Формирование урожайности и качества зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от условий минерального питания в лесостепи Среднего Поволжья

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Формирование урожайности и качества зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от условий минерального питания в лесостепи Среднего Поволжья

Специальность 06.01.09 - Растениеводство

Фирюлин Алексей Иванович

Саратов 2008

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кошеляев Виталий Витальевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессорШевцова Лариса Павловна,

кандидат сельскохозяйственных наук Еськин Владий Николаевич

Ведущая организация: ГНУ «Пензенский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы. В Среднем Поволжье, как и в России в целом, зерно пшеницы занимает центральное место в продовольственном обеспечении населения. Удельный вес пшеницы в общих объемах потребленного в России зерна составляет около 48%, в продовольственном зерне - до 62%. При этом четко прослеживается тенденция увеличения доли пшеничного зерна, используемого на личное потребление населения и промышленную переработку.

Данные статистики показывают, что в Пензенской области, относящейся к лесостепной зоне Среднего Поволжья, производят наиболее качественное зерно пшеницы, чем в северных областях и республиках Поволжья. Доля зерна сильных пшениц в общих закупках зерна этой культуры в госфонды в Пензенской области в среднем составляет 7,2 %, тогда как по Поволжью - 4,1%. Вместе с тем, эти же данные свидетельствуют, что в области сравнительно высокая доля рядового (фуражного) зерна пшеницы в общих его объемах, заготавливаемых в государственные фонды 79,4 %.

Среди всего комплекса факторов увеличения производства высококачественного зерна пшеницы важное место занимает сорт. Если в наследственности того или иного сорта пшеницы не заложены свойства отличного улучшителя, то повысить технологическое качество зерна такого сорта до уровня продовольственных целей значительно труднее.

Поэтому проведение исследований по оценке сортов яровой мягкой пшеницы и разработка элементов технологии их возделывания, позволяющих в местных природно-климатических условиях формировать высокопродуктивные посевы с качеством зерна, отвечающим требованиям мукомольной и хлебопекарной промышленности, является объективной необходимостью.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - изучить особенности формирования продуктивности агрофитоценозов сортов яровой мягкой пшеницы и обосновать приемы получения высоких урожаев с качеством зерна, пригодным для продовольственных целей.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

­ изучить особенности роста и развития районированных сортов яровой мягкой пшеницы;

­ изучить формирование структуры урожая в зависимости от биологических особенностей сорта и приемов использования удобрений;

­ определить урожайность зерна районированных сортов в зависимости от приемов использования минеральных удобрений;

­ установить характер изменчивости технологических свойств зерна в зависимости от биологических особенностей сорта и приемов использования минеральных удобрений;

­ дать экономическую оценку возделывания сортов яровой мягкой пшеницы.

Научная новизна. Применительно к местным почвенно-климатическим условиям выявлены сортовые особенности формирования урожайности яровой мягкой пшеницы. Показан тип реакции сортов на применение минеральных удобрений. Установлены и дифференцированы по степени влияния факторы, определяющие урожайность сортов и качество зерна.

Практическая значимость результатов исследований. Дана всесторонняя оценка районированных сортов яровой мягкой пшеницы и предложено шире использовать в производстве сорта Тулайковская 10, Саратовская 68 и Кинельская 59, способные при рекомендованном уровне минерального питания и приемах использования удобрений устойчиво формировать 3,98…4,98 т/га продовольственного зерна III класса.

Положения выносимые на защиту:

­ закономерности роста и развития районированных сортов яровой мягкой пшеницы;

­ сортовые особенности формирования урожайности при различных приемах использования минеральных удобрений;

­ сортовые особенности проявления технологических свойств зерна при различных приемах использования минеральных удобрений;

­ экономическое обоснование возделывания сортов яровой мягкой пшеницы.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на X, XI Всероссийской научно-практической конференции «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2006-2007); межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные технологии в сельском хозяйстве» (Пенза, 2006).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 5 работах, одна из которых в издании по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 129 страницах компьютерного текста (без приложений), состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству, включает 26 таблиц, 6 рисунков. Список литературы содержит 225 наименований.

ОБЪЕКТ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 2005-2007 годах в СПК «Петровский» Башмаковского района Пензенской области.

Объектом исследований являлись сорта, занесенные в Государственный реестр селекционных достижений к использованию по 7 Средневолжскому региону: Кинельская 59, Тулайковская 10, Саратовская 68, Пирамида, Юлия, Прохоровка, Нива 2.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный среднегумусный, среднемощный среднеглинистый. Гумуса в пахотном слое - 7,1%, легко гидролизуемого азота - 151,9 мг на 1 кг почвы, подвижного фосфора - 95, обменного калия 95 мг на 1 кг почвы, рН - 5,1-5,2, Hr - 7,2-7,9 мг - экв. на 100 г почвы, степень насыщенности основаниями 80-82%.

