CC BY
36
УДК 633.11 «324»
Обоснование сроков посева озимой пшеницы на среднем Дону при усилении аридности среды
А.И. ГРАБОВЕц, доктор сельскохозяйственных наук, член-корреспондент РАН, академик НААНУ, главный научный сотрудник (е-mail: grabovets_ai@mail.ru) К.Н. БИРЮКОВ, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Институтская, 1, Рассвет, Ростовская обл., Аксайский р-н, 346375, Российская Федерация
Исследования выполнены в научно-исследовательском центре ФГБНУ«ДЗНИ-ИСХ» в 2006-2015 гг. в северо-западной зоне Ростовской области с целью установления оптимальных сроков сева сортов озимой пшеницы нового поколения в условиях нарастания засушливости. Почва южный чернозем с содержанием гумуса 3,2-3,6%, характеризуется низкими запасами валового фосфора, средними - азота и высокими - калия. Предшественник пар. Осенью под вспашку пара вносили 200 кг/га аммофоса (128 кг д. в./га азота и фосфора). Ранневесенние подкормки проводили селитрой прикорневым способом дозой N72. Общий агрофон был равен 200 кгд.в./га. Изучали 19 сортов озимой пшеницы различной интенсивности по потенциалу продуктивности. Норма высева - 4 млн семян/га. Посев осуществляли с интервалом в 10 дн. с 25 августа по 15 октября. Наибольшие урожаи зерна озимая пшеница формирует при посеве с 25 августа по 15 сентября, допустимым сроком (в некоторых случаях) следует считать 25 сентября. Октябрьские посевы снижали урожай зерна, в сравнении с оптимальными сроками, на 28-44%. Содержание белка в среднем по опыту за все годы исследований составило 14,3% с варьированием по сортам 12,9-15,5%, при поздних сроках - соответственно 14,9% и 13,2-15,8%. Несмотря на увеличение белковости зерна при поздних сроках сева существенное снижение урожаев обусловливало полную их нерентабельность. Сроки сева не влияли на величину седиментации, определяющим фактором были генетические особенности изучаемых сортов.
Ключевые слова: аридность, озимая пшеница, сроки посева, перезимовка, высота соломины, длина колоса, урожайность, качество зерна.
Для цитирования: Грабовец А.И., Бирюков К.Н. Обоснование сроков посева озимой пшеницы на среднем Дону при
усилении аридности среды // Земледелие. 2016. № 5. С. 39-42.
В последние годы климат становится более континентальным, усиливается его аридность.
По данным метеостанции СевероДонецкой СХОС за последние 25 лет среднегодовая температура воздуха увеличилась на 2,3 °С, а среднегодовое количество осадков, за этот же период уменьшилось более чем на 20 мм (с 451 до 430). Такие изменения климата требуют пересмотра некоторых позиций в традиционных технологиях возделывания озимой пшеницы, в частности ее сроков посева.
В северных зонах Ростовской области за последние 30-40 лет накоплен богатый опыт по оптимизации технологии выращивания озимой пшеницы. Для сортов, включенных в это время в Госреестр (Северодонская, Тарасовская 29, Тарасовская 87, Северодонская 5, Росинка, Престиж, Тарасовская остистая), определены оптимальные сроки посева, гарантирующие формирование их наибольших урожаев [1]. Однако проецировать эти результаты на новые высокоадаптивные сорта, выращиваемые сегодня, нельзя, поэтому необходимо дополнительное изучение сроков посева современного сортимента озимой пшеницы.
С биологической точки зрения оптимальным сроком посева для каждого сорта всегда будет тот, при
котором растения успевают до прекращения осенней вегетации достичь фазы готовности формировать зачаточный колос, чтобы сразу после возобновления весенней вегетации приступить к дифференциации конуса нарастания [2].
А.И. Носатовский предложил теоретическую базу установления срока посева для озимых культур любого района выращивания. В ее основе лежит общая потребность в сумме температур для оптимального развития растений к началу зимы. Также при определении срока посева необходимо учитывать главное требование при уходе растений в зиму: они должны находиться в фазе кущения и иметь 2-4 стебля [3].
