Влияние отдельных агроприёмов на зимостойкость, урожайность и качество зерна озимой пшеницы и озимого ячменя в условиях лесостепи Среднего Поволжья

21

Размещено на http://www.allbest.ru//

21

Размещено на http://www.allbest.ru//

Специальность 06.01.09 - Растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Влияние отдельных агроприёмов на зимостойкость, урожайность и качество зерна озимой пшеницы и озимого ячменя в условиях лесостепи Среднего Поволжья

Тупицын Василий Николаевич

Кинель - 2009

Работа выполнена на кафедрах технологии хранения и переработки продукции растениеводства и селекции, семеноводства и генетики ФГОУ ВПО "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия"

Научный руководитель

профессор, доктор с.-х. наук, заслуженный работник высшей школы РФ Костин Владимир Ильич

Официальные оппоненты:

доктор с.-х. наук, чл. корр. АН РТ, профессор

Галиакберов Анвар Гумерович

кондидат с.-х. наук, доцент

Царевский Сергей Юрьевич

Ведущая организация

Государственное научное учреждение Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н.М. Тулайкова

Защита состоится 22 декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ220.058.01 при ФГОУ ВПО "Самарская государственная сельскохозяйственная академия".

Адрес: 446442, Самарская область, п. Усть-Кинельский, ФГОУ ВПО "Самарская государственная сельскохозяйственная академия".

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО "Самарская государственная сельскохозяйственная академия".

Автореферат разослан " 21 " ноября 2009 года и размещён на официальном сайте ФГОУ ВПО "Самарская государственная сельскохозяйственная академия" http://www.ssaa.ru/

Учёный секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, профессор Г.К. Марковская

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Технологии возделывания сельскохозяйственных культур оказывают важное влияние на величину и качество получаемого урожая. Как весь технологический процесс, так и отдельные агроприёмы решают главную задачу - оптимизация условий выращивания, максимальное ослабление воздействия на культурные растения стрессовых факторов.

Для озимых хлебов зима является источником основных стрессов. Доказано, что корреляционная зависимость между урожайностью озимой пшеницы и зимостойкостью, например, в Среднем Поволжье составляет 0,71 (Тупицын Н.В., 2008 г.).

Поэтому в условиях меняющегося климата, потепления зим (Таннебергер Т., 2008 г.) важно находить новые подходы к известным агроприёмам: сроки сева, послепосевное прикатывание, весеннее боронование, которые бы обеспечили лучшую перезимовку и в конечном итоге привели к повышению урожайности и улучшению качества зерна озимой пшеницы и озимого ячменя. В связи с этим наша диссертационная работа является актуальной.

Цели и задачи исследования. Целью работы являлось изучение влияния отдельных элементов агротехники на зимостойкость, урожайность и качество зерна озимой пшеницы и озимого ячменя, и на их основе усовершенствование технологии возделывания культур в условиях Среднего Поволжья.

Для достижения поставленной цели предполагалось решить следующие задачи:

- изучить влияние сроков сева на зимостойкость, урожайность и качество зерна озимой пшеницы и озимого ячменя;

- установить оптимальные сроки сева;

- изучить влияния разных вариантов послепосевного уплотнения почвы на зимостойкость и урожайность озимой пшеницы и озимого ячменя;

- изучить влияние весеннего боронования на урожайность озимой пшеницы и элементы структуры урожайности;

- разработать и предложить для использования в производстве, "Способ послепосевного прикатывания озимых культур и каток для его осуществления" и "Способ весеннего боронования озимых культур и зубовую борону для его осуществления".

Степень обоснования научных положений, выводов и рекомендаций

Научные положения, выводы и практические рекомендации, сформулированные в диссертации, теоретически обоснованны, а достоверность их доказано экспериментально при помощи корректно поставленных опытов на основе современного методологического аппарата и математически обработки экспериментальных данных. Первичная документация проверена. озимый боронование зимостойкость урожайность

Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Среднего Поволжья разработаны и запатентованы: "Способ послепосевного прикатывания озимых культур и каток для его осуществления" (Патент № 2157603) и "Способ весеннего боронования озимых культур и зубовая борона для его осуществления" (Патент № 2248687). Установлены причины влияния сроков сева на зимостойкость, урожайность и качество зерна озимого ячменя, обоснованы сроки сева.

Практическая значимость работы. Рекомендованы производству оптимальные сроки сева озимой пшеницы и озимого ячменя по чистому пару в Заволжской зоне Ульяновской области, что позволит повысить их зимостойкость, урожайность и качество зерна.

Разработаны и предложены производству: "Способ послепосевного прикатывания озимых культур и каток для его осуществления" и "Способ весеннего боронования озимых культур и зубовая борона для его осуществления". Усовершенствование послепосевного прикатывания и весеннего боронования положительно влияет на перезимовку и урожайность озимой пшеницы и озимого ячменя.

Положения, выносимые на защиту.

Сдвиг сроков сева с традиционных на более поздние позволяют; повысить зимостойкость, урожайность озимой пшеницы и озимого ячменя, при позднем сроке сева растения в меньшей степени выносят азот из почвы, что положительно влияет на качество зерна.

На посевах прикатанных рельефным катком осенью формируются более разнокачественные по развитию и росту растения, в почвенных ямках раньше и больше накапливается снег, ледяные корки бывают рыхлыми и воздухопроницаемыми, что в итоге и определяет лучшую перезимовку растений и как следствие повышает урожайность.

