CC BY
42
001: 10.24411/0044-3913-2019-10306 УДК 632.931.1:631.582
Возделывание яровой пшеницы в плодосменном севообороте по нулевой технологии
Influence of Seeding Terms and Rates on the Yield of New Winter Wheat Varieties
I.D. Fadeeva, M.Sh. Tagirov, I.N. Gazizov
Tatarian Agricultural Research Institute - autonomous structural subdivision of the Federal Research Center
of the Kazan Scientific Center of the RAS, ul. Orenburgskiitrakt, 48, Kazan', 420059, Russian Federation
Abstract. In 2016-2018 under conditions of the Pre-Kama zone of the Republic of Tatar -stan, new varieties of winter softwheat 'Darina', 'Universiada', 'Sultan' were studied in order to determine their response to changing the sowing time and to identify optimal seeding rates. The experiments were laid on bare fallow at the optimal(September 1 -3)and late (September 15-20) sowing terms and four seeding rates (5.0, 5.5, 6.0, 6.5 million germinating seeds/ ha). The plot area was 25 m2; the replication was six-fold. Cultivation technology was common for the zone. The maximum yield of 4.91/ ha was formed by Universiada variety with the optimal sowing term at a seeding rate of 5.5 million seeds/ha. Sultan variety reduced yield to a lesser extent (by 23.5%) than other varieties (Darina - by 26.0%, Universiada - by 32.7%) at the late sowing term. The optimal seeding rate for sowing from September 1 to September 3 for Darina and Sultan varieties was 6.0 million seeds/ha, for Universiada variety it was 5.5 million seeds/ha. With late sowing, the increase in the seeding rate led to a decrease in the yield to a lesser extent. With the second term of sowing, the plants could not get well till the end of the autumn vegetation, which led to a decrease in the number of overwintered stems to 67.1%. The largest tillering factor was recorded for Universiada variety when sowing with the rate of 5.0 million seeds/ha, both in the first (4.2) and the second sowing terms (2.3). The value of the coefficient of water consumption varied depending on the variety, sowing terms and seeding rates. The least value of this indicator was noted in the first sowing term in Universiada (409) and Sultan (410) varieties, the largest one in Darina variety (430). Sowing term had the most significant effect on the grain yield on average for all varieties (90.51%). Seeding rates and the interaction of factors sowing term and seeding rate had a smaller impact, 5.10% and 1.77%, respectively.
Keywords: common winter wheat (Triti-cum aestivum L.); variety; yield; sowing term; seeding rate; water consumption coefficient.
Author Details: Fadeeva I. D., Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow (e-mail: [email protected]); Tagirov M. Sh., D. Sc. (Agr.), director of institution; Gazizov I. N., research fellow.
For citation: Fadeeva I. D., Tagirov M. Sh., Gazizovl. N. Influence of Seeding Terms and Rates on the Yield of New Winter Wheat Varieties. Zemledelie. 2019. No. 3. Pp. 21-24 (inRuss.). DOI: 10.24411/0044-3913-201910305.
Ю. В. ТУЛАЕВ1, соискатель (e-mail: [email protected]) С. А. ТУЛЬКУБАЕВА1, кандидат сельскохозяйственных наук, ученый секретарь В. Г. ВАСИН2, доктор сельскохозяйственных наук, профессор (e-mail: vasin_vg@ ssaa.ru)
1Костанайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, ул. Юбилейная, 12, с. Заречное, Костанайский р-н, Костанайская обл., 111108, Республика Казахстан 2Самарская государственная сельскохозяйственная академия, ул. Учебная, 2, пгт. Усть-Кинельский, Самарская обл., 446442, Российская Федерация
В период с 2012 по 2014 гг. в условиях полевого стационара изучали влияние двух предшественников яровой пшеницы (горох, яровой рапс на семена) и четырех норм высева (2,5; 3,0; 3,5; 4,0 млн шт./га) при нулевой обработке почвы на урожайность и качество зерна яровой пшеницы. Для посева использовали семена высших репродукций яровой пшеницы Омская 18, гороха Неосыпающийся 1, ярового рапса Липецкий. Исследования проводили в 4-х польном плодосменном севообороте в Костанайской области Республики Казахстан. Высота снежного покрова и запасы воды в снеге в варианте с посевом по гороху были ниже, чем по рапсу, на 20 см и 47 мм соответственно. Обеспеченность продуктивной влагой яровой пшеницы перед посевом после рапса составляла 142 мм, по гороху - 127 мм. Наибольшую полевую всхожесть в плодосменном севообороте отмечали при посеве яровой пшеницы после гороха с нормой 3,0 млн всхожих зерен/га - 66,7 %. В целом в вариантах с бобовым предшественником она была выше, чем после рапса (59,8... 66,7 % и 53,7...58,0 % соответственно). В среднем за 2012-2014 гг. наибольший сбор зерна обеспечила норма высева 3,5 млн шт./га. При посеве яровой пшеницы после гороха с нормой высева 3,5 млн. шт./га отмечена максимальная в опыте урожайность - 20,3 ц/га, с содержанием клейковины в зерне на 3,2% больше, чем в варианте с размещением культуры по яровому рапсу.
