CC BY
62
УДК 633.16
А. В. Исаенко
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ПОСЕВА И НОРМАХ ВЫСЕВА
ФГБОУ ВПО «КУРГАНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ Т. С. МАЛЬЦЕВА»
A.V. Isayenko
FEATURES OF FORMATION OF SUMMER BARLEYS AT VARIOUS WAYS AND NORMS OF SEEDING FEDERAL STATE BUDGETARY EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION «KURGAN STATE AGRICULTURAL ACADEMY BY T. S. MALTSEV»
Аннотация. Представлены результаты 3-х летних исследований нарастания массы надземной и корневой массы ячменя при рядовом и подпочвенно-разбросном способе посева. Приведены количественные данные о значениях массы для норм высева от 2 до 5 млн всхожих зерен на 1 га и различных фаз роста: кущение и колошение. Проанализировано распределение массы корней по почвенным горизонтам.
Ключевые слова: способ посева; надземная и корневая масса; норма высева; слои почвы.
Алексей Васильевич Исаенко
Alexey Vasilyevich Isayenko кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
641300, Курганская обл., Кетовский р-н, КГСХА E-mail: isaenkoav@mail.ru
Введение. В посевах с различной густотой стояния создаются разные температурные условия, освещенности, обеспеченности углекислотой и тому подобное, что прямо влияет на поглощение физиологически активной радиации и интенсивность процесса фотосинтеза и дыхания растений.
Изменение морфологических признаков, в т. ч. сырой и воздушно-сухой массы растений в связи со способами посева и нормами высева ведет к увеличению или уменьшению предоставленной им площади питания и выражено, как правило, достаточно резко.
Методика. Исследования проводили на ячмене сорта Прерия. Варианты полевого опыта закладывались на делянках площадью 20 м2, повторность опыта - 4-х кратная. Расположение делянок - систематическое. Определение массы проводили вручную сноповым методом.
Результаты. В опытах, проведенных в 2010-2011 годах, установлено, что как сырая, так и воздушно-сухая масса растений была неодинаковой при различных способах посева и нормах высева ячменя. Как в фазу кущения, так и в фазу колошения более мощными были растения на вариантах с пониженными нормами высева (таблица 1).
Summary. Results of 3-year-old researches of weight increase in overground and root weight of barley are presented at an ordinary and subsoil-spreading way of seeding. Quantitative data on weight values are given in 1 hectare for seeding norms from 2 to 5 million germinating grains and various growth phases: tillering and earing. Distribution of roots weight on the soil horizons is analyzed.
Keywords: way of seeding; overground and root weight; norm of seeding; layers of soil.
Увеличение количества растений на определенной площади при одинаковых условиях питания и влагообеспеченности снижает интенсивность нарастания массы. Анализ цифрового материала также показывает, что она у растений ячменя была более высокой при подпочвенно-разбросном способе посева по всем нормам высева, как в фазу кущения, так и в фазу колошения.
Интенсивность нарастания сырой и сухой массы растений, особенно в фазы трубкования-колоше-ния, в связи с увеличенными нормами высева, снижается при переходе от низких норм к высоким в среднем на 7,4-8,5 при рядовом и на 6,3-6,8 % при подпочвенно-разбросном способе посева. Меньшее снижение массы растений (одного растения) при загущении посевов происходит за счет более равномерного распределения растений по площади и лучшего использования влаги и питательных веществ.
Уменьшение площади питания обусловливает ослабления ветвления растений, а у злаков - кущения. Ячмень обладает сравнительно высокой энергией кущения. В благоприятных условиях растение двурядного ячменя имеет 4-5 и более стеблей [1].
Так, с уменьшением площади питания, т. е. с увеличением нормы высева, в наших исследованиях существенно снижается общая кустистость как в фазу кущения, так и колошения. Так, на варианте 2 млн всхожих зерен на 1 гектар в фазу кущения она составила 1,76 при рядовом и 1,81 при подпочвенно-разбросном способе посева. В то же время при высеве 5 млн зерен на гектар она снижается до 1,21 при рядовом и 1,31 при подпочвенно-разбросном посе-
ве. Следует отметить, что разница коэффициентов кущения при этом на рядовом посеве составляет 0,55, а на подпочвенно-разбросном - 0,50. При сравнении норм высева по коэффициенту кустистости установлено, что он выше у подпочвенно-разбросного способа по всем нормам на 0,05-0,10.