Цель исследований - установить оптимальные сроки сева сортов озимой пшеницы нового поколения в условиях нарастания засушливости.
Исследования выполнены в научно-исследовательском центре ФГБНУ «ДЗНИИСХ» в 2006-2015 гг. в северозападной зоне Ростовской области.
Почвы опытных участков средне-мощные южные карбонатные черноземы. Мощность гумусового горизонта 30-40 см, содержание гумуса 3,23,5%. Подвижные формы питательных веществ представлены N03 (2-3 мг/кг почвы), подвижным Р2О5 (30-40 мг/кг), обменным К2О (320 мг/кг), сумма поглощенных оснований - 376 мг-экв./кг, кислотность - 6,8-7,2. Определения проводили в агрохимлаборатории ДЗНИИСХ по Мачигину и Тюрину.
Годы исследований характеризовались в основном дефицитом влаги. Наиболее близким к оптимальным были условия 2008 г, в остальные годы сумма осадков была меньше средне-многолетнего значения (450 мм) на 15-30%. Гидротермический коэффициент составлял 0,5-0,6 (в отдельные годы 0,45) вместо многолетнего - 0,7. Метеоусловия вегетации
Рис. 1. Метеорологические условия проведения опытов (температура воздуха, °С), метеопост Северо-Донецкой СХОС, 2014-2015 гг.: — среднемесяная, t; — среднемноголетняя, I
1. Биометрические показатели растений озимой пшеницы разных сроков сева перед уходом в зиму, 2006-2015 гг.
Срок посева Коэффициент кущения Глубина залегания узла кущения, см Высота растений, см Масса 10 растений,г
Оптимальный 5,4 2,3 21,5 13,7
Поздний 2,5 2,1 13,7 3,6
«О
о
СЧ 1Л
Ф ^
Ф
4
Ш ^
5
ш СО
2014-2015 гг. были типичными для засушливых лет (рис.1).
Материалом для исследования послужили 19 сортов озимой пшеницы, которые высевали в срок с десятидневным интервалом (с 25 августа по 15 октября), что позволило более детально отследить реакцию новых сортов на складывающиеся условия. Сроки посева были разделены на две группы: оптимальные (с 25 августа по 15 сентября) и поздние (с 25 сентября по 15 октября). Такая градация полнее отражает потенциальные возможности каждого сорта относительно сроков посева.
Предшественник - черный пар, поскольку по пару, даже в острозасушливый год, есть возможность получить гарантированные всходы и тем самым не отклоняться от методики. Норма высева - 4 млн семян/га. Основное удобрение вносили осенью под вспашку из расчета 128 кг д. в./га (200 кг/га аммофоса в физической массе). Ранневесенние подкормки проводили селитрой прикорневым способом дозой Таким образом, общий агрофон был высоким (200 кг д.в./га).
В период вегетации вели фенологические наблюдения и оценки в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [4]. После прекращения осенней вегетации определяли общую кустистость, глубину залегания узла кущения, высоту растений, массу 10 абсолютно-сухих растений, мощность развития корневой системы.
Учет урожая осуществляли поде-ляночно при полной спелости зерна комбайном Сампо 130. Определение содержания белка в зерне и тест Зелени осуществляли на приборе Инфратек 1241.
На основании биометрических показателей можно констатировать, что растения оптимальныхсроков посева развивались лучше, нежели растения поздних сроков, не зависимо от погодных условий, складывающихся во время осенней вегетации пшеницы (табл. 1).
Коэффициент кущения был четко дифференцирован по срокам посева. При посеве в оптимальные сроки растения пшеницы заложили в среднем
5.4 стеблей, в поздние - максимум
2.5 стебля. Кроме того, при поздних сроках растения раскустились только в варианте с посевом 25 сентября. Растения, посеянные в октябре, перед
посеянная в период с 25 августа по 15 сентября. Это подтверждает экспериментальный материал (табл. 2). За редкими исключениями количество перезимовавших растений оптимальных сроков сева в среднем состав-уходом в зиму во все годы изучения ляло 90% и более, при поздних оно формировали 1-2, максимум 3 ли- было меньше на 16-18%. Особенно ста. высокой устойчивостью выделялись
Нашими исследованиями не было сорта Северодонецкая юбилейная, установлено какой-либо зависимости Губернатор дона, Донна.
