CC BY
29
DOI https://doi.org/10.18551/rjoas.2017-11.56
СРОКИ СЕВА В УСЛОВИЯХ АРИДИЗАЦИИ КЛИМАТА КАК ФАКТОР РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
SOWING DATES IN CONDITIONS OF CLIMATE ARIDISATION AS A FACTOR IN CONTROLLING THE PRODUCTIVITY OF WINTER WHEAT
Мельник А.Ф., доктор сельскохозяйственных наук Melnik A.F., Doctor of Agricultural Sciences Орловский государственный аграрный университет, Орел, Россия
Orel State Agrarian University, Orel City, Russia E- mail: [email protected]
АННОТАЦИЯ
Одной из причин нестабильной урожайности и качества зерна озимой пшеницы является несовершенство технологий возделывания применительно к почвенно-климатическим условиям, особенно в связи с усилением аридности климата. В последнее десятилетие значительно возросла, как интенсивность нарастания, так и изменчивость температур, особенно в теплый период, за счет увеличения дней с экстремально высокими температурами. Сроки посева, как технологический прием, приобретают особую значимость для совершенствования технологий возделывания озимой пшеницы, так как ранний посев приводит к перерастанию посевов, что ухудшает условия перезимовки, а поздний - недостаточное осеннее развитие растений.
ABSTRACT
One of the reasons for the unstable yield and quality of winter wheat grain is the imperfection of cultivation technologies applied to soil and climatic conditions, especially in connection with increased aridity of the climate. In the last decade, both the intensity of the build-up and the variability of temperatures have increased considerably, especially in the warm period, due to the increase in days with extremely high temperatures. Terms of sowing, as a technological method, acquire special significance for the improvement of winter wheat cultivation technologies, since early sowing leads to overgrowth of crops, which worsens wintering conditions, and late - insufficient autumn development of plants.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Сроки посева, озимая пшеница, качество, урожайность. KEY WORDS
Sowing, winter wheat, quality, yield.
Несмотря на достигнутый уровень производства зерна озимой пшеницы в России за последние годы (40-60 млн. т) по-прежнему остается ряд нерешенных агротехнологических и экологических проблем, сдерживающих дальнейший рост ее продуктивности. Прежде всего, как в мире, так и в России важным лимитирующим абиотическим фактором определяющим уровень ее продуктивности являются почвенно-климатические и погодные условия [1,2]. Так, за последние 5 лет в России варьирование валовых сборов озимой пшеницы составляет 41,6%, тогда как ее посевные площади изменились в пределах 7,8%.
Глобальные изменения климата, дестабилизирующие природные экосистемы, становятся все более ощутимыми. Продовольственная безопасность в ближайшие десятилетия будет зависеть от темпов и направленности процесса глобального потепления климата. Наблюдаемые и прогнозируемые климатические изменения несут как потенциальную выгоду, так и значительные риски для сельского хозяйства России, т.к. урожайность сельскохозяйственных культур и озимой пшеницы, в частности, будет
зависеть от характера изменения климата и увлажнения территорий. Это становится одной из главных проблем XXI века.
Глобальное потепление климата обусловливает необходимость совершенствования и адаптации технологий озимой пшеницы к конкретным агроэкологическим условиям, чтобы сорта могли максимально реализовать свой генетический потенциал [1,4].
Одним из важнейших производителей озимой пшеницы в РФ является Центрально-Черноземная Зона, где ее посевы составляют более 4 млн. га, в т.ч. Орловской области их сосредоточено около 12%. Валовой сбор пшеницы в 2014 г. достиг рекордной величины - 1,8 млн. т. при средней урожайности - 4,61 т/га. В то же время в Орловской области коэффициент вариации ее урожайности составляет 58% [3,10].
Одной из причин нестабильной урожайности и качества зерна озимой пшеницы является несовершенство технологий возделывания применительно к почвенно-климатическим условиям, особенно в связи с усилением аридности климата. Аридизация климата в Орловской области за последние 5-6 лет проявляется, прежде всего, в осеннем недостатке влаги в почве, когда наступают рекомендуемые для зоны сроки посева озимой пшеницы. Кроме того в мае и июне - основные месяцы, сопряженные с фазами кущения - выход в трубку озимой пшеницы отмечается аридизация климата, что оказывает отрицательное воздействие на формирование ее урожая, особенно если в метровом слое почвы создан недостаточный запас продуктивной влаги [5,9].
