Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Агробіологічні основи підвищення зимостійкості та урожайності озимої пшениці в умовах північного Степу України

Агробіологічні основи підвищення зимостійкості та урожайності озимої пшениці в умовах північного Степу України

Оптимізація виробництва зерна озимої м’якої і твердої пшениці в умовах північного Степу. Вплив основних елементів технології вирощування: сівби, співвідношень мінеральних добрив, норм висіву насіння на стійкість озимої пшениці до низьких температур.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 26.09.2015
Размер файла 70,3 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут зернового господарства

Української академії аграрних наук

УДК 631.11”324”:631.5

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора сільськогосподарських наук

Спеціальність 06.01.09 - Рослинництво

Агробіологічні основи підвищення зимостійкості та урожайності озимої пшениці в умовах північного степу України

Ярчук Ігор Іванович

Дніпропетровськ - 2008

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Інституті зернового господарства УААН (1982-1989 рр.) та в Дніпропетровському державному аграрному університеті (1990-2007 роки).

Науковий консультант: доктор сільськогосподарських наук, професор Пікуш Григорій Родіонович.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН БОБРО Михайло Архипович, Харківський національний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, завідувач кафедри рослинництва; доктор сільськогосподарських наук, професор, член-кореспондент УААН Черенков Анатолій Васильович, Інститут зернового господарства УААН, заступник директора з наукової роботи, завідувач відділом технологій вирощування польових культур; доктор сільськогосподарських наук, професор, академік АНВО України ЖЕМЕЛА Григорій Пимонович, Полтавська державна аграрна академія Міністерства аграрної політики України, завідувач кафедри селекції, насінництва і генетики.

Захист дисертації відбудеться « 20 » червня 2008 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.353.01 при Інституті зернового господарства УААН за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14; тел. 745-02-36.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституті зернового господарства УААН за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Дзержинського, 14.

Автореферат розісланий “ 19 ” травня 2008 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Ткаліч І.Д.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Незважаючи на те, що ґрунтово-кліматичні ресурси степової зони України майже повністю відповідають біологічним вимогам рослин озимої пшениці, зернова продуктивність цієї культури в цілому останнім часом залишається на низькому рівні. Так, за даними Державного комітету статистики України, урожайність в середньому по країні в 1997 році становила 2,83 т/га, в 1998 р. - 2,65 т/га, в 1999 р. - 2,29 т/га, в 2000 р. - 1,98 т/га, в 2001 р. - 3,10 т/га, в 2002 р. - 3,05 т/га, в 2003 р. - 1,47 т/га, в 2004 р. - 3,17 т/га, в 2005 р. - 2,85 т/га, в 2006 р. - 2,19 т/га. Такі невеликі, нестабільні показники урожайності одержані на фоні зменшення валових зборів зерна, погіршення його якості. Спричиняють занепокоєння і значні площі щорічного весняного пересіву озимини. Все це переконливо свідчить про значні порушення в агротехніці вирощування пшениці і необхідності удосконалення технології її вирощування. Останнім часом як у світовій практиці сільського господарства, так і в нашій країні намітилась тенденція до зменшення витрат на вирощування сільськогосподарських культур і, зокрема, провідної продовольчої культури - озимої пшениці. В зв'язку з цим виникає необхідність удосконалення існуючих елементів технології її вирощування з метою збільшення врожайності та стабілізації виробництва у різні за погодними умовами роки з обов'язковим зменшенням витрат на одиницю продукції.

Існуюча структура сільськогосподарських культур в польових сівозмінах не дозволяє забезпечити ріст виробництва зерна озимої пшениці за рахунок розширення площ чорних і зайнятих парів. Отже, значна частка посівів озимої пшениці розміщується після непарових попередників, де в умовах Степу не завжди створюються оптимальні умови для росту та розвитку рослин. Існуюче положення обумовлює актуальність і доцільність обґрунтування та вдосконалення, а в деяких випадках і розробки комплексу агротехнічних заходів, які забезпечують збереження рослин озимої пшениці і збільшення її урожайності як на парових, так і непарових площах.

В сучасних умовах економічного розвитку загострилась проблема виробництва зерна твердої пшениці. Незважаючи на значні здобутки вітчизняних селекціонерів у створенні сортів твердої пшениці, вони ще не отримали належного поширення, і перш за все, внаслідок відсутності розробленої зональної технології її вирощування, яка б гарантувала добру перезимівлю і отримання великої урожайності цієї культури. Розробка відповідної технології дозволить не тільки забезпечити переробну промисловість зерном твердої пшениці, але і сприятиме певному економічному підйому сільськогосподарських підприємств за рахунок більш високих цін на її зерно.

Дисертаційна робота присвячена розробці наукових основ оптимізації агротехнічних заходів, спрямованих на повніше розкриття генетично зумовлених адаптаційних властивостей рослин озимої м'якої та твердої пшениці на основі вивчення біологічних особливостей і реакції цих культур на агроекологічні чинники з метою отримання великої та сталої врожайності за одночасного покращання економічних показників виробництва зерна.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження дисертаційної роботи є складовою частиною тематичного плану Інституту зернового господарства УААН та Дніпропетровського державного аграрного університету і виконувались за державними комплексними програмами “Продовольство - 95” (р/№ UA 01002373 P), “Зерно” (р/№ 01870039271) та темою “Розробити та освоїти екологічно чисті та ресурсозберігаючі технології вирощування зернових колосових культур” (р/№ 01870042489). “Наукове обґрунтування та підвищення ефективності позакореневого підживлення озимої пшениці з використанням хімічних і технічних засобів (р/№ 01070011352).

Мета і задачі досліджень. Мета даної роботи полягала у встановленні і теоретичному обґрунтуванні закономірностей розвитку адаптаційних властивостей рослин, формування морозо- та зимостійкості озимої м'якої й твердої пшениці в системі технологічних прийомів її вирощування і розробці на цій основі нових підходів та заходів, які адаптовані до сучасних економічних умов, забезпечують найповніше розкриття потенціалу стійкості і урожайності пшениці в умовах північного Степу.

