Научная статья на тему 'Роль фосфорного удобрения в формировании фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы в степи оренбургского Зауралья'

Роль фосфорного удобрения в формировании фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы в степи оренбургского Зауралья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
150
42
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЯРОВАЯ ТВЁРДАЯ ПШЕНИЦА / ПАР ПОЧВОЗАЩИТНЫЙ / ФОСФОРНОЕ УДОБРЕНИЕ / ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ / КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ ЗАВИСИМОСТИ / SPRING DURUM WHEAT / SOIL PROTECTIVE FALLOW / PHOSPHORUS FERTILIZER / PHOTOSYNTHETIC INDICES / CORRELATION DEPENDENCIES

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Крючков Анатолий Георгиевич

В статье впервые для степной зоны оренбургского Зауралья с помощью методов математического моделирования показаны зависимости фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы, формирующиеся в посевах при выращивании её по пару, удобренному фосфорным удобрением в дозе 40 кг д.в. на 1 га от фотосинтетических показателей по пару без удобрений на чернозёме южном Восточного опорного пункта ФГБНУ «Оренбургский НИИСХ». Установлено, что площади фотосинтезирующей поверхности листьев, стеблей, колосьев, суммарной ФП растений, фотосинтетический потенциал растений под действием фосфорного удобрения формируются более высокими, чем по неудобренному пару. Этим объясняется повышение урожайности этой культуры при внесении в пары фосфорного удобрения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Крючков Анатолий Георгиевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE IMPACT OF PHOSPHORUS FERTILIZERS ON THE PHOTOSYNTHETIC INDICES OF SPRING DURUM WHEAT IN THE STEPPES OF ORENBURG ZAURALYE

It is for the first time that the dependencies of photosynthetic indices of spring durum wheat, grown on fallow land fertilized with phosphoric fertilizers in the dose of 40 kg/ha, on the photosynthetic indices of wheat grown on unfertilized southern chernozem fallows of the experimental station of the Orenburg Research Institute of Agriculture, has been shown. It is found that the photosynthetic leaf surfaces as well as those of stems, ears and the plants' total photosynthetic surface area and its potential, which depend on the impact of phosphoric fertilizers, are higher than of wheat grown on unfertilized fallows. This explains the increase of yields of spring durum wheat grown on fallows fertilized with phosphorus fertilizers.

Текст научной работы на тему «Роль фосфорного удобрения в формировании фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы в степи оренбургского Зауралья»

2. Урожайность озимой пшеницы и сорго МВС при различной заделке органических удобрений (навоза)

Система обработки почвы (фактор А) Культура, год

озимая пшеница, 1994 сорго МВС, 2006

Разноглубинная комбинированная (А^ 18,2 116,6

Безотвальная почвозащитная (А2) 15,1 86,6

ницу на 8—10 см и рыхление чизелем на 25—27 см под сорго на силос) были несколько ниже, чем при заделке вспашкой.

Пожнивное возделывание редьки масличной на сидерат в сочетании с оставлением соломы озимых колосовых в прямом действии и последействии в севообороте проявляло положительное действие в более увлажнённые годы. В засушливые годы действие и последействие сидератов и соломы на урожайность культур севооборота было несущественно.

Дифференцированный химический контроль сорняков в посевах озимой пшеницы, льна масличного и сорго МВС за счёт снижения потенциальной засорённости и засорённости посевов сельскохозяйственных культур способствовал повышению урожайности в среднем на 19,5% в сравнении с безгербицидным фоном.

