Научная статья на тему 'Формирование сухой биомассы и урожайность яровой мягкой пшеницы при выращивании на склонах различной экспозиции в лесостепи оренбургского Предуралья'

Формирование сухой биомассы и урожайность яровой мягкой пшеницы при выращивании на склонах различной экспозиции в лесостепи оренбургского Предуралья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
461
64
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯРОВАЯ МЯГКАЯ ПШЕНИЦА / СУХАЯ БИОМАССА / СКЛОН / ПОГОДНЫЕ ФАКТОРЫ / УРОЖАЙНОСТЬ / SPRING SOFT WHEAT / DRY BIOMASS / SLOPE / WEATHER FACTORS / YIELDING CAPACITY

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Панфилов Александр Леонидович

В статье приведены данные о накоплении сухой биомассы посевами яровой мягкой пшеницы в фазу колошения при выращивании её на склонах восточной и западной экспозиции в лесостепной зоне Оренбургской области. По результатам корреляционно-регрессионного анализа зависимости образования сухой биомассы мягкой пшеницы от погодных условий и технологических приёмов на каждом из склонов определены параметры факторов, действующих на формирование надземной биомассы яровой пшеницы. Показано, что наибольшее влияние на формирование биомассы пшеницы на восточном склоне оказывает количество выпавших осадков и ГТК, на западном склоне осадки и среднесуточный дефицит влажности воздуха. Из технологических приёмов на образование надземной биомассы мягкой пшеницы сильнее влияет норма высева семян.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Панфилов Александр Леонидович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DRY BIOMASS FORMATION AND YIELDING OF SPRING SOFT WHEAT GROWN ON SLOPES OF DIFFERENT EXPOSITION IN THE FOREST-STEPPE ZONE OF ORENBURG PREDURALYE

The data on dry biomass accumulation on the fields sown with spring wheat at the stage of ear formation, when grown on slope lands of the eastern and western exposition in the forest-steppe zone of Orenburg region, are presented in the article. The dependence of dry biomass of soft wheat, growing on each of the slopes, on weather conditions and technological methods has been analyzed. Based on the results of the correlation-regression analysis, the factors influencing the formation of the above-ground biomass of spring wheat have been determined. It is shown that the greatest impact on wheat biomass formation on the eastern slope has the amount of rainfalls and their intensity, while the amount of rainfalls and the average daily air humidity deficiency are the factors influencing the wheat biomass formation on the western slope. As to the influence of technological methods it is the rate of seeding that influences the formation of the above-ground biomass of soft wheat.

Текст научной работы на тему «Формирование сухой биомассы и урожайность яровой мягкой пшеницы при выращивании на склонах различной экспозиции в лесостепи оренбургского Предуралья»

Формирование сухой биомассы и урожайность яровой мягкой пшеницы при выращивании на склонах различной экспозиции в лесостепи оренбургского Предуралья

А.Л. Панфилов, к.с.-х.н, ФГБНУ Оренбургский НИИСХ

В условиях пересечённой местности хозяйства вынуждены вести растениеводство на склоновых землях [1]. В отличие от равнин, склоновые земли характеризуются значительной пестротой природных условий для произрастания сельскохозяйственных культур. Эти условия существенно изменяются в зависимости от крутизны, экспозиции, длины, формы, площади и формы водосбора [2].

Важнейшим условием продукционного процесса формирования урожайности зерна считается накопление биомассы растений. При хорошо развитой вегетативной массе продуцируется значительное количество ассимилятов, которое затем может быть реутилизировано в зерно [3]. И.Н. Бесалиев указывает на значительную степень связи величины сухой биомассы яровой мягкой пшеницы в фазе колошения с конечным урожаем [4].

В задачу нашего исследования входило изучение накопления сухой биомассы растениями яровой мягкой пшеницы в фазу колошения, установление параметров погодных факторов и технологических приёмов (норм высева, сроков сева), влияющих на её формирование и определение связи урожайности мягкой пшеницы с накопленной сухой биомассой при выращивании на склонах различной экспозиции в лесостепной зоне Оренбургской области.

Материал и методы исследования. Материалом для наших исследований послужили экспериментальные данные полевого опыта с яровой мягкой пшеницей сорта Прохоровка, включающего три срока сева (1-й — с наступлением физической спелости почвы, 2-й и 3-й с интервалом 7 сут.) и четыре нормы высева (3,5; 4,5; 5,5; 6,5 млн всхожих семян на 1 га). Опыты закладывались на восточном и западном склоне в 2002—2004 гг. на базе Северного опорного пункта Оренбургского НИИСХ в северной зоне Оренбургской области. Крутизна склонов в опытах не превышала 3°.

