Влияние предшественников и условий минерального питания на формирование урожая зерна различных сортов озимой пшеницы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 631.5: 633.11 „324”

А.Н. Маковкин

Н.А. Квасов, кандидат биологических наук А.И. Хрипунов, кандидат сельскохозяйственных наук ГНУ Ставропольский НИИСХ Россельхозакадемии

ВЛИЯНИЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ И УСЛОВИИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЗЕРНА РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Приведены экспериментальные данные по влиянию предшественников и удобрений на фотосинтетическую деятельность различных сортов озимой пшеницы, урожай зерна и элементы его структуры.

Ключевые слова: предшественники,

удобрения, урожай зерна, озимая пшеница.

К факторам, оказывающим значительное влияние на урожай зерна озимой пшеницы, относятся выбор предшественника, сорта, а также внесение минеральных удобрений [1,2,3]. Различие в действии предше твенника определяет я запа ами

продуктивной влаги и питательных веще тв в предпо евной период, фито анитарным о тоянием полей и зави ит от рока уборки предше твующей культуры, по оба обработки почвы. Удобрения являют я мощным фактором воздей твия на ра тения, но их эффективность определяется пищевым режимом предше твенника, биологиче кими о обенно тями ортов облюдением в ех элементов технологии возделывания озимой пшеницы [4].

Цель и методика исследований. Целью наших и ледований было изучение влияния предше твенников и минеральных удобрений на ход формирования урожая зерна различных ортов озимой пшеницы. Опыты проводились на экспериментальном поле СНИИСХ в 2004-2007 гг. Почва опытного уча тка пред тавлена черноземом обыкновенным. Содержание гумуса 4,5-4,7 %, общего азота - 0,27 %. Обе печенно ть подвижным фо фором и обменным калием редняя. Нитрификационная по обно ть

почвы 20-30 мг/кг абсолютно сухой почвы.

Агротехника возделывания сортов озимой пшеницы общепринятая для зоны неу тойчивого увлажнения Ставропольского края. Озимая пшеница высевалась в оптимальные для зоны сроки (20 или 30.09) по чистому, занятому парам и озимой пшенице на двух фонах минерального питания: неудобренном и удобренном. Под предпо евную культивацию вно или аммофос в дозе К12Р60, весной в фазу кущения проводили прикорневую подкормку аммиачной селитрой (N24) и в фазу колошения посевы обрабатывали мочевиной (N24) для повышения каче тва зерна. По общепринятым методикам в полевых опытах проводили следующие наблюдения и учеты: фенология ортов озимой пшеницы и учет гу тоты тояния ра тений, определение

а имиляционной поверхно ти ра тений по органам и накопление ухого веще тва, выполнены ра четы фото интетиче ких показателей, учет урожая и элементов его труктуры. Стати тиче кую обработку данных проводили методом ди пер ионного анализа по Б.А. Доспехову и Снедекору.

The data on influence of predecessors and fertilizers on photosynthetic activity of various grades of a winter wheat, grain yield and elements of its structure is cited.

минеральные Key words: Predecessors, fertilizers, grain yield, winter wheat.

Результаты и их обсуждение. Основная роль в образовании органиче кого веще тва принадлежит фотосинтетической деятельности растений. В наших и ледованиях мак имальная площадь ли тьев у сортов озимой пшеницы формировалась в конце фазы трубкования. В этот период ее величина в среднем по ортам о тавила по чи тому пару в зави имо ти от фона питания 28,7-38,8 тыс. м2/га, по занятому пару 24,4-29,0 ты . м2/га и по озимой пшенице 16,2-26,3 ты . м2/га. Превышение редней площади ли тьев по чи тому пару в отношении к занятому пару и озимой пшенице о тавило оответ твенно 4,3-9,8 ты . м2/га или 15,0-25,3 % и 12,5 тыс. м2/га или 43,6-32,2 %, а амые вы окие ее показатели по в ем предше твенникам и фонам питания в этот период были у сортов Прикумская 140 и Ермак.