2. Процент живых растений озимой пшеницы некоторых сортов после перезимовки при разных сроках сева
Сорт Срок посева и процент выживших растений
оптимальный поздний
Северодонецкая юбилейная 93 77
Губернатор Дона 94 72
Авеста 90 76
Донская лира 85 69
Донэко 88 70
Донна 92 74
Золушка 86 70
глубины залегания узла кущения от сроков посева. На величину этого показателя влияет ряд метеорологических факторов (температура воздуха и почвы, влажность воздуха, освещенность), поэтому по отдельным годам тенденция уменьшения или увеличения глубины залегания узла кущения прослеживалась. В среднем при посеве в оптимальные сроки она составляла 2,3 см, в поздние - 2,1 см.
Растения озимой пшеницы оптимальных сроков посева отличались от растений поздних сроков более интенсивным развитием в осенний период, их высота была больше почти на 8 см, а масса 10 абсолютно-сухих растений - в 4 раза.
Большое значение имеет мощность корневой системы, развитие которой также зависело от сроков посева. В засушливых условиях она была фактором, определяющим размеры урожая. Перед уходом в зиму корни растений оптимальных сроков сева проникали до 150 см, ко времени уборки - до 250 см, поздних сроков - до 70 и 140 см, соответственно (рис. 2). При этом масса корневой системы у растений оптимальных сроков была в 2-2,5 раза больше.
Поскольку проблема перезимовки озимых до сих пор остается актуальной, важно так подобрать срок посева, чтобы фитоценоз пшеницы как можно меньше повреждался зимой. Раскустившиеся растения (с 3-4 хорошо облиственными стеблями), с мощной корневой системой, обладающие способностью к закаливанию, а весной - к регенерации поврежденных стеблей, накопившие большое количество пластических веществ, обладают повышенной устойчивостью к неблагоприятным условиям [5]. В наших исследованиях таким критериям соответствовала озимая пшеница,
Ранее актуальной была проблема перерастания растений, посеянных в ранние сроки, из-за снижения их зимостойкости, которое обусловливалось интенсивным ростом конуса нарастания. Из-за этого осенью наблюдали задержку прохождения первой фазы закалки, а зимой - больший расход питательных веществ, что, в свою очередь, ослабляло растения.
Сейчас такая проблема полностью решается благодаря использованию высокопластичных сортов донской селекции нового поколения, которые характеризуются менее интенсивными темпами осеннего роста. Поэтому за 10 лет проведения эксперимента не было ни одного случая перерастания осенью при посеве 25 августа (самый ранний срок).
Весенне-летнее развитие озимой пшеницы было сопряжено со сроками посева культуры. Дата колошения зависела от двух факторов: сроков посева и биологических особенностей сорта. Растения, посеянные в оптимальные сроки, выколашивались
Рис. 2. Особенности развития корневой системы озимой пшеницы: 1. начало оптимальных сроков; 2. средина оптимальных сроков; 3. поздние сроки сева.
3. Особенности роста и развития озимой пшеницы в связи со сроками сева в среднем за 2006-2015 гг.
Показатель Срок посева
оптимальный поздний
Дата колошения 20-23 мая 24-27 мая
Высота соломины, см 79 70
Длина колоса, см 8,6 8,2
на 4 дн. раньше, чем высеянные позже (табл. 3). При этом сорта Донская лира, Агра, Авеста выколашивались на 3-4 дн. раньше среднестатистических значений.