В исследовании использовали данные метеостанции г. Абдулина за 2002—2004 гг.

Для решения задач применялись методы: монографический, группировок, графический с использованием ПЭВМ. Нелинейный корреляционно-регрессионный анализ выполнен по Б. А. Доспе-хову [5].

Результаты исследования. Сухая биомасса растений яровой мягкой пшеницы в фазу колошения при выращивании на восточном склоне варьировала от 2,12 до 5,37 т с 1 га, на западном склоне она изменялась в пределах 1,90—5,41 т с 1 га при

среднем значении 3,98 и 3,99 т с 1 га соответственно по склонам (табл. 1).

Наиболее высокое её количество, независимо от экспозиции склона, формировалось при посеве яровой пшеницы в 1-й срок — 4,33 т с 1 га на склоне восточной экспозиции и 4,58 т с 1 га на западной экспозиции склона.

Наибольшая сухая биомасса яровой мягкой пшеницы отмечалась в посевах с нормами высева 5,5 и 4,5 млн всх. семян на 1 га. На восточном склоне она составляла 4,16—4,43 т с 1 га, на западном склоне — 4,22—4,30 т с 1 га.

Проведённый корреляционно-регрессионный анализ зависимости образования сухой биомассы яровой мягкой пшеницы от погодных факторов за период посев — колошение показал, что наиболее сильно формирование надземной биомассы пшеницы на восточной экспозиции склона зависело от количества выпавших осадков (^ух= 0,930) и гидротермического коэффициента (^ух= 0,904) (табл. 2).

Сильная зависимость отмечалась с коэффициентом атмосферного увлажнения (^ух= 0,829), средним дефицитом влажности воздуха (^ух= 0,885) и суммарным испарением (^ух= 0,892).

В средней степени зависимость проявлялась с запасами продуктивной влаги к севу в метровом слое почвы (^ух= 0,740), среднесуточной температурой воздуха (^ух= 0,760) и средней относительной влажностью воздуха (^ух= 0,792).

На склоне западной экспозиции формирование сухой биомассы яровой пшеницы было сильно связано с осадками (^ух= 0,824) и среднесуточным дефицитом влажности воздуха (^ух= 0,791). В средней степени зависимость проявлялась с запасами влаги к севу (^ух= 0,711), среднесуточной температурой воздуха (^ух= 0,722), средней относительной влажностью воздуха (^ух= 0,751), ГТК (^ух= 0,780), коэффициентом атмосферного увлажнения (^ух= 0,786).

Из технологических приёмов, независимо от экспозиции склона, сильнее проявлялось действие нормы высева семян (^ух= 0,804—0,835). Влияние сроков сева было меньше (^ух= 0,783—0,797).

Повышение среднесуточной температуры воздуха (15,7—19,0°С) на восточной экспозиции склона приводило к снижению величины сухой биомассы растений пшеницы с 4,87 до 3,42 т с 1 га (табл. 3).

Увеличение надземной массы яровой мягкой пшеницы (3,54—4,74 т с 1 га) происходило с ростом относительной влажности воздуха с 65 до 75%.

1. Сухая биомасса растений яровой мягкой пшеницы в фазу колошения при различных условиях выращивания в лесостепи оренбургского Предуралья

Восточный склон Западный склон

Норма высева, млн всхожих сухая биомасса, т с 1 га по годам сред- ± к контролю сухая биомасса, т с 1 га по годам сред- ± к контролю

