 4-х кратная.
НдВ-
(У * В 1>- (Я * Км * Кп) Ку
где: Ндв - норма внесения питательного элемента с туками, кг/га действующего вещества;
У - планируемая урожайность, ц/га;
В1 - вынос питательного элемента на
л "
1 ц урожая основной и соответствующее количество побочной продукции, кг;
П - содержание питательного элемента в почве, мг/100 г;
Км - коэффициент глубины пахотного слоя почвы;
Кп - коэффициент использования питательного элемента из почвы;
Ку - коэффициент использования питательного элемента из удобрений.
Агротехника опыта:
Обработку почвы начинали осенью сразу после уборки урожая, и она состояла из культурной зяблевой вспашки агрегатом ЕвроДиамант на глубину пахотного слоя (27-29 см). Весной проводили боронование (закрытие влаги). Летом обработка полей заключалась в культивации агрегатом КПС-4. Предпосевную культивацию почвы
1!
га еа »1
р и ш ■ !
00 и
проводили агрегатом СМАРАГД. Посев проводили сеялкой СН-16 рядовым способом. Удобрения вносили вручную. Семена протравливали препаратами Ламадор (КС, 0,2 л/т). Уход за посевами включал опрыскивание от сорняков в фазу кущения баковой смесью Секатор Турбо (МД, 0,1 л/га) и Пума Супер-100 (КЭ, 0,75 л/га) и обработку от вредителей препаратом Карате Зеон (МКС, 0,15 л/га). Уборку проводили комбайном <^АМР0-500» поделяночно при полной спелости зерна.
Результаты исследований
Из данных таблицы 1 видно, что фотосинтетический потенциал посевов повышается по мере увеличения площади листовой поверхности, сформированной в тот или иной межфазный период, и длительности межфазного периода.
В фазу кущения отмечаются минимальные показатели фотосинтетического потенциала в связи с непродолжительным межфазным периодом и небольшой площадью листовой поверхности. Поэтому у сортов Корнет, Трибун, Александр, Никлап, Михась, показатели ФП изменялись в пределах соответственно171,1-335,3 тыс. м2.сут./ га; 209,6-374,8; 175,2-272,4; 180,7-339,6 и 182,9-311,8 тыс. м2.сут./га.
За проведенный 3-летний период исследований наблюдалось резкое увеличение фотосинтетического потенциала в фазах выхода в трубку, колошения, молочной спелости. У сортов Корнет, Александр и Никлап в эти периоды наблюдалось и пропорциональное увеличение в вариантах с запланированной урожайностью. ФП у данных сортов в эти фазы варьировал в пределах соответственно: 402,0-1073,4 тыс. м2.сут./ га; 386,3-905,8 и 454,4-1053,5 тыс. м2.сут./га. У сортов Трибун и Михась не наблюдается прогрессивной тенденции увеличения фотосинтетического потенциала с увеличением дозы внесения минеральных удобрений в расчете на запланированный урожай. В варианте с запланированной урожайностью на 4,0 т/га она нарушается вследствие снижения формируемой площади листовой поверхности. Фотосинтетический потенциал у сортов составил соответственно: 432,4-930,4
Таблица 1
Фотосинтетический потенциал посевов озимой тритикале, тыс. м2.сут./га (2012-2014 гг.)