Ключевые слова: яровая пшеница, норма высева, севооборот, нулевая технология, влага, полнота всходов, урожайность.
Для цитирования: Тулаев Ю. В., Тулькубаева С. А., Васин В. Г. Возделывание яровой пшеницы в плодосменном
севообороте по нулевой технологии // Земледелие. 2019. № 3. С. 24-26. ЭО!: 10.24411/0044-3913-2019-10306.
Важнейшее условие повышения урожайности основной культуры степного земледелия - яровой пшеницы - размещение ее посевов по лучшим предшественникам. Севообороты с разнообразным набором культур обеспечивают более стабильное по годам производство сельскохозяйственной продукции, по стоимости не уступающей зерно-паровым севооборотам. Научно обоснованное сочетание в севообороте культур, отличающихся по комплексу хозяйственно-полезных и биологических свойств, в первую очередь, по способности продуктивно использовать осадки разных периодов года, - важнейшая особенность построения севооборотов в степной зоне Казахстана. Диверсификация должна осуществляться в соответствии с природными условиями и возможностью обеспечения современными средствами интенсификации земледелия [1].
На сегодняшний день благодаря широкому применению химических средств защиты растений появилась возможность сокращения механических обработок до минимума, а в ряде случаев и полного отказа от них (прямой посев). Это позволяет улучшить структуру почвы, способствует накоплению органического вещества, замедлению его разложения, повышению водоудерживающей способности и запасов влаги [2].
Цель работы - установить оптимальную норму высева яровой пшеницы в плодосменном севообороте по нулевой технологии, обеспечивающую увеличение урожая зерна и повышение его качества.
Исследования проводили в 20122014 гг. в 4-х польном плодосменном севообороте на базе Костанайского научно-исследовательского института сельского хозяйства(Республика Казахстан). Все варианты опыта были заложены по нулевой технологии. Механическая обработка почвы полностью отсутствовала. Посев осуществляли стерневыми сеялками с анкерными сошниками. Плодородие почвы поддерживали, оставляя
Предшественник Содержание влаги в метровом слое почвы передуходом в зиму Высота снега, Содержание воды в
2011-2013 гг., мм см снеге, мм
Рапс 42 46 107
Горох 109 26 60
интерес более полное использование пожнивных растительных остатков для создания мульчирующего слоя на поверхности почвы. Установлено положительное влияние измельченной соломы на влаго- и воздухопроницаемость, водоудерживающую способность [7]. Результаты исследований, проведенных в Костанай-ском НИИСХ ранее, также указывают на положительное влияние мульчи из измельченной соломы при отказе от обработки почвы навлагонакопление в паровом поле [8].
Среди изучаемых предшественников высота снежного покрова и запасы воды в снеге в варианте со стерней гороха, были ниже, чем по стерне рапса, на 20 см и 47 мм соответственно (табл. 1). Обеспеченность продуктивной влагой яровой пшеницы перед посевом в условиях 2012-2014 гг. была очень хорошей. При этом после рапса ее запасы были выше, чем по гороху (142 мм и 127 мм соответственно).
2. Густота стояния растений пшеницы в фазе полныхвсходов в плодосменном севообороте (2012-2014 гг.)
