CC BY
112
УДК 631.58:581.193:581.14
ОСОБЕННОСТИ АГРОЛАНДШАФТНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ В СИСТЕМЕ СЕМЕНОВОДСТВА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ
И.Э. ИЛЛИ, доктор биологических наук, профессор
Г.О. ТАКАЛАНДЗЕ, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
А.И. ИЛЛИ, аспирант Иркутская ГСХА Е-mail: sh-a-ff@mal.ru
Резюме. В работе изложены результаты многолетнего изучения режима микроклимата холмистого рельефа пахотных полей Иркутской области. Определены границы территорий теплых и прохладных элементов рельефа. Показано, что семенные участки пшеницы необходимо размещать на теплых участках микрорельефа. В этом случае производство высококачественных семян можно проводить успешно во всех трех агроэкологических зонах региона: остепненной, лесостепной и подтаежной.
Ключевые слова: элементы рельефа, микроклимат, яровая пшеница, семеноводство.
Во всех регионах Сибири, в том числе в Иркутской области используются зональный системы семеноводства, способные наиболее эффективно реализовать ресурсы тепла и влагообеспеченности для роста, развития и плодоношения растений. Между тем известно, что на разных элементах рельефа складываются различные климатические ситуации. Особенно ярко это выражено в условиях Сибири, где за период вегетации полевых культур сумма физиологически активных температур зачастую находится у нижнего предела [1].
Одним из первых на такой факт обратил внимание П.И. Колосков [2]. Он показал, что в условиях Амурской области среднегодовые температуры на возвышенности значительно выше, чем в долинах. На высоте 23 м над уровнем долины разница составляла 1 °С, а 80 м - 2,8 °С. Анализ сведений о количестве тепла и продолжительности безморозного периода на отдельных элементах рельефа позволили этому автору показать важность учета этого фактора при определении агроклиматических ресурсов. Одновременно аналогичные исследования проводили в условиях Читинской области [3], по результатам которых было предложено занимать под пашню участки, расположенные на увалах, а пади оставлять для сенокосных угодий. В.И. Пикалкин [4] уточнил, что в условиях Забайкалья семенные посевы нужно размещать на южных и юго-западных склонах на высоте 30...50 м над прилегающими падями.
Важный вклад в изучение влияния рельефа на рост, развитие растений, урожайность и качество семян зерновых культур внес Ф.П. Кривых [5]. Свои исследования он проводил в 1946-1947 гг. в учебном хозяйстве ИСХИ (под Иркутском) на различных элементах рельефа: в долине и на увале (выше долины на 96 м). По его наблюдениям, в августе на горе колебания температуры были зачастую меньше, а минимальная температура ночью
- выше, чем в долине. Среднесуточная температура на горе оказалась больше, чем в долине, на 2,2 °С, а продолжительность безморозного периода - в среднем на 21 дн. (84 и 63 дн. соответственно). Урожай и посевные качества семян пшеницы также были выше при выращивании на возвышенных элементах рельефа.
Все это свидетельствует о необходимости учета такого фактора при организации семеноводства. Однако в практике Иркутской области этого до сих пор, к сожалению, не делается. Основная причина сложившейся ситуации в том, что авторам всех упомянутых работ не удалось прийти к единому мнению о значимости отдельных элементов рельефа (направление склонов) для получения биологически полноценных семян и повышения урожайности растений. Результаты зачастую трудно сопоставить, так как исследователи относительно произвольно подходили к выбору превышения рельефа и не пытались определить границы распространения того или иного микроклимата на отдельных его элементах. В этой связи до сих пор сложно разобраться, где кончается граница распространения микроклимата вершины и начинается влияние склона, какую часть склона следует, по климатическим условиям, отнести к территории низины и на каком уровне кончаются ее границы.
Рис. 1. Схема: А - границ территорий элементов рельефа на основе показателей их термообеспеченности в период вегетации растений; Б - перемещения воздушной массы по поверхности холма в ночное время суток; 1 - слой прохладного воздуха, 2 - слой теплого воздуха (крутизна склонов - 8.9 °).
11
Таблица 1. Сумма эффективных температур в период формирования семян у растений пшеницы, °С (1998-2002 гг.)
Время суток* Элемент рельефа и его превышение над уровнем мої оя
вершина (530±25 м и выше) склон (от 530±25 до 420±25 м) низина (420±25м и ниже)
южный (контроль) западный восточный
°С % от контроля °С °С % от контроля °С % от контроля °С % от контроля
Дневное 740±22,5 103 720±21,6 780±23,4 121 700±21,0 97 730±21,9 101 Ночное 450±13,5 107 480±14,4 510±15,3 106 410±12,3 85 390±11,7 81
* дневное - от восхода до захода солнца, ночное - от захода до восхода солнца
Для решения такой проблемы потребовалось экспериментально установить, как из общей площади полей вычленить границы территорий тех элементов рельефа, микроклиматические ресурсы которых способны ежегодно обеспечивать оптимальные условия для роста и развития растений, формирующих семена с высокими биологическими качествами и урожайными свойствами.
