CC BY
133
УДК 631.54.581:633.321:631.8.095.337:633.11:470.328
УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА ПАРА, СРОКОВ ПОСЕВА, МАКРО- И МИКРОУДОБРЕНИЙ
М.И. КУДАШКИН, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом Мордовский НИИСХ
И.А. ГАЙСИН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Казанская ГСХА E-mail: [email protected]
Резюме. В условиях юга Нечерноземной зоны России на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом установлено преимущество сидерального клеверного пара перед чистым в повышении урожайности озимой пшеницы сорта Мироновская 808, ресурсосбережении, улучшении фитосанитарного состояния зерна и воспроизводстве почвенного плодородия. Уточнены оптимальные сроки сева. Выявлена необходимость включения в технологию возделывания некорневой азотной подкормки осенью, 10 %-ным раствором азота мочевины в фазу колошения пшеницы и микроэлементов азотного обмена в виде хелатных соединений ЖУСС в начале молочной спелости зерна.
Ключевые слова: пшеница озимая, чернозем выщелоченный, пар сидеральный клеверный и чистый, сроки сева, азотные подкормки, хелаты микроудобрений ЖУСС ^^п и Cu/Mo, урожайность, качество.
Повышение урожайности и улучшение качества зерна пшеницы неразрывно связано с проблемой плодородия почвы и оптимизацией минерального питания растений. Решить ее можно при ландшафтном подходе в земледелии, в частности, путем увеличения доли многолетних трав в структуре посевных площадей. Важны также совершенствование систем земледелия, разработка и освоение ресурсосберегающих и экологически безопасных технологий [1].
Большая роль в повышении плодородия почвы Нечерноземья и ресурсосбережении отводится клеверу луговому, как источнику органического вещества и симбиотически связанного азота атмосферы. По данным разных авторов [2] при его использовании на си-дераты в почву поступает до 250 кг/га азота.
В ранее проведенных исследованиях достаточно полно были изучены дозы и способы применения минеральных удобрений, в том числе азотных подкормок, обработка семян биопрепаратами и солями микроудобрений. Определено положительное влияние органической массы клевера лугового при разных способах его использования [3].
В Мордовии при использовании минеральныч удобрений в количестве 90 кг д.в./га есть необходимость их более рационального применения, особенно это касается азота. Коэффициент использования азотных удобрений во многом зависит от наличия и доступности микроэлементов азотного обмена, которые в агротехнологиях используют крайне редко. Также не подведена научная база под различные сроки сева озимой пшеницы. В связи с этим возникла необходимость совершенствования элементов агротехники возделывания озимой пшеницы в сторону улучшения
ее качества и ресурсосбережения в полевых и производственных опытах.
Условия, материалы и методы. Исследования проводили в 2006-2009 гг. на опытном поле Мордовского НИИСХ. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный, тяжелосуглинистый с содержанием органического вещества 6,8...7,2 %, Р2О5 и К2О (по Кирсанову) - 185.194 млн-1, рН - 4,7...5,0, медь (1 н НС1) - 5,7 млн-1, марганец (0,1 н Н2Б04) - 48,6, молибден (окс. буф.) - 0,17 млн-1. Объект исследований - пшеница озимая сорта Мироновская-808, репродукция суперэлита. Предшественник - пар сидеральный клеверный и чистый. Сорт клевера -Носовский 4.
Схема опыта включала следующие варианты. Предшественники (фактор А): пар сидеральный клеверный; пар чистый.
Сроки сева (фактор В): оптимальный (1-5 сентября); поздний (13-17 сентября).
Удобрение (фактор С): без удобрений (контроль)
ЫРК (фон 1) - диаммофоска М16Р16К16 (150 кг/га); фон 1 + обработка семян ЖуСс Си/Мп (2,0 л/т) без протравителя;
фон 1 + Ы30 мочевина осенью по мерзлой почве под снег сеялкой С3-3,6;
фон 1 + Ы30 аммиачная селитра весной при физической спелости почвы;
фон 1 + Ы30 аммиачная селитра весной по мерзлоталой почве (фон 2);
фон 1 + фон 2 + 10 %-ный (по азоту) раствор мочевины в колошение;
фон 1 + фон 2 + ЖУСС Си/Мп (2 л/га) в начале молочной спелости»;
фон 1 + фон 2 ЖУСС Си/Мо (2 л/га) в начале молочной спелости.