В фазу колошения редняя по ортам площадь ли тьев по чи тому пару о тавила в зави имо ти от фона питания 22,9-32,5 ты . м2/га, по занятому пару

17,7-22,1 тыс. м2/га и по озимой пшенице 10,3-17,3 ты . м2/га. По чи тому пару фото интезирующая поверхно ть ли тового аппарата в этот период была на 22,7-32,0 и 55,0-46,8 % больше, чем по занятому пару и озимой пшенице.

В репродуктивный период, наряду ли товыми пла тинками, большая роль в накоплении органиче кого веще тва принадлежит

фото интезирующей поверхно ти тебля и коло а. Площадь стеблей и колосьев на VIII этапе органогенеза в реднем по ортам в зави имо ти от фона питания о тавила по чи тому пару соответственно 12,1-15,6 и 11,0-14,0 тыс. м2/га или 25,2-26,3 и 22,6-23,9 %, по занятому пару 11,6-13,3 и 9,0-12,0 тыс. м2/га или 28,2-30,4 и 23,5-25,3 % и по предшественнику озимая пшеница 6,1-10,5 и 6,59,9 тыс. м2/га или 26,7-27,9 и 25,9-28,2 % от всей а имилирующей поверхно ти целого ра тения (табл. 1).

И ледуемые орта озимой пшеницы отличают я по величине и вкладу различных органов в общую фото интезирующую поверхно ть ра тений. В фазу колошения мак имальная а имилирующая

поверхно ть теблей на варианте без вне ения

удобрений была по чи тому пару у орта Ермак, по занятому пару у ортов Ермак и Прикум кая 140, а на удобренном фоне по чи тому пару у ортов

Прикумская 140 и Батько, по занятому пару у сортов Батько и Ермак и по озимой пшенице у сорта Ермак.

Т аблица 1 - Влияние предшественников и фонов минерального питания на ассимиляционную поверхность целого растения различных сортов озимой пшеницы в фазу колошения, тыс .м2/га (2005-2006 гг.)

Сорта Площадь

листьев стеблей колосьев всего ра тения

контр. ЧО Ор 40 .р н я о к 4(2 °о контр. 4(2 °о контр. 40 СХ 40

Чистый пар

Прикумская 140 22,1 37,2 12,8 17,0 11,2 16,0 46,1 70,2

Дон 95 23,4 27,8 12,8 14,6 11,1 12,7 47,3 55,1

Батько 24,8 37,0 11,7 16,3 10,8 13,4 47,3 66,7

Ермак 23,8 30,3 13,3 15,8 12,5 15,1 49,6 61,2

Юбилейная 100 20,5 30,2 10,0 14,4 9,7 12,8 40,2 57,4

Среднее по ортам 22,9 32,5 12,1 15,6 11,0 14,0 46,0 62,1

Занятой пар

Прикумская 140 18,0 22,4 12,2 12,6 10,2 13,1 40,4 48,1

Дон 95 13,7 17,4 10,3 12,7 6,9 9,0 30,9 39,1

Батько 19,7 26,4 11,0 15,0 8,8 11,4 39,5 52,8

Ермак 18,7 20,8 13,1 14,3 9,9 13,7 41,7 48,8

Юбилейная 100 18,2 23,7 11,4 11,9 9,2 12,8 38,8 48,4

Среднее по ортам 17,7 22,1 11,6 13,3 9,0 12,0 38,3 47,4

Озимая пшеница

Прикумская 140 9,9 17,7 6,9 10,6 7,0 9,3 23,8 37,6

Дон 95 10,7 15,4 6,1 10,5 7,5 7,6 24,3 33,5

Батько 10,7 18,2 6,2 9,8 5,7 8,7 22,6 36,7

Ермак 11,8 19,1 6,6 12,8 6,8 14,4 25,2 46,3

Юбилейная 100 8,6 16,2 4,8 8,8 5,4 9,5 18,8 34,5

Среднее по сортам 10,3 17,3 6,1 10,5 6,5 9,9 22,9 37,7

Наибольшая фотосинтезирующая поверхность колосьев на контрольном варианте по чистому пару была у сорта Ермак, по занятому пару у сортов Прикумская 140 и Ермак, по озимой пшенице у с орта Дон 95. На удобренном фоне максимальная ассимилирующая величина этого органа растений была по чистому пару у с ортов Прикумс кая 140 и Ермак, по занятому пару у ортов Ермак и Прикумская 140 и по озимой пшенице у сорта Ермак.

