CC BY
143
УДК 633.11.324:631.559:631.95
ВЛИЯНИЕ АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ВЫРАЩИВАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
В.Е. Ториков, И.И. Фокин ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
Показано изменение урожайности, качества зерна, муки и хлеба сортов озимой пшеницы в Брянской области в зависимости от агроэкологических условий возделывания, сроков посева, норм высева семян и доз минеральных удобрений.
Ключевые слова: зимостойкость, морозоустойчивость, перезимовка, сохранность посевов, климатически обеспеченный урожай зерна, фактическая урожайность, качество зерна, муки и хлеба.
Почвенно-климатические и агрохимические условия выращивания определяют величину урожайности и качества зерна озимой пшеницы. Опыт сельскохозяйственных предприятий показывает, что внедрение адаптивных к условиям зоны сортов, обладающих высокой зимостойкостью и морозоустойчивостью, обеспечивает хорошую перезимовку, сохранность к весне и выживаемость растений к уборке урожая.
Перезимовку озимой пшеницы во многом определяет уровень концентрации сахаров, накопленных в узлах кущения зимующего растения. А это в свою очередь зависит от сроков, способов и качества подготовки почвы к посеву, качества семян, сроков посева и норм высева семян, обеспеченности растений влагой и элементами питания, приемов ухода за посевами и суммы положительных температур в период осенней вегетации.
В связи с потеплением климата и более продолжительного периода осенней вегетации, изменения норм вносимых минеральных удобрений и сроков посева изучение состояния посевов новых сортов озимой пшеницы в осенний период и их перезимовки обретает особую актуальность для условий производства.
В Нечерноземной зоне России величина урожайности зерна озимой пшеницы и его качество на ряду с почвенно-климатическими условиями выращивания определяется уровнем минерального питания и в первую очередь зависит от обеспеченности растений азотом (В.Г. Минеев и др., 1970, 1973, 1981, 1990, 1993).
В ходе исследований изучено влияние агроэкологических условий выращивания (сроков посева, норм высева семян, норм вносимых минеральных удобрений) на урожайность и качество зерна, муки и хлеба новых сортов озимой пшеницы.
Методика исследований. Полевые опыты выполнены на опытной станции Брянской ГСХА в 2008-2010 гг. Почвы - серые лесные, хорошо окультуренные с содержанием
гумуса от 3,4 до 3,68%, гидролитической кислотностью от 3,75 до 4,26 мг. экв./100 г почвы, Р2О5 22,6-27,8 и К2О 10,5-14,8 мг/100г почвы. Степень насыщенности почвы основаниями находилась в пределах 77,4-77,9%.
Климатические условия опытной станции Брянской ГСХА благоприятны для возделывания озимой пшеницы. Период с температурой выше 5°С длится 176-193 дня, сумма температур за это время составляет 2450-2750°С. По количеству осадков территория области относится к зоне умеренного увлажнения. Годовая сумма осадков составляет в среднем 530-655 мм. Вследствие неравномерного выпадения осадков на территории влага в отдельные годы является фактором, лимитирующим увеличения урожайности озимой пшеницы.
В абсолютном большинстве лет при своевременной уборке предшественников и рациональной обработке почвы влагообеспеченность посевов складывается вполне благоприятно. В условиях опытного поля Брянской ГСХА запасы продуктивной влаги в метровом слое к весне могут достигать 200-225 мм. Влагообеспеченность озимых культур составляет 85-100%.
При проведении исследований пользовались методикой полевого опыта по Б.А. Доспехову (1985) и методикам ГСУ. Определение рНка проведено ионометрическим методом (ГОСТ 24483-85), гумус - по Тюрину (ГОСТ 26213-74), гидролитическую кислотность - по Каппену (ГОСТ 26212-84), сумму поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу, степень насыщенности основаниями - расчетным методом, подвижный фосфор и обменный калий определяли из водной вытяжки по Кирсанову в модификации ЦИНАО (ГОСТ 26207-84). Структуру урожая и биологическую урожайность определяли по методике госсортоиспытания сельскохозяйственных культур.
За период вегетации проводили фенологические наблюдения, учет повреждения вредителями и болезнями, оценку устойчивости растений к полеганию, учет урожая и определения его структуры проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур.
Для анализа элементов структуры урожая брали по 50 растений, определяли общую и продуктивную кустистость, число зерен в колосе, массу зерна с колоса и растения, массу 1000 зерен. Учет урожайности проводили путем сплошного обмолота отдельно каждого варианта и повторности финским комбайном « САМПО».
При уборке отбирали пробы для определения влажности, засоренности зерна со всех делянок 1, 2, 3 повторности. Одновременно с этим составлялись образцы для анализа технологических, хлебопекарных качеств зерна и посевных качеств семян. При определении товарных качеств зерна учитывали содержание в зерне сырой клейковины -ГОСТ 13586.1-68.
