CC BY
13
Рис. - Уровень рентабельности применения минеральных удобрений под сорта яровой пшеницы, 2016-2018 гг.
С увеличением вносимых доз минеральных удобрений увеличился и вегетационный период на 1—9 сут., причём сильнее это проявилось у сорта Омская 36. При высоком уровне минерального питания вегетационный период отмеченого сорта составлял 103—104 сут. в 2017—2018 гг. В целом изучаемые сорта пшеницы при высоком уровне минерального питания созрели своевременно и уборка их прошла без затруднений. На естественном плодородии выщелоченного чернозёма урожайность сортов пшеницы составила 2,69—2,80 т/га, преимущество осталось за сортом Новосибирская 31. Использование разных уровней минерального питания способствовало увеличению урожайности сортов пшеницы до 4,58—4,74 т/га. Внесение удобрений на планируемую урожайность 6 т/га оказалось неэффективным, урожайность оставалась на уровне предыдущего варианта.
Различные уровни минерального питания обусловили накопление клейковины в зерне сортов пшеницы до 33,4—40,0%. По анализируемому показателю зерно всех сортов пшеницы отвечало требованиям на сильную пшеницу.
Экономически более выгодным был уровень минерального питания на планируемую урожайность 5 т/га. Рентабельность сорта Ирень составила 126%, Новосибирской 31 и Омской 36 — 100%.
Литература
1. Логинов Ю.П., Казак А.А., Юдин А.А. Сортовые ресурсы яровой мягкой пшеницы в западной Сибири и совершенствование их на перспективу // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2012. № 3 (226). С. 18—24.
2. Логинов Ю.П., Казак А.А., Якубышина Л.И. Яровая пшеница в Тюменской области (биологические особенности роста и развития). Тюмень, 2012. 126 с.
3. Абрамов Н.В., Еремин Д.И. Проблемы получения максимально возможной урожайности яровой пшеницы в условиях Северного Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2009. № 1 (55). С. 31-34.
4. Казак А.А. Селекция адаптивных сортов яровой пшеницы в Сибири / А.А. Казак, Ю.П. Логинов, В.П. Шаманин [и др.] // Зерновое хозяйство России. 2015. № 1. С. 26-30.
5. Выдрин В.В., Федорук Т.К. Сортовое районирование сельскохозяйственных культур и результаты сортоиспытания по Тюменской области. Тюмень, 2018. 79 с.
6. Новохатин В.В. Биоклиматические ресурсы Северного Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2015. № 8 (138). С. 22-28.
7. Ерёмин Д.И. Минеральные удобрения и плодородие сибирского чернозёма. Результаты многолетних исследований // Вестник Курганской ГСХА. 2017. № 4 (24). С. 36-40.
8. Кармацких А.А., Моисеева К.В., Моисеева А.А. Влияние азотных удобрений на урожайность зерна озимой пшеницы в условиях Северного Зауралья // Развитие научной, творческой и инновационной деятельности молодёжи: матер. VII Всерос. науч.-практич. заочн. конф. молодых учёных. Курган, 2015. С. 42-43.
9. Ерёмин Д.И., Шахова О.А. Динамика влажности чернозёма выщелоченного при различных системах обработки под яровую пшеницу в условиях Северного Зауралья // Аграрный вестник Урала. 2010. № 1 (67). С. 38-40.
10. Рзаева В.В., Фисунов Н.В. Основная обработка почвы при возделывании яровой пшеницы в Северном Зауралье // Актуальные проблемы земледелия и защиты почв от эрозии: сб. докл. междунар. науч.-практич. конф. и Школы молодых учёных, посвящ. Году экологии и 50-летию выхода постановления о борьбе с эрозией почвы. Курск, 2017. С. 238-241.
Влияние погодных факторов и минерального питания на формирование массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Предуралье
Г.Н. Сандакова, к.т.н., В.И. Елисеев, к.с.-х.н., ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН
В Оренбургской области яровая мягкая пшеница является основной зерновой культурой. Контрастные погодные условия приводят к высокой вариабельности урожайности по годам. В связи с этим повышение урожайности яровой мягкой пшеницы является актуальной задачей в регионе [1, 2].
Общеизвестно, что урожайность культур в значительной степени определяется качеством посевного материала, а именно зависит от крупности семян. Крупные семена богаче питательными веществами, а потому имеют большую силу начального роста, прорастают большим количеством зародышевых корешков и способствуют формиро-
ванию более продуктивного колоса, чем мелкие семена [3].
В связи с этим целью исследования явилось выявление в длительном (40 лет) стационарном опыте наиболее оптимальных параметров погодных условий и фонов минеральных удобрений, способствующих формированию массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы.
