CC BY
91
УДК 631.5: 633.11(470.61)
ОСОБЕННОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТОВ ОЗИМОИ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ НЕДОСТАТОЧНОГО УВЛАЖНЕНИЯ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ
О 2014 г. Е. К. Кувшинова, Ю.Н. Гордеева
В условиях южной зоны Ростовской области на черноземе обыкновенном изучено влияние различных технологий возделывания озимой мягкой и твердой пшеницы по предшественнику черный пар. Исследованиями установлено, что под влиянием технологий, различающихся уровнем минерального питания и защитой растений во время вегетации, изменяются темпы накопления надземной воздушно-сухой массы растений, содержание в ней основных элементов питания, коэффициент водопотребления и урожайность зерна.
Ключевые слова; озимая пшеница, технология возделывания, сорт, урожайность, надземная масса, элементы питания.
The influence of various technologies of soft and hard winter wheat cultivation after the predecessor black steam was studied in the conditions of the Rostov region southern part.
It was revealed that under influence of various technologies different in the mineral nutrition level and plant defense during vegetation, time of over ground airy-dry plant mass accumulation, main nutritious elements content in it, water consumption coefficient and grain yield are changeable.
Key words: winter wheat, cultivation technology, sort, productivity, aboveground mass, batteries.
Поиск новых технологических реше- Выбор технологии зависит от нали-
ний, обеспечивающих эффективность зем- чия необходимых материал ьно-техни-леделия и стабилизацию зернового произ- ческих ресурсов, при недостатке которых водства сегодня особенно актуален, так как планировать применение высокойнтенсив-осуществляется в направлении у меньше- ных технологий бессмысленно, так отсут-ния затрат [1, 2]. ствие даже одного из необходимых ресур-
В современных условиях решение сов ведет к снижению ее эффективности, проблемы повышения урожайности и каче- При ограниченном количестве материаль-ства зерна, в том числе озимой пшеницы, ных ресурсов нельзя отказываться и от экс-определяется подбором элементов техно- тенсивных технологий, так как на плодо-логий, которых в агрономической практике родных почвах при нормальных погодных по степени интенсификации используют условиях и своевременном качественном 3-4 типа [3, 4, 5, 6]. проведении всех агроприемов зерновые
культуры способны давать урожайность зерна не менее 3 т/га, а в Северо-Кавказском регионе - ещё больше [7].
В зоне недостаточного увлажнения, размещение озимых по чистому пару позволяет свести к минимуму негативное воздействие засухи и стабилизировать производство зерна [8].
В связи с тем, что производство зерна пшеницы высокого качества в необходимом количестве является мощным звеном в экономике региона и одним из важнейших факторов её стабильности, решение этой проблемы может быть достигнуто внедрением в производство не только новых сортов, но и совершенствованием существующих технологий возделывания. Поэтому исследования, направленные на повышение продуктивности озимой пшеницы по предшественнику черный пар, в зависимости от технологии возделывания являются весьма актуальными и послужили основой для данной работы.
Целью исследований являлось изучение влияния различных технологий возделывания озимой пшеницы на динамику накопления надземной воздушно-сухой массы, содержание в ней основных элементов питания, водопотребление и урожайность.
Методика исследований. Опыты проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [9]. Площадь учетной делянки
о
112 м", повторность четырехкратная. Предшественник - пар чёрный.
В основу наших исследований были положены 4 уровня технологий возделывания согласно классификации, предложенной академиком В.И. Кирюшиным [10]:
1. Экстенсивная технология (контроль), основанная на использовании естественного плодородия почвы.
2. Нормальная технология, обеспеченная удобрениями и пестицидами в том объеме, который позволяет получать среднюю урожайность озимой пшеницы для данной зоны.
3. Интенсивная технология, рассчитанная на получение планируемой урожай-
ности зерна, особенностью которой являлась оптимизация минерального питания по фазам роста и развития озимой пшеницы и интегрированная система защиты растений.
4. Биологизированная технология осуществлялась без применения минеральных удобрений и предусмат-ривала применение нового органо-минерального удобрения и регулятора роста «Агровит-Кор».