Запаздывание с колошением, которое наблюдали у растений поздних сроков, оказывало негативное влияние на формирование урожая, что очень ощутимо в острозасушливых условиях(2006, 2007, 2012, 2013 и 2015 гг.). Из-за воздушной засухи и недостатка влаги в почве созревание зерна происходило на 7-10 дн. раньше, чем в среднестатистические годы (36-42 дн.). К этому периоду растения оптимальныхсроков посева физиологически подходили к этапу созревания и сокращение межфазного периода отразилось на них не так негативно, как на растениях поздних сроков, которые находились в стадии начала налива зерна. В результате было сформировано щуплое и легкое зерно. В более благоприятные годы (2008, 2009, 2011)растения поздних
массой с растения [1]. У пшеницы, посеянной в поздние сроки, высота соломины была на 9 см меньше, чем у растений оптимальных дат. Если проанализировать изменение высоты соломины в зависимости от морфо-биотипа сорта, то у среднерослых сортов (Северодонецкая юбилейная, Донэко, Доминанта, Миссия, Тарасов-ская 70, Агра) при посеве в поздние сроки она уменьшилась на 6 см, у полукарликов и короткостебельных сортов - на 10 см.
Длина колоса у сортов нового поколения не зависела от срока посева и была равна в среднем по сортам 8,2-8,6 см.
Самый главный критерий в оценке эффективности того или иного срока посева - урожайность. Период проведения эксперимента охватил как благоприятные, так и крайне негативные для развития озимой пшеницы годы, поэтому результаты исследования и выводы носят в достаточной степени объективный характер (табл. 4).
4. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от срока посева (2006-2015 гг.), т/га
следований, кроме трех: в 2007, 2008 и 2010 гг., когда урожайность при посеве в оптимальные сроки и 25 сентября была на одном уровне, однако октябрьский посев приводили к ее снижению всегда.
Стоит выделить ряд сортов, которые в ходе эксперимента проявили относительную нейтральность к срокам посева. Они меньше других снижали урожайность при посеве 25 сентября. Этосреднерослыесортадля среднего уровня плодородия Донэко, Доминанта, Агра, Северодонецкая юбилейная, Арфа и низкостебельные интенсивные сорта с длинным колеоптиле Августа, Магия, Донская лира, Донэра. На них стоит ориентироваться, если посев в оптимальные сроки по каким-либо причинам провести не удалось. Таким образом, по реакции на срок посева у ряда сортов нового поколения есть определенные особенности, которые следует учитывать при планировании посева.
Максимальную урожайность зерна в опыте, в среднем по всем срокам, сформировали сорта Донская лира, Доминанта, Донна, Камея (4,715,00 т/га). По остальным сортам он был достоверно ниже.
Содержание белка - один из основных показателей пищевой ценности
Сорт Срок посева
25 августа 5 сентября 15 сентября 1 25 сентября I 5 октября 15 октября
Северодонецкая юбилейная 5,01 5,06 4,75 4,41 3,98 2,49
Губернатор Дона 4,52 4,53 4,45 3,68 3,42 2,89
Донэко 4,89 5,30 5,06 4,51 4,21 2,99
Донская лира 5,83 5,85 5,82 5,35 4,33 2,83
Агра 5,03 4,81 4,54 4,31 3,87 2,39
Доминанта 4,98 5,29 4,90 4,66 4,72 3,72
Авеста 5,53 5,39 5,06 4,24 3,65 2,71
Донна 5,50 5,38 5,54 4,81 4,23 3,00
Золушка 5,17 4,72 4,85 4,16 3,42 2,76
Камея 5,68 5,56 5,66 4,98 4,19 2,58
Августа 4,80 4,79 4,72 4,41 4,01 2,69
Магия 4,49 4,46 4,50 4,15 3,07 2,49
Миссия 4,64 4,80 4,60 3,97 3,38 2,61
Тарасовская 70 4,73 5,13 4,73 4,04 3,12 2,55
Арфа 4,04 4,11 3,81 3,56 3,62 3,04
Донстар 4,43 3,87 4,46 3,31 1,89 2,23
Вестница 4,68 4,12 4,56 3,47 2,12 2,28
Боярыня 5,48 5,10 5,36 4,37 2,54 3,02
Донэра 5,16 4,55 5,32 4,44 2,72 2,97
Среднее по сортам 4,98 4,88 4,88 4,25 3,50 2,75
НСР05 (по сортам) 0,40
сроков созрели в положенное время и разница между оптимальными и поздними сроками нивелировалась.
