CC BY
163
Осадки по межфазным периодам вегетации ячменя и урожайность
И. Н. Бесалиев, к.с.-х.н., ОренбургскийГАУ
Создание оптимального водного режима растений — главная задача исследователей и практиков, работающих в зоне засушливого земледелия. Несмотря на достаточную разработанность вопросов водного режима в целом по зерновым культурам, проявление особенностей отдельных культур, в частности, ярового ячменя, в конкретной зоне его выращивания, требует более внимательного изучения. Одной из важных характеристик, на наш взгляд, является водный режим межфазных периодов вегетации ячменя.
Распределение осадков в течение вегетации различно, и, зная роль их в определенные фазы развития, можно наметить мероприятия по накоплению и сбережению влаги в почве.
Из-за слабого развития корневой системы весеннюю засуху ячмень переносит хуже, чем другие хлебные злаки (И. М. Коданев, 1964).
Корреляционно-регрессионный анализ связи урожайности с осадками по межфазным периодам вегетации ячменя в наших опытах подтвердил, что наибольшая степень корреляции проявляется, действительно, в самом начале вегетации в период «посев — всходы» ( = 0,806) (табл. 1).
Наибольшая урожайность ячменя (2,66 т с 1 га) формируется при сумме осадков за данный период 61 мм. Но согласно полученному графику зависимостей такая урожайность формируется в довольно широком интервале суммы осадков (от 7,6 до 61,0 мм). К севу ячменя в большинстве лет исследований в почве содержится достаточное количество продуктивной влаги (табл. 2).
Но, несмотря на это, обнаруженная нами высокая степень зависимости продуктивности ячменя от осадков за период «посев — всходы», позволяет заключить, что дополнительное увлажнение в этот период дает возможность культуре быстрее сформировать первичную корне-
вую систему, получить возможность для дальнейшего интенсивного развития.
Высокая степень корреляции урожайности с осадками сохраняется и для периода «всходы
— кущение» ( = 0,755), когда идет формирование вторичной корневой системы и закладка зачатков колоса. При сумме осадков за данный период в 40,3 мм возможно получение урожайности ячменя 3,22 т с 1 га, а в случае их отсутствия — только 1,88 т с 1 га. Для межфазных периодов «кущение — колошение», «колошение
— молочная спелость», «молочная спелость — восковая спелость» зависимость урожайности от осадков выражена в средней степени ( ух =
0,603—0,671). Для периода «кущение — колошение» осадки в сумме 16 мм и менее ведут к резкому падению урожайности, вплоть до гибели, а устойчивый ее рост возможен при сумме осадков от 50 до 127,8 мм, формируясь в пределах этих сумм до 2,46 т с 1 га. Более определенно зависимость продуктивности ячменя выражена с суммой осадков за два других после колошения межфазных периода, для которых обнаружены максимумы и минимумы продуктивности ячменя.
Так, для периода от колошения до молочной спелости максимум урожайности (2,51 т с 1 га) может быть получен при сумме осадков в этот период 63,0 мм. Снижение суммы осадков до 5,6 мм или увеличение до 85,5 мм ведет к снижению урожайности: в первом случае — до 1,87 т с 1 га, во втором — до 2,41 т с 1 га. Понижение урожайности при увеличении осадков в период формирования зерна связано с нарушением процесса налива в условиях избыточного увлажнения. Но более нежелательным является недостаток влаги.
В период от молочной до восковой спелости идет увеличение размеров зерновок, передача сухого вещества из стареющих органов в колос и существенные отклонения в увлажнении нарушают эти процессы. Оптимальным за данный период следует считать сумму осадков
1. Корреляционные отношения между количеством осадков в межфазные периоды
и урожайностью ячменя
Коэффи- циенты Показатели степени связи с урожайностью
Осадки по межфазным периодам вегетации, мм
посев- всходы всходы- кущение кущение- колошение колошение- молочная спелость молочная- восковая спелость восковая- полная спелость за период вегетации
Ц, ед. 0,806 0,755 0,655 0,671 0,603 0,710 0.752
Кд,% 64,96 56,98 42,88 44,98 36,38 50,38 56,62
2. Содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы, мм перед посевом ячменя
Срок сева Чернозем обыкновенный Чернозем южный
1982 г. 1983 г. 1984 г. 1985 г. 1998 г 1999 г. 2000 г.