В последнее десятилетие значительно возросла, как интенсивность нарастания, так и изменчивость температур, особенно в теплый период, за счет увеличения дней с экстремально высокими температурами.
Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе сроков посева, т.к. для получения дружных и качественных всходов важны не только среднесуточная температура воздуха, сумма активных температур для завершения осеннего цикла развития озимой пшеницы, но и запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы [6].
Сроки посева, как технологический прием, приобретают особую значимость для совершенствования технологий возделывания озимой пшеницы, так как ранний посев приводит к перерастанию посевов, что ухудшает условия перезимовки, а поздний -недостаточное осеннее развитие растений [11].
В настоящее время происходит удлинение теплого осеннего вегетационного периода, появляются новые сорта озимой пшеницы, способные успешно перезимовывать в стадии развития 1-2 побега. В связи с этим сроки высева озимой пшеницы не должны быть строго постоянными, их необходимо корректировать в конкретных природно-климатических условиях регионов России. Поэтому выбор оптимальных сроков посева озимой пшеницы всегда был первоочередной задачей, а в условиях аридизации климата, приобретает особую актуальность [12-18].
Цель исследований - изучение влияния сроков посева на продуктивность озимой пшеницы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Полевые исследования проводили в НОПЦ «Интеграция» Орловской области в 2013 - 2015 г. г. на серой лесной почве среднесуглинистого механического состава, содержание гумуса - 3,1%, рН - 5,7, подвижного фосфора и обменного калия - 8,4 и 10,8 мг/100 г почвы соответственно. Опыт закладывали в трехкратной повторности с рендомезированным расположением делянок. Первый срок посева - рекомендуемый для зоны (5.09). Далее посевы озимой пшеницы осуществлялись через 10 дней (15.09, 25.09, 5.10, 15.10). Площадь опытной делянки - 300 м2, учетной - 105 м2. Объектом исследований являлся районированный в Орловской области сорт озимой пшеницы «Московская 39». Наблюдения за формированием густоты стояния растений и развитием растений проводили по общепризнанным методикам [7,8]. Для
установления тенденций и закономерностей формирования продуктивности растений определяли даты наступления фенологических фаз. Изреженность посевов озимой пшеницы учитывали в фазу полных всходов, определяли выживаемость растений после перезимовки, процент сохранившихся к уборке растений. Для установления тенденций и закономерностей формирования продуктивности растений определяли даты наступления фенологических фаз. Начало наступления фазы отмечали при вступлении в нее 10 % растений, полное - 75% растений. Изреженность посевов озимой пшеницы учитывали в фазу полных всходов, определяли выживаемость растений после перезимовки, процент сохранившихся к уборке растений.
Комбайновая уборка урожая проводилась комбайном Терри 2010 сплошным методом с последующим пересчетом на 14% влажность и 100% чистоту. В отобранных образцах определяли качественные показатели зерна озимой пшеницы. Статистическая обработка полученных данных выполнялись по общепринятой методике [7].
Технология возделывания - общепринятая для условий Орловской области. Предшественник озимой пшеницы - люпин на зеленое удобрение.
Метеорологические условия в годы исследований были контрастными, что позволяет сделать объективные выводы. Так 2015 г. характеризовался высокими дневными температурами и дефицитом осадков в критические периоды развития озимой пшеницы. Средняя годовая температура воздуха была на 2 0С выше средних многолетних значений, и ниже на 0,5 0С, чем в более благоприятном 2014 г. Количество осадков за год выпало около 80% от среднемноголетних значений (465 мм). В 2013 году погодные условия сложились менее благоприятно. В период вегетации осадков выпало выше нормы на 19,5%, а температурный режим был близок к среднемноголетним значениям.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В результате наших исследований установлено, что полевая всхожесть семян зависела от сроков посева озимой пшеницы. Посев озимой пшеницы на 10-20 дней позже установленных сроков (2-3 срок) не снижал полевую всхожесть в сравнении с рекомендуемым 1 сроком. В этих вариантах озимая пшеница успешно перезимовывала (сохранность составила 74-90% в зависимости от года).