2002 2003 2004 няя т с 1 га % 2002 2003 2004 няя т с 1 га %

1 -й срок сева

3,5 4,38 4,77 4,02 4,39 -0,03 0,7 3,54 5,20 4,62 4,45 -0,46 9,4

4,5 4,76 5,27 4,37 4,80 +0,38 8,6 4,95 4,87 5,05 4,96 +0,05 1,0

5,5(к) 3,80 5,24 4,23 4,42 0,00 0,0 4,34 5,41 4,98 4,91 0,00 0,0

6,5 4,09 3,44 3,58 3,70 -0,72 16,3 3,62 4,38 3,96 3,99 -0,92 18,7

Средняя 4,26 4,68 4,05 4,33 - - 4,11 4,96 4,65 4,58 - -

± к конт- т с 1 га - - - - 0,0 - - - - - +0,25 -

ролю % - - - - - 100 - - - - - 5,8

2-й срок сева

3,5 3,13 4,09 4,16 3,79 -0,48 11,2 3,22 3,66 4,19 3,69 -0,25 6,3

4,5 4,70 4,92 3,28 4,30 +0,03 0,7 4,12 4,19 3,24 3,85 -0,09 2,3

5,5(к) 4,06 4,84 3,92 4,27 0,00 0,0 4,11 4,04 3,67 3,94 0,00 0,0

6,5 3,43 3,36 3,29 3,36 -0,91 21,3 3,59 3,29 2,65 3,18 -0,76 19,3

Средняя 3,83 4,30 3,66 3,93 - - 3,76 3,80 3,44 3,67 - -

± к конт- т с 1 га - - - - 0,0 - - - - - -0,26 -

ролю % - - - - - 100 - - - - - 6,6

3-й срок сева

3,5 2,23 4,09 4,78 3,70 -0,08 2,1 1,91 5,29 4,56 3,92 +0,13 3,4

4,5 2,14 5,37 5,05 4,19 +0,41 10,8 2,24 5,18 4,86 4,09 +0,30 7,9

5,5(к) 2,50 5,37 3,47 3,78 0,00 0,0 2,46 4,79 4,12 3,79 0,00 0,0

6,5 2,12 4,16 2,98 3,09 -0,69 18,2 1,90 3,76 3,49 3,05 -0,74 19,5

Средняя 2,25 4,75 4,07 3,69 - - 2,13 4,76 4,26 3,71 - -

± к конт- т с 1 га - - - - 0,0 - - - - - +0,02 -

ролю % - - - - - 100 - - - - - 0,5

Средняя по норме высева и сроку сева

3,5 3,25 4,32 4,32 3,96 -0,20 4,8 2,89 4,72 4,46 4,02 -0,20 4,7

4,5 3,87 5,19 4,23 4,43 +0,27 6,5 3,77 4,75 4,38 4,30 +0,08 1,9

5,5(к) 3,45 5,15 3,87 4,16 0,00 0,0 3,64 4,75 4,26 4,22 0,00 0,0

6,5 3,21 3,65 3,28 3,38 -0,78 18,8 3,04 3,81 3,37 3,41 -0,81 19,2

Средняя 3,44 4,58 3,92 3,98 - - 3,34 4,51 4,12 3,99 - -

± к конт- т с 1 га - - - - 0,0 - - - - - +0,01 -

ролю % - - - - - 100 - - - - - 0,2

2. Корреляционное отношение между погодными факторами, технологическими приёмами и накоплением сухой биомассы посевами яровой мягкой пшеницы при выращивании на склонах различной экспозиции

Факторы и их сочетание Сухая биомасса, т с 1 га

экспозиция склона

восточная западная

Среднесуточная температура воздуха, С° 0,760 0,722

Осадки, мм 0,930 0,824

ГТК, ед. 0,904 0,780

Коэффициент атмосферного увлажнения, ед. 0,830 0,786

Средняя относительная влажность воздуха, % 0,793 0,751

Средний дефицит влажности воздуха, мм 0,886 0,791

Суммарное испарение, мм 0,892 -

Запас влаги к севу, мм 0,741 0,711

Норма высева семян, млн всх. семян на 1 га 0,835 0,804

Порядковый номер срока сева 0,783 0,797

Сухая биомасса растений мягкой пшеницы снижалась с 4,64—4,69 до 3,84—3,98 т с 1 га при повышении среднесуточного дефицита влажности воздуха (4,1—6,8 мм) и суммарного испарения (164,8-250,6 мм).

Надземная биомасса яровой пшеницы возрастала с увеличением: осадков от 71,6 до 144,6 мм

(2,50-4,86 т с 1 га), ГТК от 0,81 до 1,40 ед. (2,52-5,12 т с 1 га), коэффициента атмосферного увлажнения от 0,36 до 0,76 ед. (2,89-5,65 т с 1 га). Изменение показателей перечисленных факторов до 180,6 мм; 1,70 ед.; 1,03 ед. приводило к снижению сухой биомассы пшеницы до 4,35-4,45 т с 1 га.