Для її досягнення були поставлені такі задачі:

- з'ясувати особливості формування морозо- та зимостійкості рослин озимої м'якої та твердої пшениці залежно від біотичних та абіотичних чинників;

- розробити заходи щодо підвищення життєздатності рослин в осінньо-зимовий період, активізації фізіолого-біохімічних процесів, спрямованих на підвищення резистентності рослин;

- оптимізувати строки сівби озимої пшениці залежно від погодних умов і попередників;

- розширити сортимент кріопротекторів за рахунок полімерних сполук, дослідити їх ефективність;

- встановити особливості розвитку різновікових та одновікових рослин у посівах і визначити вплив ступеня їх розвитку на формування продуктивності;

- визначити дію пестицидів, які застосовуються на посівах озимих колосових, на морозостійкість рослин і розробити концепцію їх використання;

- обґрунтувати і розробити комплекс основних технологічних заходів вирощування озимої твердої пшениці, який сприяє формуванню високої морозостійкості й продуктивності рослин в умовах північного Степу;

- виявити частки впливу основних агротехнічних заходів за різних погодних умов на продуктивність рослин озимої пшениці;

- дати оцінку економічної ефективності вирощування озимої пшениці за використання нових технологічних заходів.

Об'єкт досліджень - процеси оптимізації виробництва зерна озимої м'якої та твердої пшениці в умовах північного Степу; процеси, які лежить в основі взаємозв'язку між біотичними та абіотичними чинниками і ростом, розвитком, формуванням продуктивності, морозостійкості та іншими господарсько цінними ознаками рослин.

Предмет досліджень - м'яка та тверда озима пшениця, у взаємозв'язку з іншими елементами агроекосистеми.

Методи досліджень застосовувались як загальнонаукові (діалектичний, метод гіпотез, експерименту, аналізу, синтезу), так і спеціальні. Серед них: польовий метод - в умовах досліджуваної зони вивчався предмет досліджень у взаємозв'язку з екологічними та агротехнічними факторами; лабораторно-польовий метод - в лабораторних умовах зі строго контрольованими параметрами середовища вивчали рослини озимої пшениці, які формувалися в конкретних природних умовах для визначення морозостійкості; вегетаційний метод - у заданих з початку онтогенезу параметрах середовища для вивчення проростання насіння та дослідження впливу хімічних препаратів на формування морозостійкості рослин; лабораторний морфо-фізіологічний метод - біометричні параметри рослин у різні фази їх розвитку; лабораторний хімічний - хімічний склад листостеблової маси рослин, вміст вуглеводів, ферментів, а також вміст макроелементів, технологічна якість зерна; лабораторний фізичний - визначення опору тканин вузлів кущіння до високочастотного електричного струму; статистичні методи - дисперсійний, кореляційний для виявлення залежності показників від факторів, що вивчались для математичного обґрунтування отриманих результатів; порівняльно-розрахунковий - визначалась біоенергетична і економічна ефективність технології вирощування.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше науково обґрунтована концепція використання технологічних заходів вирощування озимої пшениці, спрямованих на розкриття адаптивного потенціалу стійкості рослин до несприятливих умов зимівлі.

Удосконалена технологія вирощування озимої пшениці, зокрема, у виборі оптимальних строків сівби залежно від попередників та гідротермічних умов, що складаються в осінній період.

В умовах північного Степу вперше комплексно вивчена реакція рослин озимої твердої пшениці на попередники, строки сівби, норми і співвідношення елементів мінерального живлення, норми висіву, глибину загортання насіння; оптимізовані основні агротехнічні заходи її вирощування, які забезпечують максимальне розкриття потенціалу зимостійкості і врожайності рослин.

Подальшого розвитку набуло вирішення проблеми взаємозв'язку між ступенем розвитку рослин у посівах, їх морозостійкістю і урожайністю.

Виявлена, комплексно досліджена, та пропонується для внесення до “Переліку пестицидів і агрохімікатів, дозволених до використання в Україні” нова речовина кріопротекторної дії ПЕ[1-6]'М, яка не поступається відомим аналогам.

Вивчено вплив сортименту пестицидів широкого спектра дії, які використовуються в процесі вирощування озимої пшениці, і доведений їх вплив на господарсько цінні ознаки рослин, зокрема на морозостійкість.

Виявлена добова ритмічність стійкості рослин до низьких температур.

Розширено наукове поняття морозостійкості рослин.

Практичне значення одержаних результатів. За результатами багаторічних досліджень розроблені та рекомендовані виробництву вдосконалені елементи технології вирощування озимої м'якої та твердої пшениці, що дає можливість значно збільшити об'єми виробництва зерна, підвищити стабільність його одержання, забезпечити переробну промисловість зерном твердої пшениці.

Наукові розробки автора покладені в основу рекомендацій з технології вирощування озимої пшениці, які були підготовлені Інститутом зернового господарства УААН (1985, 1986, 2006 рр.) і Дніпропетровським державним аграрним університетом (1995 р.).