Задачи исследования состояли в поиске корреляционно-регрессионных связей массы 1000 зёрен с погодными факторами в основные периоды вегетации яровой мягкой пшеницы и в выявлении влияния приёмов агротехники — доз минеральных удобрений на формирование массы 1000 зёрен.
Материал и методы исследования. Исследование проводили на многолетнем (1976—2016 гг.) стацио-
наре с удобрениями в пятипольном зернопаровом севообороте по схеме (вариантам): I — без удобрений (контроль); VI — К60Р60К40;
II - N30P30;
III - N3OK2O;
IV - P30K20;
V - N30P30 K20;
VII - N15P15K!O;
VIII - N6OP3OK2O;
IX - N30P60K20;
X - N60P260K140*
Чередование культур в севообороте было следующее: пар, озимая рожь, яровая твёрдая пшеница, просо, яровая мягкая пшеница.
Почвы - обыкновенный среднемощный, тяжелосуглинистый чернозём с содержанием 4,7-5,5% гумуса в слое 0-30 см, подвижного фосфора -2,3-2,8 мг, обменного калия - 26,7-38,4 мг на 100 г почвы.
Повторность вариантов опытов была четырёхкратной, общая площадь делянки - 450 м2 (7,5 х 60 м), учётная - 300 м2.
Минеральные удобрения (мочевина, двойной гранулированный суперфосфат, хлористый калий) на делянки вносили под основную обработку почвы.
Постановку полевого опыта, наблюдения и учёбы проводили по методике Б.А. Доспехова и другим общепринятым в агрохимии методикам [4, 5].
Массу 1000 зёрен определяли по ГОСТу ISO 520-2014 [6].
Связь массы 1000 зёрен с погодными факторами осуществляли методом нелинейного корреляционного и множественного линейного регрессионного анализов на ПЭВМ с помощью прикладных программ Exsel и Statistika 10.
Результаты исследования. Формирование массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Предуралье проходило в основном (70% лет) в условиях умеренно засушливых (ГТК= 1,0-0,7 ед.), сильно засушливых (ГТК =0,7-0,4 ед.), а также сухих (ГТК<0,4 ед.) - 15% лет.
Колебания погоды привели к вариабельности (V= 15,33%) массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы по годам, при среднемноголетнем значении её на контроле 31,53+4,83 г.
В связи с этим важно было оценить роль погодных факторов в формировании массы 1000 зёрен, выявить их параметры и найти величины, оптимальные для её формирования.
Как известно из литературных источников, погодные условия, складывающиеся в первой половине вегетации посев - колошение, в определённой степени отражаются на крупности зерна, так как в этот период особенно интенсивно протекают ростовые процессы, формируются вегетативные и генеративные органы, создаются предпосылки для формирования продуктивного колоса [3].
Связь массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы с погодными факторами осуществляли методом нелинейного корреляционно-регрессионного анализа.
По результатам нашего исследования выявлено существование сильных парных нелинейных
связей массы 1000 зёрен с погодными факторами (П = 0,78-0,87).
Так, в первой половине периода вегетации посев — колошение формированию максимальной массы 1000 зёрен (теоретической) 32,8—33,4 г в изученных пределах 20,5—38,2 г способствовали умеренно засушливые погодные условия, а именно ГТК=0,92 ед. (0,02—2,0 ед.), сумма осадков — 97,7 мм (2,0—207 мм), относительная влажность средняя — 53% (37—67%), минимальная — 34% (24—50%), сумма запасов продуктивной влаги к севу и осадков за период посев — колошение — 232 мм (140—331 мм).
При минимальных и максимальных значениях погодных факторов (в изученных пределах) наблюдалось уменьшение массы 1000 зёрен.
Так, в сухой жаркий 2010 г., снижение в первой половине вегетации ГТК до 0,02 ед., осадков до 2 мм, относительной влажности средней до 37%, суммы запасов продуктивной влаги к севу и осадков до 148 мм способствовало уменьшению массы 1000 зёрен до 22,8 г.
В сырой 2000 г. увеличение ГТК до 2,0 ед., осадков до 207 мм, относительной влажности средней до 67%, суммы запасов продуктивной влаги к севу и осадков до 331 мм привело к уменьшению массы 1000 зёрен до 26 г.
Результаты нашего исследования согласуются с выводами учёных о том, что недостаток и избыток влаги, а также высокая температура приводят к формированию менее крупного зерна [7].
В период развития зерна (колошение — полная спелость) резко выраженные неблагоприятные погодные условия, чаще обусловленные действием засухи и суховея, приводят к развитию щуплого зерна и сильному снижению урожая [3].