При бороновании озимых боронами опытного образца, растения пшеницы не выдёргиваются из почвы, у них не надрывается корневая система, они не приваливаются пластинами корки, комочками земли, благодаря чему обеспечивается лучшая сохранность растений, таким образом, данный способ боронования приводит к увеличению урожайности.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Всероссийской научно - практической конференции молодых учёных "Региональные проблемы народного хозяйства" (Ульяновск, 2004); Всероссийской научно - практической конференции "Молодежь и наука ХХI века", (Ульяновск, 2006); Всероссийской научно - практической конференции в рамках ХVI Международной специализированной выставки "Агрокомплекс 2006", "Перспективы агропромышленного производства регионов России в условиях реализации приоритетного национального проекта" Развитие сельского хозяйства" (Уфа, 2006); Всероссийской конференции "Агроэкологические проблемы в сельскохозяйственном производстве" (Пенза, 2006); Всероссийской научно - практической конференции "Проблемы и перспективы развития инновационной деятельности в агропромышленном производстве" (Уфа, 2007); Всероссийской научно - практической конференции "Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК" (Уфа, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 125 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, включает 25 таблиц, 23 рисунка, приложение (копии патентов, отчёт об испытании опытных борон в Учебно-опытном хозяйстве Ульяновской Государственной Сельскохозяйственной Академии, акт о внедрении разработок в Вешкаймском районе Ульяновской области). Список литературы включает 147 наименований, в том числе 14 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Обзор литературы состоит из одного раздела, включающий три подраздела: (1.1) Задачи растениеводства, значение пшеницы, (1.2) Ботанические и биологические особенности озимой пшеницы, (1.3) Технологии возделывания озимой пшеницы (краткое описание и анализ).

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Опытное поле Ульяновской ГСХА расположено в Левобережье реки Волги, на надпойменной террасе в 20 км от города Ульяновска.

Основной тип почв опытного поля - чернозем выщелоченный, мощный среднегумусный, тяжелосуглинистый и среднесуглинистый. Почва имеет слабокислую реакцию в поверхностном горизонте, которая с глубиной переходит в нейтральную, а затем в слабощелочную. Обеспеченность подвижным фосфором и калием - средняя.

Агрохимическая характеристика почвы в пахотном слое: рН-5,89, содержание гумуса - 5 %, содержание подвижного фосфора 140 мг/кг почвы, подвижного калия 133 мг/кг.

Для района характерен континентальный, типично степной климат с неравномерным выпадением осадков, с резкими перепадами температур, в течение года (более 60°С) и суток (более 20°С).

Иногда в течение месяца выпадает 25-30% годовой нормы осадков, а бывает, что в течение месяца, а то и больше, осадков нет совсем.

Среднегодовая сумма осадков 411 мм, а сумма осадков за период с температурой выше 10С колеблется в пределах 300 - 350 мм.

Высокие температуры в мае-июне нередко сопровождаются сильными юго-восточными ветрами, которые, иссушая почву, неблагоприятно действуют на развитие растений.

В декабре-феврале нередки оттепели, которые приводят к образованию ледяной корки. В зимнее время температуры могут значительно понижаться, до - 35-40 С воздуха и до - 17-20С почвы на глубине 2-3 см.

Опыты по изучению влияния сроков сева озимой пшеницы на зимостойкость, урожайность и качество зерна ставились на сорте Волжская 16, предшественник чистый пар, удобрения не применялись, в годы учёта сорняков гербициды не использовались. Сев проводили после культивации в три срока (условно ранний, средний и поздний). Использовали сеялку СКС - 6 - 10, норма высева 6 млн./га всхожих семян, посев не прикатывался.

Уборка проводилась в фазе полной спелости комбайном SAMPO-130.

Учёт сорняков проводился 15 мая 2003 года и 1 июня 2004 июня. На каждой из 4 повторностей, всех вариантов опыта, в течение одного дня, с 1м2 из средней части делянки удалялись все сорняки. Сорняки подсчитывались, взвешивались, определялся их видовой состав. Полученные данные усреднялись.

Учёт мышиных нор проводился весной, после оценки перезимовки озимой пшеницы. На каждой делянке (15м2), на четырёх повторностях, трёх сроках сева подсчитывались мышиные норы, полученные данные усреднялись в расчёте на одну делянку.

Вынос азота растениями озимой пшеницы с осени в зависимости от сроков сева определялся в 2002 и 2003 гг.

По прекращению вегетации растениями пшеницы (первая декада ноября), с третьей повторности, всех вариантов опыта, с трёх рядков по диагонали делянки, с одного погонного метра откапывались растения. У растений отрезались корни, и они фиксировались 24 часа при температуре 105°С. Через 24 часа дверца сушильного шкафа открывалась, и в течение последующих суток растения доводились до воздушно-сухого состояния. Затем растения взвешивались по одиночно (50 штук) и определялась средняя масса одного растения по каждому сроку сева. Все растения размалывались и в них определялась содержание азота по Къельдалю в мг/кг. Расчётным путём находили вынос азота пятью миллионами растений пшеницы с одного гектара.

Исследования влияния послепосевного прикатывания на зимостойкость и урожайность озимой пшеницы выполнялись на сорте Волжская 16, при трёх сроках сева и трёх вариантах послепосевного уплотнения почвы (рельефное прикатывание, гладкое прикатывание, без прикатывания), в шестикратной повторности.

При изучении особенностей осеннего и весенне-летнего роста и развития озимой пшеницы в зависимости от способов послепосевного уплотнения почвы, бралось по одной делянке (1 повторность) со всех вариантах опыта, при этом рядки для изучения брались по-разному. На вариантах гладкого прикатывания и без прикатывания по диагонали в делянке выделяли шесть рядков по одному погонному метру, а при варианте с рельефным прикатыванием рядки выделялись поперёк сева отдельно в низинке и на бугорке.

Появление всходов, кущение, массу растений и другие показатели роста и развития определяли по общепринятым методикам (Доспехов Б.А. 1985). Зимостойкость определялась визуально по числу сохранившихся растений в %.

Озимый ячмень Волжский Первый изучался в вариантах рельефного прикатывания и без прикатывания при сроке сева 30 августа в 2003 - 2004гг. Учитывались зимостойкость и урожайность.

При оценке эффективности боронования озимых большинство опытов ставилось на опытном поле УГСХА, а производственные опыты проводились в учхозе УГСХА. Контролем служили варианты без боронования и боронование бороной со стандартным зубом, развёрнутым на 180є. Опытный вариант представлял бороны со скользяще-режущим принципом работы зуба.

В производственных условиях учхоза УГСХА сравнение велось между двумя агрегатами из 24 борон каждой за Т-150. Снимались следующие показатели: усилие трактора на крюке в момент начала движения, подсчитывалось число растений на 1 м2 до и после боронования число растений, приваленных почвой. Подсчеты проводились в 10 точках, полученные данные усреднялись.