Запланированная урожайность Кущение Выход в трубку Колошение Молочная спелость ФП за вегетацию
Корнет
Контроль 171,1 510,2 402,0 581,8 1665,1
3,0 т/га 250,6 734,1 570,9 837,5 2393,2
4,0 т/га 282,2 789,6 612,8 947,9 2632,4
5,0 т/га 335,3 949,3 761,3 1073,4 3119,3
Трибун
Контроль 209,6 546,4 432,4 578,5 1766,9
3,0 т/га 307,3 792,1 627,3 841,3 2568,0
4,0 т/га 292,7 735,0 571,3 770,5 2369,6
5,0 т/га 374,8 917,8 729,3 930,4 2952,4
Александр
Контроль 175,2 575,0 386,3 537,9 1674,4
3,0 т/га 225,1 725,2 521,1 748,8 2220,2
4,0 т/га 251,5 807,3 562,2 864,5 2485,6
5,0 т/га 272,4 857,5 606,7 905,8 2434,2
Никлап
Контроль 180,7 530,5 454,4 580,7 1746,3
3,0 т/га 278,8 741,1 671,6 849,7 2541,1
4,0 т/га 304,8 841,8 744,2 971,9 2862,7
5,0 т/га 339,6 949,8 809,0 1053,5 3151,9
Михась
Контроль 182,9 501,3 441,2 547,3 1672,7
3,0 т/га 279,3 710,7 622,9 776,9 2389,8
4,0 т/га 274,6 694,9 617,1 766,9 2353,5
5,0 т/га 311,8 775,1 689,9 852,1 2628,9
НСР05 уровня запл. ур., тыс. м2. сут./га 16,8 51,0 39,4 62,9 142,0
НСР05 сорта, тыс. м2. сут./ га 18,8 56,0 44,0 70,4 158,8
НСР05 средних, тыс. м2 сут./га Рэ<Рт Рэ<Рт Рэ<Рт Рэ<Рт 317,5
тыс. м2. сут./га; 441,2-852,1 тыс. м2. сут./га.
Максимальное значение фотосинтетического потенциала за вегетацию отмечается у сорта Никлап в варианте 5,0 т/га и равен 3151,9 тыс. м2. сут./га.
Положительная динамика накопления сухой биомассы с увеличением дозы внесения минеральных удобрений под запланированный урожай проявлялась у сортов Никлап (7,7; 11,0; 11,3; 12,2 т/га) и Корнет (7,4; 10,0; 10,7; 12,4 т/га). У остальных сортов данная тенденция четко не выражена (табл.2).
Максимальные и минимальные значения биомассы наблюдаются у сорта Корнет и составляют соответственно 12,4 и 7,4 т/га.
Динамика накопления сухого вещества за вегетацию у сортов Трибун, Александр и Михась находилась в диапазоне соответственно 8,0-11,0 т/га; 7,9-10,2 т/га; 7,6-10,2 т/га.
Таким образом, сортовые особенности озимой тритикале и удобрения, внесенные под запланированный урожай, оказывают решающее влияние на величину прироста по фазам вегетации и в целом на накопление общей биомассы посева к концу вегетации растений.
Объективным показателем, характеризующим уровень интенсивности работы листьев, является выход получаемой продукции на 1000 единиц фотосинтетического
Ц^НВ^^ПТ
Таблица 2
Накопление сухого вещества озимой тритикале по фазам роста и развития, т/га (20122014 гг.)
Запланированная урожайность Кущение Выход в трубку Колошение Молочная спелость Полная спелость
Корнет
Контроль 1,0 2,2 3,8 6,1 7,4
3,0 т/га 1,3 3,0 5,3 8,2 10,0
4,0 т/га 1,5 3,2 5,8 8,8 10,7
5,0 т/га 1,7 3,8 6,8 10,2 12,4
Трибун
Контроль 1,0 2,4 4,2 6,5 8,0
3,0 т/га 1,4 3,2 5,5 8,6 10,5
4,0 т/га 1,2 2,7 4,9 7,5 9,1
5,0 т/га 1,6 3,2 6,0 9,2 11,0
Александр
Контроль 1,0 2,3 4,1 6,5 7,9
3,0 т/га 1,3 2,9 5,2 8,0 9,8
4,0 т/га 1,4 3,0 5,3 8,1 9,9
5,0 т/га 1,4 3,1 5,5 8,3 10,2
Никлап
Контроль 1,0 2,3 4,0 6,3 7,7
3,0 т/га 1,5 3,3 5,8 8,9 11,0
4,0 т/га 1,5 3,4 6,1 9,3 11,3
5,0 т/га 1,7 3,7 6,6 10,0 12,2
Михась
Контроль 1,0 2,3 3,9 6,2 7,6
3,0 т/га 1,3 3,0 5,4 8,3 10,2
4,0 т/га 1,3 2,8 5,1 7,7 9,4
5,0 т/га 1,5 3,1 5,5 8,4 10,2
НСР05 уровня запл. ур., т/га 0,09 0,17 0,34 0,50 0,60
НСР 05 сорта, т/га 0,10 0,20 0,38 0,56 0,67
НСР05 средних, т/га Рэ<Рт 0,39 Рэ<Рт Рэ<Рт Рэ<Рт
потенциала посевов. В практике программирования эту величину стали именовать продуктивностью работы листьев (ПРЛ). Методика ее определения проста: урожай зерна относят к величине ФП, которая формируется к уборке. Используют следующую формулу [8].