Площадь опытного участка 1,5 га, в том числе полезная - 0,86 га. Делянка третьего порядка занимает 80 м2, учетная - 46 м2. Повторность опыта трехкратная. Размещение вариантов систематическое.
В блоке с сидеральным паром клевер дисковали в фазе цветения БДН-4,0 в два следа 20-25 июня. После потери прочности стеблей клевера (через 30 дней) проведена культивация КНК-7,2 с одновременным прикатыванием.
После уборки предшественника (ячменя) почву в блоке с чистым паром перепахивали плугом ПН-4-35 на глубину 22.25 см. Ранневесеннее боронование проводили агрегатом борон БЗСС-1,0 + БЗС-1,0 (второй ряд). Посевы клевера не бороновали. За летний период поле с чистым паром культивировали 7 раз с интервалом 12.15 дней.
Предпосевную обработку семян проводили за 7.8 дней до посева фунгицидом Виал (0,5 л/т) или микроудобрением ЖУСС Си/Мп (2,0 л/т) согласно схеме опыта. Оптимальным сроком посева озимой пшеницы считали 1-5 сентября, поздним - 13-17 сентября. Норма высева 5,0 млн всхожих зерен/га. При посеве вносили __ Достижения науки и техники АПК, №03-2010
Таблица. Влияние предшественников, сроков сева, азотных подкормок влажность и обработаны и хелатных микроудобрений ЖУСС на урожайность озимой пшеницы Ми- методом дисперсионного
анализа по Б.А. Доспехову (1985). Свойства почвы определяли в аналитическом отделе ГЦАС «Мордовский», качество зерна - в лаборатории ФГУ «Хлебная инспекция».
Результаты и обсуждение. Все изученные в опытах факторы оказали существенное влияние на урожайность зерна озимой пшеницы (см. табл.). В среднем за 4 года исследований она составила 4,61 т/га. Наибольшая величина этого показателя отмечена в 2007 г. в варианте с некорневой подкормкой посевов раствором ЖУСС Си/Мп в начале молочной спелости зерна по фону рядкового удобрения и ранневесенней азотной подкормке по мерзло-талой почве и оптимальном сроке посева - 6,57 т/га при содержании клейковины 29,6 %.
Среди предшественников большее влияние на повышение урожайности озимой пшеницы оказывал си-деральный клеверный пар, после которого она была равна 4,75 т/га, что на 0,28 т/га выше, чем по чистому пару (см. рисунок). На его преимущество указывают и другие авторы, проводившие свои исследования в зоне неустойчивого увлажнения [4]. Наибольшая эффективность сидерального пара (прибавка 0,4 т/га) проявилась в 2007 г., когда в почву поступило 52,4 т/га наземной зеленой массы клевера лугового (в 2006 г. величина этого показателя была равна 23,1 т/га, в 2008 г. - 27,6 т/га, в 2009 г. - 31,0 т/га, в среднем за годы исследований - 33,5 т/га).