3. Параметры погодных факторов, влияющих на накопление сухой биомассы растениями яровой мягкой пшеницы при выращивании на склонах восточной и западной экспозиции в лесостепи оренбургского Предуралья, 2002—2004 гг.

Факторы и их сочетание Сухая биомасса, т с 1 га

восточный склон западный склон

мин. сред. макс. мин. сред. макс.

Среднесуточная 1 воздуха, С° 15,7* 4,87 _ 19,0 3,42 15,4 4,46 _ 19,0 2,89

Осадки, мм 71,6 2,50 144,6 4,86 180,6 4,35 71,6 2,45 142,0 5,05 178,4 4,35

ГТК, ед. 0,81 2,52 1,40 5,12 1,70 4,45 0,84 2,71 1,47 4,91 1,76 4,45

Коэффициент атмосферного увлажнения, ед. 0,36 2,89 0,76 5,65 1,03 4,45 0,38 2,92 0,78 5,37 1,03 4,38

Средняя относительная влажность воздуха, % 65,0 3,54 - 75,0 4,74 65,0 4,40 69,5 3,20 74,0 4,50

Средний дефицит влажности воздуха, мм 41 4,64 - 68 3,84 41 4,60 56 3,26 6,8 4,00

Суммарное испарение, мм 164,8 4,69 225,4 3,83 250,6 3,98 - - -

Запас влаги к севу, мм 124,0 2,56 198,0 4,26 226,8 4,00 171,6 3,88 _ 255,3 4,73

Норма высева, млн всх. семян на 1 га 35 3,94 48 4,74 65 3,34 35 4,34 45 4,61 6,5 3,51

Порядковый номер срока сева 10 4,36 - м 3,22 10 4,54 - 30 3,36

Примечание: в числителе — параметры погодных факторов, в знаменателе — сухая биомасса, т с 1 га

4. Зависимость урожайности растений яровой мягкой пшеницы от сухой биомассы в фазу колошения при выращивании на склонах различной экспозиции в лесостепи оренбургского Предуралья, 2002—2004 гг.

Коррелируемые величины Параметры величины (М±0) V % Пух Е

факт. теор.01

Сухая биомасса, т с 1 га (восточный склон) (х) 2,12-5,05 3,82±0,82 21,6 - - -

Урожайность, т с 1 га (у) 0,94-1,39 1,26±0,10 7,9 0,755 2,17 1,76

У = 0,853 + 0,182х - 1,679Е-02х2± 0,045 т с 1 га, для 57,04% случаев

Сухая биомасса, т с 1 га (западный склон) (х1) 1,90-5,41 4,00±0,95 23,8 - - -

Урожайность, т с 1 га (у0 0,79-1,34 1,13±0,14 12,6 0,851 3,52 1,76

У1 = 0,702 • 1,125х1 ± 0,08 т с 1 га, для 72,36% случаев

Увеличение запасов продуктивной влаги от 124 до 198 мм положительно влияло на процессы накопления надземной биомассы растениями мягкой пшеницы. Она повышалась с 2,56 до 4,26 т с 1 га, но дальнейший рост запасов влаги (до 226,8 мм) не оказывал существенного влияния на формирование биомассы.

Надземная биомасса посевов яровой мягкой пшеницы при выращивании на западном склоне снижалась с 4,46 до 2,90 т с 1 га при увеличении среднесуточной температуры воздуха с 15,4 до 19,0°С.

С ростом количества осадков (71,6—142,0 мм), ГТК (0,84—1,47 ед.), коэффициента атмосферного увлажнения (0,38—0,78 ед.) биомасса растений мягкой пшеницы возрастала с 2,45—2,92 до 4,90—5,37 т

с 1 га. Но в дальнейшем повышение параметров до 178,4 мм, 1,76 ед., 1,03 ед. приводило к некоторому снижению сухой биомассы до 4,35—4,45 т с 1 га.

При среднесуточном дефиците влажности воздуха 4,1 мм, средней относительной влажности воздуха 74,0% образовывалась максимальная надземная масса пшеницы — 4,60—4,64 т с 1 га.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При повышении запасов продуктивной влаги на западном склоне от 171,6 до 255,3 мм сухая биомасса яровой пшеницы возрастала с 3,88 до 4,73 т с 1 га.

Наибольшее количество сухой биомассы яровой мягкой пшеницы (4,36—4,54 т с 1 га) формировалось на изучаемых склонах при посеве в 1-й срок. При задержке с посевом на 14 дн. (3-й срок сева) она сокращалась до 3,22—3,36 т с 1 га.