Технологии различались уровнем минерального питания, применением регуляторов роста и уходными мероприятиями. Посев озимой пшеницы выполняли сеялкой СЗ-5,4 в сроки, рекомендованные для южной зоны Ростовской области. Норма посева 4,5 млн всхожих семян на 1 га.
Учет урожая проводили прямым ком-байнированием при достижении полной спелости зерна малогабаритным комбайном «Тегпоп-2010». Собранный урожай сразу взвешивали в поле и приводили к 100% чистоте и 14% влажности. Исследования проводили полевыми и лабораторными методами с использованием рекомендуемых методик и ГОСТов.
Объектами исследований являлись два сорта: Юмпа - озимая мягкая пшеница (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко) и Акси-нит - озимая твердая пшеница (ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко).
Результаты исследований
Накопление надземной массы во время вегетации и продуктивность озимых культур находится в определенной взаимосвязи, и при благоприятных условиях произрастания урожайность зерна зависит от урожая зеленой массы.
Наблюдения за динамикой накопления надземной массы растениями озимой пшеницы показали значительное влияние технологии возделывания, сортовых особенностей и фазы развития растений. Данные этих исследований представлены в таблице 1, которая свидетельствует, что накопление надземной массы растениями озимой пшеницы продолжалось до полной спелости. Установлено, что разница в надземной воздушно-сух ой массе между вариантами опыта наблюдалась уже в фазе весеннего кущения.
Таблица I - Динамика накопления надземной воздушно-сухой массы растениями озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания, г/м2(2010-2012 гг.)
Технология Фаза развития
весеннее кущение выход в трубку колошение полная спелость
сорт Юмпа
Экстенсивная 164 281 714 1338
Нормальная 191 285 745 1477
Интенсивная 205 405 857 1563
Биологизированная 178 308 710 1353
сорт Аксинит
Экстенсивная 150 252 606 1277
Нормальная 171 283 669 1452
Интенсивная 181 325 791 1575
Биологизированная 162 283 634 1415
К фазам выхода растений в трубку и колошения вегетативная масса увеличивалась, и разница между технологиями продолжала возрастать (рисунок 1).
Рисунок 1 - Влияние технологии возделывания на стеблестой озимой пшеницы, 2011 г.
Так, в среднем за 2010-2012 годы вес надземной воздушно-сухой массы по сорту Юмпа в эту фазу был наибольшим в варианте интенсивной технологии возделыва-
'У
ния (205 г/м"). Аналогичные данные были получены по сорту Аксинит (181 г/м").К фазе полной спелости надземная воздушно-сухая масса, по сравнению с фазой кущения, увеличилась почти в 8-9 раз и достигла максимальных значений. Самые высокие показатели получены в варианте интенсивной технологии: у сорта Юмпа -2 2 1563 г/м и у сорта Аксинит - 1575 г/м , а
минимальные - при экстенсивной техноло-
2 2 гии- 1338 г/м и 1277 г/м соответственно.
Между накоплением надземной воздушно-сухой массы и урожайностью озимой пшеницы установлена корреляционная связь: в фазу кущения г = +0,67±0,32; в фазу колошения г = +0,88±0,16, т.е. наиболее высокой она была в поздние фазы развития растений.
Превращение солнечной энергии в органическое вещество является основой жизни на земле и происходит благодаря растениям в процессе фотосинтеза. Хлорофилл непосредственно участвует в процессе фотосинтеза и является важным показа-
телем физиологического состояния растений, его содержание в листьях озимой пшеницы тесно связано с возможной урожайностью этой культуры и азотным питанием растений [11].
Основываясь на этих наблюдениях, компания «Гидро» (Япония) создала прибор ТЧГ-тестер, с помощью которого можно определить возможную урожайность, а также потребность растений в азоте. Чем выше показания прибора, тем больше хлорофилла, а следовательно, и выше обеспеченность растений азотом. Экспресс-
диагностику листьев проводили в поле на вегетирующих растениях в разные фазы развития. Измерения снимали со средней части верхнего флагового листа.
