Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Совершенствование приемов формирования высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала

Совершенствование приемов формирования высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала

Повышение устойчивости и продуктивности агроценозов озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала. Управление зимостойкостью и сохранностью растений к уборке путем изменения сроков посева и норм высева семян. Режимы минерального питания озимой пшеницы.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 29.01.2018
Размер файла 282,6 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/

На правах рукописи

Совершенствование приемов формирования высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала

06.01.09 растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Гулянов Юрий Александрович

Оренбург 2007

Работа выполнена на кафедре растениеводства и кормопроизводства ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Громов Александр Андреевич

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Часовских Николай Павлович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Зудилин Сергей Николаевич

доктор сельскохозяйственных наук Казарин Владимир Федорович

Ведущая организация: ГНУ Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н.М. Тулайкова

Защита состоится «12» октября 2007 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.051.04 при ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу: 460795 ГСП, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «____» _______________ 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор А.А. Громов

пшеница озимый продуктивность сохранность

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В степной зоне Южного Урала целесообразно увеличение посевных площадей под озимой пшеницей, часто превосходящей по своим потенциальным возможностям и их реализации пшеницу яровую. Возделывание озимой пшеницы в этом регионе придает стабильность зерновому хозяйству, особенно в засушливые годы, когда биопродуктивность яровых хлебов значительно снижается.

Однако наряду с определенными преимуществами, заложенными в биологию озимой пшеницы, есть факторы, существенно снижающие ее продуктивность или ухудшающие качество зерна.

Одним из факторов, сдерживающим стабильное производство высококачественного зерна озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала, является недостаточно активная разработка адаптивных элементов технологии ее возде-лывания применительно к современным почвенно-климатическим ресурсам, среди которых, в связи с усилением аридности климата, особую важность приобретают сроки посева и нормы высева семян адаптивных сортов, режимы минерального питания и использования микроэлементов, регуляторов роста растений и жидких удобрительно-стимулирующих составов (ЖУСС), во многом определяющие величину и стабильность урожаев.

Научно-обоснованное внедрение этих технологических приемов в производство, позволяющих эффективно управлять формированием устойчивых агроценозов озимой пшеницы, может стать важной составной частью комплекса мер по рациональному использованию, охране и воспроизводству природных ресурсов.

Применение усовершенствованных на основе экспериментальных данных технологий, как показала производственная проверка, существенно повышает эффективность использования биологического потенциала продуктивности и улучшает качество зерна озимой пшеницы. В этом заключается актуальность материалов, представленных в диссертационной работе.

Цель и задачи исследований. Основная цель наших исследований заключалась в обосновании приемов повышения устойчивости и продуктивности агроценозов озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала и разработке адаптивных технологий ее возделывания, рассчитанных на реализацию климатически обеспеченных урожаев высококачественного зерна.

Для достижения поставленной цели нами решались следующие задачи:

- обобщить результаты научных исследований и практической опыт по технологиям возделывания озимой пшеницы в степной зоне Южно-Уральского региона РФ;

- провести сельскохозяйственную оценку климата по обеспечению высоких урожаев качественного зерна озимой пшеницы;

- определить возможность управления зимостойкостью и сохранностью растений к уборке путем изменения сроков посева и норм высева семян; установить оптимальную структуру продуктивного стеблестоя, позволяющую наиболее полно реализовывать биологический потенциал продуктивности;

- изучить режимы минерального питания озимой пшеницы и апробировать экологически целесообразные нормы минеральных удобрений, рассчитанные на обеспеченную ресурсами влаги урожайность, определить химический состав растений и уточнить особенности потребления и вынос элементов минерального питания;

- определить влияние отдельных микроэлементов и регуляторов роста растений при регулируемых условиях минерального питания на реализацию потенциальной урожайности озимой пшеницы и качество зерна;

- изучить видовой состав и динамику основных вредителей и болезней озимой пшеницы и определить влияние технологических приемов на их численность и вредоносность;

- изучить водопотребление в посевах озимой пшеницы и установить экономически целесообразное сочетание технологических приемов, позволяющее наиболее эффективно и рационально использовать ресурсы влаги;

- определить эффективность участия изучаемых элементов технологии в повышении продуктивности агроценозов озимой пшеницы;

- установить критерии зависимости биометрических показателей посевов, фотосинтетической деятельности растений, элементов структуры урожая, урожайности и качества зерна от метеорологических условий и изучаемых элементов технологии возделывания;

- дать энергетическую и экономическую оценку эффективности приемов формирования высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы.

Научная новизна. Впервые, путем оптимизации сроков посева и норм высева семян, норм макро- и микроудобрений и регуляторов роста растений, на основе длительных исследований в многофакторных комплексных опытах, разработаны теоретические и практические положения системы управления урожаем и качеством зерна озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала с учетом требований культуры.

Установлена экономическая целесообразность использования микроэлементов, регуляторов роста растений и расчетных режимов минерального питания при формировании высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы, рационально использующих ресурсы влаги.

Впервые, наиболее детально, изучено комплексное влияние агрометеорологических факторов и технологических приемов на рост и развитие озимой пшеницы.

С учетом региональных агроклиматических ресурсов и биологических особенностей сортов теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены оптимальные параметры высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы.

На основе проведенных исследований впервые разработаны элементы моделей агроценозов озимой пшеницы, рассчитанных на биопродуктивность от 20,0 до 35,0 ц/га продовольственного зерна, включающих фитометрические параметры посевов в сочетании с показателями агроклиматических ресурсов степной зоны Южного Урала.

Подобных комплексных исследований в условиях региона в таком объеме ранее не проводилось.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Управление зимостойкостью и сохранностью растений к уборке при адаптации сроков посева и норм высева семян озимой пшеницы к современным агроклиматическим ресурсам степной зоны Южного Урала; оптимальная осенняя кустистость и структура продуктивного стеблестоя к уборке, позволяющие наиболее полно реализовывать биологический потенциал продуктивности.