Математическую обработку данных осуществляли методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985).
Результаты исследований и обсуждение. В среднем за годы исследований установлено, что на всех удобренных вариантах опыта при ранних сроках посева - 5 и 10 сентября в узлах кущения пшеничных растений содержание растворимых углеводов составляло от 18,9 до 23,4%. На этих вариантах, но при более позднем сроке посева - 15 сентября концентрация сахаров снижалась от 18,5 - до 20,7%. На вариантах последействия органических удобрений содержание сахаров колебалось от 17,5 до 19,7%.
Растения озимой пшеницы, высеянные 5 - 10 сентября, уходили в зиму хорошо раскустившимися - с 3 до 4, тогда как при более позднем сроке - с 2-2,5 побегами. Растения ранних сроков посева - 5 и 10 сентября отличались высокой зимостойкостью по сравнению с более поздними (15 сентября).
На всех вариантах опыта при сроках посева 5 и 10 сентября и оптимальном соотношении КРК растения озимой пшеницы изучаемых сортов отличались лучшей перезимовкой и хорошо переносили понижение температуры на уровне узла кущения до -18 0С.
На вариантах внесения минеральных удобрений из расчета КРК120 и КРК90 при посеве 5 и 10 сентября растения в период осенней вегетации формировали в среднем 3-4 стебля, накапливали в узлах кущения от 21,2 до 23,4% растворимых сахаров, что обеспечивало высокую их перезимовку (4,2-4,7 балла).
Такое развитие растений в осенний период и их высокая сохранность к весне обеспечивалась за счет сложившихся почвенно-климатических условий выращивания, которые позволили набрать им сумму положительных температур от 4690С до 6100С.
На вариантах внесения минеральных удобрений из расчета КРК60 полевая всхожесть растений зависела от сроков посева и составляла от 88,7 до 90,4%.
Перезимовка растений изучаемых сортов снижалась от ранних сроков посева к более поздним - от 70,9 до 56,4%. При более раннем сроке посева - 5 сентября наблюдалось снижение выживаемости растений к весне в среднем от 2 до 4%. Общая выживаемость растений была выше при ранних сроках посева и составляла от 58,2 до 61,4%.
По нашим расчетам в условиях Брянской области климатически обеспеченный урожай зерна озимой пшеницы составляет: УБКП = 1,98-32,7 = 64,7 ц/га (табл. 1).
Таблица 1
Биоклиматический потенциал урожайности зерна озимой пшеницы в условиях юго-запада Центрального региона, ц/га (при КПД ФАР = 2 %)
Культура ТУ, дни ££>100С ЕОфаь кДж/см2 уфар, ц/га зерна БКП, баллы в, ц зерна на 1 балл Убкп, ц/га зерна
Озимая пшеница 150 1650 114,93 72,2 1,98 32,7 64,7
С учетом биоклиматического потенциала юго-западной части Центрального региона озимая пшеница способна формировать потенциальный уровень урожайности по приходу ФАР до 72,2 ц/га.
Одна из основных задач агронома - формирование оптимальной площади листовой поверхности посевов. В наших исследованиях максимальная величина площади листьев - 51,4 тыс. м /га и фотосинтетического потенциала посевов (ФПП) складывалась в фазу «колошение» озимой пшеницы на вариантах внесения минеральных удобрений из расчета (КРК)90 при сроке посева 10 сентября и составила 3084 тыс. м *дн/га. На этом варианте сбор сухого вещества составил 10,74 т/га (табл. 2). Для увеличения коэффициента использования ФАР растениями озимой пшеницы необходимо устанавливать оптимальное соотношение элементов питания, норму высева семян и сроки посева с целью создания оптимальной структуры посевов, способных наиболее полно поглощать солнечную радиацию и повысить КПД фотосинтеза до 3-3,5%.
2.
Фитометрические показатели продуктивности фотосинтеза озимой пшеницы сорта Галина в зависимости от срока посева, средн. за 2008 -10 гг.
Варианты Бщах, тыс. м /га ФПП, тыс. Сбор сухого Выход зерна на
м2*дн/га вещества, т/га 1000 ед. ФП, кг
Галина
5 сентября 47,2 2832 10,23 1,84
10 сентября 51,4 3084 10,74 1,78
15 сентября 44,7 2682 10,13 1,93
Это особенно важно в условиях адаптивного земледелия, когда средства химизации применяются в ограниченных объемах. Здесь необходимо использование всего арсенала биологических и агротехнических средств. В наших опытах на изменение величины урожайности и качества зерна большое влияние оказывали нормы вносимых минеральных удобрений, сроки посева и нормы высева семян.
