CC BY
13
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
фактическая урожайность твёрдой яровой пшеницы, возделываемой на юге России, в частности, в Ростовской области, где, по данным Минсельхоза, она в среднем не превышает 1,5 т/га. При этом фактическая продуктивность яровой пшеницы значительно уступает проектным показателям.
Главными факторами, ограничивающими продуктивность данной культуры, выращиваемой на богаре, являются дефицит почвенной влаги в критические периоды водопотребления растений, несовершенство применяемых технологий возделывания, недостаточное внедрение в производство новых, адаптивных к местным природно-климатическим факторам интенсивных сортов [2, 3]. В этих условиях одним из способов увеличения продуктивности яровых зерновых культур, в частности пшеницы, является внедрение новых высокоурожайных сортов, обладающих комплексом устойчивости к неблагоприятным условиям среды [3—5].
Одним из таких новых сортов является Мелодия Дона селекции ФГБНУ ФРАНЦ («ДЗНИИСХ»). Данный сорт среднеспелый, засухоустойчивый, устойчив к полеганию. Формирует крупное с высокой натурной массой зерно. Содержание белка в зерне 11,8%. Максимальная урожайность зерна составляет 6,64 т/га. Сорт устойчив к поражению болезнями и вредителями [6]. В то же время для раскрытия потенциала каждого нового сорта должна быть разработана своя технология возделывания, способствующая достижению высокой продуктивности культуры в конкретных природно-климатических условиях. В связи с этим актуальное значение приобретает совершенствование элементов технологии возделывания нового сорта яровой пшеницы Мелодия Дона, оказывающих определяющее влияние на урожайность культуры.
Цель исследования — изучить влияние ключевых элементов технологии возделывания нового сорта яровой пшеницы Мелодия Дона на продуктивность культуры в условиях приазовской зоны Ростовской области.
Материал и методы исследования. Исследование, проводившееся на опытном поле агрохимии и защиты растений ФГБНУ ФРАНЦ («ДЗНИИСХ») в 2015—2016 гг. [3], было продолжено и в 2017 г. Объектом исследования являлся новый сорт яровой пшеницы Мелодия Дона, его урожайность в зависимости от нормы высева, способа основной обработки почвы и уровня минерального питания. Варианты опыта были расположены в пространстве в четырёхкратной повторности. При этом на варианты с обработками наложены варианты с фонами удобрений и нормой высева семян. Опыт трёхфакторный. Фактор А — способ обработки почвы: 1 — отвальная на глубину 25—27 см (ПЛН-4-35) (контроль); 2 — чизельная на глубину 35—37 см (ПЧН-2,5); 3 — поверхностная на глубину 12—14 см (АКВ-4). Фактор Б — норма высева семян:
1 — норма 3 млн шт/га; 2 — норма 4 млн шт/га (контроль); 3 — норма высева семян 5 млн шт/га. Фактор С — режим питания растений: 1 — высокий уровень питания — К80Р80К80 (КРК); 2 — средний уровень — К40Р40К40 (0,5 КРК); 3 — без удобрений (б/у) (контроль) [3].
Под яровую пшеницу удобрения вносились дробно: под основную обработку почвы — Р80К80 и Р40К40. Азотные подкормки (аммиачная селитра) вносились также дробно: под предпосевную культивацию по вариантам — (К40), (К20) и в прикорневую подкормку по вариантам — (К40), (К20) в фазе весеннего кущения культуры.
Почва опытного участка представлена чернозёмом обыкновенным, карбонатным среднемощным легкосуглинистым на лёссовидном суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое 4,0—4,2%, общего азота — 0,22—0,25%. Содержание минерального азота и подвижного фосфора низкое, обменного калия — повышенное. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН 7,1—7,3). Плотность сложения пахотного слоя в ненарушенном состоянии составляет 1,27 г/см3 [3]. При проведении исследования применялась агротехника, рекомендованная зональными системами земледелия [7], использовались общепринятые методики [8].