2. Экологически целесообразные системы удобрения озимой пшеницы, рассчитанные на обеспеченную ресурсами влаги урожайность; химический состав растений и вынос элементов минерального питания планируемыми урожаями.

3. Участие микроэлементов и регуляторов роста растений при расчетных режимах минерального питания в формировании урожайности и качества зерна озимой пшеницы.

4. Водопотребление в посевах озимой пшеницы при экологически целесообразном сочетании технологических приемов, позволяющем наиболее эффективно и рационально использовать ресурсы влаги.

5. Повышение реализации биологического потенциала озимой пшеницы при совершенствовании приемов управления продуктивностью культурных агроценозов.

6. Критерии зависимости биометрических показателей посевов, фотосинтетической деятельности растений, элементов структуры урожая, урожайности и качества зерна от метеорологических условий и изучаемых элементов технологии возделывания.

7. Энергетическая и экономическая и эффективность приемов формирования высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы.

Практическая значимость работы. Сельскохозяйственному производству предложены адаптивные, экономичные и энергетически обоснованные технологические приемы возделывания, позволяющие управлять формированием устойчивых агроценозов озимой пшеницы при современном уровне агроклиматических ресурсов и получать экономически оправданную урожайность.

Внедрение научных разработок в практику позволяет повысить биопродуктивность районированных сортов местной селекции на 15-20%, стабильно получать качественное продовольственное зерно и обеспечивает рациональное использование водных и почвенных ресурсов.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены на площади около 10 тыс.га в хозяйствах Северной, Западной, Центральной и Южной зон Оренбургской области.

Они вошли в ряд научных изданий, справочников и учебных пособий (в соавторстве): «Практикум по растениеводству для степной зоны» (2000), «Определение качества семян и программирование урожаев» (2000), «Сорта полевых культур Оренбургской области» (2003), «Производство продукции растениеводства» (2003), «Практикум по растениеводству для степной зоны Южного Урала» (2004), «Практикум по технологии переработки продукции растениеводства» (2004), «Практикум по кормопроизводству и пастбищному хозяйству для степной зоны Южного Урала» (2006), «Практикум по технологии производства продукции растениеводства для степной зоны Южного Урала» (2007).

Полученные материалы по обоснованию биологических и экологических приемов формирования высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала широко используются в лекциях и лабораторно-практических занятиях по курсам «Растениеводство» и «Программирование

урожаев полевых культур» в Оренбургском ГАУ.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Оренбургского ГАУ (1995-2005 гг.); региональных конференциях молодых ученых и специалистов (г.Оренбург, 1998-2002 гг.); на международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (г.Оренбург, 2001); на XLI научно-технической конференции Челябинского ГАУ (г.Челябинск, 2002 г.); на международной научно-практической конференции «Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе» (г.Оренбург, 2003 г.); на международном симпозиуме «Социально-экономические, политические и экономические проблемы в сельском хозяйстве России и стран СНГ: история и современность» (г.Оренбург, 2004 г.); на Российской научно-практической конференции, посвященной 50 летию освоения целинных земель «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» (г.Оренбург, 2004 г.); на межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых Приволжского федерального округа «Молодые ученые в решении региональных проблем АПК» (г.Самара, 2005 г.); на международной научно-практической конференции «Роль современных технологий в устойчивом развитии АПК», посвященной 110 летию со дня рождения Т.С.Мальцева (г.Курган, 2005 г.); на международной научно-практической конференции «Эколого-технологическая, правовая и социально-экономическая политика в сельском хозяйстве: история и современность» (г.Оренбург, 2005 г.); на международной научно-практической конференции «Технологические проблемы сельскохозяйственного производства» (г.Ярославль, 2006 г.); на всероссийской научно-практической конференции «Энергосберегающие технологии в АПК» (г.Пенза, 2006 г.).

Публикация результатов исследований. Опубликовано более 90 печатных работ, в том числе 53 по теме диссертации, общим объемом 21,4 п.л.

Работа выполнена на кафедре растениеводства и кормопроизводства

Оренбургского государственного аграрного университета с участием аспирантки Коленковой Н.А., старшего преподавателя кафедры селекции и защиты растений Шпартакова К.В., заведующего лабораторией кафедры технологии хранения и переработки продукции растениеводства Николаева Н.А. и студентов-дипломников. Всем соискателям и оказавшим помощь и поддержку в работе автор выражает искреннюю благодарность.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 338 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 9 глав, выводов и предложений производству, содержит 109 таблиц, 27 рисунков и 28 приложений. Список литературы содержит 512 источников, в том числе 10 на иностранных языках.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

В этой главе, на основе анализа площадей посева, урожайности и валовых сборов зерна, результатов научных исследований и практического опыта хозяйств по технологиям возделывания озимой пшеницы в степной зоне Южно-Уральского региона РФ обобщено состояние проблемы, представленной в диссертационной работе.

Анализируется возможность более эффективной реализации урожайности озимой пшеницы за счет совершенствования приемов возделывания, направленных на формирование посевов с оптимальной плотностью продуктивного стеблестоя к уборке путем управления сохранностью и общей выживаемостью растений в дефицитных условиях увлажнения.

ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, СХЕМЫ ОПЫТОВ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Климатические и почвенные условия степи Южного Урала характеризуются особенностями, вызванными большой протяженностью территории в широтном и в меридиональном направлениях, сложным геологическим строением и разнообразием рельефа, наложившими свой отпечаток на почвенный и растительный покров.