Увеличение густоты посева обычно заметно сказывается на высоте растений. До известных пределов она увеличивается, а затем, когда загущение становится достаточно большим, темп роста растений снижается.
В фазу кущения ячменя различия по высоте растений в зависимости от способов посева и норм высева незначительны. Однако установлено, что и в эту фазу развития растения при более высоких нормах высева имели относительно большую высоту. Так, при рядовом способе посева на варианте 2 млн всхожих зерен на 1 гектар она составляла 21,4 см, а на 5 млн - 22,6 см. В среднем при переходе от низких норм к высоким (2, 3, 4, 5 млн шт./га) высота растений увеличивается на 0,4-0,5 см. Аналогичная тенденция просматривается и при подпочвенно-разбросном способе посева. В то же время необходимо отметить, что высота растений при подпочвенно-разбросном способе посева меньше, чем при рядовом, в среднем по нормам высева на 0,3-0,5 см.
К фазе колошения темпы прироста растений по высоте заметно усиливаются, однако установленная ранее тенденция остается. Снижение высоты растений при более низких нормах высева происходит за счет увеличения коэффициента общей кустистости и наличия в растении большего числа дополнительных стеблей. Необходимо также отметить, что общая кустистость к фазе колошения по всем изучаемым вариантам снижается на 0,03-0,19 единицы. Происходит это за счет гибели наиболее слаборазвитых боковых побегов.
Урожайность сырой массы и сбор сухого вещества ярового ячменя в зависимости от способов посева и норм высева представлен на рисунке 1 и в таблице 1. Анализ результатов показывает, что накопление сырой и сухой массы зависит, в основном, от числа растений, находящихся на определенной площади питания, и, в меньшей степени, от их кущения. Максимальный сбор как сырой массы, так и сухого вещества в проводимом эксперименте обеспечивают более высокие нормы высева и подпочвенно-разбросной способ посева. Так, на варианте 5 млн всхожих зерен при подпочвенно-разбросном способе посева урожайность сырой массы составила 24,1 т/га, при рядовом - 22,4 т/га. При снижении норм высева до 3-2 млн шт./га снижается общий выход зеленой массы практически в 1,5-2,0 раза. Такая же тенденция наблюдается и при сборе сухого вещества.
Таблица 1 - Динамика нарастания сырой и воздушно-сухой массы растений ячменя в зависимости от способов посева и норм высева. (Курганская ГСХА, 2009-2011 гг.)
Норма высева, млн всх. зерен/га Фаза развития
кущение колошение
сырая масса 1 растения, г сухая масса 1 растения, г высота растений, см общая кустистость сырая масса 1 растения, г сухая масса 1 растения, г высота растений, см общая кустистость
рядовой способ посева
5 1,42 0,20 22,6 1,21 5,39 1,04 58,3 1,18
4 1,59 0,25 22,2 1,32 5,67 1,13 56,7 1,27
3 1,69 0,28 21,8 1,53 6,19 1,28 55,0 1,42
2 1,81 0,32 21,3 1,76 6,68 1,34 52,5 1,57
подпочвенно-разбросной способ посева
5 1,55 0,23 22,3 1,31 5,70 1,18 57,6 1,28
4 1,69 0,28 21,9 1,42 6,08 1,22 55,7 1,31
3 1,79 0,32 21,3 1,60 6,49 1,30 54,2 1,48
2 1,91 0,39 21,0 1,81 6,96 1,39 51,9 1,63
НСР„„, для частных
различий 0,09 0,007 0,87 0,45
А(способ) 0,02 0,002 0,22 0,08
В(норма) 0,03 0,002 0,31 0,09
С(год) 0,03 0,002 0,31 0,09
АВ 0,05 0,003 0,44 0,10
АС 0,05 0,003 0,44 0,10
ВС 0,07 0,005 0,62 0,12
Степень влияния фактора
А 51 %, В 20 %, С 9 % А 37%, В 3%, С 0,1% А 66 %, В 16 %, С 17% А 58%, В 14%, С 22%
9 Т
8 -
7 -
6 -
с^ 5 -о
4 -
3 -
2 -
1 -
Т 25
-- 20
-- 15
-- 10
-- 5
Л
(н
О 8
&
л
о
5 млн
4 млн
3 млн
2 млн
] сбор сухого вещества при рядовом посеве урожай сырой массы при рядовом посеве
] сбор сухого вещества при разбросном посеве урожай сырой массы при подпочвенно-разбросном посеве
Рисунок 1 - Урожайность сырой массы и сбор сухого вещества ярового ячменя сорта Прерия в зависимости от способов посева и норм высева в фазу колошения. (Курганская ГСХА, 2009-2011 гг.)