Результаты исследования. Яровая пшеница считается засухоустойчивой культурой. Однако, как показывает практика, в годы, когда погодные условия способствовали оптимальной влагообеспеченности растений, урожайность культуры увеличивалась в 2 и более раза по сравнению с условиями возделывания, характеризующимися дефицитом почвенной влаги. В связи с этим важным фактором, оказывающим приоритетное влияние на условия роста и развития яровой пшеницы в зоне недостаточного увлажнения, являются запасы продуктивной почвенной влаги, особенно в критические периоды водопотребления культуры, которые напрямую зависят от количества выпавших атмосферных осадков. У яровой пшеницы критическим периодом водопотребления является цветение, и дефицит почвенной влаги в данный период существенно влияет на снижение урожайности культуры. В период восковой спелости потребность растений во влаге тоже высокая [1].
Одним из показателей почвенной влагообес-печенности являются запасы влаги в слое 1 м. Установлено, что если в названном слое содержится влаги более 160 мм, то запасы оцениваются как отличные, 160—130 мм — хорошие, 130—90 мм — удовлетворительные, 90 — 60 мм — плохие и менее 60 мм — очень плохие [9].
Разные нормы внесения удобрений под яровую пшеницу, а также нормы высева семян, не оказывали заметного влияния на изменение влажности почвы на вариантах опыта. Более значимые различия содержания продуктивной влаги в метровом слое почвы наблюдались при разных способах основной
обработки почвы. Характерны средние показатели в годы исследования на варианте с полной нормой КРК и средней по высеву нормой семян.
При посеве яровой пшеницы запасы продуктивной влаги на вариантах опыта составляли: по отвальной обработке — 163 мм, чизельной — 175 мм, поверхностной — 181 мм и оценивались как отличные. Количество влагозапасов увеличивалось пропорционально снижению интенсивности обработки. Разница между вариантами отвальной и поверхностной обработок составляла 18 мм, или 11,0%. В период цветения, когда потребность растений пшеницы во влаге резко повышается, почвенные влагозапасы на вариантах варьировали от 104 мм при отвальной до 112 мм при поверхностной обработке и оценивались как удовлетворительные. Разница между наибольшими и наименьшими значениями сократилась до 7,7%. При достижении восковой спелости пшеницы аналогичные показатели запасов почвенной влаги в слое 1 м опустились до 91 и 97 мм соответственно, что также характеризует их количество как удовлетворительное. Разница показателей влагозапасов на вариантах обработки в данной фазе развития растений стала минимальной. В период полной спелости почвенная влага в метровом слое опустилась до крайне низкого уровня, мало отличалась по вариантам — 57—59 мм, а её запасы оценивались как очень плохие [9].
Таким образом, средние запасы почвенной влаги на посевах яровой пшеницы в периоды наибольшей водопотребности растений оценивались в годы исследования как удовлетворительные.
Разные способы основной обработки почвы, нормы высева семян и фоны минерального питания предопределили отличия условий вегетации яровой пшеницы на вариантах опыта и отразились на средних показателях урожайности (табл. 1).
1. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от способа основной обработки почвы, 2015—2017 гг.
Способ Норма, Урожайность, ц/га/% к контролю
основной обработки млн шт/га фон №К
б/у 0,5 №К №К
Отвальная 16,7 20,0 21,1
Чизельная 3 16,3 19,0 20,0
Поверхностная 15,4 17,5 18,3
Отвальная 20,3 24,6 28,2
Чизельная 4 19,4 23,6 26,3
Поверхностная 17,4 19,3 20,1
Отвальная 21,5 27,9 31,6
Чизельная 5 20,4 25,9 29,6
Поверхностная 16,3 18,6 19,7
НСР0 5 = по фактору А - 1,34 ц/га
Отвальная основная обработка обеспечивала получение наибольшей урожайности зерна независимо от нормы высева семян и фонов минераль-
ного питания. Возрастание урожайности отмечалось по мере интенсификации плотности посева и норм удобрений. Данный способ обработки при норме высева 3 млн шт/га и разных фонах удобрений обеспечивал получение урожайности от 16,7 до 21,1 ц/га, при норме 4 млн шт/га — 20,3—28,2 ц/га, при норме 5 млн шт/га — 21,5—31,6 ц/га.