Максимальная общая фотосинтезирующая поверхно ть целого ра тения в фазу колошения на неудобренном фоне по чи тому пару была у ортов Ермак и Дон 95, по занятому пару у ортов Ермак, Прикумская 140 и Батько и по озимой пшенице у сортов Ермак и Дон 95. На варианте с внес ением удобрений наибольшая а имиляционная поверхно ть в его ра тения формировала ь по чи тому пару у сортов Прикумская 140 и Батько, по занятому пару у сортов Батько и Ермак и по озимой пшенице у сорта Ермак.

В начале колошения в среднем по сортам на долю ли товых пла тинок приходит я, в зави имо ти от фона питания, по чистому пару 49,8-52,2 %, по занятому пару 46,1-46,5 % и по предшественнику озимая пшеница 45,1-46,2 % от общей

фотосинтезирующей поверхности всего растения, а к молочной пело ти зерна она уменьшает я по занятому пару и озимой пшенице оответ твенно до 23,0-18,2 и 15,3-18,2 % или в два и более раза.

В то же время доля участия колосьев в общей а имилирующей поверхно ти ра тений

увеличивается к XI этапу по сравнению с VIII этапом органогенеза по занятому пару на 17,7-18,1 тыс .м2/га или 30,1-31,0 %, а по озимой пшенице на 10,5-15,2 тыс.м2/га или 27,7-30,0 %. За этот период доля фото интезирующей поверхно ти теблей в реднем по ортам и предше твенникам о тает я практиче ки неизменной как в аб олютном, так и в отно ительном выражении.

Общая ассимилирующая поверхность растений в репродуктивный период увеличивает я по занятому пару в зави имо ти от фона минерального питания на

6,1-11,6 тыс.м2/га, а по озимой пшенице на 6,5-9,2 тыс.м2/га или соответственно на 12,9-30,3 и 24,428,4 % только за чет ро та доли фото интезирующей поверхно ти коло ьев.

Длительность работы листовой поверхности на чи том паре мак имальной была на контрольном варианте у сортов Дон 95 и Прикумская 140, а на фоне внесения удобрений у сортов Прикумская 140 и Ермак.

На занятом паре с амый большой фотос интетичес кий потенциал (ФСП) на неудобренном фоне был у сортов Ермак и Батько, а на неудобренном фоне у сорта Батько.

По предшественнику озимая пшеница макс имальная величина ФСП на всех фонах питания была у сортов Прикумская 140 и Ермак.

На варианте без внес ения удобрений ФСП с ортов озимой пшеницы по чи тому пару о тавлял в зависимости от с орта 1,39-1,59; по занятому пару 1,08-1,27 и по озимой пшенице 0,74-0,87 млн.м2/га сутки. На удобренном фоне он составлял по чистому пару 1,76-2,42; по занятому пару 1,19-1,59 и по озимой пшенице 1,18-1,52 млн.м2/га сутки. По всем фонам питания величина фото интетиче кого потенциала максимальные значения имела по чистому пару, уменьшаясь от занятого пара к озимой пшенице. Минимальные значения этого показателя на обоих фонах питания по чи тому пару были у орта Юбилейная 100, по занятому пару у сорта Дон 95 и по предше твеннику озимая пшеница на контрольном варианте у сорта Батько, а на удобренном фоне у орта Юбилейная 100.

По сравнению с контролем внесение минеральных удобрений по об твовало увеличению величины ФСП в зависимости от сорта озимой пшеницы по чистому пару на 27-53 %, по занятому пару на 1030 % и по озимой пшенице на 49-81 %.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) на контрольном варианте чистого пара составила 6,6-7,9

г/м сутки и максимальные значения этого показателя были у сортов Ермак и Прикумская 140.