Целью этой диагностики являлось определение содержания хлорофилла в листьях озимой пшеницы (в условных единицах прибора) и выявление зависимости между показаниями прибора и химическим определением содержания азота.
Данные экспресс-диагностики на примере сорта Юмпа представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Показания прибора ТЧ-тестер в зависимости от фазы развития и технологии возделывания озимой пшеницы, у. ед. прибора (2010-2012 гг.)
Технология Фаза развития
весеннее кущение выход в трубку колошение
Вспашка
Экстенсивная 625 649 713
Нормальная 650 644 732
Интенсивная 649 632 714
Биологизированная 626 639 705
Комбинированная обработка
Экстенсивная 632 664 734
Нормальная 650 672 724
Интенсивная 671 678 758
Биологизированная 647 659 712
Поверхностная обработка
Экстенсивная 643 652 734
Нормальная 638 631 736
Интенсивная 650 652 713
Биологизированная 652 626 652
В большинстве случаев наибольшие показания прибора 1Ч-тестер отмечены на удобренных вариантах. Это свидетельствует о прямой зависимости уровня урожайности от содержания хлорофилла в листьях озимой пшеницы и в производственных условиях может быть использовано при корректировке азотного питания [12, 13].В годы исследований были проведены наблюдения за накоплением основных элементов питания в растениях озимой пшеницы в различные фазы вегетации, а также их содержание в зерне. Установлено, что их содержание в растениях по фазам развития изменялось. В 2010 и 2011 гг. содержание общего азота наибольшим было отмечено в
фазе выхода в трубку (2,99-3,26 и 3,91-4,83%), а к фазе колошения оно снизилось на 30,4-31,0% и 63,4-63,8% соответственно годам. В 2012 году максимальная концентрация азота была отмечена в фазе весеннего кущения 3,96—5,13, которая к колошению снизилась на 44,7-53,4%, что связано с увеличением надземной массы растений и так называемым «ростовым разбавлением». В среднем за три года в разрезе изучаемых технологий повышенным содержанием азота отличалась интенсивная технология возделывания: в фазе весеннего кущения - 3,79, выхода в трубку - 3,62, в колошение - 2,03%.
% 4
3,5 3 2,5 2 1.5 1
0.5
N Р К N Р К N Р К Весеннее кушенне Выход в трубку Колошение
■ Экстенсивная и Нормальная У Интенсивная ■ Бполоппнрованная
Рисунок 2 - Влияние технологии возделывания на содержание питательных элементов в растениях, % (2010-2012 гг.)
Для фосфора и калия установлена тенденция постепенного снижения их содержания по мере роста и развития растений. Так, в среднем за три года по интенсивной технологии содержание фосфора снизилось от 0,44 до 0,26%, а калия от 3,73 до 2,29%, по другим технологиям возделывания такая закономерность сохранялась (рисунок 2).
Таким образом, с усилением нарастания надземной массы растений, содержание 14, Р и К снижалось. К фазе полной
спелости установлены количественные изменения содержания этих элементов в зерне и соломе. В среднем за три года исследований в зерне озимой пшеницы Юмпа содержание азота составило 2,65-2,79%, фосфора - 0,41-0,42% и калия 0,44-0,47%, а в побочной продукции соответственно указанным элементам 0,83-0,85; 0,37-0,39 и 2,00-2,06%, что подтверждает перераспределение азота и фосфора из листьев в зерно, а калия в побочную продукцию (рисунок 3).
И Экстенсивная ы Нормальная н Интенсивная ■ Бнологизированная
Рисунок 3 - Влияние технологии возделывания на содержание питательных элементов в зерне и побочной продукции, % (2010-2012 гг.)
Сравнительный анализ экспресс-диагностики и химического анализа растений озимой пшеницы выявил слабую зависимость (г = 0,35±0,10) между этими методами и свидетельствует о том, что они могут дополнять друг друга.