Известно также, что особенно чувствителен к недостатку влаги период формирования зерна, в процессе которого наблюдается интенсивный рост зерна в длину, создаются вместилища для заполнения зерновки пластическим веществом [8].
Согласно результатам нашего исследования, во второй половине периода вегетации колошение — полная спелость формированию максимальной массы 1000 зёрен (теоретической) 30,9—34,5 г в изученных пределах 20,5—38,2 г способствовали слабо засушливые погодные условия, а именно ГТК=1,06 ед. (0,04—1,79 ед.), сумма осадков — 90,5 мм (2,0—157 мм), средняя относительная влажность воздуха — 74% (39—74%), умеренная средняя температура воздуха — 18,3°С (18,3—26,7°С) (рис.).
В сухие жаркие годы (1981 и 2010 гг.) снижение ГТК до 0,04 ед., осадков до 2 мм, средней относительной влажности воздуха до 39%, повышение средней температуры воздуха до 26,7°С привело к уменьшению массы 1000 зёрен до 23,3—28,4 г.
С помощью линейного уравнения множественной регрессии удалось выявить вклад погодных
факторов в формирование массы 1000 зёрен по периодам вегетации яровой мягкой пшеницы (табл. 1).
Согласно уравнению регрессии решающее значение (30,4% общей дисперсии) на формирование массы 1000 зёрен (У) яровой мягкой пшеницы имеют уровень влагообеспеченности и температурный режим во вторую половину вегетации, когда происходит формирование, налив и созревание зерна, и в меньщей степени (11,2% дисперсии) — среднесуточная температура в первый период вегетации во время закладки и роста основных элементов продуктивности.
Многочисленными исследованиями установлено, что налив зерна лучше всего протекает при умеренной температуре и достаточной обеспеченности растений водой и питательными веществами. Неблагоприятно сказываются на наливе зерна недостаточное или избыточное водоснабжение растений, а также чрезмерно сухая или влажная погода [7, 8].
Известно, что крупность зерна определяется количеством поступающего в колос пластического материала, приходящегося на одно зерно, и зависит от числа зёрен в колосе [3].
С помощью линейного уравнения множественной регрессии удалось описать связь массы 1000 зёрен с элементами продуктивности колоса, а именно числом зёрен в колосе и массой зерна с 1 колоса (табл. 2).
Расчёт уравнения множественной линейной регрессии позволил определить элементы структуры колоса, достоверно влияющие на формиро-
-42,02
и
вание массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы. Как показало исследование, 83% дисперсии массы 1000 зёрен объясняется массой зерна с 1 колоса (66% дисперсии) и числом зёрен в колосе (17% дисперсии). Уменьшение крупности зерна отмечается при увеличении числа зёрен в колосе. Так, увеличение числа зёрен в колосе на стандартное отклонение — 4 шт. приводит к уменьшению массы 1000 зёрен на 5 г.
По данным некоторых исследователей, положительное влияние на массу 1000 зёрен оказывали удобрения, вносимые перед посевом, при этом действие агротехнических приёмов сильнее всего проявлялось на самых ранних фазах развития растения и в большей степени сказывалось на таких элементах структуры урожая, как число продуктивных стеблей на 1 м2 и число зёрен в колосе, чем на крупности зерна [3, 9, 10].
Нами было изучено влияние различных фонов минеральных удобрений (всего 10 вариантов), вносимых осенью под основную обработку почвы, на формирование массы 1000 зёрен.
Согласно исследованиям, превышение массы 1000 зёрен над контролем (31,53 г) оказалось статистически значимым (НСР0 05= 1,04 г) на четырёх фонах удобрений: двойная доза азота на фоне внесения Р30К20— К60Р30К20 (32,82 г); фосфорно-калийные удобрения — Р30К20 ( 32,66 г); двойная доза полного минерального питания — К60Р60К40 (32,66 г); одинарная доза полного минерального питания — К30Р30К20 (32,65 г) и составило соответственно 1,28; 1,13; 1,13 и 1,11 г, или 4,1; 3,6; 3,6 и 3,5%.
42,02
о.
18,34 20,44 22,54 24,64 26,74
('|ЛМ1И1Ч ИМ]|И'||;|И|];| 1:п;.и\:1. Г
- "'
О
л ,
2,0
40,8
79,5 118,3 157,0
ОсЛ.ПчН. мм
39,00 47,68 56,36 65,04 73,72
С'ркМнни III НИЦ] иммын |;,ЫЖ11(Ц- и. ни;.I) >¡1, '!■■<.
42,02
о.