Їх впровадження у виробництво дозволяє вирішити низку практичних проблем із загальних питань збільшення зернової продуктивності озимої пшениці. Ці технології та їх елементи знайшли широке застосування у господарствах регіону.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота виконана особисто автором на підставі польових, вегетаційних та лабораторних досліджень, які виконані в Інституті зернового господарства УААН та Дніпропетровському державному аграрному університеті. Вибір напряму досліджень, розробка програм та схем дослідів, вибір методик, проведення польових, вегетаційних та лабораторних дослідів та супутніх спостережень автор здійснював особисто або за його безпосередньою участю. Дисертантом проведений аналіз та інтерпретація даних, підготовлені друковані праці, розроблені наукові положення, висновки та рекомендації виробництву, їх перевірка та впровадження.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на регіональній нараді “Підвищення стійкості рослин до низьких температур (зернові та овочеві культури)” (Дніпропетровськ, вересень 1982 р.); на науково-методичних радах Інституту зернового господарства УААН 1985-1988 рр.; наукових конференціях Дніпропетровського державного аграрного університету в 1982, 1995-2005 роках.; Першій науково-практичній конференції молодих вчених та спеціалістів НВО по кукурудзі “Дніпро“ (Дніпропетровськ, 1986 р.); П'ятій Всесоюзній науково-практичній конференції молодих вчених та спеціалістів по проблемах кукурудзи (Дніпропетровськ, 1987 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Раціональне використання рекультивованих та еродованих ґрунтів“ (Дніпропетровськ - Орджонікідзе, травень, 2001 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Ґрунтознавство, агрохімія на зламі століть” (Харків, червень, 2001 р.); Другій Всеукраїнській конференції молодих вчених “Проблеми екології рослин та агроекології” (Харків, вересень, 2001 р.); Міжнародній науково-практичній конференції “Раціональне землекористування рекультивованих та еродованих земель” (Дніпропетровськ - Орджонікідзе, червень, 2006 р.); Міжнародній науковій конференції „Стан, проблеми та перспективи адаптивного землеробства в геоінформаційному просторі” (Херсон, червень, 2007 р.), Міжнародній науково-практичній конференції “Проблеми підвищення адаптивного потенціалу системи рослинництва у зв'язку зі змінами клімату” (Біла Церква, лютий, 2008 р.).

Публікації. За результатами досліджень опубліковано 6 статей у наукових журналах, 22 у збірниках наукових праць, 10 робіт в матеріалах і тезах конференцій, отримано 1 авторське свідоцтво. 28 робіт опубліковано у виданнях, які затверджені ВАК як фахові.

Обсяг і структура роботи. Дисертаційна робота викладена на 408 сторінках машинописного тексту й складається з вступу, семи розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаних джерел із 504 найменувань, у т.ч. 75 латиницею, а також з 26 додатків. Робота містить 104 таблиці та 4 рисунки.

Основний зміст роботи

Стан вивченості проблеми та вибір напряму досліджень

У розділі подано статистичні дані щодо стану зернової галузі держави, наведено світові тенденції виробництва зерна озимої м'якої та твердої пшениць. Розглянуто біологічні особливості цих культур, вплив екологічних, агротехнічних чинників на процеси загартування рослин, їх морозо- та зимостійкість, формування врожайності зерна та його якість. Проаналізовано підходи у визначенні оптимальних параметрів основних технологічних прийомів вирощування озимої м'якої та твердої пшениці: строків сівби, доз добрив, норм висіву та тощо. Обґрунтовано вибір напряму досліджень.

Грунтово-кліматична характеристика зони, умови і методика проведення досліджень.

Погодні умови в роки проведення досліджень були властивими для умов північного Степу і повністю відповідали грунтово-кліматичним особливостям регіону. Польові досліди проводили у Дослідному господарстві Інституту зернового господарства УААН (1981-1989 рр.) та в навчально-дослідному господарстві “Самарський” Дніпропетровського державного аграрного університету (1990-2007 роки), які розташовані у центральній частині цієї підзони.

Ґрунтовий покрив дослідної ділянки у Дослідному господарстві був представлений чорноземом звичайним малогумусним середньосуглинковим. За даними відділу агрохімії Інституту зернового господарства УААН, загальна потужність гумусових горизонтів варіює у межах 75-85 см. Вміст у орному шарі (0-30 см) гумусу становить 3,2-3,8 %, азоту, що легко гідролізується (за Тюріним), - 5,9-7,2 мг, рухомого фосфору (за Чириковим) - 12,7-13,5 мг і обмінного калію (за Бровкіною) - 18,9-25,8 мг на 100 г ґрунту.

Польові досліди в навчально-дослідному господарстві “Самарський” проводили на чорноземі звичайному малогумусному середньосуглинковому. Потужність гумусованого профілю 75 см. Вміст гумусу (за Тюріним) у верхній частині гумусо-акумулятивного горизонту становить 4,2-4,8 %, у нижній - 3,6-4,2 %, а у першому перехідному горизонті - 2,5-3,0 %. Вміст у верхньому шарі ґрунту (0-20 см) азоту, що легко гідролізується (за Тюріним та Кононовою), становить 8,0-8,5 мг/100 г ґрунту, рухомого фосфору (за Чириковим) - 9,0-10,0 мг/100 г ґрунту і обмінного калію (за Масловою) - 14,0-15,0 мг/100 г ґрунту. Валовий вміст азоту у верхній половині гумусового горизонту досягає 0,185 %, у нижній - 0,178 %; фосфору - 0,139 і 0,134 %, відповідно, калію - 2,24-2,30 %.

Клімат регіону помірно континентальний, середньорічна кількість опадів знаходиться у межах 425-500 мм. В окремі роки сума опадів значно варіює - від 320 до 790 мм, що спричиняє значні зміни врожайності за роками. Вірогідність років з сумою опадів менше 400 мм становить 30 %. Посушлива друга половина літа і осінній період створюють несприятливі умови для отримання повних сходів, укорінення і оптимального розвитку озимих, особливо після непарових попередників. Зима, як правило, м'яка, малосніжна, з частими відлигами, коли температура підвищується до 9-14 оС. Глибокі відлиги часто змінюються значними морозами, від чого страждають озимі. Сніговий покрив не стійкий, що не гарантує успішну перезимівлю озимих.

Характерною особливістю клімату є його посушливість. Майже щорічно бувають бездощові періоди тривалістю 20-25 днів. Гідротермічний коефіцієнт за період квітень-вересень становить 0,91. Відносна вологість повітря низька. У червні вона буває 45-55, у липні 40-45 %, а в окремі періоди знижується до 30 %.

Під час проведення польових досліджень було використано загальноприйняту методику (Б.А. Доспєхов, 1965). Польові досліди закладали різними методами: однофакторні досліди - рендомізовано, багатофакторні - методом розщеплених ділянок. Схему та площу ділянок обирали з урахуванням можливості механізованого виконання всіх технологічних операцій вирощування озимої пшениці. Облікова площа ділянок становила 25-30 м2 за три-, чотириразовому повторенні.