Для выявления сортовых различий по изучаемым технологиям нами был проведен сравнительный анализ урожайности зерна, который свидетельствует о более высокой продуктивности сорта Юмпа (5,88 т/га) по сравнению с сортом Акси-нит (4,87 т/га) (таблица 3). Это обусловлено тем, что сорта твердой пшеницы более требовательны к влаге и менее мо-
роз озим остойки, чем сорта мягкой озимой пшеницы.
Если сравнивать уровень урожайности изучаемых сортов в среднем по каждой изучаемой технологии, то заметим преимущество сорта озимой пшеницы Юмпа (5,25-6,49 т/га) по сравнению с сортом Аксинит (4,11-5,57 т/га).
В среднем за три года максимальные прибавки урожайности были получены при интенсивной технологии возделывания в сравнении с экстенсивной. Так, прибавка урожайности у сорта Юмпа по интенсивной технологии составила - 1,24 т/га; у сорта Аксинит - 1,46 т/га.
Таблица 3 - Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от технологии
возделывания, т/га (2010-2012 гг.)
Технология 2010 г. 2011 г. 2012 г. Среднее ± к экстенсивной технологии
сорт Юмпа
Экстенсивная 5,46 5,48 4,80 5,25 -
Нормальная 6,30 5,65 5,43 5,79 0,54
Интенсивная 7,06 5,98 6,41 6,49 1,24
Б иологизирован ная 6,44 5,64 5,93 6,00 0,75
Средняя по сорту 6,32 5,69 5,64 5,88 -
сорт Аксинит
Экстенсивная 5,69 3,18 3,46 4,11 -
Нормальная 6,36 3,91 4,00 4,76 0,65
Интенсивная 7,27 4,45 4,98 5,57 1,46
Б иологизирован ная 6,50 4,04 4,58 5,04 0,93
Средняя по сорту 6,45 3,90 4,26 4,87 -
Если сравнивать уровень урожайности изучаемых сортов в среднем по каждой изучаемой технологии, то заметим преимущество сорта озимой пшеницы Юмпа (5,25-6,49 т/га) по сравнению с сортом Аксинит (4,11-5,57 т/га).
В среднем за три года максимальные прибавки урожайности были получены при интенсивной технологии возделывания в сравнении с экстенсивной. Так, прибавка урожайности у сорта Юмпа по интенсивной технологии составила 1,24 т/га; у сорта Аксинит 1,46 т/га.
В зависимости от технологии возделывания было установлено водопотребле-ние озимой пшеницы на примере сорта
Юмпа. Ежегодно определяли запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы до и после вегетации и с учетом выпадавших осадков установили общий расход влаги, который в среднем за три года составил 388,5-397,3 мм (таблица 4).
Самый низкий общий расход влаги (315,0-346,4 мм) был отмечен в 2010-2011 году, что повлияло и на коэффициент во-допотребления озимой пшеницы (567-612 м/т), а самый высокий в 2011-2012 сельскохозяйственном году, когда на формирование 1 т зерна и соответствующего количества побочной продукции растения расходовали от 592 до 844 м3 воды.
Таблица 4 - Водопотреблеиие озимой пшеницы в зависимости от технологии
возделывания (2010-2012 гг.)
Запас продуктив- Осадки за Общий Урожай-
Технология ной влаги, мм вегетацион- расход жаи- К *
всходы полная ный период, влаги, ность, м3/т
спелость мм мм т/га
Экстенсивная 135,3 42,8 439,8 388,5 5,41 721
Нормальная 151,1 50,0 439,8 393,2 6,03 652
Интенсивная 149,9 49,5 439,8 392,9 6,74 582
Биологизированная 151,1 45,9 439,8 397,3 6,20 638
^Коэффициент водопотребления
Установлено, что на формирование 1 т зерна и соответствующего количества побочной продукции, пшеничные растения в среднем расходовали 582-721 м воды. Наименьший коэффициент водопотребления был получен в варианте с интенсивной технологией возделывания (582 м3/т), что свидетельствует об экономном ее расходовании, а самый высокий - 721 м3/т по экстенсивной технологии. Разница между изучаемыми технологиями по сравнению с экстенсивной составила 69-139 м3/т. Эта разница составляет почти 20% в пользу интенсивной технологии и свидетельствует о том, что уровень интенсификации способствует получению не только высокой урожайности, но и снижению коэффициента водопотребления.