Погодные условия 2005 и 2006 гг характеризовались как благоприятные для роста и развития яровой мягкой пшеницы (ГТК - 1,3). Условия 2007 года характеризовались как недостаточно увлажненные (ГТК - 0,7), что оказывало лимитирующее влияние на реализацию продуктивности растений.

Решение поставленных задач осуществлялось в двухфакторном опыте, заложенном методом расщепленных делянок.

Фактор А - сорта яровой мягкой пшеницы: Кинельская 59, Тулайковская 10, Саратовская 68, Пирамида, Юлия, Прохоровка, Нива 2. Их высевали на делянках первого порядка площадью - 765 м².

Фактор В - сроки и способы внесения минеральных удобрений. Уровень минерального питания растений рассчитан балансовым методом на планируемую урожайность 3,5 т/га (В.Н. Ефимов и др., 2003):

1 - контроль (Без удобрений);

2 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₆₈ под культивацию перед посевом;

3 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₄₄ под культивацию перед посевом + N₂₄ фазу кущения растений - прикорневая подкормка;

4 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₄₄ под культивацию перед посевом + N₂₄ в фазу выхода в трубку - внекорневая подкормка;

5 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₂₀ под культивацию перед посевом + N₂₄ фазу кущения растений + N₂₄ в фазу выхода в трубку.

Площадь делянки второго порядка - 133,9 м². Повторность опыта трехкратная. Расположение делянок систематическое. Предшественник - озимая пшеница.

Фенологические наблюдения и биометрические измерения проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию (1977).

Структура урожая: продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса зерна с колоса, масса 1000 зерен и число продуктивных стеблей к моменту уборки определяли общепринятыми методами.

Показатель интенсивности (пластичности) сорта (И) определяли по формуле А.П. Головоченко:

,

Где - среднее значение урожайности у набора сортов на всех фонах испытания или обобщенный индекс среды; , - средние значения урожайности изучаемого сорта на оптимальном и лимитированном фонах.

Оценку качества зерна проводили в соответствии со стандартами: натура - ГОСТ 10840-64; стекловидность - ГОСТ 10987-76; массовая доля клейковины - ГОСТ 13586.1-68; качество клейковины - ГОСТ 13586.1-68; содержание белка - ГОСТ 10846-91.

Уборку с каждой делянки проводили прямым комбайнированием на Сампо-500 в фазе полной биологической спелости и приводили к 14% влажности. Полученный цифровой материал обрабатывали математическими методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов (Доспехов Б.А., 1985) на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ Excel XP, Statistika 4.5, Agros. Экономическую эффективность оценивали по производственным затратам на 1 га посева, выручке от реализации зерна и прибыли по ценам реализации, действующим в данном регионе, по годам исследований.



ОЦЕНКА СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Особенности роста и развития. В зависимости от года продолжительность межфазных периодов роста и развития сортов яровой мягкой пшеницы существенно менялись. Так, наиболее длинным период вегетации был в 2006 году, а наиболее коротким в 2005 году. По изучаемым сортам различий периода вегетации и прохождения отдельных его фаз в пределах года не наблюдалось.

Используя метод прогноза наступления фаз развития растений яровой мягкой пшеницы, основанный на определении среднесуточных сумм эффективных температур, проводили сравнение прогнозируемых сумм эффективных температур, необходимых для наступления фаз развития яровой пшеницы с фактически полученными данными. Установлено, что фактическая сумма эффективных температур за весь период вегетации яровой мягкой пшеницы находилась на уровне прогнозируемой. Следовательно, в своем развитии сорта адекватно адаптированы к тепловому режиму зоны выращивания. Вместе с тем следует отметить, что по отдельным межфазным периодам наблюдались отклонения от прогнозируемой потребной суммы эффективных температур. Например, в межфазных периодах посев-всходы, выход в трубку-колошение, выход в трубку-полная спелость был отмечен недостаток сумм эффективных температур. При этом фактические значения сумм эффективных температур в периоды всходы-кущение и посев-выход в трубку значительно превышали необходимые суммы.

Следует отметить, что одновременное наступление фаз развития растений в период вегетации позволяет отнести все изучаемые сорта к одной группе скороспелости - среднеспелые. Период вегетации сортов, главным образом, определяется метеорологическими условиями года выращивания и колеблется от 98 до 107 суток.