На опытном поле УГСХА опыты с боронованием закладывались на участках размножения сортов озимой пшеницы Волжская 16 и Светлая. Боронование проводилось, как вдоль, так и поперёк сева в зависимости от постановки задач.

Проводился подсчёт количества растений до, и после боронования, количество растений приваленных почвой в ходе боронования, количество растений выдернутых боронами.

Учёт урожайности проводился на десяти метровках, каждого варианта боронования. Снопы убирали в ручную, обмолачивали на молотилке, зерно взвешивали, определяли его влажность и проводили пересчёт, на 14% влажность и центры с гектара.

Отмывка клейковины проводилась на приборе У1-МОК-1М. Качество клейковины определялось на приборе ИДК - 3М.

ВЛИЯНИЕ СРОКОВ СЕВА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА ЗИМОСТОЙКОСТЬ, УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА

Сроки сева озимых культур (изученность вопроса)

Из данных представленных в таблице 1 можно видеть, что главная причина гибели озимых в 2000/2001 году выпревание растений.

Таблица 1

Зимостойкость, урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от сроков сева

Срок сева	Зимостойкость, %	Основные причины гибели озимых	Урожайность, ц/га	Клейковина в зерне
				%	ИДК, е.п.
15.08.2001	46	выпревание, мартовские морозы	25,2	18,8	62,5
30.08.2001	60		29,7	19,5	75,0
15.09.2001	80		43,2 НСР05 4,2	22,0	72,5
15.08.2002	18	вымерзание в декабре 2002г., глубокое промерзание почвы (1,5 метра)	6,4	22,2	117
30.08.2002	20		11,5	23,6	119
15.09.2002	6		1,8 НСР05 3,7	25,4	104
15.08.2003	58	подъедание мышами	19,5	20,0	70,0
30.08.2003	98		41,3	17,6	62,5
10.09.2003	100		35,5 НСР05 5,6	20,5	67,5
15.08.2004	30	выпревание, снежная плесень, вымокание	12,4	22,4	84,3
30.08.2004	50		23,6	25,6	89,2
10.09.2004	48		23,8 НСР05 2,9	24,3	82,0
25.08.2005	66	подъедание мышами, выпревание до 16.01.06, вымерзание с 16.01. по 11.02.06	23,7	24,7	80,7
6.09.2005	70		27,2	23,8	82,2
16.09.2005	52		27,9 НСР05 3,2	28,3	83,8
27.08.2006	98	оптимальные условия	23,0	23,2	81,0
06.09.2006	100		23,5	23,0	85,0
20.09.2006	98		21,7 НСР05 1,7	26,4	81,2
26.08.2007	76	снежная плесень, подъедание мышами, мартовские морозы	36,2	18,0	76,5
11.09.2007	80		42,7	21,2	79,4
21.09.2007	70		35,9 НСР05 2,8	26,0	92,9
В среднем за семь лет
первый	56	--	21,0	21,3	81,7
второй	68	--	28,5	22,0	84,6
третий	64	--	27,1	24,7	83,4

На раннем сроке сева погибло больше половины растений. Самая хорошая сохранность на сроке сева 15 сентября.

Динамика урожайности и содержания клейковины в зерне полностью соответствовали динамике перезимовке.

На следующий год опыт был повторен с одновременным определением выноса азота растениями озимой пшеницы с осени в зависимости от сроков сева.

Зима 2002/2003 годы была самой морозной за последние десятилетия. Температура воздуха зачастую опускалась ниже - 30°С, а в отдельные дни доходила до -40°С Почва в эту зиму промёрзла на 1,5 метров, а в отдельных местах до 2 метров. На всю глубину почва оттаяла весной лишь в третьей декаде мая.

Морозостойкость и глубокое промерзание почвы в этом году определили выживаемость озимых.

Самая большая гибель наблюдалась на сроке сева 15 сентября, где растения ушли в зиму в фазе двух листьев и кущение не началось. Почва на таких делянках на 90 % была полностью открыта (не прикрыта листьями), морозы сильнее промораживали её, и последствия их негативного воздействия на растения усиливалось.

На сроках сева 15 и 30 августа сохранность озимых составило около 20 %. Одну из причин лучшей сохранности мы видим в более мощной листостебельной массе, которая как "одеяло" прикрывала почву, лучше задерживала и накапливала снег на делянках, тем самым, защищая узлы кущения от морозов.

Однако разница в урожайности первых двух сроков сева не соответствовала ожидаемой (приблизительно одинаковая). Урожайность озимой пшеницы на сроке 30 августа чуть ли не в два раза была выше, чем на сроке сева 15 августа. Почему?

Ответ на этот вопрос мы получили, когда определили вынос азота растениями с осени в зависимости от сроков сева (табл. 2). При первом сроке сева озимые в два раза больше вынесли из почвы азота с осени, чем при втором сроке. Поэтому режим питания растений в весеннее - летний период 2003 года был более благоприятным на втором сроке сева и как следствие этого получена более высокая урожайность.

Таблица 2

Динамика выноса азота растениями озимой пшеницы осенью в зависимости от сроков сева

Срок сева	Воздушно-сухая масса растений без корневой системы	Содержание азота в растениях, мг/кг	Вынос осенью азота из почвы пятью миллионами растений, кг/га
	одного, г	ц/га
15.08.2002	1,15	57,5	3,00	172,5
30.08.2002	0,49	24,5	3,52	86,2
15.09.2002	0,053	2,65	3,43	9,1
15.08.2003	1,23	61,5	2,49	153,1
30.08.2003	0,51	25,5	2,18	55,6
10.09.2003	0,30	15,0	2,24	33,6
в среднем за два года
первый	1,2	59,5	2,7	162,8
второй	0,5	25,0	2,9	70,9
третий	0,2	8,8	2,8	21,4

Содержание клейковины в зерне в этом году, как и в предшествующем, соответствовало порядку: чем позже проводился посев, тем выше содержание клейковины. Объяснения этим фактам мы также находим в более благоприятном, прежде всего, азотном питании растений поздних сроков сева весной и летом следующего года.

