CC BY
12
7. Рзаева В.В. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от приёма обработки почвы // Современные научно-практические решения в АПК: сб. ст. II Всерос. (национальной) науч.-практич. конф. / Государственный аграрный университет Северного Зауралья. Тюмень, 2018. С. 257-259.
8. Еремин 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.
9. Шерстобитов С.В., Южакова Л.Н., Хайдуков З.А. Эффективность дифференцированного внесения аммиачной селитры в режиме off-line при посеве яровой пшеницы // Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения: сб. матер. LII междунар. студенч. науч.-практич. конф. Тюмень, 2018. С. 210-216.
10. Абрамов Н.В., Шерстобитов С.В., Семизоров С.А. Оптимизация азотного питания яровой пшеницы при использовании спутниковых навигационных систем // 75 лет географической сети опытов с удобрениями: матер. Всерос. совещ. науч. учрежд. - участников географической сети опытов с удобрениями. М., 2016. С. 10-16.
11. Абрамов Н.В., Шерстобитов С.В. Дифференцированное внесение удобрений с использованием спутниковой навигации // Агрохимия. 2018. № 9. С. 40-49.
12. Миллер С.С.Влияние основной обработки почвы на агрофизические свойства и урожайность яровой пшеницы в ООО «Возрождение» Заводоуковского района Тюменской области // Прорывные инновационные исследования: сб. ст. II Междунар. науч.-практич. конф. Пенза, 2016. С. 64-67.
13. Фисунов Н.В., Волосников И.А., Логунов Р.В. Влияние основной обработки чернозёма выщелоченного на водно-физические свойства и урожайность яровой пшеницы в Тюменской области // Современные научно-практические решения в АПК: сб. ст. II Всерос. (национальной) науч.-практич. конф. / Государственный аграрный университет Северного Зауралья. Тюмень, 2018. С. 267-271.
14. Фисунов Н.В., Еремин Д.И. Влияние обработки почвы и способа посева на водопотребление озимой пшеницы в Зауралье // Земледелие. 2013. № 3. С. 24-25.
15. Сабаганова К.С., Харалгина О.С. Влияние основных обработок чернозема выщелоченного на засорённость и урожайность яровой пшеницы в зернопаровом севообороте // Актуальные вопросы науки и хозяйства: новые вызовы и решения: сб. матер. Ь междунар. студенч. науч.-практич. конф. Тюмень, 2018. С. 712-716.
Влияние погодных факторов и различных доз минеральных удобрений на формирование элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Предуралье*
В.И. Елисеев, к.с.-х.н., Г.Н. Сандакова, к.т.н., ФГБНУ ФНЦ БСТ РАН
Увеличение производства яровой мягкой пшеницы имеет важное народно-хозяйственное значение. В Оренбургской области яровая мягкая пшеница является основной зерновой культурой, в 2017 г. на её долю приходилось 51% площадей, занятых яровыми зерновыми и зернобобовыми культурами. Контрастные погодные условия приводят к значительной вариабельности её урожайности по годам. Так, за период 1976-2016 гг. колебания урожайности составляли от 28,0 в 1976 г. до 3,4 ц с 1 га в 2010 г. В связи с этим разработка вопросов, связанных с повышением урожайности яровой мягкой пшеницы, является актуальной задачей в Оренбуржье.
По мнению ряда исследователей, продуктивность пшеницы можно повысить путём повышения показателей, характеризующих структуру урожая [1-4]. Многие учёные основными элементами структуры урожая считают количество растений на единице площади, продуктивную кустистость, число зёрен в колосе, массу 1000 зёрен и др. [5]. Другие исследователи большое значение придают продуктивности колоса [6-8]. И.Н. Ковтун отмечает, что максимальную урожайность сортов возможно достичь при оптимальном формировании всех элементов продуктивности, при этом необходимо учитывать их тесную (ком-
пенсаторную) взаимосвязь [9]. Появляются возможности управления процессом формирования урожая путём регулирования его элементов. Все эти составляющие элементы урожая зависят от различных условий выращивания (метеорологических, почвенных и агротехнических факторов). Об этом свидетельствуют работы оренбургских учёных М.П. Долгалёва, В.Е. Тихонова [10], О.Е. Цин-цадзе [11], В.И. Елисеева, Г.Н. Сандаковой [12, 13].