При этом между прибавкой урожая зерна и органической массой клевера лугового обнаружена тесная корреляционная связь, которая аппроксимируется линейным уравнением регрессии вида
Предше- Срок Удобрение Год В сред-
ственник сева 2006 2007 2008 2009 нем
Пар сиде- опти- без удобрений (контроль) 3,22 5,58 4,48 5,00 4,57
ральный мальный рядковое ЫРК (фон 1) 3,43 5,93 4,66 5,08 4,78
фон 1+обр. семян ЖУСС 3,49 5,99 4,96 5,42 4,57
фон 1+Со(ЫН2)2 осенью 3,71 6,37 5,13 5,51 5,18
фон иИНдИОз* 3,50 5,84 4,69 5,13 4,79
фон 1+ ЫНдИОэ ** (фон 2) 3,49 6,16 4,83 5,40 4,97
фон 1+фон 2 +Со(ЫН2)2 3,51 6,16 4,99 5,29 4,99
фон 1+фон 2+ЖУсС Си/Мп 3,59 6,57 5,15 5,68 5,25
фон 1+фон 2+ЖУСС Си/Мо 3,43 6,29 5,04 5,35 5,03
поздний без удобрений (контроль) 2,82 5,14 4,04 4,39 4,10
рядковое ЫРК (фон 1) 2,87 5,48 4,42 4,69 4,37
фон 1+обр. семян ЖУСС 2,95 5,61 4,71 5,15 4,61
фон 1+Со(ЫН2)2 осенью 2,93 5,87 4,64 4,93 4,60
фон иИНдИОз* 2,87 5,51 4,60 5,28 4,57
фон 1+ ЫНдИОэ ** (фон 2) 2,96 5,75 4,59 4,95 4,57
фон 1+фон 2 +Со(ЫН2)2 2,89 5,72 4,63 5,17 4,61
фон 1+фон 2+ЖУсС Си/Мп 3,05 5,95 4,81 5,48 4,83
фон 1+фон 2+ЖУСС Си/Мо 2,93 5,79 4,69 4,97 4,60
Пар чис- опти- без удобрений (контроль) 3,02 4,97 4,23 4,35 4,15
тый мальный рядковое ЫРК (фон 1) 3,12 5,46 4,48 4,57 4,41
фон 1+обр. семян ЖУСС 3,18 5,77 4,73 5,10 4,70
фон 1+Со(ЫН2)2 осенью 3,31 5,87 4,74 5,28 4,80
фон иИНдИОз* 3,31 5,62 4,58 4,91 4,61
фон 1+ ЫНдИОэ ** (фон 2) 3,28 5,71 4,58 5,19 4,69
фон 1+фон 2 +Со(ЫН2)2 3,27 5,61 4,75 4,81 4,61
фон 1+фон 2+ЖУсС Си/Мп 3,26 6,10 4,86 5,49 4,93
фон 1+фон 2+ЖУСС Си/Мо 3,18 5,75 4,77 5,15 4,72
поздний без удобрений (контроль) 2,62 4,84 3,91 4,28 3,92
рядковое ЫРК (фон 1) 2,71 5,24 4,24 4,34 4,14
фон 1+обр. семян ЖУСС 2,84 5,33 4,48 4,95 4,40
фон 1+Со(ЫН2)2 осенью 2,78 5,41 4,51 4,72 4,36
фон иИНдИОз* 2,75 5,23 4,40 4,94 4,33
фон 1+ ЫНдИОэ ** (фон 2) 2,81 5,31 4,36 4,81 4,33
фон 1+фон 2 +Со(ЫН2)2 2,83 5,34 4,38 4,79 4,34
фон 1+фон 2+ЖУсС Си/Мп 2,86 5,54 4,52 5,32 4,56
фон 1+фон 2+ЖУСС Си/Мо 2,82 5,39 4,45 4,87 4,39
НСР05 А, В 0,03 0,06 0,04 0,06
С 0,06 0,14 0,09 0,12
* при наступлении физической спелости почвы ** по мерзло-талой почве
диамофоску М16Р16К16 в количестве 150 кг/га (фон 1). Позднюю осеннюю азотную подкормку проводили мочевиной (Ы30) в конце ноября - начале декабря под снежный покров с принудительным заглублением сошников сеялки СЗ-3,6.
Ранневесеннюю подкормку аммиачной селитрой в дозе Ы30 (фон 2) проводили по мерзло-талой почве (по «черепку») зерновой сеялкой СЗ-3,6 в конце марта - начале апреля, а при физической спелости почвы тем же агрегатом в первой-декаде мая. По фону 2 в фазе колошения пшеницы посевы опрыскивали 10 %-ным (по азоту) раствором мочевины или в фазе молочно восковой обрабатывали микроудобрениями ЖУСС Си/Мп и Си/Мо согласно схеме опыта. Расход рабочего раствора 250 л/га.
Уборку проводили поделяноч-но комбайном САМП0-500.
>х
о
г
X аз
СО
О *-
-О ►- 2
о =т
о X
X X
0)
03 3
X с
о
о.
>
Л
2006 г.
2007 г.