Первый 142 158 102 137 167 135 142
Второй 111 147 95 130 108 131 122
Третий 124 142 145 160 94 153 103
42,5 мм, когда урожайность ячменя может составить 2,68 т с 1 га.
Отсутствие осадков в этот период ведет к резкому снижению продуктивности (до 1,53 т с 1 га), а некоторое превышение оптимальной суммы осадков (до 60,2 мм) также снижает урожайность, хотя не так существенно (на 0,22 т с 1 га).
К концу восковой и до полной спелости окончательно формируются размеры зерновок, определяется их масса и качество выращенной продукции. В этот межфазный период коэффициент корреляции суммы осадков с урожайностью высок и составляет 0,710. Засушливость этого периода менее предпочтительна, как и избыточное увлажнение, но следует заметить, что высокая урожайность ячменя (от 2,38 до 2,66 т
с 1 га) формируется в широком диапазоне суммы осадков (от 11,0 до 44,7 мм). Максимум продуктивности (2,66 т с 1 га) получен при сумме осадков 28,8 мм.
В целом за период вегетации коэффициент корреляции суммы выпавших осадков с урожайностью составил 0,752, и эта связь адекватно описывается уравнением регрессии в 56,62% случаев. С гидротермическим коэффициентом периода вегетации (ГТК) урожайность ячменя имеет сильную степень связи ( = 0,774). Наиболее высокая урожайность ячменя в опыте (2,84 т с 1 га) получена при ГТК 0,79, а наименьшая (2,21 т с 1 га) — при ГТК 0,36.
Таким образом, анализ связи продуктивности ярового ячменя с суммой осадков за меж-
3. Количество осадков по межфазным периодам вегетации ячменя, мм
Год Срок сева Межфазные периоды За вегетацию Урожайность, т с 1 га
посев -всходы всходы -кущение кущение -колошение колошение- молочная спелость молочная -восковая спелость восковая -полная спелость Оренбургский 35 Донецкий 4 Донецкий 8 Зерногр адСкий 584
Чернозем обыкновенный
1978 1 12,3 11,7 59,1 22,5 19,3 10,6 135,5 3,99 - 4,27 -
1979 1 2,3 3,5 22,9 10,8 15,7 іб,і 71,3 2,83 - 2,98 -
1980 1 3,9 0,0 75,5 6,7 0,0 4,4 90,5 1,18 - 1,36 -
1981 I 12,4 6,7 3,2 0,5 14,0 0,0 36,8 - 1,44 1,55 -
1982 1 1,2 0,8 20,9 85,5 31,8 28,4 168,6 - 1,96 2,80 -
1983 I 19,3 40,3 31,9 12.1 5,2 0,9 109,7 - 3,49 4,06 -
1984 I 5,6 0,1 70,2 6,4 2,0 19,0 103,8 - 2,28 2,32 -
1985 1 3,8 16,9 24,7 17,9 26,8 44,7 134,8 - 2,58 2,80 -
1982 11 1,2 0,0 21,6 83,8 35,9 6,6 149,1 - 2,25 2,74 -
1983 И 19,7 33,4 31,2 12,1 5,2 8,3 109,9 - 3,03 3,82 -
1984 И 4,5 0,5 71,7 5,4 19,5 0,7 102,9 - 2,12 2,35 -
1985 11 18,1 1,3 47,3 21,9 28,6 34,6 151,8 - 2,63 2,74 -
1982 III 0,8 0,7 64,6 40,1 60.2 28,9 195,3 - 2,15 2,90 -
1983 III 40,3 14,0 30,0 0,0 5,2 0,9 90,4 - 2,28 3,06 -
1984 III 0,0 14,7 62,0 1,5 19,5 2,1 99,8 - 1,69 1,74 -
1985 III 0,0 10,7 42,6 21,3 28,6 34,6 137,8 - 2,15 2,46 -
Чернозем южный
1998 I 0 0 0 13 11 4,8 28,8 - - 0,27 0,08
1999 I 18,4 34,3 27,7 7,2 26,4 1,4 115,4 - - 0,58 2,67
2000 I 20,1 11,0 127,8 51,5 34,9 7,8 253,1 - - 2,42 2,85
1998 II 0 0 8 19,2 8,6 5,4 41,2 - - 0,18 0,14
1999 II 28,0 33,2 21,2 8,8 22,0 1,8 115,0 - - 2,79 2,38
2000 II 24,4 19,6 111,4 55,0 22,5 9,0 241,9 - - 2,58 2,77
1998 III 0 2 15.6 17,4 5,6 5,2 45,8 - - 0,19 0,11
1999 III 34,3 14,0 22.4 17.4 12,4 3,0 103.5 - - 2.61 2,18
2000 III 24,9 9,9 111,3 67,2 6,3 7,5 227,1 - - 2,42 2,38
фазные периоды и в целом за вегетацию позволяет сказать, что в условиях степной зоны Южного Урала ячмень более требователен к условиям увлажнения в начальный период вегетации.