Климат большей части региона резко континентальный, с холодной зимой, жарким, часто суховейным летом, коротким весенним периодом, недостаточным атмосферным увлажнением. Суммы среднесуточных температур воздуха выше 50С за вегетацию зерновых культур составляют 2400-30000 С и 2100-2700 выше 100С.

Гидротермический коэффициент в северной части региона указывает на незначительную засушливость климата (ГТК 0,8-1,1), на большей части территории засушливость (ГТК 0,6-0,8) и в юго-восточной части сильную засушливость (ГТК менее 0,6).

Землепользование учхоза Оренбургского ГАУ, явившегося местом проведения основной части исследований, находится в самом центре степной зоны Южного Урала, в типичных для нее условиях.

Метеорологические условия в период исследований являлись существенным фактором воздействия на растения. Характер их изменения во время вегетации озимой пшеницы отразился не только на развитии растений и формировании урожая, но и на его качестве.

Термические ресурсы осеннего периода вегетации изменялись от 258 (1993-1994 гг.) до 6180С (1994-1995 гг.) и от 1315 (1992-1993 гг.) до 19410С (1994-1995 гг.) в весенне-летнюю вегетацию.

Анализ сведений о количестве и распределении осадков по периодам активной вегетации озимой пшеницы свидетельствует о крайне неравномерном по годам увлажнении и значительном варьировании этого показателя. Особенно часто ощущался дефицит осадков в осенний период активной вегетации. Увлажнение весенне-летнего периода вегетации также подвергалось значительному варьированию, но в среднем соответствовало характерным для зоны исследований значениям.

Особенностью климата в зоне исследований является и ранняя апрельская засуха, часто проявляющаяся сразу после схода снега, осадков в этот период выпадает по 8-9 мм за декаду (среднемноголетняя норма). В изучаемые же годы в семь лет из тринадцати (53,8%) осадков было и того меньше от 0 до 8 мм.

Результаты нашей оценки гидротермических условий периодов вегетации озимой пшеницы за период с 1992 по 2005 гг. по ГТК Г.Т. Селянинова свидетельствуют о том, что наиболее вероятным характером периода осенней вегетации оказался сухой (ГТК ниже 0,4) и очень засушливый (ГТК от 0,7 до 0,4).

В весенне-летнюю вегетацию так же была высока доля сухих периодов (30,7%), засушливых и очень засушливых (38,5%).

Исследования проводились в соответствии с государственными научными программами агрономического факультета.

Почвы опытного участка представлены черноземами южными с содержанием гумуса в пахотном слое почвы 3,8%, подвижного азота (NO3-) 1,35 мг на 100 г почвы, легкогидролизуемого азота 8,4 мг, подвижного фосфора (Р2О5) 3,25 мг, обменного калия (К2О) 27 мг на 100 г почвы и рН 7,8.

Водно-физические свойства пахотного (0-30 см) и метрового (0-100 см) слоев почвы, по данным кафедры земледелия и ТППР Оренбургского ГАУ, соответствовали следующим значениям: удельная масса 2,61 и 2,66 г/см3; плотность почвы 1,22 и 1,30 г/см3; максимальная гигроскопичность 8,76 и 8,71%; влажность устойчивого завядания 11,74 и 11,67% или 43,0 и 151,7 мм; наименьшая влагоемкость почвы 30,50 и 25,28% или 111,3 и 356,3 мм соответственно.

Для реализации поставленных задач за годы исследований были выполнены следующие опыты:

1. Управление зимостойкостью и сохранностью растений к уборке путем изменения сроков посева и норм высева семян; определение оптимальной осенней кустистости и структуры продуктивного стеблестоя к уборке, позволяющих наиболее эффективно реализовывать биологический потенциал продуктивности озимой пшеницы (1992-1998 гг.).

2. Влияние длительности послеуборочного дозревания на энергию прорастания и лабораторную всхожесть свежеубранных семян (лабораторный, 1994-1997 гг.).

3. Разработка рациональной и экономически оправданной системы удобрения озимой пшеницы под климатически обеспеченные уровни урожайности (1995-2000 гг.).

4. Изучение динамики основных вредителей и болезней озимой пшеницы при совершенствовании приемов формирования высокопродуктивных агроценозов (1995-2001 гг.).

5. Определение потребности озимой пшеницы в отдельных микроэлементах и влияние их на реализацию урожайности и формирование качества зерна (1998-2004 гг.).

6. Влияние современных регуляторов роста растений на реализацию биоресурсного потенциала и качество зерна озимой пшеницы (1998-2004 гг.).

7. Эффективность совместно применяемых удобрительно-стимулирующих составов (ЖУСС) и регуляторов роста растений (Агат-25К) на фоне расчетных норм минеральных удобрений в формировании урожайности озимой пшеницы и качества зерна (2001-2005 гг.).

Озимую пшеницу во все годы исследований высевали по черному пару.

Посевная площадь делянок составляла 150-200 м2 (опытное поле учхоза Оренбургского ГАУ) 1500-2000 м2 (производственные опыты), учетная 4-6 м2 в мелкоделяночных и 50-200 м2 в крупноделяночных и производственных опытах.

В течение вегетации проводили фенологические наблюдения, определяли полноту всходов, динамику и синхронность развития побегов, зимостойкость и сохранность озимой пшеницы в различных агроценозах, динамику роста растений, накопление зеленой и сухой биомассы, структуру урожая и другие сопутствующие наблюдения по методикам Госсортосети (1971, 1981, 1991), Всесоюз-ного НИИ удобрений и агропочвоведения (1975, 1985), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1971, 1983), Ф.М.Куперман, В.И.Пономарева (1971), влажность почвы термостатно-весовым методом (Вериго, Разумова, 1963, 1973; Костяков, 1951, 1960), показатели фотосинтетической деятельности растений по методике лаборатории фотосинтеза Института физиологии растений им. К.А.Тимирязева АН СССР (Ничипорович, 1955, 1956, 1961, 1963, 1966, 1972) и Волгоградского СХИ (Листопад, Климов, Иванов, Устенко, 1975), технологический анализ образцов зерна в соответствии с ГОСТами Р51415-99, 28808-90, Р51404-99, Р51414-99, 30498-97, 27669-88, 27839-88 в лаборатории технологии Оренбургского ГАУ. Основные химические анализы почвы и растений выполнены в государственном центре агрохимической службы «Оренбургский» по общепринятым методикам.

Результаты исследований обработаны математически по Б.В. Доспехову (1985) методами дисперсионного и корреляционного анализа, поиском лучших функций на ПЭВМ Рentium в программе Statistica 5.5.

ФОРМИРОВАНИЕ АГРОЦЕНОЗОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ПРИЕМОВ РЕАЛИЗАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПРОДУКТИВНОСТИ

Биоклиматические ресурсы территории и эффективность их использования посевами озимой пшеницы

Чтобы продуктивно использовать потенциальные возможности растений и уменьшить ущерб от неблагоприятных для сельскохозяйственного производства погодных условий, вредителей и болезней сельскохозяйственных культур, необходимо учитывать особенности климата в конкретной зоне возделывания той или иной сельскохозяйственной культуры.

Для этих целей устанавливаются количественные показатели влияния факторов внешней среды на сельскохозяйственные культуры, а технологии возделывания адаптируются к их биологическим особенностям.

Практика показывает, что величина реальных урожаев в производстве, существенно ниже тех, которые могут быть обеспечены приходом ФАР и использованием других климатических ресурсов.

С теоретической точки зрения повышение КПД ФАР является действенным фактором увеличения эффективности использования ресурсного потенциала сельскохозяйственных культур в конкретных условиях возделывания.

В степной зоне Южного Урала (учхоз Оренбургского ГАУ), при среднем приходе ФАР за период вегетации озимой пшеницы 1188,7-1308,5 МДж/м2 и энергетической ценности единицы урожая 18,855 МДж/кг, урожайность зерна стандартной влажности может изменяться от 13 до 40 ц/га при КПД ФАР, равном 0,5-1,5%.

В зоне сухих черноземных степей наличие в почве достаточного количества доступной растениям влаги также является важнейшим фактором получения высоких урожаев озимой пшеницы.

При оптимизации приемов возделывания, направленных на снижение коэффициента водопотребления до 350-400 м3/т сухой биомассы, урожайность зерна может достигать 32-37 ц/га даже в средние по увлажнению годы.

В сельскохозяйственном производстве при решении многих практических вопросов, особенно при разработке зональных ресурсосберегающих систем земледелия, большое значение имеет учет биоклиматического потенциала местности и оценка степени его использования.

Проведенные нами по методике Д.И. Шашко (1985) расчеты потенциальной урожайности (по БКП) озимой пшеницы в предшествующие исследованиям годы показывают, что при значительном варьировании коэффициента годового атмосферного увлажнения (КУ), коэффициента роста по влагообеспеченности (Кр), суммы активных температур и расчетной цены балла (Цб) потенциальная урожайность (ПУБКП) по биоклиматическому потенциалу изменялась от 19,4 до 58,9 ц/га, в среднем составив 29,8 ц/га.

Полученная в производстве урожайность за этот же период изменялась от 8,0 до 21,0 ц/га (13,6 ц/га в среднем), то есть эффективность использования БКП составила только 45,6% (от 25,6 до 92,8%). Эти расчеты убедительно показывают достаточно высокие резервы роста продуктивности озимой пшеницы (повышение урожайности в 2,0-2,2 раза или на 100-120%) при последовательной адаптации технологических приемов к климатическим условиям региона.

Полнота всходов, осеннее побегообразование, зимостойкость, общая выживаемость растений и динамика продуктивного стеблестоя озимой пшеницы

Полевая всхожесть и сохранность растений к уборке являются очень важными показателями, определяющими урожайность любой сельскохозяйственной культуры. В зоне сухих степей актуальность этой проблемы еще более возрастает.

В наших исследованиях (1992-1997 гг.) наблюдалось заметное варьирование в развитии растений в осенний период вегетации в зависимости от сроков посева и норм высева семян в различающихся климатических условиях

Наиболее дружные и полные всходы были отмечены в годы с достаточной влагообеспеченностью (1992, 1993, 1995, 1997), что убедительно подтверждает необходимость тщательного влагосбережения при разработке адаптивных технологий возделывания озимой пшеницы в степных районах Южно-Ура-льского региона.

Наибольшее количество нормально взошедших растений отмечено при посеве во второй (23.08-27.08) и в третий (28.08-2.09) срок, а при раннем (18.08-22.08) и позднем (3.09-8.09) посевах полнота всходов понижалась. Некоторое снижение полноты всходов отмечено и при загущении посевов (табл. 1).

Таблица 1 Полнота всходов, зимостойкость и общая выживаемость озимой пшеницы при различных сроках посева и нормах высева семян (средние данные за 1993-1998 гг.)

Срок посева

Норма высева, штук/м2 всхожих семян

Количество нормально взошедших растений

Количество -побегов к завершению осенней вегетации, штук/м2

Коэффициент кустистости

Количество нормально перезимовавших растений

Количество растений, сохранившихся к уборке

Общая выживаемость, %

штук/м2

%

штук/м2

%

штук/м2

%

1-й

(18.08

-22.08)

300

249,6

83,2

1020,9

4,1

225,5

90,4

113,5

45,4

37,9

375

309,2

82,4

1172,3

3,8

279,3

90,3

143,8

46,5

38,3

450

367,6

81,7

1301,3

3,5

331,5

90,2

181,7

49,4

40,3

525

423,3

80,6

1379,3

3,3

378,0

89,3

217,6

51,4

41,4

600

479,6

79,9

1419,1

3,0

427,7

89,2

228,8

47,7

38,1

675

531,5

78,7

1449,0

2,7

472,3

88,9

233,9

44,0

34,7

2-й

(23.08

- 27.08)

300

272,3

90,7

1290,9

4,7

249,6

91,7

148,6

54,5

49,5

375

338,6

90,3

1480,7

4,3

311,0

91,8

183,3

54,1

48,9

450

403,3

89,6

1662,4

4,1

367,2

91,0

222,9

55,3

49,5

525

467,4

89,0

1801,9

3,9

423,8

90,6

264,7

56,6

50,4

600

530,8

88,5

1904,2

3,6

479,7

90,4

290,5

54,7

48,4

675

591,3

87,6

1923,8

3,3

532,5

90,1

312,1

52,0

46,2

3-й

28.08

- 2.09)

300

270,0

90,0

1220,5

4,5

245,8

91,0

141,9

52,6

47,3

375

336,0

89,6

1452,1

4,3

305,6

90,9

185,0

55,0

49,3

450

400,9

89,1

1591,1

4,0

364,0

90,7

221,1

55,1

49,1

525

466,2

88,8

1750,0

3,7

420,7

90,2

264,7

56,7

50,4

600

531,1

88,5

1842,8

3,5

474,3

89,3

290,5

54,6

48,4

675

591,9

87,7

1936,0

3,2

527,4

89,3

300,0

50,7

44,4

4-й

(3.09

- 8.09)

300

261,0

87,0

1071,1

4,1

231,3

88,6

135,6

52,0

45,2

375

325,4

86,8

1254,6

3,9

288,4

88,6

176,0

54,1

47,0

450

388,8

86,4

1408,5

3,6

343,6

88,3

227,9

58,6

50,6

525

451,0

85,9

1528,8

3,4

396,9

88,0

255,4

56,6

48,6

600

512,6

85,4

1583,2

3,1

449,3

87,6

276,3

53,9

46,1

675

568,7

84,2

1623,3

2,9

496,6

87,3

300,0

52,8

44,4

Наибольшее количество побегов кущения отмечено при сумме среднесуточных температур от всходов озимой пшеницы до устойчивого перехода через 50С 471-5740С (второй и третий срок посева), а ранний ( t > 50С 6240С) или более поздний ( t > 50С 3760С) посев приводил к снижению числа побегов.

Установлено, что число побегов озимой пшеницы на единице площади (м2) и на одно растение (кустистость) к завершению осенней вегетации сильно связано (R = 0,836-0,902) со сроками посева и нормами высева семян.

Зависимость выражается уравнениями регрессии следующего вида (соответственно):

У = 907,14 + 1,55Х 310,12/Z;

У = 5,586 0,0035Х 0,37Z,

где: У количество побегов к завершению осенней вегетации, штук/м2 (штук);

Х срок посева (порядковый номер);

Z норма высева, штук/м2 всхожих семян.

Анализ статистических данных показал, что на побегообразование озимой пшеницы большее влияние оказывают сроки посева (в = 0,761-0,876), нежели нормы высева (в = 0,345-0,213).

Уравнения адекватны для 70,0-81,4% случаев (R2 = 0,699-0,814) эксперимента, т.е. сроки посева и нормы высева семян детерминируют 70,0-81,4% дисперсии числа побегов к завершению осенней вегетации.

Следует отметить также, что на полноту всходов и побегообразование озимой пшеницы при изменении плотности посева заметное влияние оказывают расчетные нормы минеральных удобрений начальные расчетные уровни минерального питания приводили к повышению полевой всхожести семян на 2,9-0,8% в разреженных посевах (N28Р42 N51Р70, норма высева 300 всхожих семян на 1 м2) и на 3,1-1,0% в плотных. Более высокие нормы минеральных удобрений, начиная с N74Р98, приводили к снижению полноты всходов на 2,3-1,9% соответственно.

При применении расчетных норм удобрений коэффициент кустистости озимой пшеницы с увеличением норм высева понижался, но менее интенсивно, чем на неудобренных делянках.

Кустистость озимой пшеницы перед завершением осенней вегетации сильно связана с нормами высева семян на всех изучаемых уровнях минерального питания, корреляционная связь сильная (R = 0,991), с высоким коэффициентом детерминации.

Зависимость выражается уравнением регрессии следующего вида:

У = 5,5070 0,0034Х + 0,0057Z,

где: У количество побегов на 1 растение к завершению осенней вегетации, штук;

Х норма высева семян, штук на 1 м2;

Z норма фосфора, вносимого с минеральными удобрениями, кг д. в-ва/га.

Установлено, что на кустистость озимой пшеницы перед завершением

осенней вегетации большее влияние оказывают нормы высева семян (в = 0,949), нежели уровни минерального питания (нормы фосфора, вносимого с минеральными удобрениями) (в = 0,283).

Уравнение адекватно для 98,2% случаев (R2 = 0,982) при Fфакт. = 399,07 >Fтеор., 01 = 6,36, графическое изображение этой зависимости (рис. 1) убедительно демонстрирует увеличение кустистости озимой пшеницы по мере снижения норм высева семян на всех изучаемых уровнях минерального питания, заметно повышающейся при возрастании нормы фосфора, вносимого с минеральными удобрениями.

Рис. 1 Влияние норм высева семян и уровня минерального питания на кустистость озимой пшеницы (средние данные за 1995 1999 гг.)

В сложившихся климатических условиях в фазу полные всходы на контрольных (без удобрений) делянках насчитывали 384,3-499,2 штук/м2 нормально взошедших растений, на удобренных вариантах их число снижалось до 379,4 -493,8 (вариант N51Р70) и 372,1-480,6 штук/м2 (вариант N74Р98), полнота всходов составила 80,1-85,6%.

Однако, за счет увеличения коэффициента кустистости растений озимой пшеницы к завершению осенней вегетации на удобренных вариантах количество побегов значительно возрастало и превосходило контроль в 1,43-1,59 раза (вариант N74Р98) и в 1,24-1,51 раза при внесении N28Р42, коэффициент кустистости изменялся от 2,6-3,5 до 4,3-5,2 единиц.

Урожайность озимых культур в зоне Южного Урала зачастую определяется успешностью перезимовки и сохранностью растений к уборке.

Результаты наших наблюдений свидетельствуют, что существенное влияние на успешность перезимовки оказывают сроки посева и нормы высева семян. В среднем за шесть лет исследований (1992-1993 … 1997-1998 гг.) гибель растений составила 9,6-11,1% при посеве в ранние сроки, 11,4-12,7 в поздние, а наименьший отход растений наблюдался при посеве во второй (23.08-27.08) и третий (28.08-2.09) срок 8,3-9,9 и 9,0-10,7% соответственно.

Анализ статистических данных показал, что на зимостойкость озимой пшеницы большее влияние оказывают сроки посева (в = 0,631) и несколько меньшее нормы высева семян (в = 0,478).

Зависимость выражается уравнением регрессии следующего вида:

У = 92,98 0,1357Х2 0,0046Z,

где: У количество нормально перезимовавших растений, %;

Х срок посева (порядковый номер);

Z норма высева, штук/м2 всхожих семян.

Регулируемые условия минерального питания создали благоприятные условия для развития растений с осени и способствовали их успешной перезимовке.

При внесении удобрений количество нормально перезимовавших растений возрастало до 88,6-89,6%, что составляло 333,4-425,8 штук/м2 (вариант N74Р98).

Последействие зимних повреждений, резкие колебания температуры в ранне-весенний период с последующим быстрым их нарастанием, высокая температура воздуха и почвы, дефицит осадков и низкая относительная влажность воздуха в весенне-летний период могут вызвать изреженность посевов.

При загущении посевов, а также при раннем (18.08-22.08) и позднем (3.09 -8.09) посевах общая выживаемость уменьшалась.

Больше всего погибших за летнее время растений (1996-2000) было отмечено на контрольном (без удобрений) варианте 64,6-88,5 штук/м2 в разреженных (посев нормой 300-450 всхожих семян на 1 м2) и 107,5-165,8 штук/м2 в плотных (посев нормой 525-675 всхожих семян на 1 м2) посевах, что составило 29,5-26,8 и 28,4-35,4% соответственно, а также на делянках с расчетной нормой минеральных удобрений N28Р42, где приведенные показатели составили 77,1-99,6 и 102,3-184,5 штук/м2 (33,7-29,2 и 25,8-37,6%).

Удобрения в расчетных нормах N51Р70 и N74Р98 способствовали повышению сохранности растений, а при совместном применении с микроудобрительными средствами и регуляторами роста растений еще более повышали эти показатели. Так, на варианте N28Р42 + ЖУСС + Агат-25К число сохранившихся к уборке растений повысилось до 294,6-398,4 штук/м2, сохранность и общая выживаемость составили 77,1-78,7 и 65,4-66,2%. При внесении максимальной, из оказавшихся эффективными, нормы минеральных удобрений N74Р98 на этом же фоне сохранность и общая выживаемость растений повысились до 80,9-82,6 и 66,9-66,2% соответственно.

В результате проведенного полевого эксперимента установлено, что агроценоз озимой пшеницы представлен разностебельными растениями и этот фактор существенно связан с особенностями возделывания.

Наиболее вероятными оказались посевы с продуктивной кустистостью 1,4-1,6, больше двухстебельных растений отмечалось в разреженных посевах, при загущении их число уменьшалось.

При посеве в период с 23 августа по 2 сентября отмечается наиболее близкая к расчетной плотность продуктивного стеблестоя к уборке (выполнение программы на 75-80%). Применение минеральных удобрений расчетными нормами сопровождалось увеличением числа продуктивных стеблей в уборку до 254,4-393,9 штук/м2 при посеве нормами 300-450 всхожих семян на 1 м2 и 440,5-465,2 штук/м2 в более плотных посевах.

Совместное применение агрохимикатов и регуляторов роста растений (2002-2005 гг.) обеспечило формирование более плотного продуктивного стеблестоя к уборке, выполнение расчетных показателей повышалось до 85,4-89,7% при некотором снижении продуктивной кустистости (табл. 2).

Таблица 2 Динамика продуктивного стеблестоя озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений (средние данные за 2002-2005 гг.)

Норма высева, штук/м2 всхожих семян

Расчетное число продуктивных стеблей в уборку, штук/м2

Количество продуктивных стеблей в уборку, штук/м2

Продуктивная кустистость

Всего (ГП + БП)

выполнение программы, %

Контроль без У, МКЭ, РРР (Н2О)

450

476

407,4

85,6

1,6

525

555

466,8

84,1

1,6

600

634

528,8

83,4

1,6

ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К

450

476

425,2

89,3

1,5

525

555

486,3

87,6

1,5

600

634

560,5

88,4

1,4

N28Р42 + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К

450

476

427,0

89,7

1,4

525

555

484,7

87,3

1,4

600

634

561,7

88,5

1,4

N28Р70 + N23 (выход в трубку) + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К

450

476

423,9

89,0

1,4

525

555

482,4

86,9

1,4

600

634

546,6

86,2

1,4

N28Р98 + N23 (выход в трубку) + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К + N23 (налив зерна)

450

476

417,5

87,7

1,4

525

555

475,0

85,6

1,4

600

634

541,3

85,4

1,4

Таким образом, адаптация приемов возделывания озимой пшеницы к почвенно-климатическим ресурсам региона позволяет эффективно управлять плотностью продуктивного стеблестоя к уборке, обеспечивая реализацию намеченной программы на 85,0-90,0%.

Фотосинтетическая деятельность растений в посевах озимой пшеницы при адаптации технологических приемов возделывания к современным агроклиматическим ресурсам

В проведенных нами (1992-2005 гг.) исследованиях установлено, что на формирование ассимиляционного аппарата озимой пшеницы существенное влияние оказывали изучаемые технологические приемы и климатические условия периода вегетации.

Относительная и абсолютная скорости прироста ассимиляционного аппарата озимой пшеницы максимальных значений достигали при посеве во второй (23.08-27.08) и третий (28.08-2.09) срок, а при раннем и позднем посевах эти по-казатели понижались.

Максимальная площадь листьев озимой пшеницы при различных сроках посева и нормах высева в среднем за 1993-1998 гг. также была отмечена на делянках второго и третьего сроков посева, когда суммарная площадь листьев всех растений на единице площади в 1,93-1,97 раза превосходила площадь занимаемой ими поверхности почвы.

Из расчетных норм высева при всех сроках посева наибольшая площадь листьев отмечалась при посеве 450-600 всхожих семян на 1 м2, а в менее плотных посевах максимальная площадь листьев была ниже на 4,4-6,6 тыс.м2/га.

Следует отметить также, что гидротермические условия периода вегетации озимой пшеницы существенно сказались на площади листьев в посевах. В сухие годы (1995, 1996 и 1998 при ГТК 0,2-0,3) площадь ассимилирующей поверхности листьев в посевах озимой пшеницы в период своего максимального развития на 2,5-2,7 тыс.м2/га или 13,5-14,4% оказалась ниже средней и на 3,4-4,2 (17,5-20,8%) и 5,9-6,1 тыс.м2/га (25,9-27,6%) ниже, чем в очень засушливые (1993; ГТК 0,5) и слабо засушливые (1994, 1997; ГТК 1,2) годы.

Результаты обработки статистических данных, полученных в процессе корреляционно-регрессионного анализа, показали, что с максимальной площадью листьев сильно связан фотосинтетический потенциал посевов (r 0,921-0,960) при всех сроках посева.

При различных уровнях минерального питания озимой пшеницы (1996-2000 гг.) нарастание ассимиляционной поверхности посевов обусловливалось увеличением числа побегов на единице площади, их облиственностью, а также удлинением периода активной фотосинтетической деятельности листового аппарата.

Тенденция к более мощному развитию листового аппарата на удобренных делянках сохранялась в течение всего периода вегетации, а в период своего максимального развития (фаза колошения-цветения) площадь листьев 22,4 тыс.м2/га была отмечена на варианте N74Р98 (в среднем при посеве нормами 450-600 всхожих семян на 1 м2), что на 6,0 тыс.м2/га (36,6%) превышало аналогичный показатель на контрольном варианте и на 3,6 (19,1%) и 1,6 (7,7%) тыс.м2/га было больше по сравнению с вариантами N28Р42 и N51Р70.

Применение расчетных норм минеральных удобрений при втором и третьем сроке посева озимой пшеницы нормами 450-600 всхожих семян на 1 м2 повышало ФП посевов (в среднем за 1996-2000 гг.) по сравнению с неудобренным контролем на 182 (18,1%) 401 (33,1%) тыс.м2·дней/га, а наиболее развитый фотосинтетический потенциал посевов был отмечен на варианте N74Р98 при посеве нормой 600 всхожих семян на 1 м2 и составил 1614 тыс.м2·дней/га с варьированием от 1453 тыс.м2·дней/га в сухие годы (1996, 1998) до 1974 в слабо засушливые (1997, 2000), с максимумом в период вегетации 2000 г. 1967 тыс.м2·дней/га.

Корреляционно-регрессионный анализ опытных данных показал, что и в регулируемых условиях минерального питания фотосинтетический потенциал посевов озимой пшеницы сильно связан (r = 0,970-0,981) с максимальной площадью листьев.

Установлено, что наиболее благоприятные условия в посевах для развития мощного листового аппарата складываются при совместном применении расчетных норм минеральных удобрений, регулятора роста растений Агат-25К и жидкого удобрительно-стимулирующего состава (ЖУСС) с медью и бором (табл. 3).

Таблица 3 Максимальная площадь листьев и фотосинтетический потенциал посевов озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений

Норма высева, штук/м2

всхожих семян

Годы

Средние данные за 2002-2005 гг.

Засушливые (ГТК 0,7-0,8)

слабо засушливые (ГТК 1,2)

очень засушливые (ГТК 0,5)

2002

2004

средние данные

2003

2005

Контроль без У, МКЭ, РРР (Н2О)

450

16,4/1065

16,9/1087

16,7/1076

19,0/1208

15,5/1020

17,0/1095

525

19,7/1279

19,6/1254

19,6/1267

21,5/1371

18,1/1196

19,7/1275

600

19,9/1290

19,6/1259

19,7/1275

21,8/1388

18,3/1204

19,9/1285

N28Р42 + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К

450

20,7/1344

20,4/1307

20,6/1326

22,2/1417

18,9/1247

20,6/1329

525

23,8/1546

23,5/1509

23,7/1528

25,0/1595

21,8/1435

23,5/1521

600

24,0/1559

22,6/1450

23,3/1504

25,3/1613

21,9/1444

23,5/1517

N28Р70 + N23 (выход в трубку) + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К

450

23,6/1535

23,1/1480

23,4/1508

25,4/1617

21,6/1426

23,4/1514

525

27,0/1752

26,3/1690

26,6/1721

28,3/1800

24,6/1622

26,6/1716

600

27,3/1771

26,8/1720

27,1/1746

28,3/1805

24,9/1637

26,8/1733

N28Р98 + N23 (выход в трубку) + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К + N23 (налив зерна)

450

26,0/1687

25,5/1635

25,7/1661

27,6/1759

23,8/1567

25,7/1662

525

29,5/1918

29,0/1859

29,3/1889

30,7/1953

27,0/1776

29,1/1877

600

29,8/1937

29,8/1910

29,8/1924

30,8/1966

27,4/1800

29,5/1903

Примечание: в числителе максимальная площадь листьев, тыс.м2/га; в знаменателе фотосинтетический потенциал, тыс.м2 · дней/га.