ПОЛ
2008 г. 2009 г. средняя
Результаты переведены на Рисунок. Урожайность озимой пшеницы в зависимости от предшественников и по-100 %-ную чистоту и 14 %-нуюступления органической массы клевера лугового: □ - пар чистый; ■ - пар сидеральный Достижения науки и техники АПК, №03-2010 ____________________________________________________ 11
у=0,53+0,670х(г=0,99±0,02).
Урожайность пшеницы тесно связана с количеством осадков за вегетационный период у=-31,75 + 0,4465х -0,001327х2(г=1,00±0,06). Согласно установленной зависимости наибольшая величина этого показателя (5,86 т/га) возможна при 168 мм осадков. При этом наименьшая урожайность (3,10 т/га) получена в 2006 г при 157 мм. В 2008 г выпало 198 мм осадков, но сбор зерна была на 18,8 % ниже, чем в 2007 г (5,86 т/га). То есть на урожайность культуры оказывают влияние другие факторы, в частности степень пораженности растений ржавчиной, которая в 2008 г. достигла 23 %. Кроме того, в 2007 г. опытный участок находился в 200 м от животноводческих ферм и мест хранения навоза. По видимому выделявшийся там аммиак и углекислый газ положительно повлияли на продукционный процесс озимой пшеницы. О правильности такого предположения свидетельствует урожайность других культур размещенных в этом севообороте.
Несмотря на лучшее азотное питание в вариантах с чистым паром, снижение урожайности произошло из-за полегания посевов в период налива зерна. После сидерального клеверного пара азот высвобождался по мере разложения органической массы и поступал в растения озимой пшеницы равномерно в течении всей вегетации. Об этом свидетельствует результаты анализа содержания нитратного азота в слое 0...50 см в фазе колошения пшеницы: в чистом пару оно составило 27,3 млн-1, в сидеральном - 20,2 млн-1. К фазе полной спелости зерна разница в количестве нитратного азота по обоим предшественникам была незначительной - 18,4.19,1 млн-1. Содержание общего азота в растениях в фазе колошения в вариантах с чистым паром составляло 3,4 %, с сидеральным - 3,0 %. К этому времени высота растений по чистом пару была на 10.15 см выше, чем по сидеральному. В условиях юга Нечерноземной зоны России в период налива зерна обычно наблюдается шквальный ветер с выпадением значительного количества осадков. При этом интенсивно развивается мучнистая роса, а затем и ржавчина. Первым поражается нижний узел стебля, что снижает его прочность и приводит к полеганию посевов.
В целом доля предшественника в получении урожая среди остальных главных факторов варьировала по годам от 14,5 до 16,0 %.
Срок сева существенно влиял на урожайность озимой пшеницы. После 1-5 сентября каждый день его сдвига в сторону зимы снижал сбор зерна на 20.40 кг/га. В случае раннего наступления зимы отклонения урожайности были более значительными, что связано с уменьшением суммы положительных температур до 275.300 0С, вместо 500.550 0С и в целом с условиями перезимовки посевов. В отдельные годы, например, в 2005 г. пшеница, посеянная 23 сентября, перезимовала лучше, чем посевы 1 сентября. Растения оптимального срока сева ушли под зиму с 5.6 побегами и высотой 18.22 см, а позднего - имели 1.2 побега и высоту - 6.8 см. Из-за сильной эпи-фитотии снежной плесени первые были повреждены болезнью, а вторые хорошо перезимовали и весной
нормально раскустились. Но из девяти лет опытов это был единственный случай. Доля срока сева в повышении урожайности культуры составила 12.13 %.
Рядковое удобрение обеспечило рост урожайности озимой пшеницы на 0,24 т/га. В среднем 1 кг д.в. диам-мофоски увеличивал ее на 3,34 кг зерна. Предпосевная обработка семян ЖУСС Си/Мп на фоне ЫРК повысила урожайность до 4,67 т/га, увеличив окупаемость 1 кг макроудобрений до 6,67 кг зерна. На наш взгляд, это связано с низким содержанием легкоподвижных соединений меди и марганца в почве - соответственно 0,2 и 12,6 млн-1 (экстрагент ААБ с рН 4,8), а также с высокой урожайностью пшеницы на фоне рядкового удобрения. По мнению многих агрохимиков [5-7], проводивших исследования с микроэлементами, эффективность последних возрастает на фоне повышенных доз макроудобрений и предельных возможностей сорта в урожайности. Следует учесть и факт фиксации микроэлементов органической массой клевера лугового: от 28 % в 2008 г. до 63,5 % в 2007 г.; против 10,2 и 13,5 % соответственно в чистом пару. То есть, чем больше органической массы клевера лугового заделано в почву, тем сильнее происходила фиксация микроэлементов, особенно меди, поскольку марганец связывается органическим веществом слабее.
Содержание сырой клейковины в зерне, выращенном по сидеральному клеверному пару было ниже, чем по чистому (соответственно 27,1 и 27,4 %). Доля предшественника во влиянии на качество зерна составляла 2.5 %. Поздние сроки сева уменьшали не только урожайность культуры, но и качество продукции. Например, количество клейковины в зерне снизилось с 27,8 до 26,7 %. Доля влияния срока сева на величину этого показателя варьировала от 18 до 21 %.
В улучшении качества зерна доля удобрений была наибольшей среди остальных изученных факторов -47.55 %. Содержание сырой клейковины в зерне в контроле составляло 25,9 %, при внесении рядкового удобрения - 26,5 %, а при обработке семян ЖУСС Си/Мп -27,0 %. В зависимости от сроков азотных подкормок содержание сырой клейковины варьировало от 27,1 % (весна) до 27,4 % (осень). Наибольшее влияние на ее величину оказала летняя некорневая подкормка посевов 10 %-ным (по азоту) раствором мочевины - 28,8 %. При подкормке ЖУСС Си/Мп доля клейковины в зерне составляла 28,2 %, а ЖУСС Си/Мо - 27,2 %.
Выводы. Таким образом, наибольшая урожайность зерна озимой пшеницы (6,57 т/га) получена в 2007 г. в варианте с некорневой подкормкой посевов раствором ЖУСС Си/Мп на фоне рядкового удобрения Ы24Р24К24 в сочетании с ранневесенней азотной подкормкой Ы30 по мерзло-талой почве после сидерального клевера при оптимальном сроке сева. Самое высокое содержание сырой клейковины в зерне (30,4 %) отмечено в варианте с некорневой подкормкой 10 %-ным (по азоту) раствором мочевины в фазе колошения пшеницы, а также при опрыскивании посевов ЖУСС Си/Мп (29,6 %) и ЖУСС Си/Мо (27,2 %) в фазе начала молочной спелости зерна по чистому пару при оптимальном сроке сева.
Литература.
1. Сандухадзе Б.И., Журавлева Е.В. Экономическая эффективность возделывания сортов озимой пшеницы при разном уровне азотной подкормки // Вестник РАСХН. - 2008. - № 4. - С. 30-33.
2. Жученко А.А. Адаптивная система селекции растений (эколого-генетические основы): Монография. В двух томах. - М.: Изд-во РУДН, 2001. Том 2. - 708 с.
3. Кудашкин М.И. Медь и марганец в агроландшафтах юга Нечерноземья: Монография. Саранск. Изд-во Морд. унта, 2008. - 329 с.
12
Достижения науки и техники АПК, №03-2010
4. Орлов А.Н., Ткачук О.А., Павликова Е.В. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания // Достижения науки и техники АПК. - 2009. - № 7. - С. 28-30.
5. Пахомова В.М., Бунтукова Е.К., Галияхметов И.В. Влияние некорневой обработки яровой пшеницы жидким микроудобрением на ее физиолого - биохимические и продукционные процессы // Вестник РАСХН. - 2007. - № 4. - С. 43-45.
6. Ратников А.Н., Свириденко Д. Г., Жигарева Т.Л. Влияние Cd, Zn, Cu на продуктивность зерновых культур и биоактивность почвы // Плодородие. - 2007. - № 3. - С. 39-40.
7. Панин М.С., Королев А.Н. Влияние марганца на молодые растения яровой пшеницы // Агрохимия. - 2007. - № 1. - С. 68-77.