Условия, материалы и методы. В предлагаемой работе изложен анализ основных итогов многолетних экспериментов [6...9], проведенных коллективом сотрудников агрономического факультета ИрГСХА.
Исследования выполнены на пахотных полях в типичной лесостепной зоне (Заларинский район) Иркутской области. Температуру дня и ночи рассчитывали по формулам, предложенным З.А. Мищенко [10].
Результаты и обсуждение. На основе полученных данных мы определили критерии деления территориальных границ элементов холмистого рельефа (рис. 1), основанные на достоверных различиях в режиме температуры, как доминирующего показателя агроэколо-гической характеристики микроклимата местности, так как остальные параметры в этой системе, по законам физики, соподчинены температуре. При этом вместо таких встречающихся в литературе понятий, как «увалы»
«пади» и др., за основу взята единица измерения, принятая в мировой картографии,
- высота над уровнем моря.
Результаты наших исследований [7] свидетельствуют, что величины этого параметра идентичны и пригодны к использованию во всех трех зонах земледелия Иркутской области (остепнен-ной, лесостепной, подтаежной).
Важный показатель, определяющий условия роста и развития растений - сумма физиологически активных температур, необходимая в онтогенезе. В наших исследованиях (табл. 1) в период формирования семян пшеницы (от цветения до полной зрелости зерновки) на пашне, расположенной на вершине холма, она оказалась на 3.7 % выше, чем на выбранном в качестве контроля южном склоне. Это наблюдалось как в дневное, так и в ночное время суток. Еще большее превосходство в дневное время суток (до 21 %) отмечено на западном склоне. Такой эффект, на наш взгляд, объясняется тем, что в течение дня на этом склоне продолжительность попадания прямых лучей солнца больше, чем на других.
В ночное время, в процессе охлаждения (см. рис.) теплообеспеченность западного склона находилась на уровне контроля, превосходя его лишь на 6 %. На восточный склон в течение дня приходится наименьшее количество прямых солнечных лучей. Поэтому он
прохладнее южного и тем более западного. В ночное время суток температура на восточном склоне ниже, чем в контроле, на 15 %. Количество тепла в низине в дневное время суток находится на уровне южного склона, а ночью она сильно охлаждается и величина изучаемого показателя снижается, по сравнению с контролем, на 19 %. Следует отметить, что в таких климатически континентальных условиях именно низина отдает свое дневное тепло для того, чтобы сохранить вершину холма и его склоны от ночного переохлаждения (см. рис.)
Обобщая изложенные факты, все элементов рельефа можно разделить на 2 группы: теплые и прохладные. К теплым, на наш взгляд, следует отнести вершины, южные и западные склоны, к прохладным - восточные склоны и низины.
Изучение зерновой продуктивности пшеницы сорта Тулунская 12 показало (табл. 2), что растения из семян, собранных на теплых элементах рельефа, превосходят по урожайности контрольные (смесь семян, выращенных на всех пяти элементах рельефа, в равном соотношении, то есть по 20 % от каждой партии) на 38.39 %.
Урожайность растений из семян, собранных на прохладных элементах рельефа, при выращивании на теплых элементах рельефа уступала контролю на 33 %, а при посеве на прохладных элементах рельефа -на 25 %.
В условиях континентального климата на теплых элементах рельефа особенно остро стоит проблема обеспечения растений влагой, которую частично позволяет решить использование сберегающих технологий обработки пара и зяби. На основании результатов 5-летних исследований мы установили, что самая высокая урожайность пшеницы достигается при чередовании в паровом поле вспашки (в июне) с плоскорезной обработкой почвы (в августе). При соблюдении такой технологии сбор зерна пшеницы был выше, чем в контроле (двукратная вспашка), на 20.25 % (табл. 3). Исключение из системы паровой обработки вспашки плугом приводило к снижению семенной продуктивности растений на 5.15 %.
Выводы. В Иркутской области элементы рельефа холмистых ландшафтов можно разделить на теплые и прохладные. К первым из них относятся вершины,
Таблица 2. Зерновая продуктивность растений пшеницы в зависимости от микроклимата элементов рельефа пашни (1998-2002 гг.)
Условия выращивания семян (элементы рельефа)* Растения (дочерние) из произведенных семян, выращенные на элементах рельефа пашни
теплых прохладных
урожайность, % от кон-ц/га троля урожайность, % от кон-ц/га троля
Контроль 27,7±0,83 100,0 30,2±0,91 100,0 Теплые 38,6±1,16 139,4 41,7±1,25 138,1 Прохладные 18,6±0,56 67,1 23,1±0,69 76,5
* исходная репродукция - элита.
Таблица 3. Урожайность зерна пшеницы в зависимости от вида основной обработки пара на теплых и прохладных элементах рельефа (2006-2010 гг.)