По мере снижения интенсивности основной обработки почвы на вариантах опыта отмечалось уменьшение урожайности. На фоне чизельной обработки, независимо от фона удобрений, соответствующее снижение составляло: при норме
3 млн шт/га — 0,4—1,1 ц/га, или 2,4—5,0%; норме
4 млн шт/га — 0,9—1,9 ц/га (4,1—6,7%); норме 5 млн шт/га — 4,1—1,9 ц/га (5,1—7,2%), по сравнению с контролем. На вариантах поверхностной обработки аналогичное уменьшение урожайности было более существенным, составив соответственно: 1,3-2,8 ц/га (7,8-13,3%), 2,9-8,1 ц/га (14,3-28,7%) и 5,2-11,9 ц/га (24,2-37,6%). При этом рост снижения урожайности по сравнению с контролем происходил по мере интенсификации фона минерального питания.
На вариантах с разными нормами высева семян после отвальной и чизельной обработок отмечена тенденция повышения урожайности по мере интенсификации посевных норм, что отражают полученные средние данные таблицы 2.
В условиях отвальной обработки при разных фонах удобрений снижение посевной нормы с 4 до 3 млн шт./га привело к уменьшению урожайности на 3,6-7,1 ц/га, или на 17,7-25,2%. При норме 5 млн шт./га прибавка составила 1,2-3,4 ц/га (5,9-13,4%), по сравнению с контролем. Аналогичные тенденции отмечались и на вариантах чизельной обработки. Снижение нормы высева семян с 4 до 3 млн шт/га, независимо от фона удобрений, уменьшило урожайность на 3,1-6,3 ц/га, или на 18,0-24,0% по сравнению с контролем. Увеличение указанной нормы до 5 млн шт/га способствовало повышению урожайности зерна соответственно на 1,0-3,3 ц/га (5,2-12,6%). Несколько иные закономерности отмечались на вариантах поверхностной обработки. Самая высокая урожайность пшеницы при данном способе обеспечивалась на контрольном варианте (4 млн шт/га), которая была выше на 0,4-1,1 ц/га (2,0-6,3%), чем при более высокой норме высева
5 млн шт./га, а также при норме 3 млн шт/га - на 1,8-2,0 ц/га (9,0-11,5%).
Наиболее эффективное влияние внесенных норм удобрений на урожайность яровой пшеницы отмечено после отвальной и чизельной основных обработок и возрастало по мере интенсификации нормы высева (табл. 3).
На вариантах, где была проведена отвальная обработка при норме высева 3 млн шт/га, средний фон удобрений обеспечивал прибавку урожайности 3,3 ц/га (19,8%), а высокий - 4,4 ц/га (26,4%), по сравнению с контролем.