Такой признак как высота соломины через ассоциации генов тесно связан с другими хозяйственно-биологическими свойствами. Его совокупное взаимодействие с зимостойкостью достаточно тесно коррелирует с урожайностью. Помимо этого найдены положительные взаимосвязи между высотой стебля и числом зерен в колосе, массой 1000 зерен и их
Анализируя полученные данные, можно констатировать, что для засушливых условий севера Ростовской области наиболее обоснован посев в период с 25 августа по 15 сентября. Урожайность в этих вариантах в среднем составила 4,98 т/га. Отсрочка на 10 дн. (отсчет от 15 сентября) обусловила снижение сбора зерна озимой пшеницы на 0,66 т/га, на 20 дн. - на 1,41 т/га, на 30 дн. -на 2,16 т/га. Такая закономерность прослеживалась во все годы ис-
и важная предпосылка для улучшения технологических свойств зерна. В нашем эксперименте оно имело
тенденцию увеличения от раннего е
срока посева к позднему (табл. 5). л
Эта закономерность объясняется д
тем, что при более позднем посеве е
в период перезимовки происходило и
изреживание растений и увеличива- №
лась площадь питания оставшихся, а 5
также налив зерна проходил в более м
неблагоприятных условиях по увлаж- 2
нению почвы. 6
5. Качественные показатели зерна озимой пшеницы при разных сроках посева
(2006-2015 гг.)
Сорт Сроки посева и качественные показатели
оптимальный поздний
белок, % тест Зелени (седиментация) белок, % тест Зелени (седиментация)
Северодонецкая
юбилейная 14,9 51,6 15,7 57,7
Губернатор
Дона 14,0 49,7 14,8 52,6
Донэко 14,7 52,1 15,8 57,6
Донская лира 13,3 38,8 13,2 39,9
Агра 14,2 49,9 14,6 54,7
Доминанта 15,3 56,0 15,5 57,9
Авеста 13,6 44,1 13,8 47,1
Донна 12,9 41,7 14,0 46,6
Золушка 12,9 38,7 14,0 45,8
Камея 13,8 44,1 14,9 51,2
Августа 14,3 45,5 14,6 48,7
Магия 14,4 55,8 14,8 57,1
Миссия 15,4 59,1 16,4 60,4
Тарасовская 70 14,2 54,6 15,1 58,0
Арфа 14,1 53,5 15,5 56,2
Донстар 14,3 51,4 14,4 50,7
Вестница 15,3 58,5 15,2 62,1
Боярыня 14,5 52,2 15,2 56,3
Донэра 15,5 60,2 15,8 59,9
Среднее по сортам 14,3 50,4 14,9 53,7
При урожайности 4-5 т/га (оптимальный срок сева) содержание белка составило в среднем по опыту за все годы исследований 14,3% с варьированием по сортам 12,9-15,5% при поздних - соответственно 14,9% и 13,2-15,8%. Различия в значениях количества белка были обусловлены генетическим особенностями изучаемых сортов (филлеры, сильные и др.)
У сортов Донэко, Донна, Золушка, Камея, Миссия, Арфа, Северодонецкая юбилейная, Губернатор Дона, Тарасов-ская 70, Боярыня содержание белка при поздних сроках сева возросло, в сравнении с оптимальными, на 0,71,4%. Наибольшее же количество белка в зерне отмечено у сортов Миссия, Донэра, Вестница, Доминанта, Донэко, Северодонецкая юбилейная - 15,315,9%. Результаты анализа валовых сборов сырого белка с 1 га, характеризующих взаимосвязьурожайности с содержанием протеина в зерне, свидетельствуют, что наибольшие величины этого показателя по сортам достигаются при посеве 25 августа-15 сентября (701 кг/га). При поздних сроках посева, из-за более низкого урожая, валовой сбор белка составил 522 кг/га. Можно констатировать, что какого-либо достоверного преимущества поздних сроков по качеству зерна перед оптимальными нет. Белковость зерна несколько воз-«о растает, но низкие урожаи нивелируют о это преимущество. ¡^ При оптимальных сроках посева ^ седиментация (тест Зелени) была о» несколько ниже, чем при поздних. | Однако различие в среднем по сортам составило 3,3 единицы. Следо-® вательно, сроки посева не оказывают 5 заметного влияния на реологические $ свойства теста.
