CC BY
37
АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 633.11:631.526.32
ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИКУМСКАЯ 140 И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ
А.А. Серебряков, аспирант
Волгоградский государственный аграрный университет
Отражена фотосинтетическая деятельность в посевах озимой пшеницы Прикумская 140 в зависимости от способов основной обработки черного пара и применения препаратов Альбит и Силиплант на светло-каштановых почвах Волгоградской области.
Ключевые слова: площадь листьев, фотосинтетический потенциал, чистая продуктивность фотосинтеза, способы основной обработки почвы, урожайность.
Фотосинтез - основной процесс, протекающий в растениях. Показатели фотосинтетической деятельности позволяют выявить эффективность применяемых агротехнических приемов в формировании урожая у озимой пшеницы.
В исследованиях ставилась задача изучить фотосинтетический потенциал и продуктивность фотосинтеза у сорта озимой пшеницы Прикумская 140 при разных способах основной обработки черного пара и применения препаратов Альбит и Силиплант для обработки семян и растений по вегетации в сравнении с внесением N30 весной в подкормку.
Экспериментальная часть работы проводится в СПК «Колос» Октябрьского района Волгоградской области.
Для решения поставленной задачи в 2011...2014 годах в СПК «Колос» Октябрьского района проведены исследования по оценке эффективности различных способов основной обработки черного пара как предшественника для озимой пшеницы. Почва светло-каштановая, тяжёлосуглинистая, содержание гумуса в пахотном слое 1,94 - 2,04 %.
Изучались следующие варианты основной обработки чёрного пара: отвальная обработка на 0,23.0,25 м, безотвальная обработка на 0,23.0,25 м, мелкая обработка БДТ-7 на глубину 0,10.0,12 м и мелкая обработка (0,10.0,12 м) + глубокое рыхление (чизель) на глубину - 0,27.0,30 м. Влияние минерального азота (N30) и препаратов Силиплант и Альбит изучали на вариантах: 1. Контроль (без обработки). 2. Обработка семян препаратами Силиплант и Альбит. 3. Силиплант и Альбит (семена) + по вегетации (весеннее кущение и формирование зерна). 4. N30 (весной в подкормку). Нормы применения Альбита для обработки семян — 40 мл/т, по вегетации — 40 мл/га. Нормы применения Силипланта для обработки семян 60 мл/т, по вегетации — 0,6 л/га. Расход рабочего раствора при обработке семян — 10 л/т опрыскивание по вегетации — 100 л/га. Повторность 3-х кратная, учетная площадь — 100 м2. Норма высева 3,5 млн всхожих семян на гектар, учетная площадь делянок 100 м , повторность 3-х кратная, размещение систематическое.
Фотосинтетическая продуктивность посева, как показали исследования, связана с формированием площади листьев и фотосинтетическим потенциалом, что обеспечивает эффективное использование физиологически активной радиацией (ФАР) в процессе фотосинтеза.
В исследованиях ряда авторов [1, 2, 3, 4, 5] показано, что большая площадь листьев под влиянием различных факторов не всегда приводит к повышению урожайно-
сти, при этом имеет значение также и продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) на единицу площади листьев в течение всего периода вегетации. Лучшее использование климатических, почвенных ресурсов и агротехнических приемов происходит в посевах с оптимальной листовой поверхностью. Для озимых культур на разных почвах оптимальный индекс листовой поверхности составляет от 4 до 5 м на квадратный метр площади посева [3, 4, 5].
В среднем за три года (таблица 1) максимальная величина листовой поверхности в посевах по всем обработкам почвы формировалась к фазе колошения. С фазы колошения площадь листьев сильно сокращалась за счет усыхания на растениях нижних листьев и к фазе восковой спелости листья полностью отмирали. Аналогично площадь листьев изменялась и под влиянием применения минерального азота и препаратов Альбит и Силиплант. Следует отметить, что индексы листовой поверхности от применения минерального азота весной в подкормку повышались до 35,2 тыс. м2/га, от применения препарата Альбит соответственно до 35,7 тыс. м2/га, от применения препарата Силиплант индекс листовой поверхности имел максимальные значения и составил 36,8 тыс. м2/га.
Таблица 1 - Площадь листьев в посевах озимой пшеницы Прикумская 140 __в среднем за три года, тысм2/га__
Вариант Весеннее кущение Выход в трубку Колошение Восковая спелость
Отвальная обработка
Контроль б/о 7,1 22,9 32,5 0,0
N30 (весной) 7,9 24,7 35,2 0,0
Альбит 7,9 25,7 35,7 0,0
Силиплант 7,7 26,0 36,8 0,0
Безотвальная обработка
Контроль б/о 6,7 22,9 31,7 0,0
(весной) 7,7 25,0 34,1 0,0
Альбит 8,1 24,9 34,7 0,0
Силиплант 8,1 25,1 34,9 0,0
Мелкая обработка
Контроль б/о 6,2 20,8 29,0 0,0
(весной) 6,7 22,3 30,9 0,0
Альбит 7,3 22,8 31,2 0,0
Силиплант 7,0 22,6 31,4 0,0
Мелкая обработка+чизель
Контроль б/о 7,0 21,6 30,7 0,0
(весной) 7,4 23,5 32,9 0,0
Альбит 7,8 23,6 32,9 0,0
Силиплант 7,8 24,2 32,6 0,0
Альбит и Силиплант на варианте (семена+вегетация).