Таким образом, применение интенсивной технологии в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области на черноземе обыкновенном при возделывании озимой пшеницы по предшественнику черный пар является более перспективной по сравнению с другими технологиями, так как обеспечивает высокие показатели накопления надземной массы растениями, получение максимальных прибавок урожайности зерна (0,54-1,24 и 0,65-1,46 т/га) и более экономный расход влаги.
Литература
1. Кузыченко, Ю.А. Внедрение минимальной обработки почвы на Ставрополье / Ю.А. Кузыченко, H.A. Квасов, А.И. Хрипунов // Земледелие. - 2010. -№ 1. - С. 21-23.
2. Кузыченко, Ю.А. Оптимизация выбора орудий для основной обработки черноземных почв / Ю. А. Кузыченко // Земледелие. - 2010. - № 2. - С. 28-30.
3. Адаптивная технология возделывания зерновых культур / И.Ф. Карги и, А.П. Еряшев, М.Н. Чаткин, В.И. Каргин. -Саранск, 2010. - 236 с.
4. Черкасов, Г.Н. Технологии возделывания зерновых культур: состояние вопроса и перспективы применения / Г.Н. Черкасов, И Г. Пыхтин, А.В. Гостев // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий». К 100-летию Ульяновского НИИСХ. - Ульяновск, 2010.
5. Зеленский, Н.А. Влияние элементов технологии выращивания на урожайность и качество зерна сортов озимой пшеницы / Н.А. Зеленский, М.И. Текиева // Научный журнал. - КубГАУ. - 2012. -№78.
6. Kucerova J. Some correlations between parameters of winter wheat technological guality // ActaVniv. Agr. Silvicult. Mende-lianaeBrunensis. - 2006. - Vol. 54, №1. -P. 23-29.
7. Пыхтин, ИГ. Продуктивность зерновых культур в зависимости от интенсивности технологий / И.Г. Пыхтин, А.В. Гостев // Земледелие. - 2012. - № 8. -С. 21-23.
8. Цыганков, В.И. Научные основы совершенствования элементов технологии возделывания озимой пшеницы в северной зоне Краснодарского края / под ред. П.П. Васюкова. - Краснодар, 2009. -408 с.
9. Методика Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. - Москва, 1989. - Вып. 2. - 250 с.
10. Кирюшин, В.И. Агроэкологиче-ская оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агротехнологий: методическое руководство / под ред. академика РАСХН В.И. Кирю-шина, академика РАСХН A.J1. Иванова. -Москва: ФГНУ "Росинформагротех", 2005. - 784 с.
11. Patel J R. Preliminary N, Pand К diagnostic norms for wheat (Triticum aestivum) using DRIS / J R.Patel, Z.N. Patel // Gujarat Agr.unit.Res.J. - 1998. - 23. - № 2. - P. 9-16.
12. Soon, J.K. Eight years of crop rotation and tillage effects on crop production and N-fertiliser use / J.K. Soon , Y.W. Clayton // Can J. Soil Sci. 2002. - V. 82, № 2. - P. 165-172.
13. Marschner H. Mineral nutrition of higher plants / H. Marschner. - London Acad, press, 1997.-889 p.
References
1. Kuzychenko, Ju.A. Vnedrenie mini-mal'noj obrabotki pochvy na Stavropole, Ju. A. Kuzychenko, N.A. Kvasov, A.I. Hripunov // Zemledelie. - 2010. - № 1. - P 21-23.
2. Kuzychenko, Ju.A. Optimizacija vy-bora orudij dlja osnovnoj obrabotki cherno-zemnyh pochv / Ju. A. Kuzychenko // Zemledelie. - 2010. - № 2. - P 28-30.