На четвертом сроке посева озимая пшеница успевает прорасти и сформировать один-два побега, что позволяет ей успешно перезимовать (сохранность составляет 6175%).
ГО -О
н
о о
го
*
о >
70 60 50 40 30 20 10 0
810 800 790 780 770 760
¡урожайность, ц/га •натура, г/л
а р
у
т а
х
НСР 05 - урожайность 1,4 ц/га; натура - 6,4 г/л; сроки посева: 1 - 05.09; 2 - 15.09; 3 - 25.09; 4 - 05.10; 5 - 15.10
Рисунок 1 - Влияние сроков сева на урожайность и качество зерна озимой пшеницы Московская 39 (НОПЦ «Интеграция» Орловский район, среднее за 2013-2015 гг.)
На пятом сроке посевы перезимовывали в стадии прорастания семян. Весной они появились всходы, которые отставали в развитии на 2-3 недели в сравнении с оптимальным сроком. Сохранность посевов в этом варианте в различные годы составила 53,2-64,6%. В то же время растения на этом варианте хорошо кустились
1
2
3
4
5
(коэффициент продуктивной кустистости 2,4-2,9) и к фазе колошения визуального различия не наблюдалось в сравнении с 1 и 2 сроками посева.
В наших исследованиях установлено, что рекомендуемый для зоны 1 срок посева (5 сентября) обеспечил более высокую урожайность, чем в вариантах 4 и 5 срока (5.10, 15.10). В то же время установлено, что второй и третий сроки посева обеспечили достоверное превышение ее урожайности в сравнении с 1 сроком на 3,3- 1,4 ц/га, соответственно (рисунок 1).
Натура зерна возрастала в вариантах с более поздними сроками и превышала рекомендуемый (1 срок) на 8 - 24 г/л (рисунок 2).
1 2 3 4 5
НСР05 - содержание клейковины - 0,9%; содержание белка - 0,33%; седиментация - 3,3 см3; сроки посева: 1 - 05.09; 2 - 15.09; 3 - 25.09; 4 - 05.10; 5 - 15.10
Рисунок 2 - Влияние сроков сева качество зерна озимой пшеницы Московская 39 (НОПЦ «Интеграция» Орловский район, среднее за 2013-2015 гг.)
Кроме того вариант с посевом озимой пшеницы во 2-й и 3- й срок обеспечил повышение белка в зерне на 0,7- 1,2 %, в сравнении с рекомендуемым - 1-м сроком (5 сентября). Максимальное накопление клейковины в зерне обеспечил второй срок посева (25%), что на 1,3% больше, в сравнении с рекомендуемым для зоны сроком. Седиментация зерна озимой пшеницы варьировала в зависимости от сроков сева в интервале 32 - 47,5 см3. Однако более высокий показатель седиментации зерна озимой пшеницы обеспечивали 1 и 2 сроки посева в сравнении с 3-5 сроками.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сроки посева высокопродуктивных сортов озимой пшеницы не могут быть строго постоянными, потому что они во многом зависят от метеорологических условий года и генетических особенностей сорта. В условиях аридизации климата посев озимой пшеницы необходимо осуществлять в более поздние сроки. Сдвиг их от рекомендуемых до двух недель обеспечивает повышение урожайности и качества зерна. Связано это с тем, что растения меньше поглощают осенью азота из почвы и, следовательно, запасы его более интенсивно и продуктивно использует озимая пшеница в весенне-летний период вегетации.
В связи с тем, что сроки посева озимой пшеницы можно сместить на 10-14 дней, это обеспечивает увеличение продолжительности периода подготовки поля к посеву и возможность использовать непаровые предшественники, убираемые в более поздние сроки.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Жученко А.А. Адаптивное растениеводство /А.А. Жученко //Адаптивное растениеводство (эколого-генетические основы). Теория и практика. - М.:ООО Изд.-во Агрорус. 2008.- т.1. - 813 с.