В связи с этим целью настоящего исследования явилось выявление в длительном (40 лет) стационарном опыте основных элементов структуры урожайности яровой мягкой пшеницы, а также изучение влияния на их формирование метеорологических, агротехнических (различных доз минерального питания) факторов в условиях степной зоны Оренбургского Предуралья.
В задачи исследования входило:
- изучить закономерности формирования элементов структуры урожая в зависимости от погодных факторов;
- выявить степень влияния элементов структуры на урожайность яровой мягкой пшеницы;
- установить влияние некоторых приёмов агротехники (дозы минеральных удобрений) на формирование элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы.
Материал и методы исследования. Исследование проводили на многолетнем (1976-2016 гг.) стационаре с удобрениями в пятипольном зернопаровом
* Работа выполнена в рамках госзаданий № 0761-2019-003 и № 0761-2019-004
севообороте по схеме, включающей десять вариантов: I — без удобрений (контроль); II — К30Р30;
III - N30X20; IV - РзоК2о; V - КзоРзоК2о; VI -К6оР6оК4о; VII - К15Р15Кю; VIII - К^К^; IX -КзоР6оК2о; X - КбоР2боКш- Чередование культур в севообороте было следующим: пар, озимая рожь, яровая твёрдая пшеница, просо, яровая мягкая пшеница.
Почвы опытного участка представлены чернозёмом обыкновенным среднемощным, тяжелосуглинистым. Содержание гумуса в слое 0-30 см составляло 4,7-5,5%, подвижного фосфора -2,3-2,8 мг, обменного калия - 26,7-38,4 мг на 100 г почвы.
Повторность вариантов четырёхкратная, общая площадь делянки равнялась 450 м2 (7,5 х 60 м), учётная - 300 м2.
Под вспашку вносили мочевину, двойной гранулированный суперфосфат и хлористый калий.
В опыте применялась общепринятая для центральной зоны области агротехника.
Наблюдения и исследования проводили по методике Б.А. Доспехова и другим методикам, принятым в агрохимии [14].
Для исследований были привлечены агрометеорологические данные Оренбургского областного центра по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды за исследуемый период времени.
Связь элементов структуры урожая с погодными факторами и урожайностью выявляли методом нелинейного корреляционного и множественного регрессионного анализов на ПЭВМ с помощью прикладных программ ЕхБе1 и Б^ЙБИка.
Результаты исследования. Формирование элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Предуралье проходило в основном (70% лет) в условиях умеренно засушливых (ГТК= 1,0-0,7 ед.) и сильно засушливых (ГТК=0,7-0,4 ед.) лет, а также сухих (ГТК<0,4 ед.) - 15% лет.
Колебания погоды привели к средней и значительной вариабельности (V =12,01-28,86%) элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы по годам, при среднемноголетнем значении на контроле количества растений 242+41 шт/м2, количества продуктивных стеблей - 292+35 шт/м2, высоты растений - 73+16 см, количества зёрен в колосе - 21+4 шт., массы зерна с 1 колоса -0,69 +0,20 г, массы 1000 зёрен - 31,53+4,83 г.
В связи с этим важно было оценить роль погодных факторов в формировании элементов структуры урожая, выявить их параметры и найти оптимальные величины.
Нелинейный корреляционно -регрессионный анализ связи элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы с погодными факторами за период вегетации позволил установить существование сильных зависимостей между этими факторами (П = 0,71-0,93).
Выявлено, что за период вегетации яровой мягкой пшеницы посев - полная спелость оптимальными параметрами погодных факторов для формирования максимальных значений элементов структуры урожая (теоретических), а именно количества сохранившихся к уборке растений 260-266 шт/м2 в изученных пределах 171-330 шт/м2, количества продуктивных стеблей 306339 шт/м2 (228-348 шт/м2), высоты растений 76-88 см (41-108 см), числа зёрен в колосе 22-23 шт. (10-27 шт.), массы зерна с 1 колоса 0,71-0,82 г (0,24-0,91 г), массы 1000 зёрен 32,75-35,68 г (20,50-38,20 г) являются температура воздуха средняя 17,06°С в изученных пределах 17,06-23,92°С, максимальная - 23,63°С (23,63-35,72°С), сумма средних температур воздуха 1606С (1606-2272С), средний дефицит влажности воздуха 8,16 мбар (8,16-17,28 мбар), осадки 19-142 мм (19-232 мм), средняя относительная влажность воздуха 38-60% (38-66%), гидротермический коэффициент 0,08-0,80 ед. (0,08-1,34 ед.), сумма запасов продуктивной влаги к севу в метровом слое и осадков за период вегетации 271-303 мм (160-374 мм).
