CC BY
12
УДК 633.11: 581.19: 631.5
С. И. ПОПОВ, Е. Н. МАНЬКО, А. С. УСОВ
ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА СОРТАМИ ПШЕНИЦЫ ТВЕРДОЙ ЯРОВОЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОНА МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
(Поступила в редакцию 31.08.2015)
В статье представлены результаты двухлетних (2013- The article presents results of research during two years
2014 гг.) исследований по изучению реакции современных (2013-2014) into the reaction of modern varieties of hard spring
сортов пшеницы твердой яровой на формирование урожай- wheat on the formation ofyield and quality of grain, depending
ности и качества зерна в зависимости от фона минерально- on the background of mineral feeding in the conditions of the
го питания в условиях восточной части лесостепи Украины. eastern part of the forest-steppe of Ukraine. We have estab-
Установлено, что продуктивность сортов пшеницы твер- lished that productivity of varieties of hard spring wheat is es-
дой яровой существенно определяется условиями влагообес- sentially determined by the terms of moisture. Depending on the
печения. В зависимости от сорта внесение минеральных variety, application of mineral fertilizers increased the yield by
удобрений повышало урожайность на 0,3-1,1 т/га, а содер- 0.3-1.1 t / ha, and the protein content - by 0.31-2.02%. жание белка на 0,31-2,02 %.
Введение
Для обеспечения сырьем макаронного производства пшеница твердая яровая (Triticum durum) должна занимать ведущее место в структуре посевных площадей Украины. Уменьшение производства зерна пшеницы твердой приводит к использованию в производстве макаронных изделий и круп зерна пшеницы мягкой, что ведет к снижению питательных качеств данной продукции. По данным Госкомстата Украины в среднем за 1990-2014 гг. посевные площади под пшеницей яровой составили 262,4 тыс. га, из которых всего 10 % под посевами пшеницы твердой [1, 2]. Это связано с низкой ее урожайностью и повышенными требованиями к условиям выращивания. С появлением новых высокопродуктивных сортов пшеницы твердой яровой, которые в условиях производства способны обеспечить урожайность зерна на 30-40 % больше, интерес производителей к данной культуре вырос [3].
Анализ источников
Уровень урожайности и качества зерна пшеницы твердой яровой значительно обосновывается выполнением требований технологии выращивания, основными составляющими которой является подбор предшественника и обеспечение растений на протяжении вегетационного периода достаточным количеством питательных веществ. Формирование высококачественного урожая зерна возможно только на чистых, не засоренных сорняками полях, что связано со слабым развитием корневой системы яровой пшеницы [4-6]. В Украине ее выращивают после удобренных пропашных культур. Установлено, что пшеница твердая яровая положительно реагирует на оптимальные дозы внесения полного минерального удобрения при соотношении элементов питания 1:1:1. При этом эффективность минеральных и органических удобрений в значительной мере зависит от метеорологических условий вегетационного периода. В условиях влажного года фосфорно-калийные удобрения были неэффективными, тогда как азотно-фосфорные, азотно-калийные, полное минеральное удобрение, а также последействие 30 т/га навоза дают существенные прибавки урожая. В засушливые годы внесение минеральных удобрений было неэффективным, а повышение их дозы до N60P60K60 приводило к уменьшению урожайности [7-9]. Качество зерна пшеницы твердой яровой в большей мере зависит от внесения азотных удобрений [10-12]. В условиях восточной части лесостепи Украины недостаточно экспериментальных данных по вопросам технологии выращивания высокопродуктивных, адаптированных к агрометеорологическим условиям сортов твердой яровой пшеницы.
Целью работы было изучение формирования урожайности и качества зерна сортов твердой яровой пшеницы в зависимости от фона минерального питания в условиях восточной части лесостепи Украины.