Так, их применение на фоне N28Р42 обеспечило прирост ФП по сравнению с вариантом N28Р42 на 139 (11,7%) 156 (11,4%) тыс.м2·дней/га. Использование ЖУСС (Сu + В) и Агата-25К совместно с более высокими расчетными нормами минеральных удобрений также повышало ФП посевов на 207 (15,8%) 233 (15,5%) тыс.м2·дней/га по сравнению с вариантом N51Р70 и на 255 (18,1%) 289 (17,9%) тыс.м2·дней /га по сравнению с вариантом N74Р98. На этих же вариантах были сформированы посевы озимой пшеницы с наиболее развитым листовым аппаратом.

Технологические приемы возделывания и климатические особенности периодов вегетации озимой пшеницы заметно влияли на урожайность сухой биомассы.

Так, при посеве озимой пшеницы в различные сроки (1992-1997 гг.) наиболее высокая урожайность сухой надземной биомассы была получена при посеве во второй (23.08-27.08) и третий (28.08-2.09) срок и составляла 54,9-53,7 ц/га соответственно.

В сухие годы, при всех изучаемых сроках посева (в среднем за 1995, 1996, 1998 гг., ГТК 0,2-0,3), урожайность снижалась на 9,1 (17,6%) 10,3 (20,7%) ц/га по сравнению со средней за 1993-1998 гг. и на 18,0 (28,7%) 20,8 (34,6%) ц/га по сравнению с урожайностью сухой надземной биомассы, полученной в слабо засушливые (среднее за 1994, 1997, ГТК 1,2) годы.

Наименее эффективная работа листьев (ЧПФ) отмечена в сухие годы, когда каждый 1 м2 листовой поверхности в сутки обеспечивал формирование только 3,88 г сухой надземной биомассы, а в более благоприятных условиях увлажнения листья работали эффективнее, формируя в процессе фотосинтеза по 5,07 г (в засушливых условиях 1993 г. с ГТК 0,5) 4,61 (в среднем за 1994, 1997 гг., ГТК 1,2) г/м2 в сутки.

Установлено, что урожайность сухой надземной биомассы озимой пшеницы сильно связана (R = 0,996) с фотосинтетическим потенциалом посевов и чистой продуктивностью фотосинтеза.

Совместное применение в посевах озимой пшеницы агрохимикатов и регуляторов роста растений позволило получить самый высокий урожай сухой надземной биомассы за весь период исследований (табл. 4).

Изучаемые приемы возделывания озимой пшеницы и их параметры оказали существенное влияние на накопление солнечной энергии в биомассе озимой пшеницы.

Наиболее продуктивными по урожайности сухой надземной биомассы и накоплению в ней солнечной энергии оказались слабо засушливые годы (1997, 2000), когда каждый гектар посева озимой пшеницы накапливал в сухой биомассе до 139,5-155,0 тыс.МДж/га (вариант N28P42) и 149,0-165,5; 160,0-170,6 тыс. МДж/га при внесении минеральных удобрений нормами N51P70 и N74P98.

Вносимые минеральные удобрения позволяли посевам озимой пшеницы использовать энергию солнца на формирование урожая с более высоким коэффициентом полезного действия, который, в среднем за 1996-2000 гг., составил 0,90-1,02% (вариант N28P42) и 0,96-1,08; 1,01-1,12% при использовании удобрений нормами N51P70 и N74P98.

Аналогичное направление действия расчетных норм минеральных удобрений, выразившееся в повышении реализации потенциала продуктивности полевых агроценозов за счет более эффективного использования ресурсов фотосинтетически активной солнечной радиации, отмечалось нами и в ранее проведенных (1989-1991 гг.) исследованиях с различными сортами картофеля на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья в условиях орошения.

Таблица 4 Урожайность сухой надземной биомассы и чистая продуктивность фотосинтеза озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений

Норма высева, штук/м2

всхожих семян

Годы

Средние данные за 2002-2005 гг.

Засушливые (ГТК 0,7-0,8)

слабо засушливые (ГТК 1,2)

очень засушливые (ГТК 0,5)

2002

2004

средние данные

2003

2005

Контроль без У, МКЭ, РРР (Н2О)

450

48,9/4,59

57,8/5,31

53,4/4,96

71,7/5,93

55,2/5,41

58,4/5,33

525

59,2/4,63

66,5/5,30

62,9/4,96

80,0/5,84

64,4/5,38

67,5/5,29

600

59,1/4,58

66,2/5,26

62,7/4,91

79,5/5,72

64,3/5,34

67,3/5,23

N28Р42 + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К

450

60,9/4,53

67,9/5,20

64,4/4,85

81,8/5,77

69,2/5,55

70,0/5,26

525

70,4/4,55

78,3/5,19

74,4/4,87

90,5/5,67

79,1/5,51

79,6/5,23

600

69,9/4,48

77,5/5,34

73,7/4,90

80,9/5,02

78,9/5,46

76,8/5,06

N28Р70 + N23 (выход в трубку) + ЖУСС (Сu +В) + Агат-25К

450

68,3/4,44

75,1/5,01

71,7/4,75

79,5/4,92

77,2/5,41

75,0/4,95

525

78,1/4,45

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