Особенности формирования корневой системы
Величина продуктивности растений, в том числе и ячменя, зависит от мощности не только надземной части, но и корневой системы.
При появлении всходов ячмень развивает корни до 6-8 см, через неделю длина зародышевых корней достигала 27 см [2]. В годы с малым весенним запасом влаги в почве отмечается усиленный рост корней в глубину и очень слабое их ветвление. В годы с хорошим уровнем увлажнения почвы и пониженным температурным режимом глубина проникновения корней была меньше, но зато отмечено их большое ветвление. При запасах почвенной влаги на уровне 110-130 мм глубина проникновения корней обычно ограничивается увлажненным 80-90 сантиметровым слоем почвы.
По нашим данным (таблица 2), корневая система ячменя усиленно разрасталась в период кущения, и её масса достигала 45,1-48,3 % общей биомассы растений. Существенных различий в зависимости от способа посева в процентном отношении в эту фазу не отмечено. В абсолютном выражении, на вариантах с более высокими нормами высева, масса корней была выше на 9,3-16,5 при рядовом и на 7,5-16,7 г/м2 при подпочвенно-разбросном способе посева. Необходимо отметить, что масса корней для различных норм высева при подпочвенно-разбросном способе посева в сравнении с рядовым была выше на 4,1-6,5 г/м2.
При определении массы корней в фазу колошения отмечено, что её рост активно продолжается, но доля её в общей биомассе снижается.
В относительном выражении, в зависимости от способов посева и норм высева, она составляет 26,328,3 % при рядовом и 26,9-28,9 % при подпочвенно-разбросном способе посева, что примерно одинаково.
В то же время установлено, что общая масса корней к фазе колошения увеличивается в зависимости от норм высева в 2,2-2,8 при рядовом и 2,0 -2,9 раза при подпочвенно-разбросном способе посева и составляет в среднем 60,6-122,1 г/м2 и 66,2-144,2 г/м2 соответственно. При одинаковых изучаемых нормах высева, в одинаковых условиях произрастания (водный, питательный, тепловой режим) общая масса корней при подпочвенно-разбросном способе посева выше, чем на рядовом посеве на 9,2-18,1 %. Выше при этом способе посева и общая биомасса растений.
Коэффициент продуктивности, т. е. соотношение массы надземной части и корней, в фазу колошения увеличивается.
Изучение весового распределения корней по горизонтам почвы и подпочвенных слоев с различной плотностью показало, что наибольшая масса корней накапливается в горизонтах А и В1: 94 % от всей массы в слое почвы 0-100 см, в горизонте С (80-100 см) корни не были обнаружены [3].
0
0
Таблица 2 - Динамика накопления надземной биомассы и корней у ячменя в зависимости от способов посева и норм высева. (Курганская ГСХА, 2009-2011 гг.)
Норма высева, млн всх. зерен/га Фаза развития Воздушно-сухая масса растений, г/м2 Масса сухих корней в слое 0-40 см Общий биологический урожай, г/м2 Коэффициент продуктивности
г/м2 %
рядовой способ посева
5 кущение 90,6 43,8 48,3 134,4 2,07
4 89,5 42,6 47,6 132,1 2,10
3 79,1 36,6 46,9 114,7 2,13
2 59,5 27,3 45,8 86,8 2,18
5 колошение 431,6 122,1 28,3 553,7 3,58
4 376,3 103,9 27,6 480,2 3,62
3 329,0 82,5 26,9 417,5 3,72
2 230,5 60,6 26,3 291,1 3,80
подпочвенно-разбросной способ посева
5 кущение 105,3 50,3 47,8 155,6 2,09
4 101,1 46,7 46,3 147,8 2,16
3 89,9 41,1 45,7 131,0 2,19
2 74,5 33,6 45,1 108,1 2,22
5 колошение 499,1 144,2 28,9 643,3 3,46
4 412,3 116,7 28,3 529,0 3,53
3 338,0 93,6 27,7 431,6 3,61
2 246,0 66,2 26,9 312,2 3,72
В наших исследованиях при определении расположения корней по слоям почвы (таблица 3), также установлено, что основная масса их при обоих способах посева распространена в пахотном - А и подпахотном АВ горизонтах на глубине до 40 см,
причем большая её часть находится в пахотном слое на глубине до 20 сантиметров и в процентном отношении составляет 79,4-89,4 при рядовом и 83,6-85,2 % при подпочвенно-разбросном способе посева.