Длительное применение в севообороте безотвальной ресурсосберегающей системы обработки почвы (под первую озимую пшеницу дискование на 8—10 см БДТ-3,0, под лён масличный рыхление стойками ПРН-31000 типа «Параплау» на 12—14 см, под сорго на силос чизельная обработка ПЧ-2,5 на 25—27 см, под следующую озимую пшеницу рыхление КПЭ-3,8 на 8—10 см, яровой ячмень чизелевание ПЧ-2,5 на 14—16 см) позволяет снизить энергетические и экономические затраты в

сравнении с разноглубинной комбинированной (КПГ-250, ПЛН-5-35, БДТ-7). Так, только при мелкой обработке под озимую пшеницу экономия ГСМ на каждом гектаре составляет 7 л.

Выводы. Наиболее оптимальным для накопления органических веществ почвы и обеспечения высокой урожайности сельскохозяйственных культур севооборота оказалось сочетание названных элементов технологии с органоминеральными удобрениями и использованием редьки масличной на сидерат, оставлением соломы после озимых колосовых культур и дифференцированным контролем сорняков в севообороте.

В последействии в третьей ротации севооборота в звене «эспарцет — озимая пшеница — озимый ячмень» сохраняется равноценное влияние разноглубинной комбинированной и безотвальной ресурсосберегающей систем обработки почвы на урожайность возделываемых культур.

Литература

1. Сдобников С.С. Расширенное воспроизводство плодородия почв. М.: Знание, 1989. 64 с.

2. Габибов М.А. Различные способы заделки удобрений // Земледелие. 2000. № 4. С. 5.

3. Моргун Ф.Т., Шикула Н.К. Почвозащитное бесплужное земледелие. М.: Колос, 1984. 279 с.

4. Борин А.А. Обработка почвы и урожайность культур севооборота // Земледелие. 2009. № 7. С. 22—23.

5. Тугуз Р.К., Мамсиров Н.И., Сапиев Ю.А. Влияние способов обработки почвы на агрофизические свойства слитых чернозёмов // Земледелие. 2010. № 8. С. 23—25.

6. Трофимова Т.А., Мирошник В.Г. Система основной обработки почвы в пропашном звене севооборота // Земледелие. 2009. № 7. С. 24-25.

7. Двуреченский В.М., Гилевич С.И. Минимализация агро-технологий в степной зоне Казахстана // Земледелие. 2008. № 4. С. 10-11.

8. Дедов А.В., Придворев Н.И., Верзилин В.В. и др. Воспроизводство плодородия чернозёмов в севообороте // Земледелие. 2003. № 4. С. 5-7.

9. Свинцов А.Г. Энергоёмкость технологий внесения в почву зелёной массы сидератов и навоза // Земледелие. 2008. № 6. С. 19-20.

10. Придворев Н.И., Верзилин В.В., Сидяков Е.А. Комплекс приёмов воспроизводства плодородия чернозёма вышело-ченного и засорённость посевов // Земледелие. 2008. № 8. С. 20-22.

Роль фосфорного удобрения в формировании фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы в степи оренбургского Зауралья

А.Г. Крючков, д.с.-х.н., профессор, ФГБНУ Оренбургский НИИСХ

Удобрение относится к важнейшим факторам улучшения питательного режима при возделывании растений на самых разнообразных почвах земного шара, а также России. Вопросы его эффективного применения всегда находятся в центре внимания исследователей.

В.Д. Панников и В.Г. Минеев, анализируя результаты работ с удобрениями, дали многоплановую оценку их полезности и эффективности с

учётом особенностей почв и местного климата. Они показали, что практически повсеместно решающую роль в формировании урожайности играют азот, фосфор и калий. Процессы фотосинтеза в растениях идут с участием фосфорной кислоты. Главным источником фосфорного питания растений являются различные соединения фосфора в почве. Почвы в России фосфором обеспечены хуже, чем азотом и калием. При этом в степной зоне обыкновенные и южные чернозёмы на значительной территории характеризуются низким содержанием фосфора [1].