Выявлены количественные связи (п = 0,88-0,98) урожайности яровой мягкой пшеницы с элементами структуры. Установлено, что формированию высокой урожайности (теоретической) в 16,80-23,88 ц с 1 га в изученных пределах (3,4-28,0 ц с 1 га) способствовали наибольшие значения элементов структуры: количество сохранившихся к уборке растений - 340 шт/м2 (73-340 шт/м2), количество продуктивных стеблей - 348 шт/м2 (228-348 шт/м2), высота растений - 108 см (41-108 см), число зёрен в колосе - 27 шт. (10-27 шт.), масса зерна с 1 колоса - 1,00 г (0,24-1,00 г), масса 1000 зёрен -38,20 г (20,50-38,20 г).
С помощью линейного уравнения множественной регрессии удалось определить вклад каждого элемента в структуру урожая (табл.).
Согласно уравнению регрессии урожайность (У) яровой мягкой пшеницы в 86% случаев формируется за счёт следующих структурных элементов: числа продуктивных стеблей на единице площади посева, высоты растений, массы зерна с колоса, массы 1000 зёрен. Выявлено, что наибольший вклад в дисперсию урожайности (64,7%) вносят число продуктивных стеблей - 36,4% и масса зерна с главного колоса - 28,3%, меньший - высота растений - 17,3% и масса 1000 зёрен - 4,0%. При изменении на одно стандартное отклонение всех элементов структуры, входящих в уравнение, урожайность изменяется на 5,9 ц с 1 га.
Все изученные варианты применения удобрений способствовали увеличению количества структурных элементов урожая: количества сохранившихся к уборке растений на 17-34 шт/м2, продуктивных стеблей - на 26-49 шт/ м2 , высоты растений - на 2-6 см, числа зёрен в колосе - на 1-2 шт., мас-
Регрессионная модель влияния элементов структуры на урожайность яровой мягкой пшеницы в Оренбургском Предуралье
Независимая переменная Коэффициент регрессии Стандартная ошибка Т- значение Уровень значимости В- коэффициент Доля влия-ния,%
Урожайность, ц с 1 га (У^
Свободный член Число продуктивных стеблей, шт./1 м2 (х1) Высота растений, см (х2) Масса зерна с 1 колоса, г (х3) Масса 1000 зёрен, г (х4) -27,084 0,045 0,093 10,856 0,426 4,512 0,013 0,034 4,033 0,149 -6,932 3,389 2,719 2,691 2,853 0,000 0,002 0,011 0,012 0,008 0,268 0,249 0,360 0,344 36,4 17,3 28,3 4,0
У=-27,084+0,045х1+0,093х2+ 10,856х3+0,426х4±2,50 ц/га, Я=0,93, Я2=0,86
сы зерна с 1 колоса — на 0,04—0,07 г, массы 1000 зёрен — на 0,56—1,28 г.
Самое большое количество растений к уборке в сравнении с контролем сформировалось на вариантах с применением удобрений К60Р30К20 и К30Р30К20 (+28 и +34 шт/м2 соответственно), продуктивных
стеблей - Мб0Р260К140 ( + 40 шт/м2), ^60Р60К40
(+41 шт/м2) и К30Р30К20 (+49 шт/м2). Из парных сочетаний элементов питания на формирование количества растений наибольшее положительное влияние оказало удобрение К30К20 (+21 шт/м2), для продуктивных стеблей наиболее оптимальными были варианты удобрений К30К20 и К30Р30 (+32 и +34 шт/м2).
По высоте растений значительное превышение над контролем наблюдалось на фонах удобрений ^Р60К20 (+5,1 см), ад30К20 (+5,8 см), К^К^ (+6,0 см) и парных сочетаний элементов удобрений — К30Р40 (+4,5 см).