Основная обработка пара Теплые элементы рельефа Прохладные элементы рельефа Среднее по элементам рельефа
урожайность, ц/га % от контроля урожайность, ц/га % от контроля урожайность, ц/га % от контроля
Вспашка + вспашка (контроль) 28,0±0,81 100 27,1±0,81 100 27,6±0,83 100
Вспашка + плоскорезное рыхление 35,1±1,05 125 32,6±0,98 120 33,9±1,02 123
Плоскорезное рыхление + вспашка 30,1±0,90 107 29,0±0,87 107 29,6±0,89 107
Плоскорезное + плоскорезное рыхление 27,1±0,81 95 23,1±0,69 85 25,1±0,75 90
южные и западные склоны, ко вторым - восточные обеспечивающие в дальнейшем повышение урожай-склоны и низины. ности на 38.39 %.
Семенные участки пшеницы более целесообраз- В случае размещения семенных посевов по паровому но размещать на теплых элементах рельефа. Это предшественнику система обработки почвы в паровом
позволяет производить семена с высокими био- поле должна предусматривать чередование вспашки с
логическими качествами, способные реализовать плоскорезной обработкой, что позволяет повысить семен-
генетический потенциал продуктивности сорта, ную продуктивность растений пшеницы на 20.25 %.
Литература.
1. Шашко Ф.И. Агроклиматическое районирование СССР. - М.: Колос, 1967. - 335 с.
2. Колосков П.И. Климатические основы сельского хозяйства Амурской губернии. - Благовещенск: Амур. кн. изд-во, 1925. - 154 с.
3. Транкевич Н.Н. К изучению влияния рельефа на тепловой режим воздуха // Изв. Дальневост. геофиз. ин-т. - 1931. -Т. 15. - С. 201-211.
4. Пикалкин В.И. Посевное зерно // Селекция и семеноводство. - 1936. - №3. - С. 51-58.
5. Кривых Ф.П. Влияние рельефа на сельскохозяйственные растения. - Иркутск: Иркут. обл. кн. изд-во., 1948. - 65 с.
6. Илли И.Э. Физиология формирования биологических качеств семян яровой пшеницы в условиях Восточной Сибири: Автореф. дис. док. биол. наук. - Душанбе, 1989. - 41 с.
7. Илли И.Э., Полномочнов А.В., Биологические основы агроландшафтной системы семеноводства и семенной контроль в Иркутской области. - Иркутск: ОАО «Дом печати», 2005. - 223 с.
8. Полномочнов А.В., Илли И.Э., Крутиков И.А. Яровая пшеница Предбайкалья и результаты районирования сельскохозяйственных культур. - Иркутск: ОАО «Дом печати», 2008. - 288 с.;
9. Takalandze G. O. Study on the correlation links between parameters of weather conditions and indicators of seed productivity of plants of spring wheat (Tr. aestivum L.) in Irkutsk region // Journal of Species Research, Incheon. - 2012. - Vol. 1. - #2. - P. 257-261.
10. Мищенко З.А. Биоклимат дня и ночи. - Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 278 с.
TECHNOLOGICAL FEATURES OF AGROLANDSCAPE AGRICULTURE IN COMMON WHEAT SEED
PRODUCTION SYSTEM IN IRKUTSK REGION I.E. Illi, G.O. Takalandze, A.I. Illi
Summary. This article represents the results of the long-term research on microclimate environment of farm field located on undulating land in Irkutsk region. Borders of cold and warm territories of landscape elements are defined. It is testified that wheat seeding areas are to be placed on warm lots of micro relief. In this case the production of high quality wheat seeds can be successfully conducted in each of three agricultural areas of the region: steppe, forest steppe and sub-taiga.
Key words: relief elements, microclimate, common wheat, seed production.
УДК 633.2.264:631.8
ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА СЕМЕННЫХ ПОСЕВАХ ТЕТРАПЛОИДНОЙ ОВСЯНИЦЫ ЛУГОВОЙ
В.Н. ЗОЛОТАРЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук
Н.Н. ЛЕБЕДЕВА, кандидат сельскохозяйственных наук
ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса Россельхозака-демии
E-mail: vniikormov@nm.ru
Резюме. В условиях Центрального Нечерноземья на дерново-подзолистой суглинистой почве выявлена высо-
кая отзывчивость овсяницы луговой нового тетраплоид-ного сорта Бинара на применение азотных удобрений при возделывании на семена. Эффективность использования минерального азота на семенных посевах тетраплоидной овсяницы, дозы, сроки и схема внесения определяются годом пользования травостоем и уровнем плодородия почвы. Наиболее результативно применение азотных туков на фоне корректирующих доз фосфора и калия, компенсирующих недостаточное содержание этих макроэлементов в почве. Комплексное внесение удобрений благодаря синергическому взаимодействию способствует более продуктивному использованию растениями минерального азота и повыше---------------------------------------------- 13