В дослідах використовували понад тридцять сортів озимої м'якої та твердої пшениці різних екотипів, котрі змінювались протягом 20 років. Їх висівали в сім строків - з 25 серпня по 5 жовтня по чорному пару, після кукурудзи на силос та озимий паровій пшениці за двох режимів живлення. Використовували мінеральні добрива: аміачна селітра (34 %), суперфосфат (20 %) та калійна сіль (40 %). Дози були після непарових (під основний обробіток) на низькому фоні - N30P30K20, а на високому - N90P90K60; по пару на низькому фоні - гній 20 т/га, а на високому - гній 20 т/га + P90K60. В дослідах з озимою твердою пшеницею, крім попередників, строків сівби, норм висіву та глибини загортання насіння вивчали дози та співвідношення елементів мінерального живлення. Вегетаційні досліди проводили за методикою З.І. Журбицького (1968).

Відповідно до задач дисертаційної роботи у дослідах проводили фенологічні спостереження; в основні фази розвитку рослин, а також у період припинення осінньої вегетації і під час її відновлення визначали біометричні показники озимої пшениці; проводили облік польової схожості та густоти стояння рослин, аналіз структури врожайності. Морозостійкість визначали прямим проморожуванням у монолітах в холодильних камерах КХ-6, а також проморожуванням у “пучках” (Є.М. Полтарєв, І.Є. Омельченко, 1975), зимостійкість - за методикою Держкомісії по сортовипробуванню. Вміст вуглеводів у вузлах кущіння визначали за методом Д.І. Лісіцина (1950), опір тканин вузлів кущіння електричному струменю - за І.Я. Голодригою та В.А. Осиповим (1972). Облік урожайності проводили методом прямого комбайнування Sampo-250 та Sampo-500, дані було піддано дисперсійному аналізу (Б.А. Доспєхов, 1965). Технологічні якості зерна визначали в лабораторії якості зерна Інституту зернового господарства УААН відповідно до існуючих ДСТУ. Розрахунки біоенергетичної ефективності проводили за розробками УААН та Інституту зернового господарства.

Вплив гідротермічних умов на проростання насіння, ріст та розвиток озимої пшениці у осінній період.

Озима тверда пшениця внаслідок своєї біологічної властивості має знижену польову схожість насіння у порівнянні з озимою м'якою пшеницею. По пару ця різниця між сортами м'якої та твердої пшениць становить 7-9 %. Сходи насіння озимої твердої пшениці дуже чутливі до глибини загортання. Так, збільшення глибини загортання з 3-5 см до 6-8 см призводило до зменшення польової схожості озимої твердої пшениці на 2,1-5,0 %, а м'яка при цьому зменшувала схожість лише на 0,6-0,8 %. Тобто, тверда пшениця потребує більш мілкої сівби. Поступається тверда пшениця м'якій також і за інтенсивністю росту і накопиченням листостеблової маси в осінній період.

Найбільший вплив на інтенсивність росту та розвитку озимої пшениці у осінній період мають строки сівби. Від них, перш за все, залежить тривалість осінньої вегетації, яка в умовах північного Степу повинна становити 50-60 діб при сумі середньодобових температур за цей період 600-620 оС.

В умовах, коли основним лімітуючим фактором є нестача вологи, попередник має значний вплив на стан рослин озимої пшениці наприкінці осінньої вегетації. За розміщення озимої пшениці після кращих попередників і сівбі в ранні строки вона переростає. За сівби у пізні строки і після гірших попередників - входить в зиму слаборозвинутою (табл. 1). Проте рослини пізніх строків сівби більше пристосовані до низьких температур. В їх клітинах міститься більша концентрація основних макроелементів, вони мають також значно більшу ферментативну активність, зокрема активність інвертази, раціональніше використовують за зимовий період накопичені вуглеводи.

Таблиця 1 Біометричні показники рослин озимої пшениці Скіф'янка на час припинення осінньої вегетації по чорному пару залежно від строків сівби (середнє за 1993-1997 рр.)

Строки сівби

Біометричні показники

маса 100 сухих рослин, г

висота, см

коефіцієнт кущіння

кількість вузлових коренів, шт.

глибина залягання вузла кущіння, см

5.09

45,8

24,6

5,3

5,8

2,4

15.09

13,4

20,2

2,9

1,8

2,4

25.09

6,3

19,5

1,6

0,7

2,7

НІР05

1993 р.

6,3

1,9

0,9

0,4

0,6

1994 р.

5,7

1,6

1,3

1,2

0,3

1995 р.

6,2

3,0

1,2

0,9

0,4

1996 р.

1,3

1,6

0,7

0,8

0,3

1997 р.

9,3

3,3

0,3

1,8

0,7

Дослідами встановлено, що озима тверда пшениця відрізняється менш інтенсивним ростом у осінній період. Висота її рослин на момент припинення осінньої вегетації на 8-14 % була меншою, ніж у м'якої пшениці. Проте за рівнем розвитку різниця між м'якою і твердою пшеницями несуттєва, і залежно від строку сівби становить 3-8 % за кількістю стебел та 3-4 % за кількістю вузлових коренів. Збільшення норми висіву насіння призводить до зниження вегетативної маси (на 15-20 %), зменшення кількості стебел (на 10-20 %) та вузлових коренів (на 20 %) у рослин.

Найбільш розвинутими рослинами озимої твердої пшениці на час припинення осінньої вегетації по пару виділялись посіви, де було внесено відносно невисокі дози мінеральних добрив - P60K30 і N30P60K30. Більші дози пригнічували ростові процеси. Після кукурудзи на силос, навпаки, більш розвиненіші рослини формуються за збільшення доз мінеральних добрив - N60P90K30.