2. Урожайность яровой пшеницы Мелодия Дона в зависимости от нормы высева семян
Норма высева, млн шт/га Способ основной обработки Урожайность, ц/га, фон №К Прибавка урожайности, фон №К
б/у 0,5 №К №К б/у 0,5 №К №К
ц/га % ц/га % ц/га %
3 4 контроль 5 отвальный 16,7 20,3 21,5 20,0 24,6 27,9 21,1 28,2 31,6 -3,6 +1,2 -17,7 +5,9 -4,6 +3,3 -18,7 +13,4 -7,1 +3,4 -25,2 +12,1
3 4 контроль 5 чизельный 16.3 19.4 20,4 19,0 23,6 25,9 20,0 26,3 29,6 -3,1 +1,0 -16,0 +5,2 -4,6 +2,3 -19,5 +9,8 -6,3 +3,3 -24,0 +12,6
3 4 контроль 5 поверхностный 15,4 17,4 16,3 17.5 19,3 18.6 18,3 20,1 19,7 -2,0 -1,1 -11,5 -6,3 -1,8 -0,7 -9,3 -3,6 -1,8 -0,4 -9,0 -2,0
НСР0 5 по фактору Б - 1,36 ц/га
3. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от фона минерального питания
Способ основной Норма высева, млн шт/га Урожайность, ц/га, фон №К Прибавка урожайности, фон №К
обработки б/у 0,5 №К №К 0,5 №К №К
ц/га % ц/га %
3 16,7 20,0 21,1 3,3 19,8 4,4 26,4
Отвальная 4 20,3 24,6 28,2 4,3 21,2 7,9 38,9
5 21,5 27,9 31,6 6,4 29,8 10,1 47,0
3 16,3 19,0 20,0 2,7 16,6 3,7 22,7
Чизельная 4 19,4 23,6 26,3 4,2 21,7 6,9 35,6
5 20,4 25,9 29,6 5,5 27,0 9,2 45,1
3 15,4 17,5 18,3 2,1 13,6 2,9 18,8
Поверхностная 4 5 17,4 16,3 19,3 18,6 20,1 19,7 1,9 2,3 10,9 14,1 2,7 3,4 15,5 20,9
по фактору С: НСР05 = 1,41 ц/га
При увеличении нормы высева до 4 и 5 млн шт./га на среднем фоне удобрений соответствующие прибавки составили 4,3 ц/га (21,2%) и 6,4 ц/га (29,8%), а на высоком - 7,9 ц/га (38,9%) и 10,1 ц/га (47,0%).
Аналогичные закономерности влияния разных фонов удобрений на урожайность пшеницы отмечались и в условиях чизельной основной обработки. Наиболее эффективным оказался вариант с нормой высева 5 млн шт./га, где рекомендуемый фон удобрений обеспечивал прибавку урожайности 5,5 ц/га (27,0%), а повышенный фон — 9,2 ц/га (45,1%), по сравнению с контролем. На участках с поверхностной основной обработкой эффективность применения удобрений оказалась существенно ниже. Средний фон удобрений при разных нормах высева семян способствовал получению прибавки урожайности 1,9—2,3 ц/га (10,9—14,1%), по сравнению с контролем, а аналогичная прибавка при высоком фоне не превысила 2,7—3,4 ц/га (15,5—20,9%).
Наиболее высокая окупаемость 1 кг удобрений прибавкой урожая обеспечивалась средним фоном минерального питания при всех способах основной обработки почвы и нормах высева семян (табл. 4).
Самый высокий показатель получен при норме высева 5 млн шт/га после отвальной обработки,
составив 5,34 кг дополнительной продукции зерна на 1 кг внесенных удобрений.
При чизельной обработке аналогичный показатель на среднем фоне удобрений составил 4,59 кг.
На участках с высоким фоном минерального питания после отвальной и чизельной обработок и норме высева 5 млн шт/га наблюдалось менее эффективное использование удобрений, а дополнительной продукции получено соответственно 4,21 и 3,84 кг/кг.