По безотвальной обработке индексы листовой поверхности по вариантам опыта, по отношению к вариантам отвальной обработки были ниже и составили на контроле до 31,7 тыс. м2/га, с применением азота до 34,1 тыс. м2/га, на варианте применения Альбита для обработки семян и растений по вегетации до 34,7 тыс. м2/га, при использовании Силипланта - до 34,9 тыс. м2/га.
По мелкой обработке отмечается тенденция снижения площади листьев по всем вариантам и минимальная площадь листьев формировалась на контроле и в фазе коло-
2
шения была на уровне 29,0 тыс. м /га. Максимальных значений площадь листьев достигала на варианте использования Силипланта и составила 31,4 тыс. м2/га.
На варианте обработки мелкая + чизель наибольших значений площадь листьев достигала с применением азота и препаратов и практически была на уровне 32,932,6 тыс. м2/га.
Оценивая изучаемые варианты обработок и применения азота и препаратов, можно отметить, что выше индексы листовой поверхности в посевах озимой пшеницы Прикумская 140 формировались по отвальной обработке на варианте применения Силипланта и достигали размера 36,8 тыс. м2/га, минимальные на варианте мелкой обработки и выше они были с Силиплантом - 31,4 тыс. м2/га.
Комплексную характеристику ассимиляционной поверхности дает фотосинтетический потенциал посевов (ФП) и показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ), выражающуюся количеством сухого вещества, накопленного за сутки на единицу площади.
Проведённые экспериментальные данные, характеризуют взаимосвязь таких показателей, как величина площади листьев и ФП с уровнем урожайности сухой массы (таблица 2).
Таблица 2 - Основные показатели фотосинтетической деятельности в посевах озимой пшеницы в зависимости от способов основной обработки почвы и _применения агрохимикатов, среднее за 2012-2014 годы_
Вариант Максималь- ФП посева 2 тыс. м • ЧПФ г/м2-сут- КПД * Урожай Кхоз,
ная площадь прихо- сухой %
листьев, дней/га ки дящей массы,
тыс.м2/га ФАР, % т/га
Отвальная обработка
Контроль б/о 32,5 1381 5,43 1,24 7,5 38,6
(весной) 35,2 1496 5,48 1,36 8,2 39,9
Альбит 35,7 1517 5,60 1,41 8,5 40,4
Силиплант 36,8 1564 5,50 1,43 8,6 40,3
Безотвальная обработка
Контроль б/о 31,7 1347 5,34 1,20 7,2 38,2
(весной) 34,1 1449 5,31 1,28 7,7 39,2
Альбит 34,7 1475 5,36 1,31 7,9 39,1
Силиплант 34,9 1622 5,12 1,38 8,3 39,2
Мелкая обработка
Контроль б/о 29,0 1189 5,30 1,05 6,3 38,8
(весной) 30,9 1267 4,61 1,05 6,3 38,9
Альбит 31,2 1279 5,24 1,11 6,7 39,7
Силиплант 31,4 1287 5,36 1,15 6,9 39,3
Мелкая+чизель
Контроль б/о 30,7 1305 5,06 1,10 6,6 39,1
(весной) 32,9 1398 4,86 1,13 6,8 39,8
Альбит 32,9 1398 5,22 1,21 7,3 40,1
Силиплант 32,6 1386 5,41 1,25 7,5 40,0
I--1-1-1- -1-1-1
* - приход ФАР за период весенне-летней вегетации - 99,7 КДж/см калорийность сухого вещества - 16,56 МДж/кг. Альбит и Силиплант на варианте (семена+вегетация).
Одним из показателей, характеризующих величину урожая, является величина ЧПФ и коэффициент усвоения посевами ФАР. Вегетациионный период у озимой пше-
ницы после перезимовки намного короче возможного годового периода активного усвоения радиации. Озимая пшеница эффективно использует приход ФАР с апреля по июнь месяцы и почти не усваивают её в июле. В расчётах для определения КПД ФАР брался период с начала весенней вегетации и первой декады июля.
Коэффициент использования ФАР посевами озимой пшеницы в среднем за три года достигал максимальных значений по отвальной обработке на варианте комплексного применения препарата Силиплант и равнялся 1,43 %.
В среднем за три года все основные показатели фотосинтетической деятельности в посевах озимой пшеницы Прикумская 140 были выше по отвальной обработке, что позволяет говорить о высокой эффективность отвальной обработки в условиях низкой влагообеспеченности посевов (таблица 3).