За біофізичних досліджень морозостійкості рослин озимої пшениці методом реєстрації сумарної величини опору тканин вузлів кущіння слабкому змінному електричному струму (імпеданс) нами було вперше доведено, що стійкість рослин до низьких температур, як і більшість інших фізіологічних властивостей та процесів, має певну ритмічність. Добова ритмічність стійкості рослин являє собою синусоїду з максимумом наприкінці світлового періоду і мінімумом на його початку.

Зимостійкість озимої пшениці залежно від умов вирощування.

Серед рослин різного віку найменшу стійкість до несприятливих умов зимівлі, зокрема низьку морозостійкість, мають перерослі рослини ранніх строків сівби, у яких найбільша ступінь розвитку. Найбільшу витривалість до низьких температур мають рослини пізніх строків сівби (рис. 1, А).

Найбільшу зимостійкість серед різновікових рослин формують рослини оптимального строку сівби, які поєднують в собі як високу ефективність біохімічних процесів, спрямованих на підвищення морозостійкості, властиву молодим рослинам, так і високу здатність протистояти різного роду механічним ушкодженням, що властиво для добре розвинутих, більш старших за віком рослин.

У той же час, габітус рослин залежить не тільки від віку рослини, а й від багатьох внутрішніх та зовнішніх умов. Відомо, що у посівах рослини розвиваються в силу різних обставин нерівномірно. Найбільш рослі рослини відрізняються не тільки високими біометричними показниками, а й меншою кількістю відмерлих стебел і найбільшою глибиною закладання вузла кущіння.

Нашими дослідами встановлено, що у посівах серед рослин одного віку, навпаки, найбільшу стійкість до низьких температур формують найбільш розвинуті рослини, а найменшу - слаборозвинуті (рис. 1, В). Таким чином, ступінь розвитку рослин не може бути критерієм визначення їх морозостійкості. Вона залежить перш за все від умов у яких формуються рослини.

Для озимої твердої пшениці у формуванні зимостійкості діють такі ж закономірності, що і для озимої м'якої пшениці. Проте, потрібно вказати на меншу виживаність рослин озимої твердої пшениці за зимовий період, а також на те, що максимальна стійкість у неї розвивається за сівби у більш пізні строки порівняно з озимою м'якою пшеницею (табл. 2). Це перш за все пов'язано з відносно невисокою морозостійкістю рослин твердої пшениці.

Таблиця 2 Зимостійкість рослин озимої твердої та м'якої пшениці по чорному пару залежно від строків сівби, % рослин, що зберігся

Роки

Айсберг одеський

Альбатрос одеський

Строки сівби

5.09

15.09

25.09

5.09

15.09

25.09

1994

80,8

82,8

90,9

99,2

98,2

98,6

1995

81,5

85,0

82,3

99,4

89,0

86,9

1996

92,8

97,3

98,2

97,4

100

99,7

1997

95,3

98,5

98,2

98,8

100

100

1998

95,8

95,8

81,7

98,2

99,6

99,2

Середнє

89,2

91,9

90,3

98,6

97,4

96,9

НІР05 по фактору А (сорт) у 1994 р. склала 3,0; у 1995 р. - 4,5; у 1996 р. - 4,5: у 1997 р. - 3,3; у 1998 р. - 2,0 %. НІР05 по фактору В (строк) у 1994 р. склала 2,2; у 1995 р. - 1,7; у 1996 р. - 1,9: у 1997 р. - 1,2; у 1998 р. - 3,3 %. НІР05 по досліду у 1994 р. склала 3,8; у 1995 р. - 4,7; у 1996 р. - 4,8: у 1997 р. - 3,4; у 1998 р. - 4,2 %.

Доля впливу фактора А (сорт) в середньому за роки досліджень склала 48,2 %, фактора В (строк) - 24,8 %, а їх взаємодія - 15,3 %.

Між морозостійкістю, строками сівби, попередниками та рівнем мінерального живлення існує взаємоопосередкований зв'язок. Підвищений фон живлення по чорному пару за сівби у ранні і оптимальні строки, коли рослини досягають високого ступеня розвитку, негативно впливає на морозостійкість озимої пшениці. Внесення цих же доз, але за сівби у пізні строки, коли рослини не встигають достатньою мірою розвинутися, навпаки, сприяє її підвищенню. Після одного з найгірших попередників - озимини парової внесення збільшених доз добрив позитивно впливає на стійкість рослин за всіх строків сівби.

Польовими дослідами встановлено, що максимальну зимостійкість рослини озимої твердої пшениці формують по чорному пару за сівби на 5-7 днів пізніше оптимальних строків сівби для озимої м'якої пшениці, на відносно низькому фоні мінерального живлення з переважною часткою фосфорно-калійних добрив (табл. 3), за норми висіву 5,5 млн. шт. схожого насіння на гектар. Потрібно зазначити, що зимостійкість озимої твердої пшениці за сівби після кукурудзи на силос, навіть за повного дотримання технології вирощування, майже у півтора рази нижча, ніж по чорному пару. Це свідчить про надзвичайну вибагливість озимої твердої пшениці до попередників. За сівби після кукурудзи на силос, де значно гірші умови живлення та зволоження порівняно з паром і рослини ростуть й розвиваються менш інтенсивно, найбільшу морозостійкість мають рослини, які були висіяні на тиждень раніше, ніж настають оптимальні строки сівби по чорному пару, а також за внесення збільшених доз добрив (N90P90K30 і N90P90K60).

Таблиця 3 - Перезимівля рослин озимої твердої пшениці Айсберг одеський по чорному пару залежно від доз та співвідношень мінеральних добрив, %

Варіант

1992 р.

1993 р.

1994 р.