А.И. Бараев, Н.М. Бакаев, М.Л. Веденеева и др. указывают, что недостаток или избыточность фосфора по отношению к азоту вызывает нарушение белкового обмена в растениях. В сильной степени она проявляется при недостатке фосфора и избытке азота. Ссылаясь на опыты в оренбургском Зауралье, они приводили данные Д.И. Уткина за 1970—1973 гг., выполненные на южном чернозёме совхоза «Заря коммунизма» Адамовского района, о повышении урожайности яровой пшеницы, посеянной по чистому пару, на 3,9 ц с 1 га под действием внесённого фосфорного удобрения в дозе 40 кг д.в. на 1 га [2].

Известно, что 42% почв чернозёмов южных в Оренбургской области отличаются очень низким содержанием фосфора, что составляет 16—22% от легкогидролизуемого азота. Расход его на 1 т зерна (с побочной продукцией) равен 8—10 кг. На паровых полях предлагается вносить фосфор, где в слое 0—30 см содержится более 15 мг/кг азота нитратов [3].

Многочисленные исследования сотрудников Оренбургского НИИ сельского хозяйства, краткосрочные опыты и опыты на стационаре показали и доказали эффективность внесения фосфорных удо-

брений на территории оренбургского Предуралья для повышения урожайности и качества продукции. Вместе с тем в большинстве этих работ не анализировались связи применяемых удобрений, их доз и соотношений с показателями роста и развития растений, фотосинтетическими показателями по этапам их жизни в природной обстановке с применением методов математического моделирования. В результате остались неизвестными параметры моделей фотосинтезирующей поверхности растений яровой твёрдой пшеницы в условиях территории освоенных целинных земель Оренбуржья.

Между тем для повышения эффективности работы фотосинтезирующего аппарата растений необходимо знать, как изменяются параметры его составляющих при улучшении агротехноло-гии и, в частности, под действием фосфорных удобрений.

Материал и методы исследования. Материалами для настоящего исследования служили результаты опытов на базе Восточного опорного пункта ФГБНУ «Оренбургский НИИ сельского хозяйства» (ФГУП «ОПХ «Советская Россия», Адамовский район) с различными сроками сева, нормами высева по пару без удобрений и с внесением фосфорного

Роль фосфорного удобрения в изменении фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы на фоне почвозащитного пара в оренбургском Зауралье

Коррелируемые величины Параметры величин (М±0) У% Пух Е

факт. теор01,05

Площадь ФП листьев на фоне без удобрений, тыс. м2 на 1 га (х) 3,81-26,31 11,318±7,46 65,95 - - -

Площадь ФП листьев на фоне + Р40 кг д.в., тыс. м2 на 1 га (у) 4,286-27,476 13,286±7,886 59,36 0,990 48,28 2,99

у = -10,72519 + 7,491701х(0,5) ± 1,135 тыс. м2 на 1 га, для 98,01% случаев

Площадь ФП стеблей на фоне без удобрений, тыс. м2на 1 га (х1) 14,45-61,81 36,481±11,789 32,32 - - -

Площадь ФП стеблей на фоне + Р40 кг д.в., тыс. м2 на 1 га (у1) 21,574-56,504 39,198±10,297 26,27 0,947 8,78 9,39

у1 = ±3,475 тыс. м2 на 1 га, для 89,04% случаев

Площадь ФП колосьев по пару без удобрений, тыс. м2 на 1 га (х2) 1,75-7,98 4,705±1,734 36,85 - - -

Площадь ФП колосьев по пару + Р40 кг д.в., тыс. м2 на 1 га (у2) 2,124-7,214 4,829±1,495 30,96 0,951 10,03 2,39

у2 = 0,9713202 + 0,8198643х2 ± 0,472 тыс. м2 на 1 га для 90,41% случаев

Площадь ЕФП растений по пару без удобрений, тыс. м2 на 1 га (х3) 20,53-73,66 52,568±15,279 29,06 - - -

Площадь ЕФП растений по пару + Р40 кг д.в., тыс. м2 на 1 га (у3) 26,726-75,856 57,00±14,447 25,34 0,939 7,80 2,43