1.73

2,93 3,75 4,5Й Сухая 6ном*сси, 1 с I га Bui: мт ы й ск.ши

I.9Ü

2,78 ЗМ -»,53 Сучлп фиомасса, г с ] га

5.41

склон

Рис. - Зависимость урожайности яровой мягкой пшеницы от количества накопленной сухой биомассы при выращивании на склонах различной экспозиции в лесостепи оренбургского Предуралья

Анализ зависимости накопления сухой биомассы от норм высева семян показал, что максимальное её количество образовывалось на западном склоне при посеве 4,5 млн (4,61 т с 1 га), на восточном — при посеве 4,8 млн (4,74 т с 1 га).

Корреляционно-регрессионный анализ зависимости урожайности яровой мягкой пшеницы от количества накопленной сухой биомассы в фазу колошения показал, что сильнее она проявлялась на западной экспозиции склона (лух= 0,851; ^ = 72,36%) (табл. 4). На восточном склоне связь урожайности яровой пшеницы с сухой биомассой была слабее — корреляционное отношение составляло 0,755, коэффициент детерминации 57,04%.

Независимо от экспозиции склона увеличение количества накопленной сухой биомассы яровой мягкой пшеницы в фазу колошения приводило к росту её урожайности: на восточном склоне — от 1,16 до 1,34 т с 1 га (2,12—5,37 т с 1 га), на западном склоне — от 0,87 до 1,32 т с 1 га (1,90—5,41 т с 1 га) (рис.).

Выводы. Параметры погодных факторов, действующих на формирование сухой биомассы посевами яровой мягкой пшеницы, складываются неоднозначно в зависимости от экспозиции склона. На восточном склоне эти связи проявлялись силь-

нее, чем на западном склоне. На восточной экспозиции склона количество накопленной биомассы в значительной степени определялось количеством выпавших осадков (^ух=0,930) и ГТК (^ух= 0,904), на западной экспозиции — осадками (^ух= 0,824) и среднесуточным дефицитом влажности воздуха Чх=0,791).

Урожайность яровой мягкой пшеницы на западном склоне связана с сухой биомассой сильнее (^ух= 0,851), чем на восточном склоне (^ух= 0,755).

Отсюда следует, что условия формирования урожайности яровой мягкой пшеницы на восточном и западном склонах требуют разного подхода при выборе применяемых агротехнических приёмов.

Литература

1. Абдулвалеев Р.Р., Троц В.Б. Яровая пшеница на склоновых землях Бугульмино-Белебеевской возвышенности // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 3 (31). С. 6-10.

2. Мусохранов В.Е. Повышение продуктивности склоновых земель. Барнаул: Алт. кн. изд-во, 1979. 91 с.

3. Коновалов Ю.Б. Формирование продуктивности колоса яровой твёрдой пшеницы и ячменя. М.: Колос, 1981. 175 с.

4. Бесалиев И.Н. Влияние предшественников и минеральных удобрений на фотосинтетические показатели, продукционный процесс, урожайность и качество семян яровой пшеницы в степной зоне Южного Урала: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 1999. 26 с.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.

Выращивание яровой твёрдой пшеницы в условиях Ростовской области

Н.Н. Вошедский, к.с.-х.н., А.В. Гринько, к.с.-х.н., ФГБНУ Донской зональный НИИСХ

Яровая пшеница была известна достаточно давно. Как самостоятельная культура эта пшеница вошла в практику земледелия на рубеже I и II тысячелетия н. э. [1]. Селекционные работы по этой культуре в мире и России начались в XVIII веке.

Твёрдая пшеница (Triticum durum Desf.) в Российской Федерации представлена преимущественно яровыми формами. По своей значимости она является второй культурой после мягкой для многих

стран мира, её площадь занимает около 10% от посева мягкой пшеницы, а мировое производство зерна достигает 15—20 млн т. Существенный вклад в создание новых сортов яровой твёрдой пшеницы в последние годы внесли селекционеры ФГБНУ «ДЗНИИСХ» во главе с А.И. Грабовцом.

Яровая пшеница в России — это важная продовольственная культура. Выращивание этой пшеницы экономически оправдано, так как необходимость импортирования зерна для макаронной промышленности полностью отпадает. Биологическая ценность зерна твёрдой пшеницы не может быть

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.