На удобренном фоне величина ЧПФ составила

5,7-6,4 г/м2 сутки и наибольшие значения были у сортов Ермак, Батько и Юбилейная 100.

На занятом паре ЧПФ сортов озимой пшеницы на контроле составила 6,6-8,1, а на удобренном фоне

6,1-8,0 г/м2 сутки. Максимальные значения этого показателя на варианте без внесения удобрений были у сортов Дон 95 и Прикумская 140, а на удобренном варианте у сортов Дон 95, Ермак.

По предшественнику озимая пшеница величина ЧПФ на контрольном варианте составила 6,3-7,9, а на удобренном фоне 5,5-6,6 г/м2 сутки. Самая большая величина ЧПФ по этому предшественнику на варианте без вне ения удобрений была у ортов Юбилейная 100, Батько и Ермак, а на удобренном фоне у сортов Дон 95 и Прикумская 140.

Применение минеральных удобрений

способствовало незначительному снижению в среднем по сортам ЧПФ по чистому пару и озимой пшенице и не оказывало влияния по занятому пару.

Лучшее распределение ассимилятов в пользу хозяйственно-ценной части урожая на контроле по чистому пару было у сортов Батько и Юбилейная 100, а на удобренном фоне у сортов Дон 95 и Юбилейная 100.

По занятому пару наибольшая величина Кхоз на контрольном варианте была у сортов Прикумская 140 и Юбилейная 100, а на варианте с применением удобрений у с ортов Батько и Юбилейная 100.

По предшественнику озимая пшеница на варианте без удобрений Кхоз мак имальные значения имел у сортов Батько и Прикумская 140, а на удобренном фоне у сортов Батько и Юбилейная 100.

Почти у всех сортов озимой пшеницы мак имальная величина Кхоз реди предше твенников на в ех фонах питания была по занятому пару. Применение минеральных удобрений по сравнению с неудобренным фоном, по об твовало нижению Кхоз по чи тому пару, увеличению этого показателя по занятому пару и не оказывало влияния по озимой пшенице.

В среднем, за годы исследований сорта Ермак, Прикумская 140, Дон 95 и Батько обладали равнительно вы оким уровнем фото интетиче кой деятельности и общей фотосинтетической продуктивно ти, они до таточно равномерно накапливали ухое веще тво, что являло ь благоприятным фактором для продолжительного и равномерного налива зерна и реализации потенциала орта.

При посеве озимой пшеницы в оптимальный срок (20 или 30.09) самыми продуктивными на всех фонах питания по чи тому и занятому пару были орта Прикумская 140, Виктория одесская и Ермак, а по озимой пшенице на контроле Батько, Юбилейная 100 и Ермак, а на удобренном фоне Прикумская 140, Виктория одесская и Победа 50 (табл. 2).

Минимальный урожай зерна на в ех фонах питания

по чи тому и занятому пару получен ортом Юбилейная 100.

Таблица 2 - Влияние предшественников и удобрений на урожайность зерна с ортов озимой пшеницы, ц/га (2005-2007 гг.)

Сорта чистый пар занятой пар озимая пшеница

контр 4(2 СХ 4(2 £ прибавка к урожаю контр 4(2 сх £ прибавка к урожаю контр 40 сх 40 £ прибавка к урожаю