В зиму 2003/2004 г. Главная причина гибели озимых связана с подъеданием мышами. Больше всего мышиных нор было на делянках первого срока сева. Густая листостебельная масса (растения переросли) являлась хорошей кормовой базой и местом укрытия (теплее зимовать). Мышиные норы отсутствовали на самом позднем сроке сева 10 сентября. Сохранность растений в эту зиму на прямую соответствовала количеству мышиных нор на делянках. Чем их было больше, тем и больше погибло растений.

В очередной раз самая низкая урожайность получена на первом сроке сева (19,5 ц/га). Самая высокая урожайность (41,3 ц/га) получена при сроке сева 30 августа, а на третьем сроке сева она составила 35,5 ц/га. Динамика содержания клейковины в зерне в этом году отличалась от двух предшествующих лет. Наименьшее её содержание (17,6%) было на втором сроке сева, а на первом и третьем сроках, этот показатель качества зерна был приблизительно одинаков.

В 2005 году основные причины гибели озимых связаны с выпреванием, снежной плесенью и вымоканием растений. Общая гибель была высокой (50 % и более). Наибольшая гибель наблюдалась на первом сроке сева (около 70 %). Обильная листостебельная масса формирующаяся осенью усугубляет тепловые эффекты зимовки (выпревание), а частичное отмирание листьев осенью создаёт благоприятный фон для сапрофитных (в том числе и плесневых) грибов. Как и следовало ожидать, исходя из итогов зимовки, наименьшая урожайность (12,4 ц/га), получена на варианте самого раннего срока сева. Второй и третий сроки сева показали одинаковую урожайность (23,6 и 23,8 ц/га соответственно). Наименьшее содержание клейковины в зерне (22,4%) было на первом сроке сева, а на втором и третьем оно составило соответственно (25,6 и 24,3 %).

Зимой 2005/2006 года причины гибели озимых носили сложный характер. В этом году снег выпал рано, на не промёрзлую почву и до 16 января посевы страдали от выпревания и мышей. С 16 января по 11 февраля резко похолодало, морозы достигали - 30°С и более. Эти морозы оказали негативное воздействие на растения в определённой степени уже ослабленные выпреванием и подъеданием мышами.

Максимальная гибель, как и в зиму 2002/2003 года наблюдалось на третьем сроке сева (16 сентября).

Второй и третий сроки сева показали близкие результаты (70 и 66 % соответственно). В 2005 году мы передвинули первые два срока, на более поздние, и сев проводили уже не 15 и 30 августа, а 25 августа и 6 сентября.

Наименьшую урожайность 23,7 ц/га показал посев первого срока. На втором и третьем сроке сева урожайность была одинаковая (27,2 и 27,9 ц/га соответственно). Максимальное содержание клейковины в зерне 28,3 % была на третьем сроке сева, а минимальная 23,8 % на втором.

Для озимых условия зимы 2006/2007 года носили оптимальный характер. Гибели растений практически не наблюдалось. Однако урожайность в 2007 года оказалась не высокой (от 21,7 до 23,5 ц/га). В основном это объясняется влиянием повышенных весеннее - летних температур, резкими колебаниями температуры в течение суток в период колошения и налива зерна (более 20°С), а также ранним и сильным поражением листьев бурой ржавчиной.

Самое высокое содержание клейковины в зерне в этом году, как и в прошлые годы, было на третьем сроке сева (26,4 %).

В зиму 2007/2008 года основные причины гибели озимых связаны с поражением посевов снежной плесенью, подъеданием мышами и мартовскими морозами.

Сроки сева в 2007 году, как в предшествующие 2 года, были сдвинуты на более поздние: 26 августа, 11 сентября, и 21 сентября. Лучшее состояние растений весной было на втором сроке сева. Первый срок сева уступил ему 4 % а третий 10 %. Максимальная урожайность (42,7ц/га) была получена на варианте посева 11 сентября. На первом и третьем сроках сева урожайность была одинаковая (36,2 и 35,9 ц/га соответственно).

В этом году, как и в 2002, чётко проявилась зависимость: чем позже сев, тем выше содержание клейковины в зерне. При этом различие между крайним вариантом составило 8%.

В среднем за семь лет испытаний можно видеть, что самая низкая зимостойкость, урожайность и содержание клейковины в зерне наблюдались на варианте самого раннего срока сева. Причём чем раньше сеяли (15 августа), тем сильнее гибель растений "от избыточно тепловых эффектов зимой" и ниже урожайность. При сдвиге первого срока сева на 25-27 августа разница между вариантами опыта по зимостойкости и урожайности становится менее выраженной.

Лучшим по зимостойкости и урожайности оказался вариант со вторым сроком сева (с 30 августа по 11 сентября). Не значительно уступает ему вариант третьего срока сева (с 10 по 21 сентября).

По содержанию клейковины в зерне наблюдается чёткая зависимость, чем позже сев, тем больше клейковины. Разница между первым и третьим сроками сева составила 3,4%.

В течении двух лет мы изучали влияния сроков сева озимого ячменя " Волжский Первый" на его зимостойкость и урожайность.

Из данных, представленных в таблице 3, видно, что наибольшая урожайность в 2007 году (32 ц/га) получена при самом позднем сроке сева, а наименьшая урожайность (22 ц/га) при раннем сроке сева. Условия зимовки в этом году были хорошие и разницы между вариантами по сохранности растений нет. По-видимому, разница в урожайности между вариантами опыта объясняется теми же причинами, что и у пшеницы, т.е. разным уровнем питания весной и летом 2007 года.

Таблица 3

Влияние сроков сева озимого ячменя "Волжский Первый" на зимостойкость и урожайность

Годы	Сроки сева	Зимостойкость, %	Урожайность, ц/га
2006 - 2007	27.08.06 06.09.06 20.09.06	82 82 84	22,0 26,3 32,0 НСР0,5 3,2
2007 - 2008	26.08.07 09.09.07 21.09.07	19 28 18	19,8 25,9 19,6 НСР0,5 1,8
В среднем за два года.	первый второй третий	50 56 50	20,9 26,1 25,8

В 2008 году перезимовка ячменя оказалась низкой. В марте, когда посевы уже освободились от снега, в течение недели ночные заморозки достигали - 15° - 16° С, что и вызвало гибель. Лучшую перезимовку и урожайность показал вариант срока сева 9 сентября.