Выводы
1. Отвальная основная обработка обеспечивала получение наибольшей урожайности зерна, независимо от нормы высева семян и фонов минерального питания, которая возрастала по мере интенсификации плотности посева и норм удобрений. Наибольшая урожайность получена при норме 5 млн шт/га на фоне К80Р80К80, составив 31,6 ц/га. На вариантах чизельной обработки, независимо от фона удобрений, урожайность оказалась несколько меньшей, однако это снижение не превышало 1,1—1,9 ц/га или 5,0—7,2%, по сравнению с контролем. В условиях поверхностной обработки аналогичное уменьшение урожайности было более существенным, достигая на фоне К80Р80К80 — 2,8—11,9 ц/га (13,3—37,6
4. Анализ эффективности применения удобрений под яровую пшеницу
Способ обработки Густота Фон удобрений Сумма Урожай- Прибавка Окупаемость 1 кг
стояния, млн шт/га кг д.в. ность, ц/га от удобрений, ц/га удобрений прибавкой урожая, кг
3 20,0 3,3 2,75
4 ^^40Р40К40 120 24,6 4,3 3,59
Отвальная 5 27,9 6,4 5,34
3 21,1 4,4 1,84
4 ^80Р80К80 240 28,2 7,9 3,30
5 31,6 10,1 4,21
3 19,0 2,7 2,25
4 ^40Р40К40 120 23,6 4,2 3,50
Чизельная 5 25,9 5,5 4,59
3 20,0 3,7 1,55
4 ^80Р80^80 240 26,3 6,9 2,88
5 29,6 9,2 3,84
3 17,5 2,1 1,75
4 ^40Р40^40 120 19,3 1,9 1,59
Поверх- 5 18,6 2,3 1,92
ностная 3 18,3 2,9 1,21
4 ^80Р80^80 240 20,1 2,7 1,13
5 19,7 3,4 1,42
2. На вариантах отвальной и чизельной основной обработок самой эффективной оказалась норма высева яровой пшеницы 5 млн шт/га, обеспечившая наибольшую прибавку урожайности, которая на фоне К80Р80К80 изменялась в пределах соответственно 3,4 ц/га (12,1%) и 3,3 ц/га (12,6%), по сравнению с контролем. При поверхностной обработке наибольшая урожайность зерна обеспечивалась контрольной нормой высева 4 млн шт./га.
3. Фоны минерального питания оказывали наиболее эффективное влияние на урожайность яровой пшеницы после отвальной и чизельной основных обработок при интенсификации плотности посева.
В условиях отвального способа высокий фон удобрений (К80Р80К80) увеличивал урожайность зерна: при норме высева 3 млн шт/га - на 29,6%; норме высева 4 млн шт/га - 47,9%; норме высева 5 млн шт/га - на 50,2%, по сравнению с контролем. Аналогичные прибавки урожайности при среднем фоне удобрений (К40Р40К40) составили соответственно 17,6; 24,6 и 31,3%.
Такие же тенденции наблюдались и после чи-зельной основной обработки. Лучшие показатели получены на варианте с нормой высева 5 млн шт/га, где средний фон удобрений обеспечивал прибавку урожайности 30,1%, а высокий - 46,6%, по сравнению с контролем.
В условиях поверхностной обработки средний фон удобрений при разных нормах высева семян
давал прибавку урожайности 9,2—17,9%, а аналогичный показатель при высоком фоне достигал 18,5-24,5%.
4. Наибольшая окупаемость 1 кг удобрений прибавкой урожая получена на среднем фоне минерального питания (N40P40K40) при всех способах основной обработки почвы и нормах высева семян. Лучший показатель отмечен при отвальной обработке и норме высева 5 млн шт/га — 5,34 кг.
Литература
1. Шевченко П.Д., Зинченко В.Е. Растениеводство. Новочеркасск, 2012. 520 с.
2. Вошедский Н.Н., Гринько А.В. Выращивание яровой твёрдой пшеницы в условиях Ростовской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2016. № 3 (59). С. 23—27.
3. Зинченко В.Е., Гринько А.В., Кулыгин В.А. Влияние элементов технологии на продуктивность яровой пшеницы в условиях обыкновенных чернозёмов // Зернобобовые и крупяные культуры. 2017. № 1 (21). С. 66—71.
4. Гринько А.В., Кулыгин В.А. Влияние уровней минерального питания на продуктивность яровой пшеницы Мелодия Дона на чернозёме обыкновенном // Научный альманах. 2016. № 10-2. С. 238—243.
5. Поволоцкая Ю.С., Федюшкин А.В. Влияние минеральных удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы сорта Губернатор Дона, возделываемого по непаровым предшественникам // Бюллетень науки и практики. 2018. Т. 4. № 8. С. 77—83.
6. Сорта полевых культур / под ред. А.И. Грабовца. Ростов/Д., 2015. С. 58.
7. Зональные системы земледелия Ростовской области (на период 2013—2020 гг.) // Донской зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН. Ростов н/Д. МСХиП РО, 2012. Ч. 3. 375 с.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Сельхозгиз, 1985. 424 с.
9. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1986. С. 151.