По данным И. И. Белякова (1964), особое значение для ячменя имеет достаточное увлажнение в период «выход в трубку — колошение».
Исследованиями 3. Б. Борисоник (1974) установлено, что если в период от посева до выхода в трубку ячменем используется 20—29% и от колошения до уборки — 12—25% общего расхода влаги из почвы, то от выхода в трубку до колошения потребляется 32—37%.
Основным фактором, лимитирующим урожайность культур в аридных зонах, является влага. Источником увлажнения в течение вегетации являются осадки. Но зачастую определяющее значение для формирования продуктивности посева может иметь не только количество осадков, но и характер их распределения по периодам вегетации.
В табл. 3 представлены данные по распределению выпавших осадков по межфазным периодам вегетации ячменя в годы исследований.
В 1982 г. урожайность ячменя при втором и третьем сроках сева была выше, чем при самом раннем, хотя количество осадков за вегетацию в последнем случае было не самым низким. В период «посев — кущение» недостаток осадков ощущался при всех сроках сева. Однако количество осадков, выпавших в период «кущение
— колошение» ячменя разных сроков сева, было неодинаковым.
Так, посевы первого срока сева за межфаз-ный период «кущение — колошение» получили 20,9 мм осадков, а посевы третьего срока того же межфазного периода — 64,6 мм. Осадки, выпавшие в более поздние периоды вегетации, не смогли компенсировать будущих потерь в урожае. Рассмотрение гидротермического коэф-
фициента в контексте благоприятности факторов формирования урожая также позволяет нам заключить, что в 1982 г. именно при третьем сроке сева сложились благоприятные условия формирования урожая, когда ГТК периода «кущение — колошение» составил 1,08, а для посевов первого срока для того же периода — 0,42.
В 1983 г. наиболее благоприятный режим выпадения осадков во взаимосвязи с периодами вегетации ячменя сложился для посевов первого срока сева и несколько хуже, но тоже довольно благоприятно, для посевов второго срока сева. А посевы третьего срока сева уже испытали сравнительный дискомфорт в виде резкого падения ГТК в сравнении с более ранними сроками сева уже в межфазный период «всходы — кущение».
Определяющим для культуры ячменя в плане формирования урожая являются фазы до колошения культуры, когда закладываются основные элементы будущего урожая.
Это подтверждается данными 1984 г., когда при одинаковом количестве осадков за вегетацию и уровне ГТК для посевов третьего срока сева был характерен более напряженный ритм их распределения, что вкупе с другими факторами вызвало снижение урожайности. Практически такая же картина наблюдалась в 1985 г.
Таким образом, запаздывание с посевом ячменя на 7 и особенно на 14 дней ведет к тому, что растения испытывают гидротермический дискомфорт, когда даже при наличии влаги температурный режим воздуха не позволяет в полной мере использовать ресурс семян и ростка для формирования полноценного растения.
Литература
1 Беляков, И. И. Современная технология возделывания ячменя. — М.: ВНИИИТЭИагропром, 1986. — 51[1]с: (сер. «Растениеводство и биология с.-х. культур» обзорная информация (ВАСХНИЛ, ВНИИИнформ и техн. эконом, иссл. агропром. комплекса).
2 Борисоник, 3. Б. Ячмень яровой. — М.: Колос, 1974. — 255 с.
3 Коданев, И. М. Ячмень. — М.: Колос, 1964. — 239 с.