2. Кутровский В.Д. Основные факторы повышения устойчивости производства зерна в Центральном регионе России в условиях глобального изменения климата /В.Д. Кутровский, В.Н. Штырхунов //Зерновое хозяйство России. 2010.№6. С.17-19.
3. Мельник А.Ф. Об элементах агротехники продуктивности и качестве зерна у озимой пшеницы в условиях Орловской области. /А.Ф. Мельник А.Ф., В.А. Фомочкин //Сельскохозяйственная биология. №1. 2014. С. 122-125.
4. Уваров Г.И. Учет погодных условий в технологии возделывания озимой пшеницы и сахарной свеклы /Г.И. Уваров, А.А. Найденов, А.П. Карабутов, В.Д. Соловиченко // Сахарная свекла. № 10. 2012. С. 24-27.
5. Амелин А.В. Методические подходы к созданию устойчивого и эффективного растениеводства в условиях глобального изменения климата (на примере Орловской области) /А.В. Амелин, С.Н. Петрова, Н.Н. Лысенко, В.М. Казьмин, В.М. Новиков, А.Ф. Мельник, Ю.В. Кузмичева, И.А. Рыжов, И.И. Брусенцов //Практические рекомендации. Орел: Изд -во Орел ГАУ.- 2015. 68 С.
6. Алабушев А.В. Стабилизация производства зерна в условиях изменения климата. /А.В. Алабушев //Зерновое хозяйство России.- №4.- 2011.- С.- 8-13.
7. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта /Б.А. Доспехов //М.: Агропромиздат. 1985. 351 с.
8. Федин М.А. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. /М.А. Федин, Ю.А. Роговский, Л.В. Исаева и др. //Выпуск первый. Общая часть.- М.: 1985. 270 с.
9. Груза, Г.В. Оценка зависимости урожайности озимых зерновых от колебаний климатических условий / Г.В. Груза, Т.В. Платова // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем.- СПб.: Гидрометеоиздат, 2000.- 139 с.
10. Сидоренко, О.В. Развитие зернового подкомплекса Орловской области /О.В. Сидоренко //Зерновое хозяйство России.- 2011.- № 1.- С. 65-69.
11. Лазарев, В.И. Влияние сроков посева на урожайность и качество зерна озимой пшеницы в условиях Курской области /В.И. Лазарев, М.Н. Котельникова //Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.- 2015.- № 5.- С. 52-55.
12. Тупицын, Н. В. Влияние сроков сева на продуктивность озимой пшеницы в условиях Ульяновской области /Н. В. Тупицын, С. В. Валяйкин, А. В. //Агро 21.- 2011.- № 1—3 -С. 36-38.
13. Ториков В. Е. /Накопление сахаров в узлах кущения сортов озимой пшеницы, урожайность и качество зерна /В.Е. Ториков, О. В. Мельникова, Р. А. Богомаз //Нива Поволжья.- 2015.- № 2 (35).- С. 69.
14. Скворцова, Ю. Г. Сроки посева и посевные качества семян озимой мягкой пшеницы /Ю. Г. Скворцова, Е. В. Ионова// Зерновое хозяйство России. - 2015. - N 5. - С. 2426.
15. Кудашкин М. И. Урожайность и качество озимой пшеницы в зависимости от вида пара, сроков посева, макро- и микроудобрений / М. И. Кудашкин, И. А. Гайсин // Достижения науки и техники АПК. - 2010. - № 3. - С. 10-13
16. Квасов, Н. А. Сроки сева как фактор регулирования продуктивности озимых культур в условиях изменения климата / Н. А. Квасов// Земледелие. - 2012. - № 3. - С. 18-20.
17. Изотов, А. М. Адаптивное управление сроком сева и нормой высева озимой пшеницы в Крыму / А. М. Изотов// Образование, наука и производство. - 2014. - N 2, 3. - С. 94-97.
18. Егушова, Е. А. Влияние сроков посева на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в лесостепной зоне Кемеровской области / Е. А. Егушова, Е. П. Кондратенко// Достижения науки и техники АПК. - 2012. - N 6. - С. 54-57.