Распространение мышей и сорных растений на посевах озимой пшеницы в зависимости от сроков сева

Учёт в течение трёх лет мышиных нор на делянках озимой пшеницы в зависимости от сроков сева показывал, что на ранних сроках сева их всегда больше, чем на поздних. Подъедание растений с осени, в зимнее время, норы на делянках, гнёзда всё это способствует гибели озимых. Особенно опасно, когда мыши выедают у растений узлы кущения (самую питательную часть) и когда они при движении по рядку присыпают почвой уже подъеденные растения. В этом случае растения практически всегда гибнут.

В зиму 2005/2006 года присутствие мышей на опытах не определяло разницу в гибели растений, поскольку наложились другие более влиятельные факторы такие, как выпревание и вымерзание.

В 2008 году с осени наблюдалось заселение озимых мышами. На ранних сроках мышиных нор больше чем на втором сроке сева. На самых поздних посевах мышиных нор не было совсем.

Сроки сева озимых оказывают влияние и на засорённость посевов.

В среднем за два года исследований самое большое количество и масса сорняков были на варианте самого раннего сева. Объясняется это тем, что или одновременно с посевом или перед посевом проводят культивацию и тем самым уничтожают сорняки. Чем позже её проводят под озимые, тем меньше остаётся времени для семян сорняков, чтобы прорасти и сформировать растение и наоборот. Поэтому весной и летом следующего года мы наблюдаем на первом сроке сева крупные сорняки, а на третьем мелкие и их, как правило, бывает меньше.

Преобладающими сорняками на озимых чаще всего являются озимые и зимующие представители семейства крестоцветных (Дискурения софия, Ярутка полевая), хотя встречаются и другие.

Известно, что сорняки на посевах культурных растений конкурируют с ними за воду, свет и питательные вещества. И естественно, чем больше сорняков и они крупнее, тем сильнее сказывается их негативное влияние на урожай и его качество (Захаренко В.А., 2008г.).

ВЛИЯНИЕ ПОСЛЕПОСЕВНОГО ПРИКАТЫВАНИЯ НА ЗИМОСТОЙКОСТЬ И УРОЖАЙНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ И ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ

Значение прикатывания посевов, новые подходы к прикатыванию

Прикатывание посевов преследует несколько целей:

Выравнивание поверхности почвы

Вдавливание и раздавливание крупных комков почвы

Выдавливание воздуха из почвы

Восстановление капиллярной системы почвы

Уменьшение расстояния от семян до поверхности почвы

Разрушение почвенной или ледяной корки

Ровная, гладкая поверхность поля после посева важна во время уборки урожая, когда жатка или косилка работают на низком срезе (у самой земли). Например, так убирают горох. И если поле не прикатано и на его поверхности лежат комки почвы, то обычно это ведёт к забиванию ножей режущего аппарата, и как следствие снижению производительности и увеличению потерь урожая.

Вдавливание и раздавливание комков почвы важно еще и потому, что чем крупнее комки почвы и их больше на поверхности, тем глубже в почву проникает свет. В этом случае колиоптеле, например хлебных злаков, могут разрываться находясь ещё в почве, а не на её поверхности, (что является нормой). Первый лист не способен пробиться из под комков почвы, закручивается там, гибнет, что ведёт к снижению полевой всхожести.

Между содержанием воздуха и содержанием воды в почве - обратная зависимость. Для прорастания семян многих полевых культур нужна только вода при определённой температуре. Очень часто получение всходов, например, хлебных злаков, лимитировано нехваткой воды в зоне нахождения семян. Выдавливая воздух из почвы, прикатывая его после посева мы, тем самым, улучшаем обеспеченность семян водой. Эту же задачу, улучшение водной обеспеченности семян, решает и частичное восстановление после уплотнения почвы её капиллярной структуры. По восстановленным капиллярам после прикатывания вода из нижних горизонтов почвы поднимается вверх к семенам. Условия для прорастания семян улучшаются. Особенно это актуально в засушливую погоду.

Иногда прикатывание применяют, для того чтобы уменьшить расстояние от семян до поверхности почвы. Этот агроприём оправдывает себя, когда например, пшеницу сеют глубоко (8-10 см.), не равномерно по глубине и когда, озимые сеют поздно. В последнем случае уже не вода, а часто температура лимитирует появление всходов и чтобы ускорить их появление, такие посевы прикатывают, тем самым, уменьшают расстояние (дистанцию) которую проросток, в ходе роста, должен преодолеть.

Весной когда, например, опоздали с боронованием озимых и почвенная корка стала твердой, можно проводить прикатывание тяжелыми катками с целью разрушения почвенной корки. Такая же цель преследуется прикатыванием, когда необходимо разрушить ледяную корку на посевах озимых.

Как мы видим прикатывание посевов важный агроприём, призванный решать ряд агрономических задач.

Анализ причин гибели, например озимой пшеницы за последние 19 лет в нашем конкурсном испытании, показывает, что они носят не однозначный характер. Не только каждый год чем-то не похож на другой, но и в пределах года наблюдаются сложные комбинации стрессовых факторов (Тупицын Н.В., 2007г.).

Например, самая большая гибель была в 2000/2001 гг. (70%) и как следствие этого получена самая низкая урожайность 9 ц/га. В этом году проявилось действие четырёх стрессоров: поражение с осени посевов шведской мухой, резкие перепады температуры зимой, ледяная корка и высокие температурные нагрузки на растения в третьей декаде апреля

Сложные комбинации, не прогнозируемость причин гибели озимых, существенное влияние зимостойкости на урожайность пшеницы побудили нас искать новые подходы к технологии возделывания озимых, которые смогли бы повысить вероятность их перезимовки в любые зимы, независимо от характера стрессов.