Прикумская 140 сі т 4, 00 5 Оч 8, СП 3 47,6 8, СП 6, сл 8, 3 16,2

Дон 95 ЧО 53,2 13 41,2 <о 2, 00 3, <о 3 12,1

Победа 50 46,5 5 ЧО 1П 2, о" 3 4, СІ 4 2, сі 7, 00 7, СІ 3 14,0

Виктория одесская 52,2 5 Оч СП 3 4 0, СІ 2, <о 2 9, 3 14,7

Батько 46,5 3, сі 5 00 6, 13 3, СП 4 7, 4, 12 5, 13 10,1

Ермак 48,8 8, 5 о, СП 3 44,6 5, 8, 12 13 9,3

Юбилейная 100 41,9 48,9 о, 3, 00 2 5, 00 3 2, <о 7, 12 5, 2 5,8

Станичная 45,6 5, 15 Оч 7, <о 3 2, 3 "Л 00 7, сл 0, 2 9,3

Краснодарс кая 99 47,8 53,0 с* 1П 4, <о 3 3, СП 4 9, сі 9, <о 2 9, 00 2 8,0

НСР0 05-4,79 - для сравнения частных средних

В среднем по сортам на неудобренном фоне продуктивно ть озимой пшеницы по занятому пару была на 16,2 ц/га или на 52 %, а по озимой пшенице на 27,3 ц/га или в 2,3 раза ниже, чем по чи тому пару. На удобренном варианте урожайность сортов озимой пшеницы по чистому пару была на 10,8 ц/га или 25 % выше, чем по занятому пару и на 22,3 ц/га или 71 % выше, чем по озимой пшенице. Приведенные данные убедительно видетель твуют о нецеле ообразно ти возделывания озимой пшеницы по полупару без вне ения удобрений.

По чистому пару на варианте без удобрений мак имальный урожай зерна ортами озимой пшеницы формирован в 2006 и 2007 гг. (50,8 и 50,1 ц/га), а на удобренном фоне в 2007 г (57,6 ц/га). В реднем по ортам минимальная продуктивно ть на в ех фонах питания по этому предше твеннику была в 2005 г (41,6 и 47,9 ц/га). По занятому пару на всех фонах питания амый вы окий урожай зерна в реднем по ортам получен в 2006 г, а амый низкий в 2007 г. По предшественнику озимая пшеница мак имальная продуктивно ть ортов озимой пшеницы на неудобренном фоне была в 2006 г (23,1 ц/га), а на варианте К60Р60 в 2005 и 2006 гг (32,0-31,9 ц/га). В среднем по предшественникам наибольшая урожайно ть ортов озимой пшеницы на в ех фонах питания была в 2006 г. На контроле в среднем по ортам она о тавляла 39,1 ц/га, а на удобренном фоне 47,3 ц/га.

В наших опытах максимальное количество продуктивных стеблей к уборке на всех фонах питания по чистому пару и озимой пшенице было у сортов Прикумская 140, Победа 50 и Дон 95, а по занятому пару - у сортов Прикумская 140, Краснодарская 99 и Дон 95. Минимальное количество продуктивных стеблей к уборке по всем предшественникам было у сортов Виктория одесская, Станичная и Батько (табл. 3).

В среднем за 3 года исследований к фазе полной спелости зерна количество продуктивных стеблей у сорта Прикумская 140 превышало аналогичный показатель у сорта Виктория одесская в зависимости от фона питания по чистому пару на 179- 187 шт/м2, по занятому пару на 145-229 шт/м2 и по озимой пшенице на 105-107 шт/м2. В среднем по предшественникам разница в стеблестое между сортами Прикумская 140 и Виктория одесская независимо от фона питания составляла около 35 %.

Максимал#ное количество зерен в колосе по чистому и занятому пару было у сортов Виктория одесская, Батько и Победа 50, а по озимой пшенице у сортов Батько, Виктория одесская и Краснодарская 99. Минимальное количество зерен в колосе по всем предшественникам независимо от фона питания было у сорта Прикумская 140. Максимальный вес зерна одного колоса по чистому пару имели сорта Виктория одесская, Ермак, Станичная, по занятому пару Виктория одесская, Батько, Краснодарская 99 и

Победа 50 и по озимой пшенице сорта Батько и Победа 50. Минимальные значения этого показателя структуры урожая по всем предшественникам имел сорт Прикумская 140.

Самую большую массу 1000 зерен по всем предшественникам и фонам питания имели сорта Ермак и Станичная.