Норма высева млн шт./га
Предшественник 2,5 3,0 3.5 (к) 4,0
число, шт./м2 | % число, шт./м21 % число, шт./м21 % число, шт./м21 %
Горох 160 64,0 200 66,7 226 64,6 239 59,8
Рапс 140 56,0 161 53,7 198 56,6 232 58,0
в поле все послеуборочные остатки. Повторность опыта - трехкратная. Площадь севооборотных полей составляла 1,0 га (100x100 м), площадь учётной делянки - 1200 м2.
В опыте изучали два предшественника яровой пшеницы (фактор А - горох; яровой рапс на семена) и четыре варианта норм высева (фактор В - 2,5 млн шт./га; 3,0 млн шт./га; 3,5 млн шт./га (контроль); 4,0 млн шт./га). Для посева использовали семена высших репродукций яровой пшеницы сорта Омская-18, гороха сорта Неосыпающийся-1, ярового рапса сорта Липецкий.
Климат в зоне проведения исследований резко континентальный с холодной малоснежной зимой и жарким сухим летом. Затяжные холода весной, раннее похолодание осенью и поздние летние осадки типичны для области и отличают ее от других засушливых регионов (например, Поволжья). Высокая инсоляция, значительные колебания температур
днем и ночью, низкая влажность воздуха, малооблачность и частые ветра вызывают интенсивное испарение влаги, в 2...5 раз превышающее сумму атмосферных осадков. Особенно засушливым бывает конец мая, и большая часть июня, когда яровые зерновые находятся в стадии кущения - выхода в трубку. До выпадения осадков растениям приходится расходовать быстро исчезающие запасы влаги, накопившиеся в почве благодаря зимним осадкам. Все климатические факторы сильно варьируют в разные годы, как по напряженности, так и по времени проявления. По многолетним данным годовая норма осадков в районе проведения опытов составляет 340 мм.
Среднемноголетняя сумма осадков за период май-август в условиях проведения исследований составляет 162 мм. В 2012 г. осадков выпало 110 % от нормы, в 2013 г. - 139 % и в 2014 г. - 92 %. При этом в 2012 г. в период с мая по июнь выпало всего 61 % осадков от нормы, тогда как в августе норма была превышена в 3 раза. Одновременно среднесуточная температура была больше средне-многолетней в мае на 2,2 °С, в июне -на 2,0 °С, в июле - на 3,2 °С.
Основной фактор, определяющий успех возделывания сельскохозяйственных культур в степном регионе Казахстана, - влагообеспеченность в течение вегетационного периода. Из общего количества осадков осенью выпадает 82 мм, зимой - 46,0 и весной - 70 мм, что в сумме составляет 62 % годовой нормы. На период вегетации приходится всего 156 мм, при оптимальной потребности во влаге для яровой пшеницы - более 300 мм [3]. Таким образом, потребность яровой пшеницы во влаге за счет атмосферных осадков вегетационного периода удовлетворяется лишь наполовину. В связи с этим возникает необходимость дополнительного накопления влаги в почве, атак-же разработки приемов сохранения и продуктивного ее использования во всех полях севооборота.
Один из приемов улучшения вла-гообеспеченности яровой пшеницы - размещение посевов по лучшим предшественникам. Многочисленны-
ми исследованиями установлено, что в условиях недостатка влаги лучший предшественник зерновых культур -пар [4, 5].
Роль парового поля в преодолении засухи и повышении урожаев, прежде всего, определяется созданием благоприятного водного режима почвы для последующих посевов [6].
Накопление в почве осенне-зимних осадков зависит от исходного увлажнения перед уходом в зиму, интенсивности снеготаяния и впитывания талых вод, а также других причин. Важно знать в какой мере они сохраняются до периода посева культуры, и зависят ли размеры запасов почвенной влаги от вида севооборота и предшественников.
Наблюдения за характером накопления влаги зимне-весенних осадков в почве проводили на всех полях. Результаты анализаусвоения осадков по периодам года свидетельствуют о том, что, несмотря на имеющиеся особенности этого процесса во всех полях севооборотов они усваиваются далеко не полностью. Как правило, 2/3 выпавшей атмосферной влаги теряется и не участвует в производстве растениеводческой продукции. В этой связи представляет большой
Самую высокую полевую всхожесть в плодосменном севообороте отмечали при посеве яровой пшеницы после гороха с нормой 3,0 млн всхожих зерен/га, она составила 66,7% (табл. 2). Следует отметить, что в целом величина этого показателя в вариантах с бобовым предшественником (59,8. ..66,7 %) была выше, чем после рапса (53,7...58,0 %).