Середнє

Контроль

92,3

91,7

94,0

92,7

P60K30

99,2

96,6

97,4

97,7

P60K60

99,0

98,6

94,8

97,5

N30P60K30

96,7

98,5

94,3

96,5

N30P60K60

96,8

97,8

95,5

96,7

N30P90K30

98,0

96,9

93,4

96,1

N30P90K60

98,2

95,7

93,9

95,9

N60P90K30

94,5

99,4

94,7

96,2

N60P90K60

93,9

98,7

95,8

96,1

НІР05, %

2,3

2,5

3,6

-

Відомо, що пестициди є потужним чинником збільшення врожайності. У зв'язку з тим, що вони являють собою фізіологічно активні речовини, активно впливають на метаболізм рослин, змінюють інтенсивність і спрямованість біохімічних реакцій, нами було вперше проведено широке вивчення їх не за основною дією, а за виявленням впливу препаратів на таку господарсько важливу ознаку як морозостійкість. Досліди проводили з препаратами, діючі речовини яких використовуються і зараз, але під іншими торговими марками (за винятком Метафосу).

Це ретардант росту - ССС (хлорхолінхлорид) 60 %-вий в.р. з нормою витрати 4,0 кг/га; інсектициди - Фоксім (фоксім) 10 %-вий г. - 50 кг/га, Метафос (метілпаратіон) 40 %-вий к.е. - 1,0 л/га, Базудін (диазинон) 60 %-вий к.е. - 1,8 кг/га, Фосфамід (диметоат) 40 %-вий к.е. - 1,8 кг/га; фунгіциди - Фундазол (беноміл) 50 %-вий з.п. - 0,7 кг/га, Байлетон (триадимефон) 25 %-вий з.п. - 0,8 кг/га, Тілт (пропіконазол) 25 %-вий к.е. 0,5 кг/га, а також гербіциди - 2,4-Д амінна сіль (2,4-дихлорфеноксиоцтова кислота) 40 %-вий в.к. - 2,0 л/га и Диален (дихлорфеноксиоцтова кислота + дикамба) 40 %-вий в.р. - 2,0 л/га.

За результатами лабораторних дослідів було встановлено, що крім своєї безпосередньої дії препарати впливають на морозостійкість і регенераційну здатність рослин, і деякі з них дуже суттєво (табл. 4). Дослідження довели необхідність більш ретельного і комплексного вивчення дії пестицидів, які застосовуються під час вирощування пшениці, на ряд господарсько важливих ознак, і перш за все на морозостійкість рослин.

Польові дослідження (табл. 5) показали, що в результаті обприскування озимої пшениці гербіцидами 2,4-Д амінною сіллю і Діаленом морозостійкість рослин знижується майже вдвічі. Обробка фосфорорганічними інсектицидами - Фосфамідом і Метафосом спричиняє втрату до 20 % стійкості рослин до низьких температур, а фунгіцид Фундазол - до 5 %. Не впливають негативно на морозостійкість рослин: фунгіциди - Тілт і Байлетон; інсектициди - Фоксім і Базудін. Збільшував резистентність ретардант ССС на 3-17 %.

Таблиця 4 Морозостійкість та відростання рослин озимої пшениці після проморожування при -18 оС під дією пестицидів в лабораторному досліді (1986 р.)

Варіант

% рослин, що збереглись

Маса 100 рослин, що відросли, г

Висота рослин, що відросли, см

Контроль

39,6

1,8

9,9

ССС

56,8

2,0

9,2

Фоксім

48,0

2,2

10,3

Метафос

4,1

0,0

6,8

Базудін

19,3

2,0

10,9

Фосфамід

8,2

0,6

5,3

Фундазол

25,6

1,8

9,4

Байлетон

53,0

1,7

10,2

Тілт

18,6

1,4

5,1

2,4-Д

6,0

0,2

5,3

Діален

11,6

0,3

5,9

НІР05

8,6

0,5

5,6

Негативна дія препаратів на морозостійкість може бути пояснена їх природою. Так, гербіциди 2,4-Д амінна сіль і Діален синтезовані на основі фітогормонів, яким не властива видова специфічність дії. Тому вони більшою чи меншою мірою пригнічують всі рослини.

У зв'язку з тим, що до виробництва постійно надходять все нові препарати, необхідність комплексного вивчення їх дії на рослини постійно зберігається, з тим, щоб уникати обробки восени пестицидами, які зменшують резистентність рослин.

Таблиця 5 Морозостійкість рослин озимої пшениці по чорному пару під час проморожування монолітів у холодильних камерах при температурі -18-19 оС залежно від обробок пестицидами у польових умовах, %

Варіанти

Впродовж зими 1986/1987 року (в середньому за 3 проморожуваннями)

Середнє за 1986-1990 рр. (в середньому за 12 проморожуваннями)

початок зими

середина зими

кінець зими

середнє

збереглось рослин

збереглось стебел

Контроль

91,3

93,8

41,7

75,6

76,5

43,8

ССС

100

100

65,0

88,3

79,2

50,1

Фоксім

100

95,7

37,5

77,7

-

-

Метафос

100

47,0

31,0

59,3

67,6

47,4

Базудін

100

92,8

33,0

75,3

73,3

46,9

Фосфамід

95,4

50,0

22,2

55,9

76,6

48,4

Фундазол

100

94,4

18,1

70,8

80,1

51,4

Байлетон

100

76,9

57,8

78,2

80,6

49,0

Тілт

90,0

100

53,6

81,2

82,9

52,3

2,4-Д

70,6

64,3

0

45,0

-

-

Діален

100

43,8

0

47,9

-

-

Перспективним напрямом підвищення морозостійкості рослин є використання кріопротекторів. Вони значною мірою можуть підвищити морозостійкість і регенераційну здатність рослин. Нами випробувано і запропоновано новий ефективний кріопротектор полімерної природи ПЕ[1-6]'М, який не поступається відомим препаратам (табл. 6). Причому, обприскування кріопротектором можна проводити навіть за декілька годин до значного зниження температури. Встановлено, що цьому препарату притаманні також рістрегулюючі властивості, здатність підвищувати різогенез; він може використовуватися за надранньої сівби ярих культур. Кріопротекторна дія препарату вірогідно пояснюється запобіганням деструкції мембран при зниженні температури через здатність підвищувати імпеданс тканин.