Исходя из известных законов мы знаем, что ценоз, агрофитоценоз в том числе, тем устойчивее к стрессовым факторам, чем шире их биотипическая разнообразие (Ремерс Н.Д., 1994г.).

Это дополнительное разнообразие мы решили достичь через прикатывание посевов катком, который бы;

1.Формировал не ровную (гладкую) поверхность, а волну или бугорок-ямку

2.С разным усилием уплотнял разные участки поля

Нами были изготовлены катки, которые выполняли эти два условия (рис. 1).

Рисунок 1 - Общий вид катков и результат прикатывания (каток первой конструкции оставлял на поле волновой рисунок)

Влияние разного послепосевного уплотнения почвы на зимостойкость и урожайность озимой пшеницы и озимого ячменя

Опыты по изучению влияния разного послепосевного уплотнения почвы на зимостойкость и урожайность озимой пшеницы проводились в течение пяти лет (с 1999 по 2003 годы).

Из данных, представленных в таблице 4, можно видеть, что в 1999 общий уровень перезимовки растений достаточно высокий.

Максимальная гибель посевов наблюдалась на последнем сроке сева 11 сентября.

На сроках сева 18 и 31 августа 1998 года зимостойкость была выше и варьировала от 80 до 88 %.

Чётко выраженных различий по перезимовке между вариантами послепосевного уплотнения почвы не было. Однако вариант где посевы не прикатывались, без исключения на всех трёх сроках сева на 2 - 4 % уступал посевам, которые прикатывались катками.

В 2000 году общая гибель озимых в ходе зимовки была выше, чем в 1999 году, но и здесь мы не обнаружили чётких границ между вариантами послепосевного уплотнения почвы (на втором сроке сева их не было совсем 78 %). На первом и третьем сроках сева варианты без прикатывания по перезимовке были худшими, как и в 1999 году.

Первые чёткие различия по перезимовке озимой пшеницы в зависимости от способов послепосевного уплотнения почвы были получены в 2001 году. В этом году посевы 15 сентября практически полностью погибли в первую очередь в вследствие поражения шведской мухой с осени и весною. А августовские посевы существенно пострадали от резких перепадов температур в зимнее время, от ледяной корки и высоких температур в третей декаде апреля.

Таблица 4

сроки сева	Варианты опыта	Зимостойкость, %	Отклонения, ± %
		1999	2000	2001	2002	2003	среднее
15-18 августа	рельефное прикатывание	84	58	66	42	62	62,4	+8,8
	гладкое прикатывание	84	56	62	38	58	59,6	+6
	без прикатывания	80	54	48	34	52	53,6	0
30-31 августа	рельефное прикатывание	88	78	66	56	50	67,7	+5,3
	гладкое прикатывание	88	78	60	54	48	65,6	+3,2
	без прикатывания	86	78	50	54	44	62,4	0
11-22 сентября	рельефное прикатывание	72	56	26	84	18	51,2	+5,2
	гладкое прикатывание	72	54	24	84	0	46,8	+0,8
	без прикатывания	68	52	24	86	0	46	0

Зимостойкость озимой пшеницы в зависимости от сроков сева и способов послепосевного уплотнения почвы

Здесь мы видим, что на первом и втором сроках сева лучшая сохранность растений на варианте где посевы прикатывались рельефным катком. Преимущество над вариантом, где посевы прикатывались гладким катком, составило 4 % на первом сроке и 6 % на втором сроке сева, а над вариантом, где посевы не прикатывались 18 и 16 % соответственно.

Посевы третьего срока сева сильно пострадали в связи с чем мы вынуждены были их забраковать и не проводить учёт урожайности.

В 2002 году главной причиной гибели озимых было выпревание. И чем раньше сеяли озимые, тем больше наблюдалась гибель. На третьем сроке сева сохранность растений была лучшая, и различия по зимостойкости отсутствовали между вариантами уплотнения почвы. На втором сроке сева сохранность растений хуже, чем на третьем, но различий между вариантами уплотнения почвы также нет. На первом сроке сева в связи тем, что посевы переросли, их гибель от выпревания была максимальной, и здесь заметны различия по зимостойкости между вариантами уплотнения почвы. Лучший вариант - рельефное прикатывание. Он превышал вариант гладкого прикатывания на 4 % вариант без прикатывания на 8 %.

Зима 2002/2003 года была самой морозной за последние десятилетия. Посевы 15 сентября, где растения находились в фазе двух листьев, полностью погибли за исключением варианта рельефного прикатывания. Где было рельефное прикатывание, в ямках (там раньше накапливался и дольше лежал снег) сохранилось около 18 % от всех растений делянки (рис. 2). В этом году, как и в 2001, чёткие различия по сохранности растений получены на первом и втором сроках сева. Лучшим был вариант рельефного прикатывания, а худшим вариант, где посевы не прикатывались совсем. В средне за 5 лет на всех трёх сроках сева без исключения вариант рельефного прикатывания посевов превзошёл по зимостойкости другие варианты. Худшим был вариант, где посевы не прикатывались.

Рисунок 2 - Накопление снега в начале зимы в делянке с рельефным прикатыванием.

Учёт урожайности на этих же вариантах опыта представлен в таблице 5.

Таблица 5

Урожайность озимой пшеницы в зависимости от сроков сева и способов послепосевного уплотнения почвы

Сроки сева	Варианты опыта	Урожайность, ц/га	Отклонение, ± %
		1999 г.	2000 г.	2001 г.	2002 г.	2003 г.	средняя
15 - 18 августа	рельефное прикатывание	46,9	31,9	34,2	30,0	13,0	31,2	+ 15,5
	гладкое прикатывание	45,7	33,6	33,0	28,9	9,9	30,2	+ 11,8
	без прикатывания	43,9	30,5	26,9	25,2	8,6	27,0	0
	НСР05	3,4	2,5	4,6	3,9	3,6
30 - 31 августа	рельефное прикатывание	49,3	34,0	31,1	31,5	10,9	31,4	+ 17,6
	гладкое прикатывание	49,3	35,9	29,3	31,8	5,7	30,4	+ 13,8
	без прикатывания	47,6	33,6	20,0	29,7	2,4	26,7	0
	НСР05	3,7	2,5	5,2	2,4	2,0
11 - 22 сентября	рельефное прикатывание	42,8	22,8	--	46,8	--	37,4	+ 6,8
	гладкое прикатывание	42,5	20,7	--	46,7	--	36,6	+ 4,6
	без прикатывания	40,3	21,4	--	43,2	--	35,0	0
	НСР05	3,0	1,8	--	4,1	--

Здесь мы видим, что в 1999 году существенных различий по урожайности между разными вариантами уплотнения почвы нет. Однако на 2 -3 ц/га ниже других был вариант, где делянки не прикатывались.