Таким образом, при наметившейся тенденции усиления аридности среды на Среднем Дону оптимальным сроком посева озимой пшеницы для сортов нового поколения следует считать период с 25 августа по 15 сентября. Даже при сухой осени посев в такие сроки позволяет растениям раскуститься и сформировать 3-5 стеблей, хотя при этом замедляется прохождение фенологических фаз (набухание и прорастание семян, появление всходов) и отмечается растянутость фазы всходы - кущение к уходу в зиму.
Такое развитие позволяет растениям сформировать мощную корневую систему, хорошо перезимовать и, как следствие, накопить наибольший урожай. При благоприятных осенних условиях (наличие влаги в почве, теплая погода) допустимый срок посева для ряда сортов озимой пшеницы - 25 сентября, но такая погода складывается 2-3 раза за десять лет. Посев озимой пшеницы в октябре гарантировано приводит к снижению валового сбора зерна всех сортов на 28-44%, по сравнению с проведением этой технологической операции в оптимальные сроки. По качественным показателям зерно озимой пшеницы оптимальных сроков не отличается от продукции растений, посеянных в поздние сроки.
Литература.
1. Грабовец А.И., Фоменко М.А. Озимая пшеница. Ростов-на-Дону: «Издательство Юг», 2007. 544 с.
2. Сайко В.Ф. Особенности сортовой агротехники озимой пшеницы Мироновских сортов // Селекция и агротехника озимой пшеницы: сб. науч. тр. М.: Колос, 1979. С. 221-232.
3. Носатовский А.И. Пшеница (биология). М.: Колос, 1965. 568 с.
4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М.: Госагропром СССР, 1989. 162 с.
5. Губанов Я.В., Иванов Н.Н. Озимая пшеница. М.: ВО «Агропромиздат», 1988. 304 с.
Justification of Terms of Winter Wheat Sowing in the Middle Don Area at Strengthening of Aridity Environment
A.I. Grabovets, K.N. Biryukov
Don zonal Research Institute of agriculture, ul. Instytutskaya, 1, Rassvet, Aksaiskii r-n, Rostovskaya obl., 346375, Russian Federation
Summary. The investigations were carried out in FGBNU «Don zonal agricultural research institute» in 2006-2015 in the north-western zone of Rostov region to establish the most optimal terms of new generations of winter wheat sowing under the conditions of increasing aridity. Southern chernozem soils with humus content 3.2-3.6% are characterized by low stocks of gross phosphorus, medium stocks of nitrogen and high stocks of potassium. The predecessor was fallow. It was made 200 kg/ha of ammophos under ploughing of fallow in autumn (128 kg/ha of nitrogen and phosphorus). Early spring feeding was carried out by root feeding method with the dose of saltpeter N72. The general soil fertility was 200 kg a.s./ha. It was studied 19 varieties of winter wheat which differed intensity of the productivity potential. The sowing rate was 4 million seeds/ha. Sowing was carried out an interval of 10 days from 25 August to 15 October. Winter wheat formed the largest grain harvest during sowing from 25 August to 15 September. The valid sowing terms (in some cases) should be considered on September 25th. The October crops reduced grain harvest in comparison with the optimal terms at 28-44%. On average for all the years of research, the content of protein was 14.3% and ranged from 12.9 to 15.5% by varieties. At the late terms of sowing the content of protein was 14.9% and ranged from 13.2 to 15.8%. The significant reduction of harvest caused its full unprofitability, despite an increase content of protein in the grain of late sowing harvest. The sowing terms did not affect the magnitude of sedimentation. The determining factor was the genetic characteristics of the studied varieties.
Keywords: aridity, winter wheat, terms of sowing, overwinter, height of straw, length of ear, yield, quality of grain.
Author Details: A.I. Grabovets, D. Sc. (Agr.), corresponding member of the RAS, member of the NAASU, chief research fellow (e-mail: grabovets_ai@mail.ru); K.N. Biryukov, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow.
For citation: Grabovets A.I., Biryukov K.N. Justification of Terms of Winter Wheat Sowing in the Middle Don Area at Strengthening of Aridity Environment. Zemledelie. 2016. No. 5. Pp. 39-42 (In Russ.).