Таблица 3 - Распределение корней по слоям почвы в фазу колошения в зависимости от способов посева и норм высева, г/м2. (Курганская ГСХА, 2009-2011 гг.)
Норма высева, млн. всх. зерен/га Слой почвы, см
0-10 10-20 20-30 30-40 0-40
рядовой способ посева
5 57,3 39,7 17,1 8,0 122,1
4 50,8 32,3 13,8 7,0 103,9
3 41,4 26,9 9,4 4,8 82,5
2 32,4 18,1 6,9 3,2 60,6
подпочвенно-разбросной способ посева
5 70,9 49,6 17,8 5,9 144,2
4 58,9 38,8 14,6 5,8 116,7
3 49,0 30,6 10,3 3,7 93,6
2 37,4 19,0 6,6 2,6 66,2
Проникновение корней на большую глубину заметно снижается и ограничивается на наш взгляд более высокой плотностью почвы и меньшим содержанием влаги.
На загущенных посевах, 4 и 5 млн всхожих зерен на 1 гектар, при обоих способах посева отмечена большая масса корней на глубинах 20-30, 30-40 см: практически в 1,5-2,5 раза выше в сравнении с пониженными нормами. Наименьшая масса корней на максимальной глубине определения (30-40 см) зафиксирована при всех нормах высева у подпочвенно-разбросного спо-
соба посева и составляет в относительном выражении только 3,9-12,3 % от общей массы корней, 5,3-14,0 % - у рядового способа (рисунок 2, 3).
Более равномерное распределение растений по площади питания, при разбросном способе посева, ведет к тому, что основная масса корней располагается в верхних (0-10, 10-20 см) слоях почвы, лучше обеспеченных как питательными веществами, так и влагой. Следует предположить, что дальнейшее загущение стеблестоя при этом способе посева приведет к тому, что они тоже более активно будут распро-
страняться в нижние слои почвы, что чаще происхо- торами жизни (влагой, питательными веществами) дит при рядовом способе, где растения располагают- становится заметно хуже, и, в целом, растение стра-ся очень плотно одно к другому и снабжение их фак- дает от их недостатка.
%
60 50 40 30 20 10 0
46,9
48,9
50,2
53,5
32,5
14 -
^ 6,6
31,1
щ
13,3
6,7
11,4
5,8
29,9
11,4
ЕЕ3
5 млн.
4 млн.
3 млн.
2 млн.
□ слой 0 - 10; □ слой 10 - 20; □ слой 20 - 30; □ слой 30 - 40;
Рисунок 2 - Распределение корней по слоям почвы в зависимости от норм высева при рядовом способе посева в фазу колошения, %. (Курганская ГСХА, 2009-2011 гг.)
%
□ слой 0 - 10; □ слой 10 - 20; □ слой 20 - 30; □ слой 30 - 40;
Рисунок 3 - Распределение корней по слоям почвы в зависимости от норм высева при подпочвенно-разбросном способе посева в фазу колошения, %. (Курганская ГСХА, 2009-2011 гг.)
Наши данные показывают, что с увеличением густоты стояния растений ячменя в 4-5 раз насыщенность почвы корнями возрастала только на 20 %. В глубокие горизонты почвы на загущенных посевах проникает больше корней, чем на нормальных [4].
Выводы. Изучение послойного весового распределения корней ярового ячменя сорта Прерия в зависимости от способов посева и норм высева в условиях опытного поля КГСХА, расположенного в центральной части Курганской области, показало, что их наибольшая масса (79,4-85,2 %) находится в пахотном слое (0-20 см). С увеличением глубины проникновения общая их масса уменьшается, однако при рядовом способе посева это менее заметно.
Список литературы
1 Годунова К. Н. Агротехника высокопродуктивных сортов зерновых культур. - М.: Колос, 1977. - С. 186-197.
2 Абаимов В. Ф. Эколого-биологическое обоснование технологических приёмов возделывания ячменя и овса в условиях степной зоны Южного Урала: автореф. дис. ... докт. сельскохоз. наук. - Оренбург, 2003. - 53 с.
3 Букин С. В. Продуктивность сортов в зависимости от основных элементов технологии возделывания на каштановых почвах Саратовского Заволжья: автореф. дис. ... канд. сельскохоз. наук. - Саратов, 2004. - 23 с.
4 Станков Н. З. Корневая система полевых культур. - М.: Колос, 1964. - С. 152-153.