ПРЛ = 10 2 х У тов./ФП, где: ПРЛ - выход зерна на одну тысячу единиц ФП, кг;
102 - коэффициент для приведения урожайности в кг/га;
Утов - урожайность зерна, ц/га; ФП - фотосинтетический потенциал посева в фазу полной спелости (тыс. м2/га х дней).
В ходе проведения исследований выявилась зависимость продуктивности работы листьев от реакции сортов на агроклиматические условия среды в течение вегетационного периода. Самое большое отрицательное воздействие отмечается в 2014 году, когда максимальное значение продуктивности работы листьев составило 1,01 кг (урожайность во всех вариантах значительно ниже по сравнению с предыдущими годами исследований), а самый большой показатель по продуктивности работы листьев наблюдаются в 2013 году (табл. 3).
В среднем за три года исследований максимальные значения продуктивности
Таблица 3
Выход зерна тритикале на 1 тыс. ед. ФП, кг (2012-2014 гг.)
Сорт Запланированная урожайность
Контроль 3,0 т/га 4,0 т/га 5,0 т/га
Корнет 0,97 1,08 1,24 1,27
Трибун 0,97 1,05 1,30 1,35
Александр 1,01 1,10 1,22 1,45
Никлап 0,97 1,07 1,20 1,31
Михась 0,94 1,04 1,22 1,26
Таблица 4
Аккумулирование ФАР и КПД ФАР сортами озимой тритикале (2012-2014 гг.)
Показатель Корнет Трибун Александр Никлап Михась
Урожай сухой биомассы, т/га 7,1 7,2 6,7 7,5 6,4
Теплотворная способность растений, кДж/кг 19259 19259 19259 19259 19259
Аккумулирование ФАР, млн. кДж/га 137,2 138,2 129,0 144,0 123,2
Приход ФАР, кДж/см2 98,7 98,7 98,7 98,7 98,7
КПД ФАР, % 1,4 1,4 1,3 1,5 1,2
работы листьев наблюдались у сорта Александр, кроме варианта с запланированной урожайностью на 4,0 т/га. На каждые тысячу единиц фотосинтетического потенциала посевов у этого сорта приходилось от 1,01 до 1,45 кг зерна из-за усредненных показателей урожайности и минимального значения ФП. Минимальные значения (0,94-1,26 кг) выхода зерна озимой тритикале на тысячу единиц ФП отмечаются у сорта Михась.
Следует отметить, что продуктивность работы листьев у всех сортов возрастает с повышением норм вносимых удобрений. Так, по отношению к контрольному варианту, где удобрения не вносились, значения ПРЛ в варианте 3,0 т/га возрастало на 0,080,11 кг, или 8,9-11,3 %.
Значительное увеличение можно отметить при внесении NРК на 4,0 т/га, где превышение по отношению к контролю составляло 0,21-0,33 кг, причем сорт Трибун имел самое высокое значение этого показателя, а в варианте на 3,0 т/га оно у сорта Трибун было наименьшее. При уровне запланированной урожайности на 5,0 т/га увеличение выхода зерна озимой тритикале на 1 тысячу единиц ФП составляло по сравнению с контрольным вариантом 30,9-43,6 %.
Исследования по аккумулированию ФАР (ОА) посевами озимой тритикале на се-
рой лесной почве Нижегородской области проводятся впервые. Показатель ФА определяется путем умножения количества накопленной к уборке биологической массы (Уби ) растений на теплотворную способность 1 кг этой массы по формуле:
О = 100 х У х q
А биол ^
При сжигании 1 кг сухой биологической массы озимой тритикале (солома + листья + зерно) выделяется 19259 кДж энергии.