у3 = -9,327399 + 1,770024х3 - 8,940545Е-03х32 ± 5,174 тыс. м2 на 1 га, для 88,16% случаев

ФСП растений по пару без удобрений, тыс. м2 на 1 га (х4) 1026,5-3683,0 2625,76±769,26 29,30 - - -

ФСП растений по пару + Р40 кг д. в., тыс. м2 на 1 га (у4) 1025,1-3812,8 2842,96±739,93 26,03 0,947 9,34 2,39

у4 = -13325,62 + 4758,761 ^(х4) ± 242,145 тыс. м2/га • сут, для 89,70% случаев

ЧПФ по пару без удобрений, тыс. м2 на 1 га (х5) 1,86-6,47 3,76±1,15 30,66 - - -

ЧПФ по пару + Р40 кг д.в., тыс. м2 на 1 га (у5) 1,71-5,65 3,95±1,15 29,22 0,907 5,20 2,43

у5 = -5,936006 + 4,769765х5 - 0,5219376х52 ± 0,506 г/м2/сут, для 82,24% случаев

Рис. - Зависимость фотосинтетических показателей яровой твёрдой пщеницы по удобренному пару от их величин по пару без удобрений в оренбургском Зауралье

удобрения в дозе 40 кг д.в. на 1 га [4]. Почва — чернозём южный.

Объект исследования — сорт яровой твёрдой пшеницы Оренбургская 10.

Определение площади фотосинтезирующей поверхности листьев проводили путём измерения длины и ширины листа с последующим её вычислением по формуле Аникеева — Кутузова [5], площади ФП стеблей — с учётом диаметра и высоты стебля, площади колоса — по формуле параллепипеда в фазе колошения по 30 растениям одного варианта.

Для выявления зависимостей применяли корреляционно-регрессионный анализ по Б.А. Дос-пехову [6]. Расчёты проведены на ПЭВМ по программе Statgrafiks.

Результаты исследования. Корреляционно-регрессионный анализ показал, что фосфорное удобрение в дозе 40 кг д.в. на 1 га, вносимое по почвозащитному пару под посев яровой твёрдой пшеницы в оренбургском Зауралье на почвах чернозёма южного, оказывает сильное воздействие на её фотосинтетические показатели в фазе колошения (пух= 0,990-0,907, К,= 98,01-82,24%) (табл.).

При его внесении площади ФП листьев в сравнении с контролем (паром без удобрения), стеблей, колосьев, УФП растений закономерно возрастали соответственно с 3,89 до 27,7 тыс. м2 на 1 га, с 18,29 до 57,68; с 2,38 до 7,51 и 23,24 до 72,54 тыс. м2 на 1 га, тогда как по пару без удобрений эти показатели были равны: 3,81-26,31

тыс. м2 на 1 га; 14,45-61,81; 1,73-7,98 и 20,5373,66 тыс. м2 на 1 га. Средние значения превышения по удобренному пару по сравнению с неудобренным составили по ФП листьев 1,968 тыс. м2 на 1 га, ФП стеблей - 2,716; ФП колосьев - 0,123 и УФП растений - 4,435 тыс. м2 на 1 га (рис.).

Вывод. В условиях степной зоны оренбурсгкого Зауралья на почвах чернозёма южного при размещении яровой твёрдой пшеницы по почвозащитному пару внесение фосфорного удобрения в дозе 40 кг д.в. на 1 га сопровождается улучшением всех её фотосинтетических показателей. Это обстоятельство объясняет формирование повышенной урожайности культуры.

Литература

1. Панников В.Д., Минеев В.Г. Почва, климат, удобрение и урожай. М.: «Колос», 1977. 416 с.

2. Бараев А.И., Бакаев Н.М., Веденеёва М.Л. и др. Яровая пшеница / под общ. ред. А.И. Бараева. М.: Колос, 1978. 429 с.

