CC BY
21
АГРОНОМИЯ
УДК 633.11«324»:631.5:631.559
РОЛЬ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ И АБИОТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В ФОРМИРОВАНИИ УРОЖАЙНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
С. В. Богомазов, канд. с.-х. наук, доцент, Г. Е. Гришин, доктор с.-х. наук, профессор Н. Н. Тихонов, канд. с.-х. наук, доцент; А. Г. Кочмин, ассистент
ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА», Россия, т. 8(8412) 62-85-46, е-таП: [email protected]
Рассмотрены результаты исследований влияния агротехнических приемов и абиотических факторов на продуктивность озимой пшеницы в условиях Пензенской области. Проведен анализ интенсивности засух по ГТК. Установлена прямая положительная связь между агрометеорологическими условиями, запасами продуктивной влаги в почве и урожайностью озимой пшеницы. Установлено, что в занятых парах урожайность культуры снижается на 0,25 т/га по сравнению с чистыми, а основными лимитирующими факторами являются гидротермические условия предпосевного периода и запас продуктивной влаги в почве. Корреляционно-регрессионный анализ показывает отсутствие связи между урожайностью и системами обработки почвы и урожайностью озимой пшеницы, что свидетельствует о возможности ее минимизации.
Ключевые слова: озимая пшеница, черный пар, занятый пар, система обработки почвы, гидротермический коэффициент, запас продуктивной влаги, урожайность.
Введение.
Уровень развития растениеводства должен обеспечивать дальнейшее увеличение производственных показателей за счет более полного использования потенциальных возможностей сельскохозяйственных культур и совершенствования технологии возделывания с учетом почвенно-климатических условий. Одним из путей решения этой проблемы можно считать научно обоснованный подбор предшественников. Правильно выбранный предшественник создает хорошую влагообеспе-ченность, способствует появлению дружных всходов, косвенно влияет на формирование зимостойкости растений и является гарантией получения высоких урожаев [2, 3, 4]. Размещение посевов озимой пшеницы по благоприятным предшественникам существенно улучшает фитосанитар-ное состояние посевов и снижает потребность в применении средств защиты растений [6, 8, 9]. В современных условиях паровое поле является одним их факторов повышения урожайности, качества продук-
ции. Пары должны восприниматься как важнейшее средство интенсификации растениеводческой отрасли, обеспечивающее возможность улучшения фитосанитарного состояния почвы, накопления влаги и нитратного азота. Применение того или иного вида пара связано с агроландшафтными условиями, а также с возможностью проведения всего комплекса агротехнических мероприятий в оптимальные для возделываемой культуры сроки [13, 14, 15].
Одним из главных элементов системы земледелия, определяющих ее эффективность, является оптимальная обработка почвы, учитывающая местные природные условия. В технологии обработки почвы зяблевая обработка оказывает наибольшее влияние на плодородие и урожай сельскохозяйственных культур, так как лежит в основе всех современных технологий возделывания [7, 10]. Однако обработка почвы является энергоемким технологическим процессом. В среднем на нее затрачивается от 18 до 40 % энергии, потребляемой в сельском хозяйстве, и 25 %% трудовых за-
трат от всего объема на полевых работах. Вместе с тем уровень влияния обработки почвы на формирование урожая зерновых культур не превышает 7,5...17,4 %, что дает основание широко использовать ресурсосберегающие технологии без риска снижения продуктивности [1, 5, 11].
В этой связи актуальным является изучение влияния роли паров, систем основной обработки почвы, а также абиотических факторов на формирование урожайности озимой пшеницы.
Авторами проведена оценка влияния агротехнических и абиотических факторов на формирование урожайности озимой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья.
Методика исследований
Исследования проводились в 2006-2013 гг. на опытном поле Пензенской ГСХА в условиях полевого стационарного опыта кафедры общего земледелия и землеустройства в восьмипольном зернопаротравяном севообороте со следующим чередованием культур: черный пар - озимая пшеница - яровая пшеница - однолетние травы с подсевом клевера - клевер 1 г. п. - клевер 2 г. п. -озимая пшеница - яровая пшеница.
Почва опытного участка представлена чернозёмом выщелоченным, тяжелосуглинистым. Содержание гумуса в почве в среднем по опыту 6,5 %, реакция среды кислая (рНсол 4,8.4,9), обеспеченность азотом высокая, фосфором и калием -средняя.