Характер изменчивости структуры урожая при различных уровнях минерального питания. Продуктивная кустистость за годы исследований изменялась незначительно, но в какой то мере определялась сортовыми особенностями и условиями года. Так, продуктивная кустистость по культуре колебалась в пределах 1,07-1,44 в 2005 году, 1,08-1,32 - в 2006 и 1,06-1,30 - в 2007 году. В среднем за три года исследований более высокие показатели продуктивной кустистости наблюдались при внесении удобрений у сортов Тулайковская 10 и Кинельская 59. В зависимости от реакции генотипа сорта степного экологического типа Тулайковская 10 и Кинельская 59 способны увеличивать формирование продуктивного стеблестоя на 6-13% при внесении минеральных удобрений. Несколько меньше реагирует на фон питания сорт Юлия (6%). Сорта Саратовская 68, Пирамида, Прохоровка и Нива 2 слабо реагируют на изменение режима питания.

Другим важным показателем, определяющим урожайность сортов, является число зерен в колосе. Данный показатель достаточно изменчив под влиянием приемов выращивания. Так, озерненность колоса в среднем по культуре колебалась 26,24-39,25 в 2005 году, 28,85-48,20 - в 2006 и 28,26-42,09 - в 2007 году. Сравнивая сорта с контрольным вариантом, следует отметить, что наиболее отзывчивым является сорт Юлия. При всех уровнях и способах внесения минеральных удобрений он увеличивал число зерен в колосе на 4-11%. Другие сорта стабильно повышали число зерен в колосе только на варианте, где азотные удобрения вносились под культивацию.

Показателем, тесно связанным с озерненностью колоса, является масса зерна в колосе, который зависит от применения удобрений и погодных условий года выращивания. Однако степень зависимости определяется сортовыми особенностями. Так, например, невысокая изменчивость этого показателя наблюдалась у сортов Кинельская 59, Тулайковская 10 и Юлия. Высокие положительные изменения массы зерна колоса отмечены у сортов Саратовская 68, Пирамида, Прохоровка и Нива 2. При этом у сортов Пирамида и Прохоровка масса зерна колоса увеличивалась на варианте с внесением азота под культивацию на 15 и 23% соответственно, а у сортов Саратовская 68 и Нива 2 данный показатель возрастал на варианте с дробным внесением азота - под культивацию и в фазу кущения (на 11 и 16% соответственно).

Среди показателей опосредованно связанных с урожайностью и характеризующих сортовые особенности большое значение имеет масса 1000 зерен. Более высокую массу 1000 зерен имели сорта Кинельская 59, Пирамида и Юлия. Меньшей массой 1000 зерен характеризуются сорта Тулайковская 10, Саратовская 68, Прохоровка и Нива 2.

Использование минеральных удобрений не однозначно влияет на изменение массы 1000 зерен у сортов яровой мягкой пшеницы. Так, у сорта Саратовская 68 применение удобрений не оказало влияния на массу 1000 зерен, тогда как у других сортов при использовании удобрений масса 1000 зерен в той или иной мере увеличивалась.

Наряду с вышеперечисленными показателями, определяющими урожайность сортов яровой мягкой пшеницы, был проанализирован такой показатель как число продуктивных стеблей к уборке, который изменялся незначительно, но в какой то мере определялся сортовыми особенностями и условиями периода вегетации. Так, число продуктивных стеблей к уборке в среднем по культуре колебалось в пределах 394-553 в 2005 году, 391-502 - в 2006 и 382-502 стеблей в 2007 году. В среднем за три года исследований наибольшее количество продуктивных стеблей на единице площади к уборке наблюдались при внесении удобрений у сортов Тулайковская 10 и Кинельская 59.

В зависимости от реакции генотипа сорта Тулайковская 10 и Кинельская 59 способны увеличивать формирование продуктивного стеблестоя на 7-15% при внесении минеральных удобрений, другие же сорта слабо реагируют на изменение режима питания.

Более высокие показатели продуктивного стеблестоя у сортов Тулайковская 10 и Кинельская 59 определяются способностью растений этих сортов увеличивать продуктивную кустистость при улучшении режима питания растений.

С помощью многофакторного дисперсионного анализа была рассчитана степень влияния изучаемых факторов на формирование основных элементов структуры урожая яровой мягкой пшеницы (табл. 1).

Таблица 1 - Степень влияния изучаемых факторов на формирование основных элементов структуры урожая

Элемент структуры	Генотип	Удобрения	Взаимодействие генотип-удобрения	Год выращивания	Действие и взаимодействие не учтенных факторов
Продуктивная кустистость	5%	5%	16%	24%	50%
Число зерен с колоса	31%	2%	6%	37%	24%
Масса зерна с колоса	21%	9%	15%	1%	54%
Масса 1000 зерен	43%	4%	5%	14%	34%
Число продуктивных стеблей к моменту уборки	13%	15%	13%	27%	32%

Полученные результаты свидетельствуют о том, что продуктивная кустистость, главным образом, зависит от погодных условий периода вегетации (24%) и, прежде всего, от влагообеспеченности растений в период всходы-кущение. Далее формирование этого показателя зависит от способности генотипа реагировать на условия минерального питания растений (16%).