В условиях 2012-2014 гг. засоренность посевов пшеницы в фазе полных всходов после гороха составляла 0,7...2,1 шт./м2, после рапса -0,3...0,7 шт./м2. Многолетние сорняки присутствовали в единичных экземплярах. Кпериодууборкистепеньза-сорённости возросла до 2...5 шт./м2 и 2...7 шт./м2. При этом сорняки имели низкую массу и были представлены в основном однолетними формами, находящимися в нижнем ы ярусе и взошедшими после обильных о летних осадков (после химических | обработок). Прямой связи величины ^ этого показателя с нормой высева не ® установлено. 5
В среднем за годы исследований 2 урожайность яровой пшеницы после ™ бобовой культуры была выше, чем по м рапсу, на 1,7 ц/га (табл. 3). Наиболь- ® ший сбор зерна после гороха отмечен <о
3. Влияние предшественников и норм высева на урожайность яровой пшеницы в плодосменном севообороте (20122014 гг.), ц/га
Предшественник (фактор А) Нормавысева, млн шт./га (фактор В) 2012 г. 2013 г. 2014 г. Средняя за 3 года
Рапс 2,5 6,9 19,8 21,8 16,1
3,0 8,4 19,0 23,7 17,0
3,5 (к) 8,2 20,2 26,5 18,3
4,0 8,3 18,3 28,7 18,4
в среднем 8,0 19,3 25,2 17,5
Пшеница после гороха 2,5 13,9 16,9 22,7 17,8
3,0 14,9 18,7 22,9 18,8
3,5 (к) 16,5 18,7 25,7 20,3
4,0 14,1 19,5 25,5 19,7
в среднем 14,9 18,5 24,2 19,2
средние по фактору В 2,5 10,4 18,4 22,3 17,0
3,0 11,7 18,9 23,3 17,9
3,5 (к) 12,4 19,5 26,1 19,3
4,0 11,2 18,9 27,1 19,1
НСР05 по факторуА НСР05 по фактору В 0,35 0,50 0,31 0,43 0,86 1,21
в варианте с нормой высева 3,5 млн шт./га - 20,3 ц/га. После рапса существенных различий между нормами 3,5 и 4,0 млн шт./га не установлено. Поэтомуэкономически целесообразно также придерживаться нормы высева 3,5 млн шт./га, при использовании которой урожайность в среднем за 3 года составляла 18,3 ц/га.
Проведенные ранее исследования показали, что в сухие годы во всех полях севооборота формируется, как правило, высококачественное зерно. В благоприятных условиях с ростом урожая его качество несколько снижается. Особенно сильное влияние на качество зерна оказывают погод-ныеусловия в период налива и созревания, а также в ходе уборки [9].
Качество зерна яровой пшеницы, выращенного в плодосменном севообороте, после рапса соответствовало третьему классу (содержание протеина составляло 13,5 %, клейковины - 24,7 %, натура зерна - 780 г/л, масса 1000зерен -31,8 г), после гороха - второму классу качества (протеин - 15,0 %, клейковина -27,9 %, натура зерна - 759 г/л, масса 1000 зерен - 32,3 г).
Таким образом, проведенные исследования подтверждают возможность получения хорошего урожая яровой пшеницы высокого качества в засушливой степной зоне Северного Казахстана, не только по паровому предшественнику, но и в плодосменном севообороте, при размещении после таких ценных и востребованных культур, как рапс и горох. Оптимальная норма высева в таких условиях при прямом посеве о составляет - 3,5 млн шт./га, что поет зволяет формировать урожайность после гороха на уровне 19,2 ц/га, о послерапса -17,5ц/га.
Литература.
о
1. Сомова С. В. Полевые севообороты О на южных чернозёмах Северного Казах-СО
стана // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2018. № 1 (46). С. 65-71.