Объектом исследования являлся сорт озимой пшеницы Безенчукская 380. Норма высева 5,5 млн. всхожих зерен на гектар.
В опыте изучались предшественники и системы основной обработки почвы под озимую пшеницу по следующей схеме:
Фактор А - звено севооборота:
А0 - черный пар - озимая пшеница -яровая пшеница (контроль);
А1 - клевер 2 г. п. - озимая пшеница -яровая пшеница.
Фактор В - система основной обработки почвы:
В0 - двухфазная отвальная - дискование на 8.10 см, вспашка на глубину 25-27 см (контроль);
В1 - двухфазная безотвальная - дискование на 8.10 см, рыхление СибИМЭ на глубину 25.27 см;
В2 - минимальная мелкая - дискование на 8.10 см, дискование 10.12 см.
В черном пару проводились три-четыре послойные культивации (12.14, 10.12, 8.10, 6.8 см), последняя из которых была перед посевом. В занятом пару в фазу бутонизации - начала цветения клевера проводилось скашивание на сено, вслед за уборкой - перекрестное дискование на глубину 8.10, 10.12 см и две культивации (8.10, 6.8 см).
Варианты в опыте размещены методом рендомизированных повторений.
Результаты исследований
Пензенская область расположена в лесостепной зоне Среднего Поволжья. Климат области умеренно континентальный, характеризуется значительными колебаниями температуры, относительной влажности воздуха и неравномерностью распределения осадков как в течение года, так и по годам.
Лимитирующими факторами урожайности сельскохозяйственных культур являются влага и тепло. Особенно неустойчивым элементом климата являются осадки, количество которых по годам колеблется от 350 до 770 мм. Гидротермический коэффициент за период вегетации колеблется по годам в очень широких пределах - от 0,5 до 1,6.
В качестве характеристик водно-теплового режима посевов озимой пшеницы рассматривался гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова, по которому принята следующая градация: ГТК < 0,4 -очень сильная засуха; 0,4< ГТК< 0,5 -сильная засуха; 0,5< ГТК< - 0,7 средне засушливо; 0,7< ГТК< 1,0 - недостаточно влажно; 1,0 < ГТК <2,0 - достаточно влажно; ГТК > 2,0 - переувлажнено [12].
Анализ интенсивности проявления засух в предпосевной период показывает наличие сильно и очень сильно засушливых (вероятность проявления 25 %), а также переувлажненных условий (вероятность проявления 12,5 °%). Вероятность проявления условий с достаточным увлажнением
Таблица 1
Интенсивность проявления засух в предпосевной период (июль - август) и средняя урожайность озимой пшеницы
Интенсивность засухи ГТК<0,4 0,4<ГТК<0,5 0,5<ГТК<0,7 0,7<ГТК<1,0 1,0<ГТК<2,0 ГТК>2,0
Годы 2010 2005 - 2007, 2008, 2011 2006, 2009, 2012
Средняя урожайность озимой пшеницы, т/га 2,35 2,83 - 2,96 2,74 3,47
Нива Поволжья № 2 (35) май 2015 3
У = 2,4094 +0,48304 *Х Согге!айоп: г =0,55913
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 0 ГТК (июль-август)
0,95 Conf.ini
Рис. 1. Зависимость урожайности озимой пшеницы от ГТК предпосевного периода
составляет 25 %, а с недостаточным -37,5 % (табл. 1). Предпосевной период по всем годам исследований характеризовался как неустойчивый по условиям увлажнения.
Анализ зависимости урожайности озимой пшеницы от ГТК предпосевного периода показывает среднюю тесноту связи при коэффициенте корреляции 0,56 (рис. 1).
Условия вегетации культуры в период с мая по июль в большей степени характе-
ризовались как недостаточно увлажненные, и только в 2007-2008 гг. были достаточно увлажнены (табл. 2).
Менее тесная связь прослеживалась между урожайностью и ГТК периода вегетации (г = 0,43).
Основной источник почвенной влаги -атмосферные осадки, количество и распределение которых во времени зависят от климата местности и метеорологических условий отдельных лет.