В 2000 году различия по урожайности насилии в основном не существенный характер.

В 2001 году в условиях чётких различий по перезимовке проявились существенные различия и по урожайности. Вариант без прикатывания при первом и втором сроках сева уступал вариантам, где посевы прикатывались. Наивысшая урожайность была получена на варианте рельефного прикатывания.

В 2002 году на всех сроках сева наименьшую урожайность, как и в предыдущие годы, была на варианте без прикатывания.

В 2003 году получены наиболее чёткие различия по урожайности. Лучшим был вариант рельефного прикатывания. А худшим - без прикатывания. Вариант гладкого прикатывания занял промежуточное положение по урожайности.

В среднем за 5 и за 3 года динамика урожайности озимой пшеницы в зависимости от способов послепосевного уплотнения почвы в принципе накладывалась на динамику перезимовки. На всех трёх сроках сева лучшая урожайность на варианте рельефного прикатывания, а худшая где посевы не прикатывались. Различия между ними составляли от 2,4 ц/га (третий срок сева) до 4,7 ц/га (второй срок сева). Вариант гладкого прикатывания по своей эффективности был очень близок к рельефному прикатывания, но всё же уступал ему на всех трёх сроках сева от 0,8 до 1 ц/га. В 2003 году получены наиболее чёткие различия по урожайности.

Преимущество рельефного прикатывания над гладким составило от 3,1 ц/га (1 срок сева) до 5,4 ц/га (2 срок сева). Следует отметить, что такое преимущество по урожайности проявилась в условиях очень морозной зимы.

В 2004 и 2005 годах опыты проводились на озимом ячмене Волжский Первый.

Таблица 6

Влияние послепосевного уплотнения почвы на зимостойкость и урожайность озимого ячменя "Волжский Первый"

Варианты послепосевного уплотнения почвы	Сорок сева	Зимостойкость, %	Урожайность, ц/га
рельефное прикатывание без прикатывания	30.08.2003 г.	82	54,4
		66	48,5 НСР05 3,2
рельефное прикатывание без прикатывания	30.08.2004 г.	48	35,8
		44	34,1 НСР05 2,8
в среднем за 2 года
рельефное прикатывание без прикатывания	30.08	65	45,1
		55	41,3

Как видно из таблицы 6 в 2004 и в 2005 годах наблюдается преимущество варианта рельефного прикатывания над вариантом, где прикатывание не проводилось. В 2004 году эти различия существенны, а в 2005 году не существенны.

ВЛИЯНИЕ ВЕСЕННЕГО БОРОНОВАНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ

Значение весеннего боронования для озимых

Весеннее боронование озимых преследует несколько целей:

1 .Вычёсывание отмерших в ходе зимовки листьев и растений.

2.Разрушение мышиных гнёзд, нор.

3.Разрушение почвенной корки (рыхление почвы).

4.Уничтожение сорняков.

5.Заделка минеральных удобрений.

6.Стимулирование весеннего кущения растений.

На переросших озимых уже с осени можно наблюдать отмирание старых листьев. В ходе зимовки этот процесс продолжается. Особенно интенсивно он идёт, когда посевы уже с осени поражены болезнями, вредителями (мучнистой росой, шведской мухой и др.), и когда складываются условия выпревания и поражения растений зимой плесневыми грибами.

На таких посевах весной может доминировать жёлто-серый, а не зелёный цвет. Мёртвые растения, листья затеняют живые, инфицируют их. В этом случае и проводят боронование. Однако качество агроприёма бывает низким потому, что зубовые бороны через 50-200 метров забиваются отмершей листостебельной массой и не решают задачу вычёсывания или решают её плохо.

Часто переросшие с осени озимые являются местом пристанища мышей. Их привлекает обильная кормовая база и тёплая зимовка. Они роют норы, выбрасывая на поверхность почву (при этом заваливают, приваливают растения) или делают гнёзда из растительных остатков.

Размер такого гнезда в диаметре может достигать 30-40 см. Весной заваленные, приваленные почвой растения и растения под гнёздами даже будучи живыми, как правило, гибнут (не могут пробиться, нет доступа света). В этом случае боронование -- единственная операция, которая может поправить ситуацию.

На посевах озимых, когда они уходят в зиму до фазы 5-ти листьев (до 3-х стеблей кущения), практически нет рисков связанных с отмиранием листьев и расселением мышей. На таких полях почва бывает, открыта на 50 -- 80 % (т.е. не прикрыта листьями). Но весной именно на таких полях образуется корка, почва трескается (рис. 3).

Рисунок 3 - Почвенная корка, трещины весной (фото 15 апреля 2009 года)

Причём самые широкие и глубокие трещины образуются по рядку. В этом случае оголяются узлы кущения, корневая система. И при весенне-летних засухах, например; такие например трещины могут достигать в глубину несколько десятков сантиметров.

Через эти трещины идёт испарение почвенной влаги с глубоких почвенных горизонтов, негативное влияние засухи усиливается.

Боронование таких полей весной преследует цель, разрушить корку, замульчировать почвенные трещины.

Боронование озимых весной можно рассматривать и как приём борьбы с сорной растительностью. Но именно как такой приём, боронование будет эффективно на небольших, слабо-укоренившихся сорняках и на полях с не переросшими с осени озимыми. На переросших посевах, зубья бороны, часто не достигают поверхности почвы (бороны быстро забиваются). И особенно это имеет место, когда сцеп борон движется поперёк рядков или под углом к ним. В этом случае более плотный рядок как бы приподымает бороны и их зубья могут даже не достигать почвы междурядий.