Таблица 3 - Урожайность озимой пшеницы Прикумская 140 в зависимости от способов
основной обработки черного пара и препаратов в среднем за 2012-2014 годы, т/га
Варианты Способы основной обработки почвы
Отвальная Безотвальная Мелкая Мелкая+ чизель
Контроль (б/о) 3,1 2,9 2,5 2,7
(весной) 3,4 2,9 2,6 2,8
Прибавка к контролю 0,3 0,0 0,1 0,1
Силиплант (семена) 3,2 3,1 2,6 3,0
Прибавка к контрою 0,1 0,2 0,1 0,3
Силиплант (семена+кущение) 3,2 3,1 2,7 2,9
Прибавка к контролю 0,1 0,2 0,2 0,2
Силиплант (семена + кущение + налив) 3,7 3,1 2,8 3,1
Прибавка к контролю 0,6 0,2 0,3 0,4
Альбит (семена) 3,0 3,0 2,6 2,9
Прибавка к контролю 0,1 0,1 0,1 0,2
Альбит (семена+ кущение) 3,0 3,2 2,8 2,9
Прибавка к контролю 0,1 0,3 0,3 0,2
Альбит (семена+кущение+налив) 3,5 3,2 2,8 3,0
Прибавка к контрою 0,4 0,2 0,3 0,3
В среднем за 2012...2014 годы выше урожайность по отвальной обработке. Так, на контроле она достигала 3,1 т/га, на варианте применения минерального азота она составила - 3,4 т/га, на варианте обработки семян и растений по вегетации Силиплан-том урожайность была максимальной и достигала 3,7 т/га, на варианте комплексного применения Альбита урожайность составила 3,5 т/га, что соответственно выше на 0,6 и 0,4 т/га, по сравнению с контролем.
Применять мелкую обработку черного пара в условиях низкой обеспеченности посевов влагой в подзоне светло-каштановых почв не целесообразно, урожайность значительно уступала вариантам отвальной обработки.
На основании проведенных исследований можно сделать следующее заключение:
1. В среднем за три года максимальная величина листовой поверхности в посевах по всем обработкам почвы формировалась к фазе колошения. По отвальной обработке на контроле она составила 32,5 тыс. м2/га. Индексы листовой поверхности от применения минерального азота весной в подкормку повышались до 35,2 тыс. м2/га, от применения препарата Альбит соответственно до 35,7 тыс. м2/га, от применения препа-
рата Силиплант индекс листовой поверхности имел максимальные значения и составил 36,8 тыс. м2/га.
2. По безотвальной обработке индексы листовой поверхности по вариантам опыта, по отношению к вариантам отвальной обработки были ниже и составили на контроле до 31,7 тыс. м2/га, с применением азота до 34,1 тыс. м2/га, на варианте применения Альбита для обработки семян и растений по вегетации до 34,7 тыс. м2/га, при использовании Силипланта до 34,9 тыс. м2/га.
3. По мелкой обработке отмечается тенденция снижения площади листьев по всем вариантам и минимальная площадь листьев формировалась на контроле и была в фазе колошения на уровне 29,0 тыс. м2/га. Максимальных значений площадь листьев достигала на варианте использования Силипланта и составила 31,4 тыс. м2/га.
4. На варианте обработки мелкая + чизель наибольших значений площадь листьев достигала с применением азота и препаратов и практически была на уровне 32,932,6 тыс. м2/га.
5. В среднем за три года эффективность отвальной обработки в условиях низкой влагообеспеченности посевов выше. Применять мелкую обработку черного пара в условиях низкой обеспеченности посевов влагой в подзоне светло-каштановых почв не целесообразно, урожайность значительно уступала вариантам отвальной обработки.
Библиографический список
1. Алиев, Д.А. Фотосинтетическая деятельность, минеральное питание и продуктивность растений [Текст] /Д.А. Алиев. - Баку, «ЭЛМ», 1974. - 333 с.
2. Дугин, А.В. Фотосинтетическая деятельность и продуктивность сортов озимой пшеницы в зависимости от условий питания на каштановых почвах Волгоградской области [Текст] / А.В. Дугин // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса : наука и высшее профессиональное образование. - 2011. - № 2 (22). - С. 70-73.
3. Ничипорович, А.А. Физиология фотосинтеза и продуктивность растений [Текст] / А.А. Ничипорович //Физиология фотосинтеза. - М.: Наука, 1982. - С. 7-33.
4. Пигорев, И.Я. Фотосинтетический потенциал озимой пшеницы и его реализация в условиях Черноземья России [Текст] / И.Я. Пигорев // Вестник Курской ГСХА. - 2008. - №3. -С. 3-6.
5. Филин, В.И. Озимая пшеница в Нижнем Поволжье [Текст] / В.И. Филин, А.М. Беляков. - Волгоград: Изд-во ВолГУ, 2006. - 258 с.
E-mail: [email protected]