Как правило, все элементы структуры урожая независимо от фона питания и сортов озимой пшеницы, максимал#ные значения имеют по предшественнику чистый пар, постепенно умен#шаяс# к занятому пару и озимой пшенице.

Внесение минеральных удобрений в среднем по сортам способствует увеличению количества зерен в колосе и веса зерна одного колоса по всем предшественникам, а массы 1000 зерен по занятому пару и озимой пшенице.

Выводы. Таким образом, формирование урожая у сортов озимой пшеницы происходит за счет различных показателей фотосинтетической деятел#ности растений, а агротехнические приемы возделывания оказывают существенное влияние на различные элементы ее продуктивности. Такие сорта как Прикумская 140, Победа 50 и Дон 95 свой урожай зерна формируют в основном за счет бол#шего количества продуктивных стеблей к уборке, а сорта Виктория одесская, Ермак, Станичная и Батько за счет бол#шего количества зерен в колосе и массы 1000 зерен.

Таблица 3 - Влияние предшественников на показатели структуры урожая сортов озимой пшеницы,

среднее по фонам питания за 2005-2007 гг.

Сорта Чистый пар Занятой пар Озимая пшеница

кол-во стеблей к уборке, шт. кол-во зерен в колосе, шт. о и о. нт « И о , нре ол е з ок ск е в масса 1000 зерен, г кол-во стеблей к уборке, шт. кол-во зерен в колосе, шт. о г о. нт « и о , 3 з нре ол е з ок ск е в масса 1000 зерен, г кол-во стеблей к уборке, шт. кол-во зерен в колосе, шт. вес зерна одного колоса, шт. масса 1000 зерен, г

Прикумская 140 670,5 22,0 0,84 37,3 639,5 19,5 0,76 38,4 527,0 16,5 0,58 35,2

Дон 95 619,0 27,0 1,03 37,7 530,5 20,0 0,75 37,0 474,5 18,0 0,62 34,8

Победа 50 627,5 28,0 1,09 38,5 503,5 23,0 0,86 37,1 520,5 18,0 0,78 35,6

Виктория одесская 487,5 32,5 1,30 39,9 452,5 25,5 1,00 38,4 421,0 20,5 0,74 35,8

Батько 538,0 29,5 1,08 36,9 472,5 24,5 0,91 37,0 415,5 22,5 0,78 34,5

Ермак 548,5 27,0 1,17 43,0 482,0 20,0 0,84 41,0 429,0 18,0 0,72 39,3

Юбилейная 100 546,0 25,5 0,97 38,2 494,5 21,5 0,80 37,0 444,0 20,0 0,71 35,6

Станичная 538,0 26,5 1,14 42,8 470,5 20,5 0,81 39,4 387,0 19,5 0,73 36,1

Краснодарская 99 538,0 27,5 1,05 38,1 535,0 23,0 0,87 37,7 461,0 21,0 0,72 34,3

Среднее по сортам 568,1 27,3 1,07 39,2 508,9 21,9 0,84 38,1 453,3 19,3 0,71 35,7

Литература

1. Федотов, А. А. Влияние предшественников на продуктивность озимой пшеницы в севооборотах засушливой части восточного Предкавказья / А. А. Федотов, В. Н. Крестьянинов, Л. П. Федотова // Проблемы борьбы с засухой : сб. науч. тр. Т. 2. / Ставрополь: Из-во Ст. ГАУ «АРГУС». - 2005. - С. 13-18.

2. Ковтун, В. И. Селекция высокоадаптивных сортов озимой пшеницы и нетрад. технол. их возд. в

засушливых условиях Юга России / В. И. Ковтун. -Ростов-на-Дону, 2002. - 84 с.

3. Фурсов, Д. А. Эффективность использования удо брений в Ставропольском крае / Д . А. Фурсов // Агрохимический вестник. - 2006. - № 4. - С.26-27.

4. Чернов, А. Я. Биология, технология, урожай озимой пшеницы в Ставропол#ском крае / А. Я. Чернов, Н. А, Квасов. - Ставрополь, 2005. -127 с.