На формування морозостійкості рослин озимої пшениці, як було показано, впливають різні технологічні заходи і деякі з них, як нами встановлено, значною мірою зменшують здатність рослин протистояти від'ємним температурам. Також доведено, що морозостійкість індивідуально розвивається відповідно до умов середовища. Сама ж ця здатність зумовлена генетично, і первісно в потенціалі має максимальний рівень, який протягом життя під впливом негативних чинників може знижуватися. Виходячи з цього, можна дати відносно повне визначення морозостійкості рослин. Морозостійкість це генетично обумовлена, потенціальна, первісно максимально можлива здатність рослин знаходитися в гомеорезісі під впливом від'ємних температур, із неухильним зниженням потенціалу цього стану в онтогенезі залежно від кількості та якості чинників, які впливають на неї.

Таблиця 6 Морозостійкість рослин озимої пшениці по чорному пару залежно від обробки кріопротектором (у середньому за 17 проморожуваннями за 1985-1990 рр.)

Варіанти

Температура проморожування, оС

-16

-18

-20

збереглось, %

рослин

стебел

рослин

стебел

рослин

стебел

Контроль

60,0

43,9

63,2

37,4

33,7

21,7

ДМСО (стандарт)

74,6

55,8

69,9

40,9

34,3

23,1

ПЕ[1-6]'М

77,6

61,2

72,9

43,9

36,1

24,1

Ріст та розвиток рослин у весняно-літній період залежно від основних елементів технології.

В процесі зимівлі рослини більшою або меншою мірою пошкоджуються низькими температурами. Кількість відмерлої маси є одним з показників зимостійкості рослин. Як свідчать досліди, кількість відмерлої після перезимівлі вегетативної маси у рослин збільшується від пізніх (20-35 %) до ранніх (30-45 %) строків сівби, і ця закономірність мало залежить від сортових особливостей, умов перезимівлі та інших чинників.

Найкращі біометричні показники після перезимівлі мають рослини на підвищеному фоні мінерального живлення порівняно зі слабо удобреними з осені рослинами. Більшою мірою ці розбіжності проявляються за пізніх строків сівби.

Кількість надземної маси, що збереглась на початок весняної вегетації, є непрямим показником зимостійкості. Спостерігається, що за ранніх строків сівби цей показник значно менший по чорному пару (на 6-11 %), ніж після непарових попередників, і навпаки, за пізніх строків сівби по пару він найбільший (на 0-5 %). Це логічно пов'язано із взаємозв'язком між морозостійкістю і строками сівби озимої пшениці.

Розвиток рослин озимої твердої пшениці у весняно-літній період має ряд особливостей. Це, перш за все, більше пошкодження листостеблової маси порівняно з озимою м'якою пшеницею. Проте, рослини озимої твердої пшениці мають вищу регенераційну здатність, інтенсивніше утворюють нові вузлові корені, ніж озима м'яка пшениця. Так, після відновлення весняної вегетації сорти озимої м'якої пшениці Скіф'янка та Альбатрос одеський у середньому по трьох строках сівби утворювали 1,9 нових вузлових коренів, а сорти озимої твердої пшениці Алий парус та Айсберг одеський - у середньому по 2,6 нових вузлових кореня. Важливою особливістю озимої твердої пшениці є також те, що вона дуже чутлива до мінеральних добрив. Внесення збільшених доз мінеральних добрив у осінній період пригнічує ростові процеси, а у період достигання такі рослини формують краще поєднання елементів структури врожайності, тобто мають як відносно велику густоту продуктивного стеблостою, так і відносно крупний колос.

Кількість продуктивних стебел більша у рослин ранніх строків сівби по чорному пару і мало залежить від режиму живлення, а після непарових попередників, де умови живлення та зволоження значно гірші, продуктивних стебел менше, і їх кількість більше залежить від доз мінеральних добрив.

На час достигання більше рослин зберігається у посівах з найменшою нормою висіву - 3,5 млн. шт. схожого насіння на гектар, де спостерігається найбільша кількість добре розвинутих рослин, що зумовлено більшою доступністю до чинників життєзабезпечення та кращим фітосанітарним режимом. Збільшення норми висіву насіння сприяє зменшенню вирівняності рослин за габітусом у посівах.

Внесення мінеральних добрив призводить до збільшення гетерогенності посівів за габітусом рослин. Цей не вирівняний посів є наслідком інтенсивного росту надземної та підземної частин тих рослин, що здатні до більш інтенсивного росту та розвитку. До того ж, більша не вирівняність по відношенню до контролю, яка виникла внаслідок дії добрив, зумовлена збільшенням продуктивної кущистості рослин.

Найбільшу долю у посівах як озимої м'якої, так і озимої твердої пшениці мають рослини з одним продуктивним стеблом. Ця доля ще суттєвіше збільшується за зміщення строків сівби у бік пізніх (табл. 7), при цьому рослини відрізняються невеликою кущистістю.

Таблиця 7 Кількість рослин у посіві озимої пшениці з різною продуктивною кущистістю залежно від строку сівби по чорному пару в середньому за 1994, 1996, 1999 роки (типові за вологозабезпеченням), %

Строки сівби

Кількість продуктивних стебел у рослини, шт.

НІР05

0

1

2

3

4

5

6

7 і >

1994 рік

1996 рік

1999 рік

Скіф'янка

5.09

7,9

39,9

14,6

13,0

9,7

6,1

3,1

5,7

7,9

8,7

12,0

15.09

7,4

40,8

14,4

16,6

9,7

5,4

1,9

3,8

7,0

6,4

12,6

25.09

5,2

45,5

21,2

13,7

7,7

3,0

1,9

1,8

10,1

10,3

9,7

Айсберг одеський

5.09

9,1

47,3

15,9

8,2

7,6

4,8

3,0

4,1

9,6

9,6

8,9

15.09

6,4

50,3

18,1

9,6

6,9

3,7

1,2

3,8

9,6

8,2

12,3

25.09

5,0

65,4

14,2

7,6

3,7

2,1

0,7

1,3

9,4

6,9

9,7

Ефективність утворення пагонів, тобто частка повноцінних продуктивних стебел від їх загальної кількості, більша у рослин пізнього строку, а найменша - у рослин ранніх строків сівби.

