Метеорологические условия формирования урожайности пайзы при различных сроках посева

Размещено на http://www.allbest.ru/

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ ПАЙЗЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СРОКАХ ПОСЕВА

О.С. КОРЗУН, С.В. ИСАЕВ

Аннотация

В статье исследованы агрометеорологические аспекты формирования урожайности зеленой массы пайзы за счет подбора оптимальных параметров использования сроков посева. Проводилось изучение влияния особенностей температурного режима и условий влагообеспеченности, складывающихся в период вегетации пайзы при различных сроках посева, на урожайность зеленой массы культуры. Установлено, что оптимизация сроков посева пайзы способствовала повышению урожайности ее зеленой массы в среднем на 8,8%. Доказано, что посев пайзы во второй декаде мая создавал условия для формирования наибольшего сбора сухого вещества зеленой массы с 1 га (70,6-90,2 ц). При посеве в третьей декаде мая выход сухого вещества с 1 га снижался в среднем на 22,6%.

The article examines agro-meteorological aspects of formation of millet green mass productivity due to the choice of optimal sowing terms. We have studied the influence of peculiarities of temperature and moisture conditions during millet vegetation at different sowing terms on green mass productivity. We have established that optimization of millet sowing terms helped to increase productivity of its green mass on average by 8.8%. We have proven that the sowing of millet in the second ten-day period of May provided conditions for the formation of the biggest yield of dry matter in green mass per 1 hectare (7.06-9.02 t). Sowing in the third ten-day period of May decreased the output of dry matter per 1 hectare on average by 22.6%.

Введение

Актуальной проблемой кормопроизводства является расширение ассортимента кормовых культур за счет правильного подбора видов, обладающих коротким периодом вегетации и ценными морфологическими свойствами растений. К ним относится такая просовидная культура, как пайза.

Выбор оптимальных сроков посева является важным фактором повышения урожайности пайзы и во многом определяется метеорологическими условиями вегетационных периодов. Помимо этого, сроки посева пайзы зависят и от способов ее хозяйственного использования. Поэтому изучение зависимости роста, развития растений, урожайности зеленой массы пайзы, содержания и сбора ее сухого вещества от сроков посева при определенных метеорологических условиях в годы проведения исследований представляет научный интерес и является целью настоящих исследований.

Анализ источников. Пайза обладает высоким потенциалом урожайности зеленой массы - 350-400 ц/га, по данным Приморского СХИ, и до 760 ц/га, согласно сведениям Гомельской ГОСС, - характеризуется высокой биологической пластичностью и адаптивностью, рационально использует агроклиматические условия зоны возделывания [1, с. 300; 6, с. 183]. Культура заслуживает серьезного внимания и в связи с тем, что обеспечивает высокую урожайность в экстремальных засушливых условиях, что актуально в последние годы в связи с участившимися засухами, особенно на легких по гранулометрическому составу почвах [7, с. 136].

В Республике Беларусь с 2005 г. начато изучение пайзы в Государственном сортоиспытании РБ, а с 2008 г. районирован российско-белорусский сорт Удалая 2 [1, с. 300]. По сравнению с другими кормовыми культурами семейства злаковых пайза содержит больше переваримого протеина на 1 к.ед. (85 г), в то время как у кукурузы этот показатель не превышает 70 г [2, с. 5]. Рост и развитие растений пайзы, продолжительность межфазных периодов и вегетационного периода в целом можно регулировать путем изменения сроков посева. Согласно результатам наблюдений Н.П. Босого (1991 г.) за ростом и развитием пайзы, при ранних сроках посева (10-15 мая) из-за более низких температур период от посева до всходов бывает более продолжительным по сравнению с посевом в 3-ей декаде мая и начале июня.

В различных почвенно-климатических условиях получены следующие результаты по влиянию сроков посева на урожайность зеленой массы пайзы. В Северной лесостепной зоне Кузнецкой области оптимальный срок посева пайзы на зеленую массу - 3-я декада мая [3, с. 17]. В условиях Барабы на средних солонцах (Новосибирская область) наименьший выход сухого вещества отмечен при более поздних сроках посева, поэтому сеять пайзу желательно в третьей декаде мая [4, с. 3]. Наблюдения, проводимые в Амурской области, показали, что при посеве во второй декаде мая зеленая масса пайзы по сбору кормовых единиц и переваримого протеина превосходила зеленую массу, полученную при последующих сроках посева [10, с. 73].

В агроклиматических условиях Гродненской области соответствующие исследования с данной культурой не проводились. Этим вызвана необходимость изучения влияния метеорологических условий в годы проведения исследований на рост, развитие и урожайность зеленой массы пайзы при различных сроках посева.

Методы исследования. Полевые опыты закладывали в 2008-2010 гг. в СХКП «Путришки» на опытном поле УО ГГАУ и в филиал «Поречанка» ОАО «Гродненский мясокомбинат» Гродненского района на дерново-подзолистой супесчаной почве, подстилаемой с глубины 0,7 м моренным суглинком с рН 5,9-6,5, содержанием гумуса - 1,8-1,9%, Р₂О₅ - 215-230 и К₂О - 195-212 мг/кг почвы. Предшественник пайзы сорта Удалая 2 - яровой ячмень. Минеральные удобрения вносили в дозах N₆₀P₄₀К₈₀. Способ посева сплошной рядовой, с нормой высева 3 млн. всхожих семян на 1 га. Сроки посева - вторая и третья декады мая с интервалами в 10 дней. В фазу кущения вносили гербицид приму (0,5 л/га). Уборку зеленой массы и учет ее урожайности производили путем скашивания в начале фазы выметывания метелки растений.

Повторность опыта четырехкратная, учетная площадь делянки 57 м².

Методики проведения наблюдений и учетов общепринятые для зерновых злаковых культур. Для оценки продукционного процесса растений использовали следующие показатели: сроки наступления фенологических фаз, полевую всхожесть, динамику линейного роста, площадь листьев и фотосинтетический потенциал.

Учет урожайности зеленой массы производили путем ее взвешивания с 1 м² посева в 4-кратной повторности. Содержание сухого вещества в зеленой массе определяли методом высушивания в начале фазы выметывания метелки растений.

Статистическая обработка результатов исследований была проведена с использованием программ корреляционно-регрессионного анализа.

Для характеристики метеорологических условий в вегетационные периоды использовали значения гидротермического коэффициента (ГТК), который выражает отношение количества выпавших осадков к сумме активных температур (табл. 1).

пайза урожайность посев влагообеспеченность

Таблица 1. Гидротермический коэффициент вегетационных периодов пайзы на зеленую массу.

Гидротермический коэффициент в 2009 г. превышал среднемноголетнее значение и составил 2,2, что свидетельствует об условиях избыточного увлажнения в течение вегетационного периода. Сумма активных температур в 2008 г. оказалась наиболее приближенной к среднемноголетним данным. В 2009 г. зарегистрировано более высокое ее значение при обильном выпадении осадков в июне и июле, тогда как в предыдущем году аналогичные условия были отмечены в мае, июле и сентябре. Метеорологические условия в период с мая по июль 2010 г. были в целом благоприятны для роста и развития растений (значение гидротермического коэффициента составило 1,1, сумма активных температур - 1638^оС, сумма осадков за период со среднесуточными температурами более 10 ^оС - 181 мм).

Таким образом, сумма активных температур в годы проведения исследований соответствовала требуемым 2200-2500^оС для роста и развития пайзы как культуры умеренного пояса [6, с. 183], а неравномерное выпадение осадков оказало влияние на продолжительность вегетационных периодов и в конечном счете на урожайность пайзы при различных сроках посева.

Основная часть

В системе мероприятий, направленных на формирование урожайности изучаемой культуры, немаловажное место принадлежит изучению агрометеорологических условий, способствующих повышению полевой всхожести семян. В наших исследованиях значения полевой всхожести семян пайзы колебались в пределах 64,4-78,1% (табл. 2).

Таблица 2. Продолжительность межфазных периодов роста и развития растений пайзы при различных сроках Посева.

Примечание: полевая всхожесть в среднем за 2008-2010 гг.

В 2008 г. наибольшие значения данного показателя были получены при первом сроке посева. При посеве в более поздний срок отмечено снижение полевой всхожести на 1,0%, что, возможно, было связано с недостатком влаги в почве и пониженными температурами воздуха в третьей декаде мая (температура воздуха была на 2,1^оС ниже среднемноголетней). В 2009 г. при втором сроке посева появление всходов также задерживалось из-за похолодания в первой декаде июня. В этом году при втором сроке посева полевая всхожесть снижалась до 66,1%, а более высоким значением этого показателя (70%) отличались растения на делянках первого срока посева. В 2010 г. преимущество по полевой всхожести было у растений, полученных при посеве во второй срок (на 11,7%).

Наблюдения показали, что продолжительность периода всходы - выметывание метелки уменьшалась при втором сроке посева по сравнению с первым. Данное явление имело место и в отношении длины межфазных периодов всходы - кущение и кущение - выход в трубку. Так, от появления всходов до выхода в трубку растениям второго срока посева понадобилось на 1-6 дней меньше, чем растениям, посев которых был произведен на 10 дней раньше. Похолодание во второй половине мая 2008 г. отодвинуло время наступления фазы кущения на более позднее при обоих сроках посева по сравнению с 2009 г. Переход к фазам выхода в трубку и выметывания метелки сопровождался ростом суммы активных температур, причем наибольшие ее значения в период всходы - выметывание метелки в оба года исследований были при посеве во второй срок (721-741^оС). В 2010 г. период от выхода в трубку до выметывания метелки растений проходил в условиях повышенных температур воздуха и недостатка влаги. К завершению фазы выметывания метелки растений пайзы сумма активных температур составила 742-763^оС.

По данным С.В. Кравцова и др. (2009 г.), благодаря существенной продолжительности межфазного периода всходы - выметывание метелки урожайность зеленой массы пайзы в южной зоне республики по сравнению с просом возрастает в 1,2-1,5 раза. В наших опытах при первом сроке посева длительность периода от всходов до выметывания метелки растений была большей, чем при втором, и составила 43-45 дней.

Согласно данным табл. 3, в условиях Гродненской области посев пайзы в первый срок обеспечил самую высокую урожайность зеленой массы, несмотря на отличия по годам.

Таблица 3. Урожайность зеленой массы пайзы в зависимости от сроков посева, ц/га.

Если в 2008 г. снижение данного показателя при втором сроке посева по сравнению с первым достигало 9,9%, то в 2010 г. оно не превышало 7,7%.

По содержанию и сбору сухого вещества с 1 га преимущество также было за посевом в первый срок (в среднем за три года прибавки составили 3,4 и 22,6% соответственно).

В исследованиях с пайзой определенный интерес представляет изучение взаимосвязи между урожайностью зеленой массы пайзы и количеством осадков за периоды ее вегетации, результаты которого представлены в табл. 4.

Таблица 4. Результаты корреляционно-регрессионного анализа зависимости между урожайностью сухого вещества зеленой массы пайзы и количеством осадков за вегетационный период (среднее за 2008-2010 гг.).

Корреляционный анализ влияния метеорологических факторов на урожайность сухого вещества зеленой массы пайзы при различных сроках посева показал, что выход ее с 1 га определялся суммой среднесуточных температур воздуха на 43% при первом и в меньшей степени (29%) при втором сроках посева (табл. 5).

Таблица 5. Взаимосвязь урожайности сухого вещества зеленой массы пайзы с метерологическими факторами при различных сроках посева (среднее за 2008-2010 гг.).

При первом сроке посева между количеством осадков, выпавших до фазы выметывания метелки растений, и урожайностью сухого вещества зеленой массы пайзы наблюдалась сильная отрицательная зависимость, характеризующаяся коэффициентом корреляции -0,94. При посеве в более поздний срок зависимость выхода сухого вещества зеленой массы с 1 га от суммы осадков за период с мая по июль еще больше возрастала, а степень сопряженности одной переменной от другой достигала 94%. Коэффициенты корреляции между этими показателями свидетельствовали о средней прямой связи и равнялись соответственно 0,66 и 0,54. Повышение суммы среднесуточных температур воздуха за вегетационный период на 1^оС способствовало росту урожайности сухого вещества зеленой массы пайзы на 7,8-8,7 ц/ га.

Сбор сухого вещества зеленой массы пайзы с 1 га в зависимости от гидротермического коэффициента изменялся следующим образом. При увеличении ГТК на 1 ед. в период от появления всходов до выметывания метелки растений урожайность сухого вещества зеленой массы снижалась на 0,06-0,07 ц/ га. Установлено, что зависимость данного показателя от гидротермического коэффициента ненамного выше (r = -0,98-0,99), чем от суммы осадков (r = - 0,94-0,97). Полученные данные свидетельствуют о том, что избыток влаги и дефицит тепла ограничивают урожайность сухого вещества зеленой массы пайзы. В различные годы исследований растения пайзы формировали неодинаковую по величине высоту растений, что также объясняется действием различных метеорологических условий (рис. 1).

Рис. 1. Динамика линейного роста пайзы при различных сроках посева (среднее за 2008-2010 гг.).

Посев в первый срок обеспечивал максимальные значения высоты растений во все годы исследований. По нашим данным, растения, полученные при более позднем сроке посева, отставали по высоте от растений, высеянных в более ранний срок, на 7-17 см во все фазы роста и развития растений.

Исследованиями доказана статистическая достоверность взаимосвязи между метеорологическими факторами и высотой растений при различных сроках посева (табл. 6).

Таблица 6. Корреляционная зависимость между метеорологическими факторами и высотой растений пайзы в фазу полного выметывания метелки.

Отмечена достаточно высокая отрицательная корреляционная зависимость (r = -0,98 -0,97) между высотой растений и суммой осадков и средняя положительная между высотой растений и суммой среднесуточных температур воздуха в период всходы - выметывание метелки (r = 0,51-0,55). Отрицательная сильная зависимость была между высотой растений и значениями гидротермического коэффициента.

Площадь листьев растений пайзы в целом соответствовала показателям хорошо развитых посевов зерновых злаковых культур и достигала максимальных значений (36,8-46,4 тыс. м²/га) в лучшем по теплообеспеченности 2010 г. (рис. 2).

Рис. 2. Динамика формирования листовой поверхности пайзы при различных сроках посева (среднее за 2008-2010 гг.).

В начале фазы выметывания метелки растений при втором сроке посева была сформирована площадь листьев на 10,2-16,7% меньше, чем при первом. В фазу полного выметывания метелки это снижение составило 9,6-14,7%. В среднем за три года разница между сроками посева по данному показателю колебалась в пределах 12,-913,5%. Согласно данным Н.Н. Семененко (2009 г.), развитие листовой поверхности растений зерновых злаковых культур имеет сильную зависимость от состояния водного и температурного режимов в период их формирования (r² = 0,7-0,99). В наших исследованиях корреляционная зависимость между суммой осадков и площадью листьев растений пайзы изменялась в пределах от -0,91 при первом сроке посева до -0,71 при втором.

Таблица 7. Корреляционная зависимость между метеорологическими факторами и площадью листьев растений пайзы в фазу полного выметывания метелки.

Взаимосвязь площади листьев растений пайзы с суммой активных температур была высокой положительной и составила при первом и втором сроках посева r = 0,73 и 0,91 соответственно. Зависимость как суммы осадков, так и гидротермического коэффициента от изучаемого фитометрического показателя при втором сроке посева была меньше (51 и 70%), чем при первом (84 и 95%) и носила в сильной степени выраженный обратный характер (соответственно -0,91 -0,97 и -0,71 -0,84). Таким образом, увеличение количества осадков в период от фазы всходов до выметывания метелки растений отрицательно влияло на данный показатель их фотосинтетической деятельности в большей степени при первом сроке посева, тогда как при обоих сроках посева рост суммы активных температур за указанный период позитивно сказывался на величине площади листьев растений пайзы.

Заключение

При переносе срока посева пайзы со второй на третью декаду мая продолжительность периода «всходы - выметывание метелки» при увеличении суммы активных температур воздуха за этот период сокращалась на 2-3 суток.

Доказано, что лимитирующим фактором стабильного получения высокой урожайности сухого вещества зеленой массы пайзы явились неблагоприятные температурные условия. Коэффициенты корреляции между этими показателями свидетельствовали о средней прямой связи и равнялись соответственно при первом и втором сроках посева 0,66 и 0,54. Корреляционная зависимость между суммой осадков, а также гидротермическим коэффициентом и выходом сухого вещества зеленой массы с 1 га в агроклиматических условиях Гродненской области характеризовалась как сильная отрицательная (r = -0,94 -0,99) и усиливалась при более поздних сроках посева. Таким образом, избыток влаги и дефицит тепла ограничивали урожайность сухого вещества зеленой массы пайзы.

Более благоприятный гидротермический режим при первом сроке посева оказывал положительное влияние на урожайность зеленой массы культуры. Агрометеорологически оправданным сроком посева пайзы на зеленую массу в годы проведения исследований явился посев в первый срок, при котором прибавки содержания и сбора сухого вещества с 1 га в среднем за три года составили 3,4 и 22,6% соответственно.

Литература

1. Анохина, Т.А. Возделывание пайзы в Беларуси / Т.А. Анохина, Р.М. Кадыров, С.В. Кравцов // Современные ресурсосберегающие технологии производства растениеводческой продукции в Беларуси: сб. науч. мат. РУП «НПЦ НАНБ по земледелию». Минск: ИВЦ Минфина, 2007. С. 300-303.

2. Башинская, О.С. Продуктивность пайзы в зависимости от основных элементов технологии возделывания на черноземах Саратовского Правобережья: автореф. дисс. … канд. с.- х. наук / О.С. Башинская. Саратов, 2007. 24 с.

3. Босый, Н.П. Особенности роста и развития пайзы на солонцах Барабы / Н.П. Босый // Производство кормов на мелиорируемых природных угодьях Сибири / Н.П. Босый. Новосибирск, 1991. С. 17-20.

4. Боярский, А.В. Разработка технологических приемов возделывания пайзы на зеленую массу в северной лесостепи Кузнецкой котловины: автореф. дисс. … канд. с.-х. наук / А.В. Боярский. Новосибирск, 2002. 14 с.

5. Корзун, О.С. Обоснование агроклиматических условий возделывания суданской травы и пайзы в Беларуси / О.С. Корзун // Сельское хозяйство - проблемы и перспективы: сб. науч. тр. УО ГГАУ; редкол.: В.К. Пестис [и др.]. Гродно: Изд-во УО ГГАУ, Т. 1. 2009.

6. Кузютина, Л.И. Биологические особенности и продуктивность ежовника хлебного (пайзы) в условиях Пензенской области / Л.И. Кузютина // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: материалы IV Международного симпозиума. М., 2001. Т. 2. С. 183-185.

7. Кулаковская, Т.В. Расширение ассортимента возделываемых культур - один из способов интенсификации кормопроизводства / Т. В. Кулаковская [и др.] // Стратегия и тактика экономически целесообразной интенсификации земледелия: материалы МНПК / п/р. М.А. Кадырова . Минск: УП «ИВЦ Минфина», 2004. Т.1: Земледелие и растениеводство. С. 136-139.

8. Кравцов, С.В., Оценка пригодности возделывания зернокормовых культур на зерно и зеленую массу в Гомельской области по межфазным периодам роста и развития / С.В. Кравцов, Р.М. Кадыров, Т.А. Анохина // Земледелие и селекция в Беларуси: сб. науч. тр. РУП «НПЦНАНБ по земледелию». Минск, 2009. Вып. 45. С. 302-309.

9. Семененко, Н.Н. Оптимизация продукционного процесса - важнейшее условие формирования стабильной высокой урожайности зерновых культур / Н.Н. Семененко // Земляробства i ахова раслiн. 2009. №4. С. 5-10.

10. Слободянник, Т.М. Пайза - высокопродуктивная культура / Т.М. Слободянник, В.М. Саяпина // Технологии возделывания и переработки полевых культур в Приамурье / Т.М. Слободянник, В.М. Саяпина. Благовещенск, 1999. С. 73-77.

11. Чирко, Е.М. Оптимизация основных агроприемов возделывания проса на зерно в Юго-Западном регионе Беларуси: автореф. … канд. с.-х. наук / Е.М. Чирко; Жодино. 2006. 20 с.

Размещено на Allbest.ru