Усиливается такой эффект, когда к концам зубьев прилипает грязь (вследствие влажной почвы, росы, дождя) и на них намотаны растительные остатки.

Часто в агрономической практике весеннее боронование озимых совмещают с подкормкой минеральными удобрениями, разбросным методом. Смысл такого совмещения заключается в том, что идущие следом бороны должны как бы заделать удобрения, перемешать их с почвой. Здесь следует учитывать ряд обстоятельств:

почва должна хорошо рыхлиться

бороны не должна забиваться растительными остатками

Боронование озимых весной, в норме, оптимизирует световой, воздушно-газовый режимы питания растений тем самым благотворно влияет на рост, развитие и в первую очередь на весеннее отрастание. Мы также придерживаемся мнения, что механическое воздействие зуба бороны (удар, надрез, нажатие и т.д.) на узел кущения является фактором, стимулирующим образования новых побегов. Особенно это важно, на наш взгляд, для озимого ячменя Волжский Первый, который генетически склонен к длительному и интенсивному кущению весной.

В своих исследованиях влияние боронования на урожайность кроме обычных борон БЗТС -1, мы испытывали и бороны со скользяще режущим принципом работы зуба (рис. 4).

Рисунок- 4 Борона с эллипсообразной формой и скользяще-режущим принципом работы зуба

При движении такого зуба по поверхности, действуют принципы скольжения и резанья, а не принципы рыхления (царапанья), как у стандартных борон. Первый полевой опыт с боронованием проводился нами на опытном поле УГСХА в 2002 году.

Для этого была составлена сцепка из двух борон; опытный образец со скользяще-режущим принципом работы и стандартная борона БЗТС-1 в качестве контроля. В результате установлено, что при бороновании вдоль рядков на зубья опытного образца почва налипала во много раз меньше, чем на контроле. Количество растительных остатков также было в два и более раза меньше, таким образом, зубья были чище.

При бороновании поперёк рядков эта зависимость сохранялась, но общее количество почвы, растительных остатков, на зубьях контроля и опытного образца, как правило, меньше. Связано это с тем, что, проходя через рядки, зубья очищались растениями рядков. Кроме того, при движении поперёк борона больше вибрирует (вверх, вниз, вперёд, назад), из-за того, что её зубья попадают или в междурядье, или на рядок. Глубина рыхления почвы также зависела от выбора направления относительно рядков. Поскольку рядок более плотен то при движении поперёк зубья, попадая на него, как бы приподымают борону, почва междурядного пространства хуже рыхлится. Сильнее это выражено у зубьев новой конструкции, поскольку у них рабочая поверхность больше, больше площадь соприкосновения с рядком. Наблюдая работу борон при движении вдоль рядков, мы обнаружили, что зубья нового варианта смещаются с рядков и чаще, чем стандартные работают в междурядье. По-видимому, это связано опять же с большой плотностью рядка и вытеснением зубьев в зону меньшего сопротивления, т.е. междурядье. И чем больше рабочая поверхность зубьев, тем больше они вытесняются.

Данный эффект имеет положительное значение для новой конструкции зуба, так как лучше рыхлится почва в междурядьях, что особенно важно. Стандартный зуб сильнее рыхлит почву, глубже борозда рыхления. При этом выворачиваются пласты почвы, комки, они крупнее, чем на опытном варианте. Эти комки и пласты почвы приваливают, а иногда и полностью заваливают растения озимой пшеницы. В связи с тем, что глубина борозды больше идёт оголение, надрыв корневой системы.

Сохранность растений, плотность колосоносного стеблестоя на единице площади к уборке является одним из основных факторов, влияющих на урожайность. Для озимых хлебов это вдвойне актуально, так как в ходе зимовки растения не только могут погибнуть, но и к весне практически всегда бывают ослаблены. В то же время у агронома весной, по сути, в резерве имеются лишь два технологических приёма: подкормка удобрениями и боронование.

В зависимости от характера и степени травмированности растений, озимые весной могут находиться в течение двух - четырёх недель в состоянии, когда их выживание существенно зависят от воздействия внешних факторов (температура, интенсивность светового потока, осадки), от своевременности и качества проведения подкормки и боронования. В подобных ситуациях, в отдельные годы, замены боронования озимых весной, чем-то другим просто, нет.

В то же время сама операция боронования озимых небезопасна для них, прежде всего, из-за несовершенства конструкции зуба.

Применение обычных борон с рыхлящим принципом работы зуба приводит к подрыву корневой системы (обрыву вторичных корешков) у 25 % растений и у 20 % растений стебли и листья приваливаются комочками, пластинами почвенной корки.

Естественно, что это может только негативно сказаться на выживании, отрастании и в конечном итоге на продуктивности таких растений.

При бороновании боронами опытного образца подобного рода воздействия на растения отсутствовали в силу скользяще-режущего принципа работы зубьев. Наибольшие потери растений 18.6 % наблюдались на варианте боронования обычными боронами. Причём эти потери складывались из растений выдернутых в ходе боронования (3 шт.) и растений, которые погибли впоследствии (3.9 шт.), в том числе в силу, по-видимому, механического воздействия таких борон на растения непосредственно.

При бороновании опытным вариантом борон потеря растений к уборке была наименьшей, и составила 2,2 шт. или 6,2 %. Сохранность растений составляет 93,8 %, т.е. наибольшая. На варианте без боронования к уборке сохранилось 90,7 % растений, и потеря составила 3,3 шт.

Боронование озимых в производственных условиях Учебно-опытного хозяйства ГСХА

Испытания новой конструкции зубовых борон в производственных условиях проводились в 2003 году в Учебно-опытном хозяйстве Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. При бороновании озимых на поле № 14 (табл. 7) опытный вариант борон обеспечил более щадящий для растений режим работы. Растения в меньшей степени, чем на контроле приваливались почвой, вырывались с корнем.

Различия по количеству приваленных растений в ходе боронования между опытным вариантом и контролем составили 79,5 шт/м2, а по количеству выдернутых полностью растений 21,4 шт/м .

Положительным моментом при использован...