Увеличение накопления биомассы приводит к повышению аккумулированной посевами ФАР.
В ходе проведенных исследований было установлено, что величина накопления биомассы посевами зависит от сортовых особенностей тритикале. Максимальное значение накопления сухой биомассы отмечается у сорта Никлап и составляет 7,5 т/га. Минимальное значение (6,4 т/га) этого показателя наблюдается у сорта Михась (табл. 4).
Увеличение накопления биомассы приводит к повышению содержания аккумулированной посевами ФАР. Следовательно, максимальное аккумулирование ФАР отмечено у сорта Никлап - 143,96 млн. кДж/га, а минимальное у сорта Михась - 123,2 млн. кДж/га.
1!
£ & ES SS »1
Si
Р и ш Sä ;ii H ■ i
са s!
Приход ФАР за вегетацию был одинаковый для всех сортов и составил - 98,7 кДж/см2.
Каждый сорт характеризуется своим КПД ФАР, значение которого зависит от величины формируемой биологической урожайности и аккумулированной ФАР. Минимальный коэффициент (1,2) полезного действия ФАР был выявлен у сорта Михась. Максимальное значение КПД ФАР отмечается у сорта Никлап - 1,5 %. У сортов Корнет, Трибун и Александр значение КПД ФАР составили соответственно 1,4; 1,4 и 1,3 %.
На основании проведенных опытов установлено, что максимальное значение КПД ФАР было отмечено в 2013 г. и составило 1,7 %. Минимальное значение КПД ФАР отмечалось в 2014 г. и составило 1,0 %, что связано с очень низкой урожайностью сухой биомассы вследствие неблагоприятных метеорологических условий.
Выводы
У всех сортов во все фазы развития растений самый большой фотосинтетический потенциал наблюдается в вариантах с запланированной урожайностью на 5,0 т/га.
Таким образом, исследованиями установлено, что на темно-серой лесной почве Нижегородской области сорт Никлап аккумулировал наибольшую величину солнечной энергии, по сравнению с другими сортами, с максимальным значением КПД ФАР - 1,5 %.
Библиографический список
1. Гаврилов, А.М. Научные основы сохранения и воспроизводства плодородия
почв в агроландшафтах Нижнего Поволжья / А.М. Гаврилов. - Волгоград, 1997. - 165 с.
2. Лапшин, Ю.А. Создание смешенных озимых агрофитоценозов на основе тритикале в условиях Республики Марий Эл / Ю.А. Лапшин, В.М. Изместьев. - Йошкар - Ола, 2010. - 26 с.
3. Серажетдинов, И.В. Влияние уровня минерального питания на урожайность различных сортов озимой тритикале/И.В. Се-ражетдинов, М.Б. Терехов, А.В. Горбунов// Земледелие. - 2012. - № 2. - С. 46-48.
4. Минеев, В.Г. Состояние и перспективы применения минеральных удобрений в мировом и отечественном земледелии / В.Г. Минеев, Л.А. Бычкова // Агрохимия. - 2003. - № 8. - С. 5-12.
5. Грабовец, А.И. Итоги и особенности селекции тритикале в условиях нарастания аридности климата/А.И. Грабовец, А.В. Крохмаль// Тритикале России. Материалы заседания селекции тритикале РАСХН. Селекция, агротехника, использование сырья из тритикале. - Ростов-на-Дону, 2008- Выпуск 3. - С.18-29.
6. Зерновые культуры / Д. Шпаар, Ф Эл-лмер, А. Постников [и др.]. - Мн.: ФУ Агро-информ,2000. - 421 с.
7. Кумаков, В.А. Фотосинтетическая деятельность растений в аспекте селекции. Физиология фотосинтеза / В.А. Кумаков - М.; Наука,1982. - С. 283-293.
8. Каюмов, М.К. Программирование продуктивности полевых культур / М.К. Ка-юмов.- 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1989. - 368 с.