В умовах північного Степу вирівняність посівів особливого значення для отримання великої урожайності не має; більш важливим показником є густота продуктивного стеблостою.

Урожайність озимої пшениці залежно від умов зволоження року і агротехнічних факторів.

Оптимальні строки сівби озимої пшениці залежать не стільки від календарних дат (у рамках біологічно обумовлених), скільки від вологозабезпеченості ґрунту. У сприятливі за гідротермічними умовами осені роки після різних попередників максимальна врожайність формується рослинами озимої пшениці за сівби у звичайні рекомендовані для даної зони строки (в умовах північного Степу це середина вересня).

В умовах несприятливого зволоження строки сівби озимої пшениці залежно від попередника повинні бути скореговані. Так, по чорному пару, коли продуктивної вологи у верхньому шарі ґрунту недостатньо і за довгостроковими метеопрогнозами не очікуються опади у післяпосівний період, найкращий результат (табл. 8) забезпечує сівба, яка проводиться на тиждень раніше за звичайні строки. Це зумовлено, з одного боку, необхідністю проходження більш тривалого осіннього періоду, оскільки дефіцит вологи затримує проходження основних процесів, зокрема поглинання елементів живлення, фотосинтез, відбувається гальмування ростових та структуроутворюючих процесів. А з іншого боку, це зумовлено можливістю більш довгого перебування насіння у ґрунті завдяки відносно м'якому фітосанітарному режиму чорного пару. В таких умовах дефіциту вологи переростання рослин не відбудеться.

Дещо інші підходи повинні бути у визначенні оптимальних строків сівби після непарових попередників. Недостатні запаси продуктивної вологи у посівному шарі ґрунту призводять до зміщення строків сівби у бік більш пізніх відносно умов з достатнім забезпеченням рослин вологою. Тобто, у даному випадку максимальна урожайність у сприятливі роки відмічається за сівби 15-25 вересня, тоді як у несприятливі роки найбільшої урожайності досягали рослини за сівби 25 вересня. Аналіз окремих років з несприятливими погодними умовами осіннього періоду показує, що чим довше були відсутні опади, тим на більш пізній строк зміщувались оптимальні строки сівби озимої пшениці. Це зумовлено різними причинами - більшими пошкодженнями насіння та рослин за довготривалого перебування у несприятливих умовах, інгібуванням життєвих процесів.

Таблиця 8 Урожайність озимої м'якої пшениці (в середньому по чотирьом сортам та двом фонам живлення) залежно від строків сівби, попередників та умов зволоження у осінній період (1982-1987 рр.), т/га

Роки (умови)

Строки сівби

23.08

01.09

07.09

15.09

25.09

05.10

Чорний пар

В середньому

3,93

4,34

4,58

4,67

4,40

3,57

Сприятливі

4,75

5,23

5,43

5,81

5,58

4,57

Несприятливі

3,10

3,44

3,73

3,53

3,22

2,57

Кукурудза на силос

В середньому

2,72

2,93

3,00

3,13

3,26

2,78

Сприятливі

3,46

3,67

3,75

4,08

4,12

3,53

Несприятливі

1,98

2,19

2,24

2,19

2,40

2,04

Озимина парова

В середньому

2,60

2,71

2,80

2,85

3,00

2,54

Сприятливі

3,19

3,31

3,35

3,54

3,72

3,19

Несприятливі

2,01

2,11

2,25

2,15

2,27

1,89

НІР05 в 1982 р. - 0,28; в 1983 р. - 0,33; в 1984 р. - 0,26; в 1985 р. - 0,21; в 1986 р. - 0,23; в 1987 р. - 0,37 т/га

Аналогічна залежність спостерігається і за сівби пшениці у більш пізні строки з іншими сортами (табл. 9). Так, восени під врожай 1995 та 1999 років опади були тільки у третій декаді серпня, а весь вересень був бездощовим з підвищеною температурою повітря. Це і зумовило низьку урожайність озимої м'якої та твердої пшениць навіть на парових площах. Однак і в цих умовах за низької забезпеченості вологою більша врожайність отримана за сівби у першій декаді, а у посушливому році - у третій декаді вересня.

Сівба під урожай 1996-1998 років проведена у вологий ґрунт. Так, у першій декаді вересня 1995 р. випало 23 мм опадів. Це забезпечило найбільшу врожайність за сівби у вологий ґрунт у першій половині вересня. Під урожай 1997 та 1998 років опади проходили з першої декади і продовжувались весь вересень. Це призвело до того, що максимальна врожайність м'якої пшениці сформувалась за сівби у другій декаді вересня. Проте, за таких обставин велика врожайність відмічається і за сівби у першій декаді вересня, а за сівби у третій декаді врожайність різко зменшується тому, що рослини в таких умовах не встигають сформуватися і ввійти в зиму достатньо розвинутими.

Результати багаторічних дослідів показують, що найбільші зміни врожайності залежно від вологозабезпеченості року спостерігаються після кращого попередника - чорного пару, а найбільша стабільність урожайності щорічно - після озимини парової.

Таблиця 9 Вплив строків сівби та погодних умов на урожайність озимої пшениці по чорному пару, т/га

Строки сівби

Сорти

1995 р. сухий

1996 р. серед-ній

1997 р. вологий

1998 р. вологий

1999 р. посуш- ливий

5.09

Скіф'янка

3,77

4,95

5,84

6,83

2,49

Дніпровська 117

4,78

4,68

6,13

6,85

2,58

Одеська 162

3,96

5,33

5,73

-

-

Альбатрос одеський

4,57

5,63

6,08

7,38

3,05

15.09

Скіф'янка

3,63

5,35

6,27

6,90

2,76

Дніпровська 117

3,82

5,47

6,56

6,73

2,95

Одеська 162

2,53

5,79

5,45

-

-

Альбатрос одеський

3,54

6,25

6,04

7,28

3,24

25.09

Скіф'янка

3,05

4,40

4,31

6,51

3,85

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены