Продуктивность озимой пшеницы на черноземе

Размещено на http://www.allbest.ru/

Озимая пшеница - одна из требовательных колосовых культур к содержанию элементов питания в почве и её водно-физическим свойствам. Для высокопродуктивных сортов озимой пшеницы наиболее благоприятными являются чернозёмные почвы, водно-физические свойства, в которых большой запас питательных веществ создают основу для получения стабильно высоких урожаев [1, 2, 10, 12].

И так, при выращивании любой сельскохозяйственной культуры определяющим фактором является урожайность, но также большое значение имеет экономическая эффективность [5, 6, 8]. Экономическая целесообразность возделывания озимой пшеницы является важным условием развития любого региона [3, 9].

Как известно, затраты возделывания этой культуры складываются из многих факторов: затраты на создание нового сорта и семеноводство [18], разработка новых технологий [4, 5, 12, 14, 19], использование минеральных удобрений [11, 12, 20, 22] и средств химической защиты растений [13, 14].

В настоящее время основной путь дальнейшего увеличения производства зерна заключается в повышении урожайности культуры и улучшения качества продукции [13, 17]. Это значит, что продуктивность земледелия находится в прямой зависимости от более полного использования плодородия почвы, ее сохранения и воспроизводства путем внесения необходимых элементов питания [1, 11, 20, 21].

Плодородие почвы - это её способность удовлетворять потребности растений в питательных элементах и воде, обеспечивать корневую систему достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятными физико-химическими параметрами для нормального роста и развития растений.

Большое внимание уделяется плодородию почв. Оно играет значительную роль в повышении урожайности и качества зерна озимой пшеницы. Однако сохранение и воспроизводство почвенного плодородия во многом зависят от взаимодействия факторов внешней среды и элементов технологии (погодные условия, система удобрений, система защиты растений, обработка почвы и др.).

Продуктивность озимой пшеницы во многом зависит от грамотного применения удобрений. При этом наибольшая доля участия в прибавке урожая принадлежит азоту, на втором месте фосфор, доля участия калия наименьшая. Эффективность удобрений зависит от доз, сроков, способов внесения, погодных условий, обеспеченности почвы элементами минерального питания и других факторов и их примечание во многом определяет качество продукции [7, 11, 12, 13, 16, 23].

Уничтожение сорной растительности в посевах озимой пшеницы также способствует повышению урожайности культуры. Эффективность применения гербицидов определяется характером засорения, сроками и способами внесения, погодными условиями, системой основной обработки почвы [15]. пшеница удобрение чернозем зерно

Исследования данной тематики проводились нами в многофакторном стационарном опыте в 2014-2016 гг. на территории учхоза «Кубань», Кубанского государственного аграрного университета.

Почвы на опытном поле представлены черноземом выщелоченным, сверхмощным легкоглинистым со средней мощностью гумусового горизонта - 147 сантиметров. Механический состав - легкоглинистый. Почвообразующими породами послужили лессовидные тяжелые суглинки с реакцией водной среды от 6,5 до 8,2. Рельеф - равнинный. Содержание гумуса в пахотном слое небольшое и колеблется от 2,5 до 2,9 %, однако, в связи с большой мощностью гумусового горизонта А + В (147 см) валовые запасы его составляют - 407 т/га, а в двухметровом слое - 457 т/га.

Центральная зона Краснодарского края, где проводились наши исследования, по температурному режиму и условиям увлажнения характеризуется умеренно - континентальным, умеренно - влажным и теплым климатом. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,0 - 10,8 ⁰С. Среднемесячная температура самого жаркого месяца - июля - составляет 22 - 24 ⁰С, а наиболее холодного месяца - января - 1,5 - 3,5 ⁰С. Продолжительность безморозного периода колеблется от 175 до 225 дней.

Неблагоприятное влияние на климат оказывают северо-восточные и восточные ветры, обуславливающие летом сухость и высокую температуру воздуха, а весной иссушение пахотного горизонта и пыльные бури. Преобладающими ветрами на территории являются восточные и западные.

В целом условия климата способствуют выращиванию многих сельскохозяйственных культур, в том числе и озимой пшеницы, получению высоких урожаев зерна хорошего качества.

Исследования проводятся в многофакторном стационарном 11-типольном зернотравянопропашном севообороте. Схема опыта представляет собой часть выборки из полной схемы многофакторного опыта (4х4х4)х3 и включает в себя следующие факторы: фактор А - плодородие почвы; фактор В - система удобрений; фактор С - система защиты растений; фактор Д - способы основной обработки почвы.

В опыте на основе существующих нормативных показателей внесением в почву удобрений изучаются четыре модели уровней плодородия почвы: А₀ - исходное (естественный фон); А₁ - среднее (200 кг/га Р₂О₅ и 200 т/га подстилочного навоза); А₂ - повышенное (дозы удваиваются); при А₃ - высокое (утраиваются) на трех фонах основной обработки почвы: безотвальной, рекомендуемой, отвальной с глубоким рыхлением и на фоне нулевой обработки почвы (прямой посев и естественный уровень почвенного плодородия).

Система защиты растений (фактор С) от сорняков, вредителей и болезней имеет 4 варианта опыта: С₀ - без средств защиты растений; С₁ - биологическая система защиты растений от вредителей и болезней; С₂ химическая система защиты растений с помощью гербицидов только от сорняков, С₃ - химическая система защиты растений от сорняков, вредителей и болезней с помощью пестицидов и гербицидов.

В связи с изучением нескольких факторов в схеме опыта принята специальная индексация вариантов, где первая цифра - уровень плодородия, вторая - система удобрения, третья - система защиты растений. Базовые технологии возделывания условно обозначаются: 000 - экстенсивная; 111 - беспестицидная; 222 - экологически допустимая; 333 - интенсивная.

Общая площадь делянки - 4,2 м х 25 м = 105 м², учетная - 2,0 м х 17 м = 34 м². Повторность опыта - трехкратная. Предшественник - подсолнечник.

В качестве контроля в схеме опыта служил вариант 000 на фоне рекомендуемой основной обработки почвы.

В опыте - исследования проводились на фоне рекомендуемой основной обработки почвы, которая состояла из лущения на глубину 10-12 см дисковером фирмы Кун и вспашки на глубину 20-22 см агрегатом МТЗ-1221+ПО 4-35 Кун-Мультимастер.

В опыте возделывался сорт озимой пшеницы Антонина.

Под основную обработку почвы вручную вносили минеральные удобрения - нитроаммофоска и аммофос, с последующей заделкой их в почву дисковой бороной в следующих нормах: В₁ - N₇₀Р₄₅К₃₀; В₂ - N₁₄₀Р₉₀К₆₀; В₃ - N₂₈₀Р₁₈₀К₁₂₀.

Перед посевом проводилась культивация на глубину 5-6 см агрегатом МТЗ-1221+КПС-4,2+БЗСС-1,0.

Посев проводился протравленными семенами (Селест Топ - 10 л/т) в оптимальный для центральной зоны Краснодарского края срок: в 2014 году - 8 октября, в 2015 году - 6 октября сеялкой Great Plains 151C. Норму высева семян 5,0 млн. всхожих семян на 1 га, глубина заделки семян - 5-6 см. После посева почва прикатывалась кольчато-шпоровыми катками ЗККШ-6А.

В начале марта в фазу весеннего кущения проводили подкормку аммиачной селитрой из расчета: В₁ - N₃₀; В₂ - N₆₀; В₃ - N₁₂₀ кг д.в. на 1 га.

На вариантах с применением химической системы защиты растений (С₂ и С₃) в конце фазы весеннего кущения проводили химическую прополку гербицидом Секатор Турбо в дозе 75 мл/га, с расходом рабочего раствора 200 л/га агрегатом МТЗ-80+ОН-600 (RAU).

Для повышения качества зерна посевы озимой пшеницы проводили подкормку на качество зерна в фазу формирования зерновки мочевиной в дозе N₃₀ на всех вариантах, где предусмотрено внесение удобрений.

Защита растений строилась с учетом экономического порога вредоносности вредных организмов и болезней.

Основным показателем, определяющим уровень урожайности расте-ний и в том числе озимой пшеницы, является индивидуальная продуктивность растений, а также элементы ее структуры.

При изучении структуры урожая в связи с условиями возделывания можно выявить слабые стороны в использовании систем агротехнических мероприятий, с тем, чтобы постоянно совершенствовать их, в наибольшей мере используя природные условия и технологии выращивания для получения высокого урожая, придавая ему нужную структуру.

Для колосовых основными элементами урожая являются: густота продуктивного стеблестоя, озерненность колоса и масса 1000 зерен. Каждый из этих элементов урожая под воздействием условий среды может изменяться в большую или меньшую сторону, что влечет за собой увеличение или снижение урожая.

В среднем за два года исследований количество продуктивных стеблей при рекомендуемой обработки почвы по вариантам опыта колебалась от 427 до 528 шт./м². Использование высокого уровня плодородия почвы, применение высокой дозы удобрений и интегрированной системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней (вариант 333) способствовал увеличению густоты продуктивного стеблестоя и составил 528 шт./м², что больше контроля на 101 шт./м² (19,1 %).

Внесение минимальной дозы удобрений на фоне среднего и повышенного уровня плодородия почвы на вариантах 111 и 222 способствовало увеличению данного показателя на 33 - 88 шт./м² (7,2 - 17,1 %), по сравнению с контролем.

Высота растений озимой пшеницы при интенсификации агротехнологий от 000 до 333 увеличивала данный показатель на 6,4-9,3 см (7,5 - 10,5 %).

Длина колоса, количество колосков в колосе и масса зерна с одного колоса, также оказывают большое влияние на увеличение урожая озимой пшеницы.

По данным нашего опыта, длина колоса озимой пшеницы колебалась по вариантам опыта от 9,9 до 11,3 см. Наименьшим данный показатель (9,9 см) был при экстенсивной технологии выращивания. Интенсификация технологии выращивания культуры способствовала увеличению длины колоса на вариантах от 222 (экологически допустимая технология) до 333 (интенсивная технология) соответственно на 11,6 % и 12,4 %, по сравнению с контролем.

Последовательное повышение доз удобрений и уровня почвенного плодородия способствовало увеличению количества колосков в колосе. В фазе полной спелости зерна общее и продуктивное количество колосков в колосе при различных технологиях выращивания озимой пшеницы было различным. При исходном плодородии почвы общее количество колосков в колосе составляло 16,5 шт., в сравнении с другими вариантами опыта этот показатель в среднем был меньше на 7,2 шт. (30,9 %).

Масса 1000 зерен озимой пшеницы также изменялась в зависимости от изучаемых технологий выращивания и колебалась от 44,4 до 47,2 г, достигая максимальных значений при интенсивной технологии выращивания (333), разница с контролем составляла 2,8 г (5,9 %).

Масса зерна с одного колоса, по нашим данным колебалась по вариантам опыта от 1,37 до 1,68 г. В среднем по вариантам опыта разница по этому показателю составила 0,22 г (13,8 %), по сравнению с контролем. Улучшение условий питания озимой пшеницы приводило к увеличению этого показателя. Наибольшим он отмечен при интенсивной технологии и превышал контроль на 0,31 г или 18,5 %.

Таким образом, можно сделать вывод, что различные технологии выращивания озимой пшеницы оказывали различное влияние на элементы структуры урожая. Последовательное увеличение почвенного плодородия, доз удобрений, применение средств защиты растений от сорняков, вредителей и болезней способствуют увеличению данных. Практически все элементы структуры урожая наибольшими были при интенсивной технологии.

Урожайность озимой пшеницы находится в прямой зависимости от факторов жизни растения, которые по своей роли равнозначны и незаменимы. Под факторами жизни растения понимаются условия внешней среды, складывающиеся в течение вегетационного периода. Только полное обеспечение питанием, водой и светом дает возможность получать высокие урожаи.

В результате исследований в среднем за 2015-2016 гг. колебания урожайности зерна озимой пшеницы по вариантам опыта составляли 59,7 - 81,8 ц с га, разница составила 22,1 ц/га или 37 %.

Последовательное повышение уровня почвенного плодородия и доз удобрений приводило к увеличению урожая зерна озимой пшеницы. Так, при среднем уровне почвенного плодородия, применении биозащиты от болезней и вредителей и минимальной дозе удобрений (111-беспестицидная технология) получена прибавка урожая 16,2 ц/га (27 %), по сравнению с контролем. При повышении уровня плодородия почвы, применении средней дозы удобрений и химической системы защиты растений от сорняков (222-экологически допустимая технология) эта разница составила 22,1 ц/га (37 %). Внесение в три раза большего количества удобрений на фоне высокого плодородия почвы и применения интегрированной системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней (333-интенсивная технология) способствовало получению прибавки урожая зерна в 22,0 ц/га (37 %).

По результатам двухфакторного дисперсионного анализа установлено, что интенсификация технологии выращивания на рекомендуемой обработки почвы способствовала получению достоверной прибавки урожая зерна озимой пшеницы на всех вариантах опыта.

Таким образом, на формирование урожая зерна озимой пшеницы оказали влияние изучаемые агротехнологии. Имеющиеся данные позволяют судить о том, что наибольшую прибавку урожая, по сравнению с контролем, отмечены на вариантах 222-экологически допустимая технология и 333 - интенсивная технология. Интенсификация приемов выращивания озимой пшеницы существенно и достоверно влияет на урожайность зерна данной культуры.

Литература

1. Баршадская С.И. Урожайность и качество зерна различных сортов озимой пшеницы в зависимости от предшественника, удобрений и других приемов выращивания / С.И. Баршадская, Н.Н. Нещадим, А.А. Квашин // Политематический сетевой журнал: Кубанского государственного аграрного университета, - 2016. - №120. - С. 1305 - 1321.

2. Василько В.П. Плодородие орошаемых и гидроморфных пахотных земель Северного Кавказа и путь его оптимизации: учебное пособие / В.П. Василько, В.Н. Герасименко, Н.Н. Нещадим// Краснодар, 2010. - 118 с.

3. Горпинченко К.Н. Эффективность производства зерна в Краснодарском крае / К.Н. Горпинченко // АПК: Экономика, управление. - 2007. - №10. - С. 65 - 66.

4. Горпинченко К.Н. Оценка эффективности и применения перспективных технологий выращивания зерна озимой пшеницы [Электронный ресурс] / К.Н. Горпинченко // Политематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2007. - №34 (10). - С. 102 - 108. - Режим доступа: http: // ej.kubagro.ru/2007/10/pdf/13.pdf.

5. Горпинченко К.Н. Экономическая эффективность применения перспективных агрегатов / К.Н. Горпинченко // Экономика сельского хозяйства России. - 2007. - №10. - С. 31 - 32.

6. Горпинченко К.Н. Экономическая оценка и обоснование направлений снижения ресурсоемкости производства зерна озимой пшеницы: Автореф. … канд. эк. наук / К.Н. Горпинченко. - Краснодар, 2008.

7. Горпинченко К.Н. Экономическая эффективность производства и качества зерна в зависимости от приемов выращивания и технологий / К.Н. Горпинченко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2008. - №10. - С. 52 - 57.

8. Горпинченко К.Н. Технологический фактор научно-технического прогресса зернового производства / К.Н. Горпинченко // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2013. - №6 (116). - С. 171 - 173.

9. Горпинченко К.Н. Особенности прогнозирования производства зерна / К.Н. Горпинченко // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. - 2012. - №4. - С. 46 - 49.

10. Квашин А.А. Плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность сельскохозяйственных культур / А.А. Квашин, С.И. Баршадская, Ф.И. Дерека // Плодородие. - №2. - 2011. - С. 36 - 39.

11. Коробко А.Н. Система земледелия Краснодарского края на аэроландшафтной основе / А.В. Коробко, С.Ю. Орленко, А.И. Трубилин, Н.Н. Нещадим и др.// Краснодар, 2015. - 352 с.

12. Малюга Н.Г. Влияние приемов выращивания на содержание основных элементов питания, тяжелых металлов в почве и урожайность зерна озимой пшеницы в центральной зоне Краснодарского края / Н.Г. Малюга, Н.Н. Нещадим, С.В. Гаркуша, Г.Ф. Петрик// Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2012. - №35. - С. 135 - 142.

13. Нещадим Н.Н. Современные проблемы качества зерна / Н.Н. Нещадим, К.Н. Горпинченко, А.А. Квашин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - №35. - С. 338 - 342.

14. Нещадим Н.Н. Предшественник и урожайность различных сортов озимой пшеницы / Н.Н. Нещадим, А.А. Квашин, С.И. Баршадская, К.Н. Горпинченко // Актуальные вопросы научных исследований : материалы V Международной научно-практической конференции. - Иваново. - 2016. - С. 20 - 23.

15. Нещадим Н.Н. Гербология и особенности применения гербицидов на сельскохозяйственных культурах в интегрированных системах защиты / Н.Н. Нещадим, Л.Г. Мордалева, И.В. Бедловская, Н.Н. Дмитриенко // Краснодар. - 2014. - 179 с.

16. Прудников А.Г. Формирование затрат на создание нового сорта (гибрида) зерновых культур / А.Г. Прудников, К.Н. Горпинченко // В мире научных открытий. - 2013. - №8.1 (44). - С. 293 - 305.

17. Прудников А.Г. Современные проблемы качества зерна / А.Г. Прудников, К.Н. Горпинченко, А.А. Квашин // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2012. - №83. - С. 747 - 770.

18. Прудников А.Г. Совершенствование системы семеноводства зерновых культур в Краснодарском крае [Электронный ресурс] / А.Г. Прудников, К.Н. Горпинченко // Политематический сетевой журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2016. - №115. - С. 894 - 907. - Режим доступа: http: // ej.kubagro.ru/2016/01/pdf/56.pdf.

19. Скоробогатова А.С. Урожайность озимой пшеницы сорта Антонина в зависимости от плодородия почвы, способов основной обработки почвы/ А.С. Скоробогатова // ФГБОУ ВО КубГАУ. - 2016. - С. 700 - 701

20. Шеуджен А.Х. Органическое вещество почвы и его экологические функции / А.Х. Шеуджен, Н.Н. Нещадим, Л.М. Онищенко // Краснодар, 2011. - 113 с.

21. Штомпель Ю.А. Оценка качества почв, пути воспроизводства плодородия их и рационального использования: учебник / Ю.А. Штомпель, Н.Н. Нещадим, И.А. Лебедовский // Краснодар, 2009. - 315 с.

22. Filgueiras A.V. Chemical scquential axtraction for metal partitioning in envizonmental soil samples / A.V. Filgueiras, C. Benolicho U I. Environ. Monit. - 2002. - v. 4. - P. 823 - 857.

23. Soon J.RK. Eight years of crop rotation and tillage effects on crop production and production and N - fertilleser use / J.K. Soon, Y.W. Clayton // Can.J.Soil Sci. 2002. - v.82, №2/ - р. 165 - 172.

Размещено на Allbest.ru