Число зерен в колосе, так же сильно зависит от погодных условий, которые складываются в период закладки колоса (на 37%) и генетической предрасположенности сорта реализовывать эти условия (на 31%).

Масса зерна с колоса прежде всего определяется генотипом (21%) и его способностью реагировать на условия минерального питания (15%).

Масса 1000 зерен - ярко выраженный сортовой показатель, степень влияния генотипа на этот признак составляет 43%. Далее наибольшее влияние оказывают погодные условия года выращивания (14%), действие других факторов значительно ниже.

Число продуктивных стеблей к уборке - показатель который примерно в одинаковой мере определяется генотипом сорта, применением минеральных удобрений и генотипической реакцией сорта на их использование: 13, 15 и 13 % соответственно. При этом главным фактором в формировании продуктивного стеблестоя являются погодные условия периода вегетации яровой пшеницы (27%).

Расчет коэффициентов для средних значений признаков по сортам показал, что направленность и сила корреляционных связей определяется генотипом. Оценивая в целом корреляционные взаимосвязи можно отметить, что в зависимости от сорта урожайность в основном сильно связана или с числом продуктивных стеблей на единице площади, или с массой зерна с колоса. Например, для сортов Кинельская 59, Тулайковская 10, Пирамида, Нива 2 продуктивный стеблестой к уборке тесно коррелировал с урожайностью (r=0,61...0,87). Урожайность сортов Саратовская 68, Юлия и Прохоровка более тесно коррелировала с массой зерна колоса (r=0,54...0,91).

Учитывая вышеизложенное, для двух групп сортов были построены прогнозируемые функции, представленные полиномами 4 степени.

Оценивая прогнозируемую урожайность можно отметить, что для сорта Кинельская 59 потенциальная урожайность стремится к 5 т/га при продуктивном стеблестое 480 штук на м². У сорта Тулайковская 10 вероятность формирования урожайности более 7 т/га возрастает с увеличением продуктивного стеблестоя до 500 штук на м². Для сортов Пирамида и Нива 2 оптимальная урожайность будет формироваться на продуктивном стеблестое 470 штук на м². Вместе с тем потенциальная урожайность существенно различается. У сорта Пирамида она стремиться к 5 т/га, а у сорта Нива 2 достигает 4 т/га. Необходимо отметить, что продуктивный стеблестой имеет большое значение в формировании урожая зерна у сорта Тулайковская 10 по сравнению с другими сортами.

В группе сортов, где определяющим элементом в формировании урожайности зерна является масса зерна с колоса, были установлены следующие закономерности: у сорта Саратовская 68 при массе зерна с колоса 0,97 г урожайность сорта приближается к 6 т/га, а у сортов Юлия и Прохоровка - к 5 т/га при массе зерна с колоса 0,99 и 1,00 грамм соответственно.

Таким образом, для сортов Кинельская 59, Тулайковская 10, Пирамида и Нива 2 с целью получения высоких урожаев необходимы технологические приемы, дозы и нормы удобрений, которые обеспечивают оптимальный продуктивный стеблестой к уборке, а для сортов Саратовская 68, Юлия и Прохоровка - те приемы, при которых оптимальный продуктивный стеблестой обеспечивает оптимальные значения массы зерна с колоса.

Урожайность сортов в зависимости от уровня и приемов использования минеральных удобрений. Урожайные данные были обработаны математическим методом двух факторного дисперсионного анализа (табл. 2).

Таблица 2 - Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы при различных уровнях и приемах использования минеральных удобрений, т/га

Варианты использования минеральных удобрений (фактор В)	Сорта (фактор А)	Средняя урожайность	Группа по НСР05
	Кинельская 59	Тулайковская 10	Саратовская 68	Пирамида	Юлия	Прохоровка	Нива 2
2005 год
1	4,46	4,88	4,37	3,83	4,26	3,76	3,76	4,19	III
2	4,80	5,45	4,87	4,87	4,48	4,51	4,44	4,77	I
3	4,72	4,87	4,63	4,39	4,41	4,03	3,83	4,41	II
4	4,66	5,02	4,67	4,52	4,12	4,44	4,05	4,50	II
5	4,51	4,69	4,32	3,97	3,88	3,93	4,03	4,19	III
Средняя урожайность	4,63	4,98	4,57	4,32	4,23	4,13	4,02		-
Группа по НСР05 (4,41)	I	I	I	II	III	III	III	-	-
НСР05 для главных эффектов, т/га: А - 0,13; В - 0,14
НСР05 для частных различий, т/га А - 0,28; В - 0,35
2006 год
1	4,33	4,20	3,89	3,91	4,19	3,89	3,45	3,98	III
2	4,54	4,51	4,07	4,00	4,36	4,24	3,70	4,20	I
3	4,17	4,32	3,96	3,63	4,14	3,78	3,71	3,96	III
4	4,40	4,58	4,16	4,47	4,50	4,52	3,81	4,35	I
5	3,96	4,48	3,87	3,52	4,23	4,00	3,68	3,96	III
Средняя урожайность	4,28	4,42	3,99	3,91	4,29	4,09	3,67		-
Группа по НСР05 (4,09)	I	I	II	III	I	II	III	-	-
НСР05 для главных эффектов, т/га: А - 0,10; В - 0,10
НСР05 для частных различий, т/га А - 0,19; В - 0,26
2007 год
1	3,72	3,65	4,14	3,36	4,07	3,50	3,73	3,74	III
2	4,36	4,22	4,59	4,12	4,43	4,17	4,15	4,29	I
3	3,80	3,77	4,29	3,55	4,15	3,75	3,73	3,86	III
4	3,80	4,03	4,41	3,81	4,40	3,96	3,86	4,04	II
5	4,20	4,24	4,50	3,73	4,25	3,54	3,65	4,02	II
Средняя урожайность	3,98	3,98	4,38	3,71	4,26	3,78	3,83		-
Группа по НСР05 (3,99)	II	II	I	III	I	III	III	-	-
НСР05 для главных эффектов, т/га: А - 0,08; В - 0,07
НСР05 для частных различий, т/га А - 0,19; В - 0,18