В наших опытах максимальная урожайность зерна была получена на высоком фоне минерального питания (КРК)120+К30 при посеве 5 сентября нормой 4,5 млн. шт. всхожих семян и составила 62,0 ц/га (табл. 3). При этом сроке посева дальнейшем снижении вносимых норм минеральных удобрений урожайность снижалась. При внесении (КРК)90+К30 было получено по 58,1 ц/га, а на фоне (КРК)60+К30 - 50,3 ц/га.
Как снижение нормы высева семян до 3,5 млн., так и их увеличение до 5,5 млн. шт. всх. семян на всех фонах минерального питания приводило к снижению урожайности. На варианте без применения минеральных удобрений максимальная урожайность была получена при норме высева 5,5 млн. шт. всхожих семян и составил 32,2 ц/га.
При сроке посева 10 сентября максимальная урожайность - 57,7 ц/га получена на фоне (МРК)120+К30 при норме высева 5,5 млн. шт. всхожих семян. При этом сроке посева снижение нормы высева семян и уровня минерального питания приводило к снижению урожайности зерна от 2,9 до 8,8 ц/га. При том же сроке посева, но при норме высева 4,5 млн. на вариантах внесения (КРК)90+К30 и (КРК)60+К30 урожайность снижалась на 3,6 и
3.4 ц/га, соответственно.
Дальнейшее снижение нормы высева до 3,5 млн. по сравнению с нормой высева
5.5 млн. шт. всхожих семян урожайность зерна на фоне (ЫРК)120+К30 снижалась на 4,3 ц/га, на фоне (КРК)90+К30 - на 5,7 ц/га., на фоне (КРК)60+К30 - на 6,0 ц/га, а на контрольном варианте - 4,3 ц/га.
Посев, проведенный 15 сентября, оказался менее урожайным. Максимальный урожай был получен при норме высева 5,5 млн. на фоне (КРК)120+К30 и составил 57,2 ц/га. На фоне (КРК)90+К30 было получено по 51,7 ц/га., а на фоне (КРК)60+К30 - по 46,1 ц/га.
3. Урожайность озимой пшеницы сорта Галина в зависимости от срока посева, норм высева семян и минеральных удобрений (средн. за 2008-10 гг.)
Нормы минерального удобрения Норма высева, млн.шт. всхожих семян на 1 га
3,5 4,5 5,5
1 -ый срок посева - 5 сентября
(ОТК)120+Кэ0 59,2 62,0 58,0
(ОТК)90+Кэ0 53,2 58,1 52,2
(№К)60+К30 48,4 50,3 48,0
(№К)0 27,5 30,1 32,2
2-ой срок посева - 10 сентября
(№К)ш+К30 53,4 56,0 57,7
(ОТК)90+К30 49,1 51,2 54,8
(№К)60+К30 42,9 45,5 48,9
(№К)0 26,1 28,4 30,4
3-ий срок посева -15 сентября
(№К)ш+К30 50,3 53,3 57,2
(ОТК)90+К30 44,2 44,5 51,7
(№К)60+К30 38,7 41,6 46,1
(№К)0 23,6 25,4 28,0
Примечание: 2008 г. НСР 05 = 1,2; 2009 г. НСР 05 = 1,1; 2010 г. НСР 05 = 1,2.
При этом сроке посева снижение нормы высева семян до 3,5 млн. шт. на всех фонах минерального питания достоверно снижало урожайность на фоне (КРК)120+К30 на 6,9 ц/га., на фоне (КРК)эд+Кэ0 - на 7,5 ц/га., на фоне (КРК)б0+Кэ0 - 7,4 ц/га.
Вариант без применения минеральных удобрений при норме высева 5,5 млн. шт. всхожих семян обеспечил урожайность 28,0 ц/га. Снижение нормы высева семян до 3,5 млн. шт. приводило к снижению урожайности на 4,4 ц/га.
Итак, для получения максимальной урожайности необходимо проводить посев озимой пшеницы сорта Галина в период с 5 сентября с нормой высева 4,5 млн. по 10 сентября, но с нормой высева 5,5 млн. шт. всх. семян на 1 га. При сроке посева 15 сентября следует увеличивать норму высева семян до 5,5 млн. шт./га. Снижение нормы
высева семян экономически выгодны при ранних сроках сева, т.к. уменьшаются затраты на приобретение семенного материала и повышается коэффициент размножения нового сорта. Такие посевы в меньшей степени поражаются снежной плесенью. Нормы внесения минеральных удобрений - рассчитывать на программированный уровень урожайности, учитывать при этом содержания элементов питания почвы и корректировать дозу азотной подкормки на основании данных почвенной и растительной диагностики.
Наиболее важными показателями товарных качеств зерна пшеницы являются -количество и качество сырой клейковины.