Методы исследования
Исследования проводили в 2013-2014 гг. в стационарном 9-польном паро-зерно-пропашном севообороте лаборатории растениеводства и сортоизучения Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН Украины при чередовании культур: черный пар - пшеница озимая - свекла сахарная - пшеница яровая - горох на зерно - пшеница озимая - кукуруза на зерно 0,5 + соя 0,5 - пшеница яровая -подсолнечник. Почва опытной делянки - чернозем типичный глубокий слабовыщелоченый. Содержание гумуса (по Тюрину) - 5,8 %; рН - 5,8; гидролитическая кислотность - 3,29 мг-экв на 100 г почвы. Полевые опыты закладывали по многофакторной схеме методом расщепленных делянок с учетом всех требований методики полевого опыта [13-14]. Опыты проводили после предшественника соя, где делянками первого порядка были фона минерального питания: 1) без удобрений (контроль); 2) последействие 30 т/га навоза (фон); 3) фон + N30P30K30; 4) фон + N60P60K60. Делянками второго порядка были сорта селекции Института растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН - Спадщина, Дина-
стия, Новация и селекции Мироновского института пшеницы им. В. Н. Ремесла НААН - Изольда и Жизель. Сорт Спадщина внесен в Реестр сортов растений Украины с 2006 г., а с 2010 г. он является национальным стандартом, что характеризует его высокую экологическую пластичность. Сорта Изольда и Жизель внесены в Реестр соответственно с 2004 и 2008 гг., Династия внесена в реестр в 2014 г., а сорт Новация проходит Государственное сортоиспытание.
Удобрения, согласно схеме опыта, вносили под вспашку. Посев проводили сеялкой Клен-1,5 с последующим прикатыванием катками 3ККШ-6А. Размещение делянок систематическое, учетная площадь делянки составляла 25,0 м2. Повторность опыта трехкратная. Урожайность зерна определяли методом сплошного обмолота делянок комбайном <^атро-130» с дальнейшим перерасчетом бункерного веса на стандартную (14 %) влажность и 100 % чистоту. Агротехника общепринятая для зоны, кроме изучаемых факторов. Статистический анализ данных проводили по Б. А. Доспехову [14].
Основная часть
Погодные условия в годы исследований существенно отличались, в результате чего урожайность и качество зерна имели существенное различие. Вегетационный период 2013 г. был недостаточно увлажненным и очень жарким. Количество осадков за апрель-июль на 117,3 мм, или 55 % было меньше, а среднесуточная температура воздуха на 2,8 0С была выше нормы. Вегетационный период 2014 г. харак-теризировался повышенным тепловым режимом и достаточной увлажненностью. Весной осадков было на 19,6 мм больше нормы при среднесуточной температуре, превышающей норму на 3,3 0С. Количество осадков за июнь превысило норму на 146 %, тогда как в июле их выпало на 32 % меньше. Рост и развитие растений пшеницы твердой яровой существенно зависит от запасов продуктивной влаги в почве, потребление которой на протяжении всего периода вегетации неравномерно. В период всходов 5-7 % от общего поглощения воды за вегетационный период, в фазу кущения - 15-20 %, в фазу выхода в трубку и колошения - 50-60 %, в фазу молочной и полной спелости - 25-35 % [15].
В наших опытах в период посева запасы продуктивной влаги после предшественника соя были на одном уровне: в 2013 г. они составили 164,0 мм; в 2014 г. - 164,5 мм. Критическими фазами развития пшеницы твердой яровой являются кущение-начало трубкования и колошение. К этому периоду пшеница начинает потреблять влагу с более глубоких горизонтов. В 2013 г. запасы продуктивной влаги в почве были недостаточны и составили в фазы кущение, трубкование и колошение соответственно 123,8; 89,0 и 46,0 мм, что негативно повлияло на формирование продуктивности растений. В 2014 г. посевы пшеницы твердой яровой были значительно лучше обеспечены продуктивной влагой в метровом слое почвы. Так, в критические фазы развития запасы продуктивной влаги составили: в фазу кущения - 128,0 мм, в фазу выхода в трубку - 130,9 мм, в колошение - 133,8 мм.
В целом вегетационный период 2014 г. был благоприятным для роста, развития и формирования продуктивности сортов пшеницы твердой яровой (рис. 2). Результаты исследований показали, что в среднем за 2013-2014 гг. урожайность сортов на севооборотном фоне (без удобрений) составила 3,36 т/га. Самую высокую урожайность обеспечил сорт Жизель - 3,62 т/га, что на 0,37 т/га больше в сравнении с национальным стандартом сортом Спадщина (таблица). Самое высокое содержание белка в зерне отмечено у сорта Новация и составило 14,9 %, а в среднем по сортам - 13,9 %.
Урожайность и содержания белка в зерне сортов пшеницы яровой твердой в зависимости от фона минерального питания, 2013-2014 гг.
Фон мине зального питания
без удобрений последействие 30 т/га навоза (фон) фон + Кэ0Рэ0Кэ0 фон +К60Р60К>0 среднее по сорту
Сорт £ -О т £ -О т £ "н л т £ "н л т £ "н л т
о о н ж И о Е^ с о н ж И о Е^ с о н ж И о Е^ с о н ж И о Е^ с о н ж И о Е^
* о б * о б * о б * о б * о б
р р р р р
Спадщина 3,25 13,7 3,67 14,0 3,88 14,7 3,86 15,5 3,61 14,7
Изольда 3,27 13,1 3,45 13,6 4,13 14,2 4,25 15,1 3,78 14,2
Жизель 3,62 13,9 3,95 14,7 4,17 15,2 3,91 14,3 3,82 14,6
Династия 3,48 14,0 3,68 15,8 3,95 14,7 3,83 15,4 3,71 15,2
Новация 3,18 14,9 3,83 14,6 4,20 15,2 4,18 15,0 3,82 14,8
Среднее по фону 3,36 13,9 3,72 14,5 4,07 14,8 4,01 15,1 3,75 14,7
г с урожайностью -0,15 0,42 0,35 -0,16 -0,24
На фоне без удобрений установили низкую обратную корреляционную связь между урожайностью и содержанием белка в зерне (г = -0,15). На фоне последействия внесения 30 т/га навоза (фон) наибольшую урожайность формировал также сорт Жизель, что составило 3,95 т/га при средней урожайности
сортов 3,72 т/га. На этом фоне удобрения установлена наивысшая положительная связь между урожайностью и содержанием белка в зерне (г = 0,42). При этом содержание белка в зерне колебалось от 13,6 % у сорта Изольда до 15,8 % у сорта Династия и в среднем по сортам составило 14,5 % (таблица). На фоне последействия навоза с внесением минеральных удобрений в дозе N30P30K30 средняя урожайность сортов составила 4,07 т/га, что на 0,51 т/га больше в сравнении с контролем. Самую высокую урожайность обеспечили сорта Изольда, Жизель и Новация, которая составила соответственно 4,13; 4,17 и 4,20 т/га при содержание белка в зерне на уровне 14,2; 15,2 и 15,2 %. Внесение минеральных удобрений в дозе N60P60K60 на фоне последействия навоза (30 т/га) обеспечило повышение урожайности зерна в сравнении с дозой N30P30K30 на этом же фоне только в условиях 2014 г.
В среднем за два года положительная реакция на увеличение дозы полного минерального питания отмечена у сортов Изольда и Новация, уровень урожайности которых составил 4,25 и 4,18 т/га. При этом более высокое содержание белка в зерне отмечено у сортов Спадщина и Династия соответственно 15,5 % и 15,4 %. Самую высокую среднюю урожайность в опыте на уровне 3,78-3,82 т/га сформировали сорта Изольда, Жизель и Новация с содержанием белка в зерне 14,2-14,8 %. Лучшие показатели по данному показателю отмечены у сорта Династия (15,2 %) при средней урожайности 3,71 т/га.
Заключение
В зоне восточной части лесостепи Украины продуктивность сортов пшеницы твердой яровой при внесении основного удобрения существенно определялась условиями влагообеспечения. В благоприятном по количеству осадков 2014 г. урожайность сортов по сравнению с 2013 г. была выше в среднем на 4,01-5,44 т/га.
Внесение под основную обработку почвы полного минерального удобрения в дозе N30P30K30 или N60P60K60 на фоне последействия навоза (30 т/га) обеспечило формирование урожая сортов на уровне 3,88-4,25 т/га. Лучшие показатели содержания белка в зерне (15,2 %) получены у сорта Династия при средней урожайности в опыте 3,71 т/га.
ЛИТЕРАТУРА
1. Рослинництво Украши у 2010 рощ : статист. зб. / за ред. Ю. М. Остапчука. - К., 2010. - 99 с.
2. Сшьське господарство Украши : статист. зб. / за ред. Н. С. Власенко. - К., 2014. - 390 с.
3. Зернове виробництво Дшпропетровщини: стан i перспективи розвитку / С. М. Лебвдь [та ш.] // Бюл. 1нституту зернового господарства. - Дшпропетровськ, 2006. - № 28-29. - С. 143-150.
4. Емельянов, Н. А. Предшественники и качество зерна / Н. А. Емельянов // Зерновое хозяйство, 1988. - № 1.-С. 46-47.
5. Предшественники и качество зерна / В. М. Распутин [и др.] // Зерновое хазяйство. - 1986. - № 10. - С. 21-22.
6. Бараболя, О. В. Вплив агроеколопчних факторiв на урожайшсть та яюсть зерна пшенищ твердо! яро! в лiвобережнiй люостеповш зволоженш тдзош : дис. ...канд. с.-г. наук : 06.01.09 / О. В. Бараболя. - Полтава, 2008. - 198 с.
7. Продуктившсть пшенищ яро! залежно ввд удобрення в умовах Замдного Полгсся Украши / В. М. Плакса [та ш.] // Зб. наук. праць Уманського национального ун-ту садiвництва, 2014. - Вип. 85. - С. 55-59.
8. Бараболя, О. В. Урожайшсть та яюсть зерна яро! твердо! пшенищ (Triticum durum Desf.) залежно вщ внесення добрив / О. В. Бараболя // Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. - 2008. - № 1. - С. 123-128.
9. Антал, Т. В. Вплив добрив та погодних умов на врожайшсть пшенищ твердо! яро! / Т. В. Антал // Вюник Полтавсько! держ. аграр. академи. - 2011. - № 3. - С. 40-43.
10. Рожков, А. О. Яра пшениця у сходному лiсостепу Укра!ни / А. О. Рожков. - Х., 2010. - 232 с.
11. Яюсть зерна сортв яро! пшенищ селекцп 1Р iм. В.Я. Юр'ева у зв'язку з азотним, фосфорним та калшним живленням грунту / С. I. Попов [та ш.] // Вюник ХДАУ. Сер1я «Грунтознавство, агрохiмiя, землеробство, люове господарство». - 2000. -Т. 2. - С. 118-124.
12. Вплив фошв живлення на яюсть зерна яро! м'яко! пшенищ / С. I. Попов [та ш.] // Вюник ХДАУ. Серiя «Грунтознавство, агрохiмiя, землеробство, люове господарство». - 2001. - № 1. - С. 207-210.
13. Методические рекомендации по изучению сортовой агротехники в селекцентрах ; подгот. : П. П. Литун, В. М. Кост-ромитин, Л. В. Бондаренко. - М. : ВАСХНИЛ, 1984. - 32 с.
14. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - 5-е изд., доп. и перераб. - М. : Агропромиздат, 1985. - 351 с.
15. Вальков, В. Ф. Почвенная экология сельскохозяйственных растений / В. Ф. Вальков. - М., 1986. - 207 с.