3. Ряховский А.В., Батурин И.А., Березнёв А.П. и др. Плодородие почв Оренбургской области, использование и эффективность удобрений при возделывании полевых культур. Оренбург: ОАО «ИПК «Южный Урал», 2008. 252 с.

4. Крючков А.Г., Тейхриб П.П., Попов А.Н. Твёрдая пшеница Современные технологии возделывания. Оренбург: ООО «Оренбурсгкое книжное издательство», 2008. 704 с.

5. Аникеев В.В. Кутузов Ф.Ф. Новый способ определения листовой поверхности у злаков // Физиология растений. 1961. Т. 8. Вып. 3. С. 375-378.

6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 4 изд., перераб и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.

Сорт сильной озимой мягкой пшеницы универсального типа Арсенал

В.И. Ковтун, д.с.-х.н., Л.Н. Ковтун, к.с.-х.н., ФГБНУ Ставропольский НИИСХ

Озимая пшеница - важнейшая продовольственная и стратегическая культура России, занимающая значительный удельный вес в структуре зернового клина страны. В Ставропольском крае ежегодно посевная площадь её по разным предшественникам составляет 1,9-2,1 млн га.

Дальнейшее увеличение производства зерна немыслимо без широкого и всестороннего использования новейших достижений науки. Ведущая роль, несомненно, принадлежит селекции, новым сортам и технологиям их возделывания.

Считается, что в перспективе увеличение урожайности и других важнейших хозяйственно ценных признаков и свойств полевых культур будет идти через повышение устойчивости сортов к стрессовым факторам, а также к болезням и вредителям.

В настоящее время достигнуты значительные успехи в увеличении урожайности, в основном благодаря повышению устойчивости растений к полеганию. Новые сорта выдерживают высокую густоту стояния растений, способствующую увеличению репродуктивной части растений над вегетативной [1].

Новые мексиканские короткостебельные, устойчивые к полеганию сорта яровой пшеницы, созданные в начале 50-х гг. XX столетия, позволили в течение 20 лет повысить урожайность пшеницы в Мексике в 4 раза [2].

Высокопродуктивный сорт должен отвечать трём основным условиям: 1) успешно противостоять воздействию неблагоприятных факторов среды; 2) с максимальной эффективностью использовать благоприятные условия среды; 3) стабильно сохранять высокую продуктивность в условиях производства.

Проблема сочетания высокого урожая с высоким качеством зерна продолжает оставаться одной из самых важных задач при создании новых сортов озимой мягкой пшеницы. Качество зерна, как и большинство хозяйственно ценных и адаптивно значимых признаков, контролирует множество генов. «Новый сорт - это удачно отобранный ансамбль или ассоциация генов» [3].

Российские селекционеры создали большое количество сортов, но лишь единицы сыграли выдающуюся роль в увеличении производства зерна. Критический обзор достижений селекционеров мира показывает, что большого успеха добиваются те из них, кто использует наиболее богатый и генетически разнообразный исходный материал, а также применяет наиболее прогрессивные, научно обоснованные методы работы на всех этапах селекционного процесса.

Селекционная работа в Ставропольском НИИСХ направлена на адресную адаптацию к конкретным агроэкологическим условиям с тем, чтобы создаваемые сорта могли максимально реализовать свой генетический потенциал.

Материал и методы исследования. Основной метод работы, практикуемый в селекции мягкой озимой пшеницы разной интенсивности, - это внутривидовая сложная ступенчатая гибридизация с использованием на первых этапах скрещиваний отдалённых в эколого-географическом отношении сортов и форм. На последующих этапах - скрещивание полученных таким путём сортообразцов (линий) между собой или с инорайонными сортами, обладающими комплексом ценных хозяйственно-биологических признаков и свойств.

Все оценки, наблюдения, учёт урожая выполнены в соответствии с Методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [4]. Качество зерна, хлеба определяли по методикам,

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.