PRODUCTIVITY AND QUALITY OF A WINTER WHEAT DEPENDING ON A KIND PAIR, TERMS OF CROP,
МACRO -AND MICROFERTILIZERS
M.I.Kudashkin, I.A.Gajsin
The resume. In conditions of the south of the Nonchernozem zone of Russia on chernozem vishelochennom advantage sideralnogo klevernogo pair before pure in increase of productivity of a winter wheat of grade Mironovskay 808 in economy of resources, improvement of a fytosanitory condition of grain and reproduction of soil fertility is established. Optimum terms of sowing are specified. Necessity of inclusion for technology of cultivation of not root nitric top dressing in the autumn, 10 % by a solution of nitrogen of urea in having poured grains wheats and microcells of a nitric exchange in the form of not iron-chelates connections SHUSS in the beginning of dairy ripeness of grain is revealed. Key words: wheat winter, chernozem, pairs sideralni, pure, terms of sowing, nitric top dressing, iron-chelates microfertilizers SHUSS Cu/Mn and Cu/Mo, productivity, quality.
УДК 551.5:631.111(470.40/.43)
РЕГИОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО
С. Н. ШЕВЧЕНКО, доктор сельскохозяйственных наук, директор
В. A. КОРЧAГИН, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник
О. И. ГОРЯНИН, кандидат сельскохозяйственных наук, зав. отделом
Самарский НИИСХ им. Н. М. Тулайкова E-mail: [email protected]
Резюме. В статье приводится анализ результатов 103летних наблюдений за динамикой погодных условий в Среднем Заволжье. Установлено, что изменившиеся метеоусловия особенно благоприятны для повышения продуктивности озимых культур. В связи с этим обосновывается целесообразность расширения их посевов, видового и сортового состава. Предложены пути наиболее эффективного использования повышенного биоклиматичес-кого потенциала региона, сложившегося в условиях глобального изменения климата.
Ключевые слова: температура воздуха, осадки, озимые культуры, сорта, технологии, почвенное плодородие.
Существенные изменения погодных условий, связанные с глобальным потеплением климата, привели к необходимости учета их при разработке практических рекомендаций по совершенствованию региональных систем земледелия.
Цель наших исследований - выявить региональные изменения климата за 103-летний период и подготовить на их основе предложения по изменению основных элементов систем земледелия Среднего Заволжья.
Условия и методы исследований. Многолетние наблюдения за динамикой погодных условий проведены на Безенчукской агрометеорологической станции, со-Достижения науки и техники АПК, №03-2010
зданной при Самарском НИИСХ в 1903 г Зависимость влияния климатических условий на рост и развитие растений рассчитывали в программе АОЯОБ уег. 2.09 (пакет программ статистического анализа в растениеводстве и селекции. 1993-2000 гг).
Результаты и обсуждение. Анализ наблюдений за динамикой погодных условий в Самарском НИИСХ позволил выявить сложившиеся в Среднем Заволжье тенденции изменений температуры воздуха и осадков, повторяемости засух разной интенсивности, продолжительности безморозного периода и других условий, влияющих на урожайность сельскохозяйственных культур.
Среднегодовая температура воздуха за последние 50 лет, по сравнению с аналогичным предшествующим периодом, возросла на 0,8 °С, в том числе за зимние месяцы - на 2,1°С. В декабре она увеличилась в среднем на 1,4 °С, в январе - на 2,3 °С, в феврале - на 2,0 °С (рис. 1).
В то же время существенных изменений температурного режима в период активного развития растений (мае-августе), характере засушливости климата, эволюции разных типов засух и их интенсивности не произошло.
В связи с потеплением климата повысился абсолютный минимум температур, снизилась годовая амплитуда их колебания между наиболее теплым и холодным месяцами. Увеличилась продолжительность безморозного периода в первых декадах июня и сентября.
За 103-летний период отмечена четкая тенденция увеличения количества осадков, особенно в зимние месяцы (рис. 2).
Среднегодовая сумма осадков во второй половине анализируемого столетия увеличилась с 352,4 до 439,5 мм, или на 87,1 мм (23,6 %), в том числе за май-август - на 12,0 мм (7,3 %), декабрь-февраль - на 47,5 мм (98,3 %), за сентябрь-апрель - на 75,1 мм (37,2 %).