Нами установлено, что при возделывании озимой пшеницы сорта Галины на вариантах с внесением минеральных удобрений из расчета (КРК)120+К30, можно получать зерно сильное по качеству - с высоким содержанием белка до 17,2% и сырой клейковины до 34,9% (табл. 4).
Нами выявлено, что при более поздних сроках посева и сниженных нормах высева урожайность снижалась, а содержание белка и сырой клейковины несколько повышалось. Сорта селекции Московского селекционного центра, выращенные на опытном поле Брянской ГСХА при внесении (КРК)90+К30, обеспечивали высокий объемный выход хлеба из 100 грамм муки и хорошую общую хлебопекарную оценку (табл. 5).
4. Влияние минеральных удобрений, сроков посева и норм высева семян на содержание белка и сырой клейковины (%) в зерне (средн. за 2008 - 10 гг.)
Варианты опыта Норма высева семян, млн. шт./га
3,5 4,5 5,5
белок % клейко вина, % белок % клейко вина, % белок % клейко вина, %
Срок посева - 5 сентября
1.(№К)Ш+Кз0 16,2 32,9 15,1 30,6 16,6 29,3
2.(№К)90+Кз0 14,1 28,7 13,3 26,9 12,8 25,9
3.(№К)б0+Кз0 12,7 25,7 12,2 24,6 11,6 23,5
4.(№К)0 8,5 17,1 8,2 16,5 8,3 16,5
Срок посева - 10 сентября
1.(ОТК)120+К30 16,7 33,8 15,7 31,9 13,6 29,7
2.(№К>0+Кз0 15,1 29,2 13,7 27,7 12,7 25,7
3.(№К)60+Кз0 13,4 27,1 13,0 26,3 12,0 24,3
4.(№К)0 8,8 17,7 8,6 17,3 8,2 16,6
Срок посева - 15 сентября
1.(№К)ш+К30 17,2 34,9 16,6 33,6 15,4 31,3
2.(№К)90+Кэ0 15,4 31,2 14,6 29,8 13,9 27,9
3.(№К)60+Кэ0 13,9 28,2 13,1 26,5 11,7 23,7
4.(№К)0 9,2 18,5 8,9 17,9 8,5 17,1
5. Оценка качества зерна и муки сортов озимой пшеницы
Сорт Общая стекловид ность, % Упругост ь теста, мм Устойчивост ь теста, балл Объем хлеба из 100 гр. муки, мл. Общая хлебопекарна я оценка, балл
Памяти Федина Ст. 52 55 3,5 950 3,7
Ангелина 53 66 6,0 1090 3,8
Галина 53 63 3,5 1090 4,0
Немчиновская 24 60 84 8,0 1030 3,9
Из изучаемых сортов наибольший объем хлеба из 100 гр. муки - 1090 и 1030 мл был получен у Галины, Ангелины и Немчиновской 24. Хорошей общей хлебопекарной оценкой отличались Галина, Немчиновская 24 и Ангелина.
Заключение. В настоящее время сельскохозяйственным товаропроизводителям предоставлен широкий выбор новых и перспективных сортов озимой пшеницы для получения качественной продукции. И только тщательное соблюдение всех элементов технологии возделывания с обязательным учетом почвенно-климатических особенностей и экономических возможности хозяйства позволит в полной мере реализовать их высокий потенциал продуктивности.
Литература
1. Минеев В.Г., Жуков В. Удобрения и зимостойкость озимой пшеницы // Зерновые и масличные культуры. - 1970. №5. - С. 37-39.
2. Минеев В.Г. Удобрение озимой пшеницы. - М.:Колос, 1973.- С.1-208.
3. Минеев В.Г., Павлов А.Н. Агрохимические основы повышения качества зерна пшеницы. - М.:Колос, 1981.- 288. с.
4. Минеев В.Г., Ремпе Е.Х. Агрохимия, биология и экология почвы. -М.:Росагропромиздат, 1990.- 206 с.
5. Минеев В.Г., Дербецени Б., Мазур Г. Биологическое земледелие и минеральные удобрения. - М.:Колос, 1993.- 415. с.
INFLUENCE OF AGROECOLOGICAL CONDITIONS OF CULTIVATION ON CROP CAPACITY AND GRAIN QUALITY OF WINTER WHEAT
V.E.Torikov, LLFokin The Bryansk State Agricultural Academy
Change of crop capacity, quality of grain, flour and bread of some varieties of winter wheat in the Bryansk region depending on agroecological conditions of cultivation, planting dates, standard quantity of seed per hectare and fertilizer sowing rates is shown.
Keywords: winter hardiness, frost resistance, wintering, safety of crops, climatically ensured corn crop, actual crop capacity, quality of grain, flour and bread.