36,13
30,23 24,34 18,45
0,040 0,477 0,915 1,352 1,790
1 И.]|)|.Ц'[)М[['ЦЧ,],-|ПГ Г,|| )([|ф|[Ц 111.41 I. к'Л
Рис. - Зависимость массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы от погодных факторов в период колошение полная спелость
1. Множественное линейное регрессионное уравнение влияния погодных факторов на формирование массы 1000 зёрен яровой мягкой пшеницы
Независимая переменная Коэффициент регрессии Стандартная ошибка Т-зна-чение Уровень значимости ß- коэффициент Доля влияния фактора, %
Масса 1000 зёрен (У)
Свободный член 75,896 10,504 7,225 0,000 - -
Средняя температура воздуха (посев - колошение), °С (х^ -1,247 0,402 -3,102 0,004 -0,450 11,2
Мин. температура воздуха (колошение -полная спелость), °С (х2) -1,215 0,388 -3,130 0,004 -0,484 10,2
Запас продуктивной влаги в метровом слое к колошению, мм (х3) -0,056 0,018 -3,114 0,004 -0,483 20,2
У=75,896-1,247х1-1,215х2-0,056х3±3,914 г, R=0,65, R2=0,42
2. Множественное линейное регрессионное уравнение зависимости массы 1000 зёрен от элементов продуктивности колоса яровой мягкой пшеницы
Независимая Коэффициент Стандартная Т- Уровень ß- Доля
переменная регрессии ошибка значение значимости коэффициент влияния, %
Масса 1000 зёрен, г (У)
Свободный член 29,405 2,050 14,347 0,000 - -
Число зёрен в колосе, шт. (х1) -1,243 0,184 -6,741 0,000 -1,047 17,2
Масса зерна с 1 колоса, г (х2) 40,917 3,800 10,769 0,000 1,673 66,3
У=29,405-1,243х1+40,917х2±2,05 г, R=0,91, R2=0,83
Вывод. Применение минеральных удобрений является одним из факторов повышения массы 1000 зёрен.
Литература
1. Долгалёв М.П., Крючков А.Г. Зависимость урожайности сортов яровой мягкой пшеницы от хозяйственно ценных биологических признаков // Вестник Оренбургского государственного университета. 2003. № 1. С. 74—80.
2. Панфилов А.Л. Влияние элементов продуктивности колоса на урожайность яровой мягкой пшеницы на склоновых землях Оренбургского Предуралья // Вестник Оренбургского государственного университета. 2017. № 5 (67). С. 26—31.
3. Коновалов Ю.Б. Формирование продуктивности колоса яровой пшеницы и ячменя. М.: Колос, 1981. 173 с.
4. Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. М., 1971.
5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1986. 351 с.
6. Гост ISO 520-2014 Зерновые и бобовые. Определение массы 1000 зёрен. 2015. С. 1-12.
7. Сашнина Н.В. Влияние сроков созревания яровой пшеницы амурской селекции на формирование посевных качеств семян // Дальневосточный аграрный вестник. 2010. Вып. 1 (13). С. 25-27.
8. Сашнина Н.В. Зависимость массы 1000 семян яровой пшеницы амурской селекции от совместного действия осадков, влажности воздуха и температуры в условиях Приамурья // Дальневосточный аграрный вестник. 2015. № 2 (34). С. 31-34.
9. Целуйко О.А., Медведева В.И. Зависимость массы 1000 зёрен сельскохозяйственных культур от удобрений // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 3 (53). С. 58-60.
10. Елисеев В.И., Сандакова Г.Н. Зависимость формирования элементов структуры урожая яровой твёрдой пшеницы от погодных факторов и минерального питания в условиях Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 6 (74). С. 27-29.
Влияние приёмов возделывания на продуктивность яровой пшеницы в условиях обыкновенных чернозёмов
В.Е. Зинченко, к.с.-х.н., А.В. Гринько, к.с.-х.н., Н.Н. Во-шедский, к.с.-х.н., В.А. Кулыгин, к.с.-х.н., ФГБНУ ФРАНЦ
Яровая пшеница в РФ - одна из основных продовольственных и зернофуражных культур, востребованных на современном рынке. Экономическая обоснованность выращивания данной культуры обусловлена спросом на её зерно, являющимся ценным сырьём для макаронной, крупяной и кондитерской промышленности [1]. Получение высоких стабильных урожаев яровой
пшеницы могло бы удовлетворить потребности отрасли, производящей макаронные изделия, за счёт внутренних ресурсов, исключая необходимость её импортирования. Однако в настоящее время дефицит производства высококачественного зерна твёрдой яровой пшеницы вынуждает отечественных производителей изготавливать часть макарон, прессованных изделий и круп из менее стандартного зернового сырья, что отражается на качественных показателях указанной продукции [2]. Причиной данной негативной тенденции является невысокая