2. Сулейменов М. К. Желто-зеленая революция в земледелии Канады. Ал-маты: Изд. центр ОФППИ «Интерлигал», 2008. 240 с.
3. Агроклиматические ресурсы Куста-найской области / под ред. Э. С. Зарембо. Алма-Ата: Алма-Атинская гидрометеоро-логическаяобсерватория, 1969. 200 с.
4. ЖароваТ. Ф. Предшественники яровой пшеницы в зернопаровых трехпольных севооборотах на темно-каштановых почвах Республики Тыва // Инновационная наука. 2016. № 4-5. С.22-25.
5. Эффективность экологически чистых технологий возделывания пшеницы на карбонатных черноземах/ Б. А. Муста-фаев, К. К. Абуллаев, Т. А. Кабакенов и др. // Вестник сельскохозяйственной науки Казахстана. 2004. № 3. С. 23-26.
6. Ирмулатов Б. Р. Влияние технологий подготовки паровых предшественников на урожайность яровой пшеницы // Земледелие. 2016. № 2. С. 36-38.
7. Киреев А. К., Тыныбаев Н. К., Жу-супбеков Е. К. Создание мульчирующего слоя - ключевой фактор в повышении эффективности минимальной и нулевой обработки почвы // Наука и мир. 2016. №7(35). С. 60-63.
8. Тулаев Ю. В., Ершов В. Л. Накопление и усвоение зимних осадков в степной зоне при нулевой обработке почвы // Омский научный вестник. 2014. № 1 (128). С. 97-99.
9. Тулькубаева С. А., Васин В. Г., Гиле-вич С. И. Влияние предшественников на пищевой режим почвы и качество зерна пшеницы в условиях Северного Казахстана // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. №5. С. 11-17.
Cultivation of Spring Wheat by Zero Technology in a Crop Rotation
Yu. V. Tulaev1, S. A. Tulkubaeva1, V. G. Vasin2
1Kostanay Research Agricultural Institute, ul.Yubileinaya, 12, s. Zarechnoe, Kostanaiskii r-n,
Kostanaiskaya obi., Republic of Kazakhstan
2Samara State Agricultural Academy, ul. Uchebnaya, 2, pgt. Ust'-Kinel'skii, Samarskaya obi., 446442, Russian Federation
Abstract. The influence of two forecrops of spring wheat(pea, spring rape for seeds) and four seeding rates (2.5, 3.0, 3.5, 4.5 million seeds/ha) on the yield and grain quality of spring wheat was determined under conditions of a field stationary experiment and zero technology in 2012-2014. Seeds of higher reproductions of spring wheat 'Omskaya 18', pea 'Neosypayushchiisya 1', spring rape 'Lipetsky' were used for sowing. The studies were carried out in a four-field crop rotation in the Kostanay region of the Republic of Kazakhstan. The height of the snow cover and the water reserves in snow were lower by 20 cm and 47 mm, respectively, in the variant with the pea sowing than with the rape sowing. The provision of spring wheat after rape with productive moisture before sowing was 142 mm, after pea it was 127 mm. The greatest field germination in the crop rotation was observed when spring wheat was sown after pea with the rate of 3.0 million seeds/ha (66.7%). In general, in the variants with the legume forecrop, it was higher than after rape (59.8-66.7% and 53.7-58.0%, respectively). On average for 2012-2014, the greatest grain yield was ensured by the seeding rate of 3.5 million seed/ ha. When spring wheat was sown after pea with the seeding rate of3.5millionseeds/ha, the maximum yield (2.03 t/ha) was obtained, the gluten content in grain was higher by 3.2% than in the variant with crop placement afterspring rape.
Keywords: spring wheat; seeding rate; crop rotation; zero technology; moisture; completeness ofshoots; yield.
Author Details: Yu. V. Tulaev, applicant (e-mail: [email protected]); S.A. Tulkubaeva, Cand. Sc. (Agr.), academic secretary (email: [email protected]); V.G. Vasin, D. Sc. (Agr.), prof, (e-mail: [email protected]).
Forcitation:TulaevYu. V., TulkubaevaS.A., Vasin V. G. Cultivation of Spring Wheat by Zero Technology in a Crop Rotation. Zemle-delije. 2019. No. 3. Pp. 24-26(in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2019-10306.