3. Adaptivnaja tehnologija vozdelyvani-ja zernovyh kultur / I F. Kargin, A.P. Er-jashev, M.N. Chatkin, V.I. Kargin. - Saransk, 2010.-236 p.
4. Cherkasov, G.N. Tehnologii vozde-lyvanija zernovyh kul'tur: sostojanie voprosa i perspektivy primenenija / G.N. Cherkasov, I.G. Pyhtin, A.V. Gostev // Materialy Vse-rossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Osvoenie adaptivno-landshaftnyh sistem
zemledelija i agrotehnologij». K 100-letiju Uljanovskogo NIISH. - Uljanovsk, 2010.
5. Zelenskij, N.A. Vlijanie jelementov tehnologii vyrashhivanija na urozhajnost i kachestvo zerna sortov ozimoj pshenicy / N.A. Zelenskij, M.I. Tekieva // Nauchnyj zhurnal. - KubGAU, 2012. - № 78.
6. Kucerova J. Some correlations between parameters of winter wheat technological guality, ActaVniv. Agr. Silvicult. Mende-lianaeBrunensis. - 2006. - Vol. 54. - № 1. -P. 23-29.
7. Pyhtin, l.G. Produktivnost zernovyh kul'tur v zavisimosti ot intensivnosti tehnologij / I.G. Pyhtin, A.V. Gostev // Zemledelie. - 2012. -№ 8. - P. 21-23.
8. Cygankov, V.I. Nauchnye osnovy sovershenstvovanija jelementov tehnologii vozdelyvanija ozimoj pshenicy v severnoj zone Krasnodarskogo kraja / pod red. P.P. Vasjukova. - Krasnodar, 2009. - 408 s.
9. Metodika Gosudarstvennogo sor-toispytanija selskohozjajstvennyh kultur. -Moskva, 1989. - Vyp. 2. - 250 s.
10. Kirjushin, V.l. Agrojekologicheska-ja ocenka zemel, proektirovanie adaptivno-landshaftnyh sistem zemledelija i agrotehnologij: Metodicheskoe rukovodstvo / pod red. akademika RASHN V.I. Kiijushina, akademika RASHN A.L. Ivanova. - Moskva: FGNU "Rosinformagroteh", 2005. - 784 s.
11. Patel J R. Preliminary N, Pand K diagnostic norms for wheat (Triticum aestivum) using DRIS, J.R.Patel, Z.N. Patel, Gujarat Agr.unit.Res.J, 1998, 23. - № 2. P. 9-16.
12. Soon, J.K. Eight years of crop rotation and tillage effects on crop production and N-fertiliser use, J.K. Soon, Y.W, Clayton, Can J. Soil Sci. 2002, V, 82. - № 2. - P. 165-172.
13. Marschner H. Mineral nutrition of higher plants, H. Marschner, London: Acad, press, 1997.-889 p.
Сведения об авторах Кувшинова Елена Константиновна - кандидат с.-х. наук, доцент, профессор кафедры «Агрономия и биотехнологии», Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ в г. Зернограде (Россия). E-mail: [email protected].
Гордеева Юлия Валерьевна - кандидат с.-х. наук, старший преподаватель кафедры «Агрономия и биотехнологии», Азово-Черноморский инженерный институт ФГБОУ ВПО ДГАУ в г. Зернограде (Россия). Тел. 8-951-502-60-66. E-mail: [email protected].
Information about the authors Kuvshinova Elena Konstantinovna - Candidate of Agricultural Sciences, assistant professor, professor of the Agronomy and biotechnology department, Azov-Black Sea Engineering Institute FSBEE HPE "Don State Agrarian University" in Zernograd (Russia). E-mail: [email protected].
Gordeeva Yulia Valerievna - Candidate of Agricultural Sciences, Senior lecturer of the Agronomy and biotechnology department, Azov-Black Sea Engineering Institute FSBEE HPE "Don State Agrarian University'1 in Zernograd (Russia). Phone: 8-951-502-60-66. E-mail: gor-deevajulia88@ mail.ru