Примечание: 1 - контроль (без удобрений); 2 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₆₈ под культивацию перед посевом; 3 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₄₄ под культивацию перед посевом + N24 фазу кущения растений - прикорневая подкормка; 4 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₄₄ под культивацию перед посевом + N24 в фазу выхода в трубку - внекорневая подкормка; 5 - внесение Р₉₇К₈₂ осенью + N₂₀ под культивацию перед посевом + N₂₄ фазу кущения растений + N₂₄ в фазу выхода в трубку.

пшеница продуктивность качество удобрение

Анализируя полученные данные по урожайности видно, что в почвенно-климатических условиях Пензенской области при своевременном и правильном выполнении всех этапов технологии и при благоприятных климатических условиях сорта яровой мягкой пшеницы способны формировать 3,36…5,45 т/га зерна.

Значительные колебания урожайности в опыте объясняются в первую очередь сортовыми особенностями, различными уровнями и приемами использования минеральных удобрений.

Оценивая изменения урожайности при различных способах и приемах использования удобрений за годы исследований, можно отметить, что наиболее полно потенциал продуктивности сортов был реализован на варианте при однократном внесении азотных удобрений весной. Так, урожайность сортов на данном варианте во все годы исследований относилась к первой группе по НСР₀₅. Средняя урожайность сортов составила 4,77 т/га в 2005 году, 4,20 т/га в 2006 и 4,29 т/га в 2007 году.

Анализируя сорта по урожайности в среднем по вариантам видно, что в 2005 году к первой группе были отнесены сорта Кинельская 59, Тулайковская 10 и Саратовская 68 (4,63, 4,98 и 4,57 т/га соответственно), более урожайным был сорт Тулайковская 10. В 2006 году наряду с сортами Кинельская 59 и Тулайковская 10 (4,28 и 4,42 т/га) выделился сорт Юлия (4,29 т/га), при этом более высокую урожайность сформировал сорт Тулайковская 10. В 2007 году в первую группу по урожайности были отнесены два сорта - Саратовская 68 и Юлия, урожайность зерна которых составила 4,38 и 4,26 т/га соответственно.

Следует отметить, что лучшей адаптацией на меняющиеся условия, а следовательно и более высокой урожайностью характеризуются сорта Кинельская 59, Тулайковская 10 и Саратовская 68. Так как два года урожайность этих сортов достоверно превышала среднюю урожайность по опыту и только один год была на уровне средней по культуре. Оценивая среднюю урожайность за годы исследований было установлено, что более высокой урожайностью характеризуется сорт Тулайковская 10, урожайность зерна которого в среднем за три года составила 4,46 т/га. Сорта Кинельская 59 и Саратовская 68 имели практически одинаковую среднюю урожайность - 4,30 и 4,31 т/га соответственно. Несколько ниже в среднем за три года, получена урожайность по сорту Юлия 4,26 т/га.

По реакции сортов на условия питания, все сорта яровой мягкой пшеницы были классифицированы как сорта полуинтенсивного типа. Исключение составляет сорт Юлия, у которого в большей мере прослеживается тенденция экстенсивного типа. В связи с этим можно предположить, что высокий потенциал продуктивности данный сорт может реализовывать при меньших затратах на использование минеральных удобрений.

Урожайные данные были обработаны математически методом трехфакторного дисперсионного анализа, к факторам А и В добавили фактор С (год выращивания). На основании исчисления критериев существенности (F) установлено влияние каждого фактора и их взаимодействия на урожайность сортов яровой мягкой пшеницы (табл. 3).

Таблица 3 - Влияние изучаемых и случайных факторов на варьирование урожайности сортов яровой мягкой пшеницы

Фактор	Степень влияния, %
Повторений	1
Сорта А	27
Вариант В	17
Год С	19
Взаимодействия АВ	3
Взаимодействия ВС	4
Взаимодействия АС	15
Взаимодействия АВС	5
Ошибки	9

Данные таблицы 3 показывают, что по степени влияния на варьирование величины урожайности сортов яровой мягкой пшеницы определяющим является - сорт. Так на долю влияния генотипа приходится 27% от общего варьирования.

Абиотические условия, которые складываются в год выращивания культуры, обусловливают 19% от всей изменчивости урожайности. Несколько ниже оказалось влияние минеральных удобрений, на долю которых приходится 17%. Взаимодействие года и сорта обусловливало изменение урожайности на 15%. Влияние остальных факторов было значительно ниже.

Итак, на основании вышеизложенного можно сделать заключение, что применительно к местным почвенно-климатическим условиям ведущая роль в технологии производства зерна принадлежит сорту. Среди районированных сортов более высокой генотипически обусловленной продуктивностью обладает сорт Тулайковская 10. Все районированные сорта способны стабильно реализовывать свой потенциал продуктивности при внесении с осени под основную обработку фосфора 97 кг д.в., калия 82 кг д.в. и весной под культивацию 68 кг д.в. азота.

КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Натура зерна. На формирование натуры зерна большое влияние оказывали погодные условия года выращивания. Так, например, натура зерна у всех сортов яровой мягкой пшеницы в 2005 и 2007 годах соответствовала базисным нормам (не менее 750 г/л), а в условиях 2006 года этот показатель практически у всех сортов соответствовал нормативам пятого класса ГОСТа. Исключением был сорт Тулайковкая 10 натура зерна которого соответствовала третьему классу.

Наблюдались незначительные изменения натуры зерна по вариантам опыта. Отклонения от контроля практически у всех сортов и по всем вариантам колебались в пределах 1-3%.

Следовательно, можно отметить, что существенное влияние на изменение этого показателя оказывают не способы и приемы применения минеральных удобрений, а метеорологические условия года выращивания.

Наибольшей натурой зерна в среднем за три года исследований характеризовался сорт Тулайковская 10 (773 г/л).

Стекловидность зерна. Анализируя данные стекловидности за годы исследований можно констатировать, что погодные условия 2005 года были более благоприятны для формирования стекловидного зерна и менее благоприятными условия складывались в 2006 году. Оценивая показатель стекловидности у сортов яровой мягкой пшеницы среднем за три года, можно констатировать, что наиболее стекловидным зерном отличался сорт Тулайковская 10, значение данного показателя у него составило 50,3%. Положительного эффекта от применения удобрений на показатель стекловидности практически у всех сортов не наблюдалось. Изменение стекловидности зерна определяется преимущественно сортовыми особенностями (генотипом) и погодными условиями года выращивания.

Содержание белка в зерне. Проведенные исследования показали, что содержание белка в зерне у сортов существенно колебалось по годам. Так, в 2005 году содержание белка в зерне изменялось в пределах от 11,9 до 14,3%, в 2006 году - от 12,7-15,8% и в 2007 году - от 13,7 до 17,9%. Наибольшим содержанием белка в зерне характеризовался сорт Тулайковская 10 (14,1…17,5%) в зависимости от года и Кинельская 59 (13,9…16,9%). Применение удобрений способствовало относительному увеличению белка в зерне у сорта Тулайковская 10 на 3-6%, у сорта Кинельская 59 на 4-5% по отношению к контрольному варианту. Другие сорта формировали зерно с меньшим содержанием белка.

Содержание и качество клейковины зерна. Содержание клейковины в зерне у изучаемых сортов значительно колебалось по годам. Так, в 2005 году содержание клейковины в зерне изменялось по сортам в пределах 19…27%, в 2006 году - от 17,6…31% и в 2007 году - 23,3…37,4%. Наибольшие значения этого показателя у всех сортов наблюдались в засушливом 2007 году. При этом можно отметить, что в этом же году все сорта сформировали более низкую урожайность, это свидетельствует о том, что между урожайностью и содержанием клейковины существует тенденция обратной зависимости. Более высокими показателями характеризовались сорта Тулайковская 10 - 27..35%, в зависимости от года, Кинельская 59 - 26,6…32,5% и Юлия - 25,4…30,1%. Несколько ниже этот показатель был у сортов Саратовская 68 - 24,6…30,3% и Пирамида - 23,4…28,6%. Низкое содержание клейковины в зерне отмечено у сортов Прохоровка - 20,4…24,3 и Нива 2 - 22,2…29,3%.

Все сорта по отношению к контрольному варианту при внесении удобрений увеличивали содержание клейковины от на 2-10%.

Расчет соотношения белка и клейковины показал, что у сортов наблюдается специфика в отношении величины этого коэффициента. В среднем за 2005 - 2007 гг. отношение клейковины к белку варьировало в пределах 1,6-2,0. При этом наиболее высоким отношением клейковины к белку характеризовались сорта Тулайковская 10 (1,9-2,0), Юлия (1,8-2,0) и Кинельская 59 (1,8-1,9).

Коэффициент корреляции между количеством белка в зерне и клейковиной в условиях 2005, 2006 и 2007 гг. был высокий и соответствовал 0,87, 0,86 и 0,91 соответственно по годам.

Качество клейковины определяется не столько сортовыми особенностями и применением удобрений, сколько влиянием погодных условий в год выращивания, особенно в период созревания зерна. Так, в 2005 году показатель качества клейковины - ИДК, в среднем по всем сортам соответствовал 62, что характерно для сильных пшениц. В 2006 году ИДК составил 81, что соответствует ценным пшеницам и в 2007 году ИДК был равен 93, что не соответствует классификационным нормам ценных по качеству пшениц.

Условия азотного питания не оказывают существенного влияния на показатель ИДК.

Степень влияния изучаемых факторов и классификационная оценка качества зерна. Выше представленные результаты свидетельствуют о том, что показатели качества зерна характеризуются достаточно высокой изменчивостью. В связи с этим определенный научный интерес представляло определить степень влияния изучаемых факторов на варьирование значений показателей качества зерна. С этой целью был проведен дисперсионный анализ. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Из таблицы видно, что главным фактором, определяющим качество яровой мягкой пшеницы, являются условия, которые складываются в период вегетации растений. Наиболее сильно они оказывают влияние на формирование количества, качества клейковины и натуры зерна (82, 63 и 69% соответственно).

Так же следует отметить, что достаточно высокий вклад в формирование качества зерна вносит генотип сорта. Правильный подбор сортов позволяет эффективно влиять на такие показатели качества как содержание клейковины, белка и натура.

Таблица 4 - Степень влияния изучаемых факторов на варьирование значений показателей качества зерна сортов яровой мягкой пшеницы, %

Показатель качества	Факторы
	генотип	удобрения	взаимодействие генотип-удобрения	год выращивания	действие и взаимодействие не учтенных факторов
Натура	20	1	2	69	8
Стекловидность	11	1	13	27	48
Содержание белка	23	3	1	63	10
Содержание клейковины	41	3	2	43	11
Качество клейковины	7	0,5	3	82	7,5

В результате совокупной оценки показателей качества зерна было установлено, что в местных почвенно-климатических условиях такие сорта как Кинельская 59, Тулайковская 10, Саратовская 68, Пирамида и Юлия способны стабильно формировать продовольственное зерно III класса. Сорта Прохоровка и Нива 2 наряду с более низкими показателями качества нестабильны и менее пригодны для производства продовольственного зерна.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ

При проведении исследований была рассчитана прибыль, получаемая с одного гектара и тонны зерна. Так как факторами окупаемости затрат на удобрения являются рост урожайности, повышение качества зерна и положительная динамика цен на зерно, то превышение прибыли, полученной с одного гектара на варианте с применением удобрений над прибылью, полученной на варианте без применения удобрений, будет свидетельствовать об экономической эффективности (целесообразности) применения минеральных удобрений и возделывания того или иного сорта.

Оценивая эффективность возделывания сортов яровой мягкой пшеницы, было установлено, что в 2005 году максимальная прибыль с одного гектара получена при выращивании сорта Тулайковская 10 как с применением удобрений, так и без их внесения. В 2006 году наибольшая прибыль с гектара при использовании удобрений получена по сорту Тулайковская 10, а без применения удобрений по сорту Кинельская 59. Возделывание сортов Кинельская 59, Юлия и Нива 2 в этом году с внесением удобрений было убыточно относительно варианта без применения удобрений. В 2007 году возделывание всех сортов с применением удобрений, за исключением сорта Юлия, было экономически эффективно.

Анализируя прибыль с одного гектара за годы исследований по сортам, установлено, что экономически более эффективно возделывание сортов Тулайковская 10, Кинельская 59, Саратовская 68 и Юлия (рис 1).



Рис. 1 - Прибыль при возделывании сортов яровой мягкой пшеницы, руб./га (2005-2007 гг.)

Прибыль с одного гектара по данным сортам выше среднего значения в целом по культуре, как на фоне естественного плодородия, так и при внесении удобрений. Однако необходимо отметить, что для сорта Юлия, как сорта экстенсивного типа, целесообразно использовать сортовую технологию, которая должна быть направлена на снижение затрат при сохранении уровня урожайности.