Заметному увеличению числа зёрен в колосе способствовали дозы удобрений К30Р30К20 (+2 шт.), N^15^0 (+2 шт.), К60Р260К140 (+2 шт.), парные сочетания элементов питания К30Р30 и К30К20 (+1 шт.).
Наибольшая масса зерна с главного колоса отмечена на вариантах с применение удобрений в
дозах^0Р30К20; ^Р60К20 и М60Р260К140 ( + 0,07 Ц ИЛИ
10%), на вариантах парных сочетаний элементов К30Р30; К30К20 и Р30К20 превышение над контролем составило 0,05 г, или 7%.
Самую высокую массу 1000 зёрен показала яровая мягкая пшеница при применении удобрений в дозах М30Р30К20; N60P60K40; N60P30K20, при этом
превышение над контролем составило 1,11; 1,13 и 1,28 г соответственно, или 3,5; 3,6 и 4,1%.
Выводы. Согласно результатам исследования в засушливых условиях Оренбургского Предуралья продуктивность яровой мягкой пшеницы в 86% случаев формируется за счёт таких структурных элементов урожая, как число продуктивных стеблей на единице площади посева, высота растений, масса зерна с колоса, масса 1000 зёрен. Наибольший вклад в дисперсию урожайности (64,7%) вносят число продуктивных стеблей — 36,4% и масса зерна с колоса — 28,3%.
Существуют тесные (п = 0,71—0,93) нелинейные связи элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы с погодными факторами, оптимальные параметры которых способствуют увеличению количества структурных элементов для повышения урожайности.
Внесение различных доз минеральных удобрений позволяет увеличить все элементы структуры урожая яровой мягкой пшеницы и тем самым сгладить негативное влияние погодных факторов.
Литература
1. Дмитриев В.Е. Динамика формирования продуктивного стеблестоя и зерна яровой пшеницы // Зерновое хозяйство. 2006. № 7. С. 20—21.
2. 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.
3. Панфилов А.Л. Влияние элементов продуктивности колоса на урожайность яровой мягкой пшеницы на склоновых землях Оренбургского Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 26—31.
4. Цымбеков Б.Б., Билтуев А.С. Связь урожайности яровой пшеницы с элементами продуктивности в аридных условиях Бурятии // Вестник Государственного аграрного университета Северного Зауралья. 2016. № 3 (34). С. 75—79.
5. Ремесло В.Н., Василенко И.И. Важнейшие проблемы селекции яровой пшеницы // Селекция яровой пшеницы. М., 1977. С. 3—9.
6. Дорофеев В.Ф. и др. Пшеницы мира. Л.: Колос, 1976. 487 с.
7. Коваленко С.А., Грабовец А.И., Кадушкина В.П. Корреляционные взаимосвязи между урожаем и элементами его структуры у сортов яровой твёрдой пшеницы донской селекции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 5 (67). С. 31—33.
8. Степанов С.А. Формирование элементов продуктивности колоса яровой мягкой пшеницы / С.А. Степанов, В.Д. Сиг-наевский, М.Ю. Касаткин [и др.] // Известия Саратовского университета. Новая серия. 2013. Т. 13. Вып. 1. С. 65—70.
9. Ковтун И.Н., Гойса Н.И., Митрофанов Б.А. Оптимизация условий возделывания озимой пшеницы по интенсивной технологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1990. 288 с.
10. Долгалёв М.П., Тихонов В.Е. Адаптивная селекция яровой пшеницы в Оренбургском Приуралье. Оренбург, 2005. 290 с.
11. Цинцадзе О.Е. Совершенствование элементов технологии выращивания сортов яровой мягкой пшеницы в степной зоне Южного Урала: дис. ... канд. с.-х. наук. Оренбург, 2014. 192 с.
12. Елисеев В.И., Сандакова Г.Н. Влияние погодных факторов и минерального питания на формирование элементов структуры урожая яровой твёрдой пшеницы в Оренбургском Предуралье // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2018. № 6 (74). С. 27—29.
13. Елисеев В.И. Влияние различных доз минеральных удобрений на показатели структурного анализа яровой мягкой пшеницы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 5 (61). С. 143—146.
14. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1986. 351 с.