Таблица 2
Интенсивность проявления засух в период с мая по июль и средняя урожайность озимой пшеницы
Интенсивность засухи ГТК < 0,4 0,4< ГТК<0,5 0,5< ГТК< 0,7 0,7< ГТК< 1,0 1,0 < ГТК <2,0 ГТК > 2,0
Годы 2010 - - 2006,2009, 2011, 2012,2013 2007, 2008. -
Средняя урожайность озимой пшеницы, т/га 2,35 - - 2,84 3,14 -
Таблица 3
Количество осадков в период исследований (данные Пензенской метеостанции)
Количество осадков, мм Год
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Предпосевного периода (июль - август) 53,0 132,7 89,3 92,7 126,7 38,1 103,0 254,0
В период вегетации (май - июль) 114,9 182,6 254,9 167,5 40,2 126,0 142,0 165,0
У = 2,3819 + 0,50595 * Х Согге!айоп: г = 0,43248
го *
о
ср
>
40 20
0
4,2 4,0 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 0,0
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 ГТК (май-июль)
0,95 Conf.ini
Рис. 2. Зависимость урожайности озимой пшеницы от ГТК периода вегетации
(май - июль)
Анализ количества выпадающих за период исследований осадков показывает, что наибольшая изменчивость данного показателя наблюдается в предпосевной период (табл. 3). В среднем за восемь лет исследований в предпосевной период выпадало 111 мм, а в период вегетации - 149 мм осадков.
Запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы (рис. 3, 4) как перед посевом, так и в период возобновления весенней вегетации не зависели от последействия систем основной обработки почвы. В период посева озимой пшеницы различия запасов продуктивной влаги в паровом и травяном звеньях севооборота составляли 8.
Нива Поволжья № 2 (35) май 2015 5
ВО 1В1 1В2
В 0- Двухфазная отвальная; В1 - Двухфазная безотвальная; В2 - Минимальная мелкая
Рис. 4. Запас продуктивной влаги метрового слоя почвы в период возобновления весенней вегетации, мм
10 мм, а к периоду возобновления весенней вегетации - 2...4 мм.
В наших исследованиях была установлена прямая связь количества выпадающих осадков предпосевного периода и формирования запаса продуктивной влаги в почве перед посевом, выраженная линейным уравнением регрессии у = 125,99 + 0,37038 хх. Коэффициент корреляции составил 0,68.
Установлена прямая положительная связь между запасами продуктивной влаги, как перед посевом, так и в период возобновления весенней вегетации, и урожайностью озимой пшеницы, выраженная линейным уравнениями регрессии:
Урожайность
у = 1,4499 + 0,00834 х х (г=0,74);
у = 1,1393 + 0,01056 хх (г=0,58).
Выводы.
1. Системы основной обработки почвы не оказывают влияния на урожайность озимой пшеницы, что подтверждается результатами корреляционно-регрессионного и дисперсионного анализов.
2. Достоверное повышение урожайности озимой пшеницы после чистого пара составило 0,25 т/га.
3. Системой основной обработки почвы вслед за уборкой необходимо создать на глубине до 10.12 см мульчирующий верхний слой, способствующий снижению потерь влаги.
Таблица 4
й пшеницы, т/га
Звено севооборота, фактор А Система основной обработки почв, фактор В Год Средняя
2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
А0 В0 2,97 3,26 3,31 3,36 2,45 2,23 2,78 3,64 3,00
В1 2,96 3,20 3,28 3,27 2,47 2,20 2,76 3,60 2,97
В2 2,96 3,23 3,25 3,29 2,53 2,19 2,73 3,65 2,98
А1 В0 2,71 3,05 3,01 3,19 2,22 2,14 2,34 3,31 2,75
В1 2,68 3,01 3,05 3,14 2,24 2,03 2,30 3,29 2,72
В2 2,69 3,03 3,03 3,11 2,23 2,18 2,25 3,30 2,73
НСР05 Фактор А 0,09 0,11 0,10 0,08 0,09 0,12 0,10 0,09 -
Фактор В 0,11 0,08 0,09 0,10 0,11 0,13 0,09 0,10 -
Литература
1. Безуглов, В. Г. Минимальная обработка почвы / В. Г. Безуглов, Р. М. Гафуров // Земледелие. - 2002. - № 4. - С. 21-22.
2. Богомазов, С. В. Совершенствование элементов технологии возделывания озимой пшеницы / С. В. Богомазов, Н. Н. Тихонов, А. Г. Кочмин // Нива Поволжья. - 2012. - № 4. - С. 11-15.
3. Богомазов, С. В. Эффективность ресурсосберегающих приемов возделывания озимой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья / С. В. Богомазов, А. Г. Кочмин // Нива Поволжья. -2014. - № 33. - С. 12-19.4. Варламов, В. А. Влияние предшественников и минерального питания на хлебопекарные свойства зерна озимой пшеницы / В. А. Варламов, Е. Н. Варламова // Нива Поволжья. - 2013. - № 27. - С. 14-20.
5. Казаков, Г. И. Экологизация и энергосбережение в земледелии Среднего Поволжья: монография / Г. И. Казаков, В. А. Милюткин. - Самара: РИЦ СГСХА, 2010. - 245 с.
6. Карабутов, А. П. Особенности агротехники озимой пшеницы в меняющихся погодных условиях / А. П. Карабутов, Г. И. Уваров, А. А. Найденов // Достижения науки и техники АПК. - 2012. -№ 9. - С. 43-45.
7. Кошеляев, В. В. Влияние элементов технологии на урожай и посевные качества семян озимой пшеницы / В. В. Кошеляев, Л. В. Карпова // Нива Поволжья. - 2014. - № 33. - С. 60-66.
8. Морозов, В. И. Эффективность приемов биологизации севооборотов с озимой пшеницей в лесостепи Поволжья / В. И. Морозов, М. И. Подсевалов, А. Л. Тойгильдин, А. А. Асмус, Н. А. Хайртдинова // Нива Поволжья. - 2008. - № 3 (8). - С. 39-42.
9. Подсевалов, М. И. Продуктивность паровых звеньев при разных уровнях их биологизации в земледелии лесостепи Поволжья / М. И. Подсевалов, А. Л. Тойгильдин, М. Н. Гаранин, И. Ф. Ка-биров // Аграрная наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: материалы Международной научно-практической конференции. - Ульяновск, 2009. -Т. 1. - С. 95-97.
10. Рябцева, Н. А. Результаты изучения эффективности способов основной обработки почвы в севообороте / Н. А. Рябцева, М. А. Збраилов, В. Б. Пойда, Е. М. Фалынсков // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 6. - С. 16-22.
11. Самохвалова, Е. В. Анализ и прогноз всхожести зерновых культур в Среднем Поволжье / Е. В. Самохвалова, Н. В. Санина, Л. В. Фадеева // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. - 2014. - Т. 156. - № 2. - С. 103-109.
12. Селянинов, Г. Т. Методика сельскохозяйственной характеристики климата / Г. Т. Селяни-нов // Мировой агроклиматический справочник. - Л.: Гидрометеоиздат, 1937. - С. 5-27.
13. Уваров, Г. И. Учет погодных условий в агротехнологиях озимой пшеницы и сахарной свеклы / Г. И. Уваров, А. А. Найденов, А. П. Карабутов, В. Д. Соловиченко // Сахарная свекла. -2012, - № 10. - С. 24-27.
14. Черкасов, Г. Н. Влияние системы обработки почвы, вида севооборота и экспозиции склона на агрофизические свойства чернозема типичного ЦЧР / Г. Н. Черкасов, М. Н. Масютенко, А. В. Кузнецов // Достижения науки и техники АПК. - 2014. - № 1. - С. 17-20.
15. Четвериков, Ф. П. Оценка соответствия биологических особенностей озимой пшеницы абиотическим факторам / Ф. П. Четвериков, Е. П. Денисов, М. Н. Панасов, А. М. Косачев // Нива Поволжья. - 2012. - № 2. - С. 45-50.
UDK 633.11«324»:631.5:631.559
THE ROLE OF AGROTECHNICAL TECHNIQUES AND ABIOTIC FACTORS IN THE FORMATION OF YIELDS OF WINTER WHEAT
S.V. Bogomazov, candidate of agricultural sciences, assistant professor; G. E. Grishin, doctor of agricultural sciences, professor;
N.N. Tikhonov, candidate of agricultural sciences, assistant professor; A.G. Kochmin, lecturer
FSBEE HPT «Penza SAA», Russia, t.: 8(8412) 62-85-46, e-mail: [email protected]
The article deals with the results of examining the influence of agrotechnical techniques and abiotic factors on winter wheat productivity in the conditions of Penza region. The analysis of the intensity of droughts in the SCC is conducted. There has been stated a direct positive relationship between the agro-meteorological conditions, the supply of productive moisture in the soil and the yield of winter wheat. It is stated that in the occupied fallows the crop yield decreases by 0.25 t/ha, compared with the clean ones and the main limiting factors are hydrothermal conditions of pre-sowing period and the supply of productive moisture in the soil. Correlation and regression analysis showed that there is no relation between yield and tillage systems and wheat yield, indicating the possibility of its minimization.
Нива Поволжья № 2 (35) май 2015 7
Key words: winter wheat, black fallow, occupied fallow, clean fallow, soil tillage system, hydrothermal coefficient, productive moisture supply, yield productivity.
References:
1. Bezuglov, V. G. Minimum tillage /V.G. Bezuglov, R. M. Gafurov // Zemledeliye. - 2002. - № 4. -P. 21-22.
2. Bogomazov, S. V. Improvement of elements of technology of cultivation of winter wheat / S. V. Bogomazov, N. N. Tikhonov, A. G. Kochmin // Niva Povolzhya. - 2012. - № 4. - P. 11-15.
3. Bogomazov, S. V. The efficiency of resource-saving methods of cultivation of winter wheat in the forest-steppe of the Middle Volga region / S. V. Bogomazov, A. G. Kochmin // Niva Povolzhya. - 2014. -№ 33. - P. 12-19.
4. Varlamov, V. A. The influence of predecessors and mineral nutrition on baking properties of winter wheat / V. A. Varlamov, Ye. N. Varlamova // Niva Povolzhya. - 2013. - № 27. - P. 14-20.
5. Kazakov, G. I. Greening and energy efficiency in the agriculture of the Middle Volga region: monograph / G. I. Kazakov, V. A. Milutkin. - Samara: the EPC of Samara agricultural academy, 2010. -245 p.
6. Karabutov, A. P. Features of agricultural practices of winter wheat in changeable weather conditions / A. P. Karabutov, G. I. Uvarov, A. A. Naidyonov // Dostizeniya nauki I tekhniki APC. - 2012. -№ 9. - P. 43-45.
7. Koshelyayev, V. V. Influence of technological elements on yield and seed quality of winter wheat / V.V. Koshelyayev, L. V. Karpova // Niva Povolzhya. - 2014. - № 33. - P. 60-66.
8. Morozov, V. I. Efficiency of biologization methods of crop rotations with winter wheat in the forest-steppe of the Volga region / V. I. Morozov, M. I. Podsevalov, A. L. Toigildin, A. A. Asmus, N. A. Hayrtdi-nova // Niva Povolzhya. - 2008. - № 3 (8). - P. 39-42.
9. Podsevalov, M. I. Efficiency of the fallow units at different levels of the biologization in forest-steppe of the Volga region / M. I. Podsevalov, A. L. Toigildin, M. N. Garanin, I. F. Kabirov // Agrarian science and education at the present stage of development: experience, problems and their solutions: materials of the International scientifically-practical conference. - Ulyanovsk, 2009. - Volume 1. -P. 95-97.
10. Ryabtseva, N. A. The results of examining the effectiveness of the methods of the main soil tillage in crop rotation / N. A. Ryabtseva, M. A. Zbrailov, V. B. Poyda, E. M. Falynskov // Modern problems of science and education. - 2014. - № 6. - P. 16-22.
11. Samokhvalova Ye. V. Analysis and forecast of the germination capacity of cereal crops in the Middle Volga region / Ye. V. Samokhvalova, N. V. Sanina, L.V. Fadeyeva // Scientific notes of Kazan University. Series: Yestestvennye nauki. - 2014. - Volume 156. - № 2. - P. 103-109.
12. Selyaninov, G. T. Methods of agricultural characteristics of climate / G. T. Selyaninov // World agro-climatic guide. - L.: Gidrometeoizdat, 1937. - P. 5-27.
13. Uvarov, G. I. Consideration of weather conditions in agricultural technologies of winter wheat and sugar beet / G. I. Uvarov, A. A. Naydyonov, A. P. Karabutov, V. D. Solovichenko // Sugar beet. -2012. - № 10. - P. 24-27.
14. Cherkasov, G. N. Influence of tillage, crop rotation and the slope exposure on agro-physical properties of typical black soil in the Central Black-Earth region / G. N. Cherkasov, M.N. Masutenko, A. V. Kuznetsov // Dostizeniya nauki I tekhniki APC. - 2014. - № 1. - P. 17-20.
15. Chetverikov, F. P. Evaluation of compliance of the biological characteristics of winter wheat to the abiotic factors / F. P. Chetverikov, Ye.P. Denisov, M. N. Panasov, A. M. Kosachev // Niva Povolzhya. - 2012. - № 2. - P. 45-50.
