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

Z норма высева семян, штук/м²;

К гидротермические условия (ГТК) периода вегетации.

Уравнение адекватно для 71,2% случаев (R² = 0,712) эксперимента при F_факт. = 115,26 > F_{теор., 01} = 3,50.

Графическое изображение этой зависимости (рис. 2, 3) убедительно подтверждает увеличение урожайности зерна озимой пшеницы при оптимизации сроков посева, норм высева семян и условий влаго и теплообеспеченности растений.

Рис. 2 Влияние сроков посева и норм высева семян на урожайность зерна озимой пшеницы (средние данные за 1993 1998 гг.).

Рис. 3 Влияние гидротермических условий периода вегетации и норм высева семян на урожайность зерна озимой пшеницы (средние данные за 1993 1998 гг.)

Урожайность зерна 26,5 ц/га была получена при следующих сочетаниях приемов посева и структурных показателей: срок посева второй; норма высева 525 всхожих семян на 1 м²; продуктивная кустистость посева 1,5; число продуктивных побегов в уборку 428,3 штук/м²; выполнение программы по продуктивному стеблестою 77,1%. Наиболее близкая к указанной урожайность (26,0 ц/га) была отмечена при посеве в третий срок этой же нормой, когда при продуктивной кустистости 1,6 на каждом кв. метре посева к уборке сохранялось 418,0 стеблей с колосом, а выполнение программы по продуктивному стеблестою составило 75,3%.

Наиболее урожайными, в пределах одного срока посева, оказались делянки с нормами высева 450-600 всхожих семян на 1 м² 25,3 ц/га в среднем по указанным нормам высева при посеве во второй срок (23.08-27.08) и 24,9 ц/га в третий (28.08-2.09).

Озимая пшеница исключительно отзывчива на внесение минеральных удобрений.

Установлено, что оптимизация условий минерального питания озимой пшеницы на черноземах южных степной зоны Южного Урала значительно повышает реализацию биологического потенциала, обеспечивая прибавку урожайности 4,1-5,0 ц/га (17,4-21,2%).

Урожайность зерна 31,5-31,8 ц/га (1996-2000) была получена (табл. 6) при посеве нормой 525-600 всхожих семян на 1 м² при дробном внесении азотно-фосфорных удобрений нормой N₇₄P₉₈, на этом же варианте отмечена и самая высокая урожайность в эксперименте 40,8-41,3 ц/га (2000 г.).

Таблица 6 Урожайность озимой пшеницы при применении расчетных норм удобрений в различных гидротермических условиях

Результаты наших полевых опытов (1989-1991 гг.) с картофелем на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья в условиях орошения также убедительно свидетельствуют, что применение удобрений сопровождается значительной прибавкой урожайности, составившей 98,0-307,0 ц/га.

Выявлено положительное влияние на урожайность и качество зерна озимой пшеницы (1999-2004 гг.) опрыскивания посевов водными растворами солей микроэлементов, борной кислоты и регуляторов роста растений.

Из индивидуальных солей микроэлементов выделился цинк (в составе ZnSO₄) опрыскивание посевов 0,02% водным раствором сульфата цинка сопровождалось прибавкой урожайности 2,3-2,4 ц/га или 7,4-8,6% по отношению к контролю. На 1,3-1,7 ц/га (4,2-6,1%) повышалась урожайность при использовании марганца в составе MnSO₄, а применение борной кислоты и сульфата меди в концентрациях 0,05% и 0,02% обеспечивало прибавку урожайности 0,8-0,9 и 1,2-1,3 ц/га соответственно.

При использовании препарата Биосил на основе тритерпеновой кислоты в рекомендуемых концентрациях урожайность озимой пшеницы повысилась на 1,4-2,0 ц/га (4,5-7,2%), на 1,6-2,1 ц/га (5,2-7,6%) при применении регулятора роста Крезацин, производного триэтаноламмониевой соли ортокрезоксиуксусной кислоты.

Прибавка урожайности 2,1-2,7 и 2,6-3,2 ц/га отмечалась на делянках, обработанных водными растворами Гумата натрия и Агата-25К. Дополнительный урожай, полученный от их применения, составил 6,8-9,7 и 8,4-11,6% от урожайности контрольного варианта.

В результате эксперимента установлено, что совместное применение агрохимикатов и регуляторов роста растений наиболее существенно сказалось на урожайности.

Наибольшая в исследованиях урожайность зерна (табл. 7) озимой пшеницы 38,8 ц/га была получена при внесении в почву N₂₈P₉₈ + N₂₃ + ЖУСС (Cu + В) + Агат-25К в некорневую подкормку в фазу выхода в трубку и N₂₃ в фазу налива зерна при посеве нормой 525 всхожих семян на 1 м² в оптимальные сроки (с 23 августа по 2 сентября), прибавка урожайности составила 8,6 ц/га или 28,9%. Натуральная окупаемость минеральных удобрений при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений повышалась по сравнению с вариантами без микроэлементов и регуляторов роста. Так, величина прибавки урожая (кг зерна на 1 кг д. в. удобрений) при внесении N₂₈P₄₂ + ЖУСС (Сu + B) + Агат-25К была выше на 1,72 (40,2%) 2,71 (82,3%) кг по сравнению с вариантом N₂₈P₄₂. На вариантах с более весомыми нормами удобрений, рассчитанными на высокий урожай, натуральная эффективность минеральных удобрений несколько снижалась, но оставалась выше нормативных размеров. Величина прибавки урожая и в этих случаях при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений превышала варианты без микроэлементов и регуляторов роста на 2,14-2,73 (вариант N₂₈P₉₈ + N₂₃) и на 1,98-2,09 (вариант N₂₈P₉₈ + N₂₃ + N₂₃) кг зерна на 1 кг д.в. удобрений.

Наиболее благоприятные сочетания плотности продуктивного стеблестоя, доли участия главных и боковых побегов в формировании урожая и массы зерна с колоса были получены при совместном применении макро- и микроудобрительных средств и регуляторов роста растений, что и выразилось в существенном повышении урожайности.

Так, совместное применение ЖУСС (Сu + В) и регулятора роста растений Агат-25К сопровождалось увеличением в посевах числа главных продуктивных побегов на 39,4 штук/м² (15,8%) при посеве нормой 450 всхожих семян на 1 м² и на 64,4 штук/м² (25,8%) в более плотных посевах. Число двух- стебельных растений при этом сокращалось и возрастала в урожае доля зерна с главных побегов на 7,5-6,6%. Урожайность зерна с указанных делянок составила 29,1-32,4 ц/га при массе зерна с колоса главного побега 0,71 0,59 г и 0,63-0,55 г с боковых побегов.

При использовании ЖУСС (Сu + В) и Агата-25К на фоне расчетной нормы удобрений N₂₈Р₄₂ происходило дальнейшее увеличение в посевах числа одностебельных растений и превышало их число по сравнению и с вариантом N₂₈Р₄₂, и с вариантами ЖУСС (Сu + B) и Агат-25К.

Таблица 7 Урожайность озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов (минеральные удобрения

и жидкие микроудобрительные составы) и регуляторов роста растений (средние данные за 2002-2005 гг.)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Наибольшая в исследованиях (1993-2005 гг.) урожайность зерна 35,2-38,8 ц/га была получена на варианте N₂₈Р₉₈ + N₂₃ (выход в трубку) + ЖУСС (Сu + В) + Агат-25К + N₂₃ (налив зерна) при посеве в период с 23 августа по 2 сентября нормами 450-525 всхожих семян на 1 м² при следующих сочетаниях структурных показателей посевов: количество главных и боковых продуктивных побегов в уборку 301,2-350,6 и 116,3-124,4 штук/м²; масса зерна с колоса главного побега 0,86-0,83 г и 0,80-0,78 г с бокового побега.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ ВЛАГИ ПРИ РАЗЛИЧНОМ СОЧЕТАНИИ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Общеизвестно, что в условиях богарного земледелия продуктивность растений при достаточном наличии других факторов роста определяется влагой.

Таблица 8 Эффективность использования влаги посевами озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений

Примечание: I на зерно стандартной влажности; II на абсолютно сухую надземную биомассу

Все агротехнические приемы, повышающие коэффициент биологической продуктивности климата, способствуют увеличению продуктивности пшеничных агроценозов благодаря снижению расхода воды на формирование каждой единицы урожая (коэффициента водопотребления) в этом заключается основной резерв повышения эффективности использования биоклиматического потенциала территории при формировании урожая в недостаточных условиях увлажнения.

Наиболее экономное расходование влаги на формирование единицы урожая отмечалось нами при посеве озимой пшеницы в период с 23 августа по 2 сентября (2-й и 3-й сроки посева), а при посеве в ранние (18-22 августа) или более поздние сроки коэффициент водопотребления увеличивался.

Применение расчетных норм минеральных удобрений, микроэлементов, ЖУСС и регуляторов роста растений сопровождалось значительным снижением затрат воды на формирование единицы урожая сухого вещества и зерна стандартной влажности.

Проведенные нами на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья (1989-1991 гг.) исследования с картофелем подтвердили существующее утверждение о том, что чем совершеннее технология, чем полнее реализация потенциала продуктивности сорта, тем эффективнее расходуется влага на формирование единицы урожая.

В наших опытах наиболее эффективное использование влаги отмечалось на вариантах с расчетными уровнями минерального питания растений картофеля.

На основании представленных данных можно сделать общее заключение о том, что удобрение полевых культур обусловливает наиболее экономное расходование воды на формирование урожаев.

Расходование воды посевами озимой пшеницы снижалось и при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений, причем даже более ощутимо, чем при их раздельном внесении (табл. 8). Самое эффективное расходование воды на формирование тонны зерна (662,4-608,1 м³/т) отмечалось при использовании жидкого удобрительно-стимулирующего состава с медью и бором (ЖУСС), регулятора роста растений Агат-25К и дробного внесения минеральных удобрений нормой N₇₄Р₉₈.

СОДЕРЖАНИЕ, НАКОПЛЕНИЕ И ВЫНОС МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕЙ НА РАЗНЫХ ФОНАХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Количество питательных элементов, которое необходимо для нормального роста и развития растений, обычно определяют по их содержанию в урожае

В результате проведенного нами полевого эксперимента установлено, что наибольшее относительное содержание элементов минерального питания в надземной биологической массе озимой пшеницы отмечается в период весеннего кущения. В среднем за период исследований (1996-2000 гг.) на контрольном (без удобрений) варианте содержание азота в эту фазу было равно 2,89; фосфора 0,54 и калия 4,26%. Уже в начале весенней вегетации проявилось положительное влияние минеральных удобрений на количественные показатели этих макроэлементов. Так, при внесении N₂₈Р₄₂ содержание NPK в тканях озимой пшеницы увеличилось соответственно до 2,94; 0,60; 4,33%, дальнейшее повышение нормы минеральных удобрений до N₇₄Р₉₈ сопровождалось ростом относительного содержания этих макроэлементов до 3,20; 0,70 и 4,48%.

Более высокое содержание NPK в надземной массе озимой пшеницы на вариантах с применением минеральных удобрений (по сравнению с контролем) отмечалось и в более поздние фазы развития растений. Следует отметить, что в любом возрасте растения озимой пшеницы меньше всего содержали фосфора от 0,54-0,70 (фаза весеннего кущения) до 0,44-0,54% (полная спелость зерна). Больше всего в них калия (4,26-4,48% в фазу весеннего кущения и 1,38-1,48% в фазу полной спелости зерна) и азота 2,89-3,20 и 1,62-1,77% соответственно.

При созревании озимой пшеницы основная масса азота и фосфора перемещалась в зерно, большая же часть калия оставалась в вегетативной массе растений.

Содержание азота в зерне за годы исследований на контрольном (без удобрений) варианте при посеве нормами 450-600 всхожих семян на 1 м² составило 2,06%, в тоже время в соломе его было значительно меньше 0,81%. Применение удобрений в нормах N₂₈P₄₂ N₇₄Р₉₈ повышало накопление азота в зерне до 2,19-2,35%, способствуя улучшению его качества.

На содержание в зерне фосфора минеральные удобрения оказали менее заметное влияние 0,70% (контроль), 0,94% (N₇₄Р₉₈) и практически не оказали влияния на содержание калия рост составил 0,03% (0,49-0,52%).

Отмеченные закономерности наблюдались в различные по гидротермическим условиям периоды вегетации озимой пшеницы.

Применение расчетных норм минеральных удобрений во все годы исследований сопровождалось более активным нарастанием биологической массы и, как следствие, повышенным по сравнению с контролем расходом макроэлементов (табл. 9).

Результаты наших исследований позволили определить и расход основных макроэлементов на формирование 1 ц зерна с соответствующим количеством побочной продукции в различных агроценозах, создаваемых расчетными уровнями минерального питания и структурными показателями посевов.

Данные, полученные нами в результате полевого эксперимента, свидетельствуют об отрицательном условном балансе азота и калия в почве на всех изучаемых вариантах, если нормы удобрений сопоставлять с выносом NPK общим урожаем биомассы, а по фосфору на всех вариантах наблюдался положительный баланс.

Ввиду существенного участия соломы в общем урожае биомассы озимой пшеницы (в среднем 1,3-1,5 части соломы на 1 часть зерна) на ее долю приходится значительная часть отчуждаемых элементов минерального питания. На наш взгляд, целесообразнее для рационального использования минеральных удобрений и поддержания бездефицитного баланса элементов питания в почве, солому оставлять на поле и использовать в качестве удобрения.

В этом случае, на варианте, рассчитанном на получение 35 ц зерна с 1 га (N₇₄P₉₈), наблюдается положительный условный баланс элементов питания в почве по азоту и фосфору и близкий к нулевому баланс по калию; на варианте N₅₁P₇₀ (расчетная урожайность 30 ц/га) положительный баланс по фосфору, близкий к нулевому по азоту и калию.

Таблица 9 Потребление и вынос элементов минерального питания с урожаями озимой пшеницы (средние данные за 1996-2000 гг.)

При выращивании озимой пшеницы на расчетных фонах минерального питания, содержание наиболее вредных «тяжелых металлов» и нитратов в зерне (металлы первой группы опасности Zn, Cd, Pb и NO₃^-) не превышало предельных допустимых концентраций (ПДК).

ВЛИЯНИЕ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ВИДОВОЙ СОСТАВ И ДИНАМИКУ ОСНОВНЫХ ВРЕДИТЕЛЕЙ И БОЛЕЗНЕЙ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Из большого числа вредителей озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала повсеместно распространены клоп вредная черепашка, серая зерновая совка, хлебные жуки, злаковые тли, полосатая и стеблевая хлебные блошки.

Полученные в результате полевого эксперимента данные свидетельствуют о сильной связи численности и вредоносности клопа вредная черепашка с агрометеорологическими условиями зимы и вегетационного периода, а также приемами возделывания.

Способность посевов озимой пшеницы противостоять заселению клопом вредная черепашка определялась в основном состоянием посевов и, прежде всего, их густотой. На плотных посевах клопы не скапливались в больших количествах, а в посевах с изреженным стеблестоем, хорошо прогреваемых, клопы скапливались очень часто в количествах, значительно превышающих экономический порог вредоносности (0,5-1,5 клопа на 1 м²) и причиняли большой вред.

Так, при посеве нормой 300-375 всхожих семян на 1 м² без внесения удобрений (контрольный вариант), в среднем за 1996-2000 гг., к уборке в посевах озимой пшеницы сохранялось 240,7-317,1 продуктивных стеблей на 1 м², численность клопа на этой же площади составляла 2,9-2,4 экземпляра. При загущении посевов путем увеличения нормы высева семян до 450-675 всхожих семян на 1 м² число продуктивных стеблей в уборку на контрольном варианте и вариантах с внесением расчетных норм минеральных удобрений увеличивалось до 376,1-432,7 (контрольный вариант) и 369,4-448,7 штук/м² (удобренные варианты), число вредителей снижалось соответственно до 1,4-1,5 экземпляров на 1 м².

К снижению численности клопа приводили и другие приемы, направленные на формирование расчетного продуктивного стеблестоя.

Анализ урожайности озимой пшеницы в традиционных районах ее возделывания показал, что при сложившейся на Южном Урале в последние годы сухости климата, наибольший урон урожаю приносит жук-кузька, снижая урожайность на 2-3 ц с 1 га.

При значительном заселении растений злаковыми тлями образуется щуплое, легковесное зерно с низкими посевными качествами.

Подсчет хлебного жука и злаковой тли в фазу молочной спелости зерна озимой пшеницы показал, что и эти вредители предпочитают разреженные, хорошо прогреваемые посевы, вредоносность их возрастает в годы с недостаточной влагообеспеченностью.

Для защиты посевов озимой пшеницы от хлебных жуков и злаковых тлей чаще всего применяют химический метод борьбы.

Полученные в ходе эксперимента данные свидетельствуют о том, что лучшую техническую эффективность имеет инсектицид Регент, ВДГ (800 г/кг) в норме 0,03 кг/га, которая на 3-й день после обработки составила 94%. Несколько уступали ему препараты Альфа Ципи, КЭ (100 г/л) 0,15 л/га и Сэмпай, КЭ (50 г/л) 0,25 л/га, эффективность которых составила 92 и 90% соответственно. Самую низкую техническую эффективность показал инсектицид Децис, КЭ (25 г/л) 0,25 л/га 67%.

Наименьшие потенциальные потери урожая отмечены на варианте с применением инсектицида Регент, ВДГ (800 г/кг) 0,6 ц/га или на 3,7 ц/га (86%) ниже, чем на контрольном варианте.

Из наиболее распространенных болезней зерновых культур в засушливой степи Южного Урала на озимой пшенице вредоносят бурая листовая ржавчина и снежная плесень.

Особенно вредоносны для озимых культур болезни, вызывающие изреживание и гибель посевов при перезимовке. В осенне-зимний период растения могут поражаться низкотемпературными грибами, которые развиваются под снежным покровом, вызывая снежную плесень или инфекционное выпадение.

В последние годы снежная плесень стала одной из главных причин, вызывающих гибель или изреживание посевов озимой пшеницы на Южном Урале.

В результате проведенных нами в 1992-2005 гг. исследований, установлено, что главной причиной, вызывающей гибель растений озимой пшеницы в зимний и ранне-весенний период, является выпревание переросших или недоразвитых (нераскустившихся) посевов и возврат весенних холодов, губительный для ослабленных, по той же причине, растений.

Так, при посеве в разные сроки (18.08-22.08; 23.08-27.08; 28.08-2.09; 3.09-8.09 1992-1997 гг.) наибольшее число нормально перезимовавших растений отмечалось, если за период осенней вегетации сумма положительных (>5⁰С) температур составляла 470-570⁰С и основная масса растений уходила в зиму в фазе кущения. Наименьшее число (2,6%) переросших растений отмечалось при посеве после 23 августа, весной на этих делянках массового распространения снежной плесени не наблюдалось, и число нормально перезимовавших растений было высоким.

Следовательно, для предупреждения инфекционного выпадения озимой пшеницы в центре Оренбургского Предуралья с целью более полной реализации биоресурсного потенциала посевов необходимо избегать перерастания растений и проводить посев районированных сортов в период с 23 августа по 2 сентября, предварительно протравленными семенами.

Весной, для обеспечения интенсивного возобновления вегетации, вычесывания погибших растений, снижения неблагоприятного воздействия повторных холодов, следует проводить боронование посевов и прикорневые минеральные (азотные) подкормки.

Для защиты посевов от вредителей и болезней необходимо использовать современные, разрешенные к применению на территории РФ, средства.

Влияние агротехнических факторов на технологические свойства зерна озимой пшеницы

Общеизвестно, что урожайность и показатели качества зерна пшеницы зависят от климатических и агротехнических факторов. Применяя разные сроки посева, дозы и виды минеральных удобрений, можно регулировать эти факторы и создавать условия для формирования стабильного урожая высокого качества.

В наших исследованиях при четырехкратном применении азотных удобрений (N₇₄) на фосфорном (Р₉₈) фоне качество клейковины (в пределах II группы удовлетворительно слабая) изменилось на 8,3 единицы прибора ИДК-3М и составило 86,8 ед., обозначив тенденцию к улучшению качественных характеристик клейковины, что в последующем и сказалось на технологических показателях качества зерна (табл. 10).

Исследование физических свойств теста на фаринографе и альвеографе показало, что оптимизация условий минерального питания озимой пшеницы путем применения расчетных норм удобрений значительно улучшает реологические показатели теста и его хлебопекарные достоинства. При использовании удобрений на 2,5-4,6% возрастала водопоглотительная способность муки, на 8,3 (345,8%) 5,6 (233,3%) мин. увеличивалось время образования теста, на 2,2 мин. (16,7%) возрастала устойчивость теста к замесу. Степень разжижения теста во всех исследуемых вариантах оказалась низкой (менее 80 е.ф), характеризуя анализируемые образцы зерна как образцы сильной пшеницы

Таблица 10 Технологические показатели качества зерна озимой пшеницы Оренбургская 105 при регулируемых условиях минерального питания (средние данные за 1998-2000 гг.)

При альвеографической оценке технологических показателей качества зерна было установлено, что оптимальные соотношения упругости и растяжимости, упругости теста и силы муки были получены также на делянках с применением расчетных норм минеральных удобрений, при посеве нормой 450-600 всхожих семян на 1 м² в оптимальные сроки (23 августа-2 сентября).

А самое лучшее по качеству зерно озимой пшеницы Оренбургская 105 удалось получить при четырехкратном внесении азотных удобрений (N₇₄) на фосфорном (Р₉₈) фоне: водопоглотительная способность муки составила 56,6%, время образования теста 8 мин., устойчивость теста к замесу 15,3 мин., степень разжижения теста 45 е.ф, число качества 172 у.е, сила муки 316 е.а, упругость 91 мм и отношение упругости к растяжимости 1,0.

При уплотнении посевов на контрольных делянках, а также вариантах с совместным использованием агрохимикатов и регуляторов роста растений, массовая доля клейковины в зерне увеличивалась на 1,08-1,36 (контроль) и 0,6-1,12% (варианты N₂₈Р₄₂, N₇₄Р₉₈ с ЖУСС (Сu + В) и Агатом-25К), что явилось следствием снижения продуктивной кустистости озимой пшеницы в уплотненных посевах и получении более однородного урожая с преобладанием зерна главных побегов, содержащего больше белка.

Расчетные нормы минеральных удобрений, при совместном использовании с ЖУСС и Агатом-25К, повышали содержание в зерне сырой клейковины до 27,0 (N₂₈Р₄₂) 27,2% (N₅₁Р₇₀), что с одновременным ростом урожайности зерна обеспечивало значительный прирост сбора сырой клейковины с единицы площади на 1,4 (17,9%) 2,6 ц/га (33,3%).

Оценка хлебопекарных свойств муки, проведенная по пробным лабораторным выпечкам хлеба в соответствии с ГОСТ 27669-88 показала, что высокая амилолитическая активность теста (число падения), составившая в среднем по анализируемым образцам 383 с, способствовала повышенной газообразующей производительности дрожжей. При средней силе муки (газоудерживающей способности) это позволило получить хлеб удовлетворительного (400-450 см³/100 г муки) и хорошего объема (450-500 см³/100 г муки) с достаточно высокой пористостью, соответствующей пшеничному хлебу высшего сорта (более 74%).

Установлено, что улучшение условий минерального питания при посеве озимой пшеницы рассчитанными на продуктивный стеблестой нормами семян в оптимальные сроки способствует увеличению стекловидности зерна с 48,6 до 56,8%, содержания белка с 11,7 до 13,4%. Одновременно увеличивается содержание сырой клейковины с 22,5 до 26,4%, а самое главное, улучшается ее качество с 95,1 до 86,8 ед. ИДК-3М.

Натура зерна возрастает на 10 г/л (с 747 до 757 г/л), увеличивается сбор белка и сырой клейковины с единицы площади. Усиливается водопоглотительная способность (на 4,6%), увеличивается время образования теста (на 5,6 мин.) и его устойчивость к замесу (на 2,2 мин.), повышается число качества (на 14 у.е). Сила муки (энергия деформации теста), упругость и отношение упругости к растяжимости соответствуют параметрам сильных и ценных пшениц.

Следует отметить, что более качественное зерно местных сортов озимой пшеницы получено при четырехкратном внесении азотных удобрений на фосфорном фоне совместно с жидкими удобрительно-стимулирующими составами и регуляторами роста растений.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ АГРОЦЕНОЗОВОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

В наших исследованиях (1993-2005 гг.) применение расчетных норм минеральных удобрений, ЖУСС и регуляторов роста растений сопровождалось увеличением затрат совокупной энергии на единицу площади (га) посевов озимой пшеницы по сравнению с контрольными (без У, ЖУСС и РРР) делянками.

В структуре энергозатрат наибольший удельный вес занимают затраты на агрохимикаты (16,45-27,24%), ГСМ (13,68-24,96%) и семена (18,66-40,85%), составляя вместе до 70,75% всех энергозатрат.

Вместе с тем, существенная прибавка урожайности зерна озимой пшеницы, связанная с применением агрохимикатов и регуляторов роста растений на всех изучаемых вариантах, обеспечила дополнительный сбор обменной энергии в размере 3,99 (11,3%) 16,37 (46,4%) ГДж/га и чистый энергетический доход от 16,32 до 25,85 ГДж/га при коэффициенте энергетической эффективности от 1,64 до 2,43 единиц.

Применение расчетных норм минеральных удобрений, жидких удобрительно-стимулирующих составов и регуляторов роста растений закономерно повышало затраты на производство основной продукции (руб./га и руб./ц) и затраты труда (чел. час. на 1 га и чел. час. на 1 ц) по сравнению с контрольными (без У, ЖУСС и РРР) делянками.

Несмотря на это, при цене реализации зерна озимой пшеницы 3800 руб. за 1 тонну, на всех изучаемых вариантах с расчетными нормами минеральных удобрений, ЖУСС и регуляторами роста растений при их раздельном и совместном внесении при посеве озимой пшеницы в оптимальные сроки рассчитанными на заданный продуктивный стеблестой (на климатически обеспеченную урожайность) нормами семян, была получена прибыль от реализации продукции в размере 5024,46-8273,81 руб./га или 159,51-250,72 руб./ц, окупаемость дополнительных затрат составила 1,72-2,94 руб. на 1 руб., а уровень рентабельности изменялся от 72,3 до 193,9%.

ВЫВОДЫ

1. Обобщение практического опыта передовых хозяйств степной зоны Южно-Уральского региона РФ по технологиям возделывания озимой пшеницы, экспериментальных данных различных научных центров и анализ результатов собственных многолетних исследований по изучению биологических особенностей и совершенствованию приемов формирования устойчивых агроценозов озимой пшеницы свидетельствуют о высокой продуктивности и большой адаптированности культуры к комплексу природно-климатических факторов, определяющих величину урожая и качество зерна.

Степная зона Южного Урала в полной мере обеспечена ресурсами фотосинтетически активной радиации, позволяющими формировать высокие урожаи зерна озимой пшеницы. Основным фактором, лимитирующим урожайность, является влагообеспеченность посевов, однако при использовании высокопродуктивных сортов и совершенствовании приемов повышения и реализации биологического потенциала агроценозов озимой пшеницы ресурсы влаги обеспечивают формирование урожаев зерна на уровне 30-35 ц/га.

2. Установлены наиболее адаптивные к климатическим ресурсам территории сроки посева и нормы высева семян в регулируемых условиях минерального питания, позволяющие достаточно эффективно управлять формированием оптимальной плотности стеблестоя озимой пшеницы в осенний период.

Наиболее благоприятные условия для появления дружных всходов складываются при посеве в период с 23 августа по 2 сентября достаточно вызревшими семенами адаптивных сортов (Оренбургская 267, Оренбургская 105, Оренбургская 14, Пионерская 32), убранными не позднее, чем за 25-30 дней до посева или семенами переходящего фонда, на удобренном минеральном фоне рассчитанными на продуктивный стеблестой (по БКП) нормами семян.

Интенсивность осеннего побегообразования (штук/га) озимой пшеницы имеет сильную связь (R = 0,836) со сроками посева и нормами высева семян, причем большее влияние на этот процесс оказывают сроки посева (в = 0,761), нежели нормы высева (в = 0,345). Аналогичная закономерность прослеживается и в отношении осенней кустистости озимой пшеницы, которая также сильно связана (R = 0,902) cо сроками посева (в = 0,876) и нормами высева семян (в =340,213).

Посев в период с 23 августа по 2 сентября (далее оптимальный срок), когда сумма среднесуточных температур воздуха от всходов озимой пшеницы до устойчивого перехода через 5⁰С составляет 471-574⁰С, обеспечивает оптимальное количество побегов осеннего кущения (1842,8-1876,6 штук/м²) и наиболее благоприятную (по реализации продуктивности и качеству зерна) структуру продуктивных побегов к уборке.

3. Управление плотностью стеблестоя озимой пшеницы в осенний период путем адаптации сроков посева и норм высева семян к климатическим ресурсам в регулируемых условиях минерального питания создает благоприятные условия для повышения зимостойкости (R = 0,792, в = 0,631 сроки посева; в = 0,478 нормы высева семян), сохранности и общей выживаемости растений.

Наиболее высокая зимостойкость и общая выживаемость растений при значительном варьировании осенне-зимних погодных условий отмечается при посеве озимой пшеницы в оптимальные сроки нормами 450-600 всхожих семян на 1 м², а чрезмерное загущение посевов (посев нормой более 600 всхожих семян на 1 м²) сопровождается снижением этих показателей.

Управление условиями минерального питания путем дробного внесения расчетных норм минеральных удобрений также создает благоприятные условия для развития растений с осени, способствует их успешной перезимовке, а дополнительное опрыскивание вегетирующих растений озимой пшеницы водными растворами солей микроэлементов и борной кислоты (Н₃ВО₃; СuSО₄; MnSО₄; ZnSО₄), жидких удобрительно-стимулирующих составов (ЖУСС

(Cu + В); ЖУСС-2 (Cu + Mo) и регуляторов роста растений (Крезацин, Гумат натрия, Агат-25К, Биосил) рекомендуемыми нормами сопровождается повышением сохранности и общей выживаемости озимой пшеницы.

4. Наиболее вероятными в условиях засушливых черноземных степей оказываются посевы с продуктивной кустистостью 1,4-1,6, больше двухстебельных растений отмечается в разреженных посевах, при загущении их число уменьшается.

Близкая (на 75-80%) к расчетной, на потенциальную по БКП урожайность зерна, плотность продуктивного стеблестоя к уборке отмечается при посеве в оптимальные сроки нормами семян 450-600 штук/м². Расчетные нормы минеральных удобрений, жидкие удобрительно-стимулирующие составы и регуляторы роста растений, вследствие повышения сохранности и общей выживаемости растений, дополнительно повышают плотность продуктивного стеблестоя (соответственно на 2-5, 8-11 и 12-15%), а также увеличивают в посевах долю одностебельных растений, зерно с которых отличается более высокими качественными показателями.

5. С максимальной площадью листьев посевов сильно связан (r = 0,921-0,960) фотосинтетический потенциал (ФП). Зависимость эта выражается уравнениями регрессии следующего вида:

У = 271,1 + 51,97Х (при ранних сроках посева);

У = 2143,5 15182/Х; У = 2165,3 · logX 1441,9 (при оптимальных сроках посева 23.08-2.09);

У = 1938,2 · logХ 1192,9 (при поздних сроках посева).

Уравнения адекватны для 84,8-92,2% случаев (r² = 0,848-0,922) при F_факт. = 93,9 178,0 > F_теор., 01 = 8,53 или максимальная площадь листьев в посевах озимой пшеницы детерминирует 84,8-92,2% дисперсии фотосинтетического потенциала.

Сильная связь между максимальной площадью листьев и ФП наблюдается и в регулируемых условиях минерального питания (r = 0,970-0,981), а также при обработке вегетирующих растений водными растворами солей микроэлементов (ZnSO₄, r = 0,980; ЖУСС (Cu + B), r = 0,960) и регуляторов роста растений (Агат-25К, r = 0,970).

Наиболее благоприятные условия для развития мощного ассимиляционного аппарата в посевах складываются при совместном применении минеральных удобрений расчетными нормами N₂₈Р₄₂ N₇₄Р₉₈ (при дробном внесении азота), регулятора роста растений Агат-25К и ЖУСС с медью и бором.

6. Приемы, направленные на повышение и эффективную реализацию биологического потенциала агроценозов озимой пшеницы значительно влияют на фитометрические показатели посевов и урожайность сухой биомассы (R = 0,996).

Зависимость выражается уравнением регрессии следующего вида: У = 0,04Х + 11,6Z 46,1, которая адекватна для 99,2% случаев (R² = 0,992) при F_факт. = 4842,3 > F_{теор., 01} = 5,0, то есть фотосинтетический потенциал посевов (Х) и чистая продуктивность фотосинтеза (Z) детерминирует 99,2% дисперсии урожайности сухой надземной биомассы озимой пшеницы. Большее влияние на урожайность из приведенных фитометрических показателей посевов оказывает размер ФП посевов (в = 0,760) и несколько меньшее (в = 0,530) ЧПФ.

Использование расчетных норм минеральных удобрений повышает продуктивность работы листового аппарата, увеличивает урожайность сухой биомассы, а чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) снижается.

В благоприятных условиях увлажнения (ГТК 1,2-1,3) ЧПФ повышается до 5,04-5,68 г/м²·сутки, в сухих условиях вегетационного периода снижается до 4,07-4,40 г/м²·сутки.

7. В богарных условиях сухих степей Южного Урала высокопродуктивные агроценозы, эффективно использующие ресурсы солнечной энергии, формируются при посеве озимой пшеницы в оптимальные сроки (23. 08-2.09), рассчитанными на климатически обеспеченный продуктивный стеблестой (476, 555 и 634 штук/м²) нормами высева семян (450, 525 и 600 всхожих семян на 1 м²) с годовой нормой минерального удобрения N₇₄Р₉₈, из которой Р₅₆ вносится в почву при уходе за паром, NР₃₆ при посеве, NР₃₄ в некорневую подкормку весной, N₂₃ совместно с ЖУСС (Сu + В) и Агатом-25К в виде некорневой подкормки в фазу выхода в трубку и N₂₃ при наливе зерна. В таких посевах максимальная площадь листовой поверхности достигает 25,7-29,5 тыс.м²/га, фотосинтетический потенциал 1662-1903 тыс.м²·дней/га, чистая продуктивность фотосинтеза составляет 4,88-5,02 г/м²·сутки, К_хоз. 35,8-36,1%, урожайность сухой надземной биомассы равняется 83,4-93,0 ц/га, в том числе 30,1-32,836 ц/га абсолютно сухого зерна при КПД приходящей ФАР 1,26-1,41%.

8. Установлена сильная связь урожайности зерна озимой пшеницы (R = 0,844) со сроками посева (Х), нормами высева семян (Z) и гидротермическими условиями периода вегетации (К). Установленная связь описывается уравнением регрессии следующего вида: У = 39,724 2,722/Х 4866,78/Z 2,466/К. Уравнение адекватно для 71,2% случаев (R² = 0,712) эксперимента при F_факт. = 115,26 > F_теор., = 3,50.

Наибольшая урожайность (24,2-26,5-25,2 ц/га) обеспечивается при следующих сочетаниях приемов посева и структурных показателей: срок посева 23.08-27.08; норма высева 450-600 всхожих семян на 1 м²; продуктивная кустистость посева 1,5; число продуктивных побегов в уборку 428,3 штук/м²; выполнение программы по продуктивному стеблестою 77,1%. Наиболее близ-кая к указанной урожайность (24,0-26,0-24,8 ц/га) была отмечена при посеве в период 28.08-2.09 этими же нормами семян.

Внедрение научно-обоснованных сроков посева и норм высева семян в условиях дефицита увлажнения на интенсивном (NP₉₃) минеральном фоне позволяет достаточно эффективно управлять реализацией биологического потенциала агроценозов озимой пшеницы и обеспечивает прибавку урожайности зерна 2,6-2,9 ц/га (13,1-14,6%...