Наиболее эффективно окупаются вложенные средства в применение удобрений при возделывании сорта Тулайковская 10. В среднем за годы исследований максимальная прибыль с одного гектара - при выращивании данного сорта получена 14635 руб./га, несколько ниже по сортам Саратовская 68 (14296 руб./га) и Кинельская 59 (13971 руб./га).



ВЫВОДЫ

1. Для районированных в Пензенской области сортов яровой мягкой пшеницы характерно одновременное наступление фаз развития растений в период вегетации, что позволяет отнести все изученные сорта к одной группе скороспелости - среднеспелые. Применительно к местным почвенно-климатическим условиям период вегетации сортов, главным образом, определяется метеорологическими условиями в год выращивания и колеблется от 98 до 107 суток.

2. Урожайность зерна в зависимости от сорта сильно связана с числом продуктивных стеблей на единице площади, или с массой зерна с колоса. Так, для сортов Тулайковская 10, Пирамида, Нива 2 продуктивный стеблестой к уборке тесно коррелировал с урожайностью (r=0,61…0,87). Урожайность сортов Саратовская 68, Юлия и Прохоровка более тесно коррелировала с массой зерна с колоса (r=0,54…0,87).

3. Для сортов Кинельская 59, Тулайковская 10, Пирамида и Нива 2 с целью получения высокой урожайности значимы технологические приемы, которые обеспечивают максимальный стеблестой к уборке. Для сортов Саратовская 68, Юлия и Прохоровка необходимы те приемы, при которых оптимальный продуктивный стеблестой обеспечивает оптимальное значение массы зерна с колоса.

4. В почвенно-климатических условиях Пензенской области районированные сорта яровой мягкой пшеницы в зависимости от условий года, сортовых особенностей и режима питания способны формировать урожайность зерна в пределах 3,36…5,45 т/га.

5. Более высокой урожайностью, следовательно, и лучшей адаптацией на меняющиеся условия характеризуются сорта Тулайковская 10, Кинельская 59 и Саратовская 68. Сорт Тулайковская 10 в среднем за годы исследований сформировал урожайность зерна 4,46 т/га, сорта Кинельская 59 и Саратовская 68 - 4,30 и 4,31 т/га соответственно.

6. По реакции на применение минеральных удобрений сорта Тулайковская 10, Кинельская 59, Саратовская 68, Пирамида, Прохоровка и Нива 2 классифицированы как полуинтенсивные типы. Сорт Юлия - как экстенсивный тип.

7. По степени влияния на варьирование величины урожайности большое значение имеет сорт. На долю влияния генотипа приходится 27% от общего варьирования. На втором месте абиотические условия, которые складываются в год выращивания культуры, они обуславливают 19% от всей изменчивости урожайности. Несколько ниже влияние минеральных удобрений - 17% и взаимодействия года и сорта - 15%. Влияние остальных факторов значительно ниже.

8. Районированные сорта способны стабильно реализовывать свой потенциал продуктивности (3,36…5,45 т/га) и качества зерна при внесении с осени под основную обработку фосфорных и калийных удобрений и весной в предпосевную культивацию азотные из расчета действующего вещества на формирование урожайности 3,5 т/га.

9. Главным фактором, определяющим качество зерна яровой мягкой пшеницы, являются погодные условия, которые складываются в период вегетации растений. По степени влияния они обуславливают изменчивость качества клейковины на 82%, натуры зерна на 69%, содержания белка в зерне на 63%, клейковины на 43% и стекловидности зерна на 27%.

Вторым фактором является генотип сорта, обуславливающий изменчивость содержания клейковины на 41%, содержание белка на 23% и натуры зерна на 20%.

10. В местных почвенно-климатических условиях сорта Кинельская 59, Тулайковская 10, Саратовская 68, Пирамида и Юлия способны стабильно формировать продовольственное зерно III класса. Сорта Прохоровка и Нива 2 наряду с более низкими показателями качества нестабильны и менее пригодны для производства продовольственного зерна.

11. Более высокими показателями экономической эффективности при возделывании яровой мягкой пшеницы характеризуются сорта Тулайковская 10, Кинельская 59, Саратовская 68 и Юлия.

12. Наиболее эффективно окупаются вложенные средства в применение удобрений при возделывании сорта Тулайковская 10. В среднем за годы исследований максимальная прибыль с одного гектара получена при выращивании этого сорта (14 635 руб./га), несколько ниже по сортам Саратовская 68 (14 296 руб./га) и Кинельская 59 (13 971 руб./га).

Предложения производству

1. Применительно к почвенно-климатическим условиям Пензенской области для стабильного получения экономически обоснованной урожайности продовольственного зерна яровой мягкой пшеницы на уровне 4,0…4,5 т/га рекомендовать сельскохозяйственным предприятиям сорта - Тулайковская 10, Саратовская 68 и Кинельская 59. При этом требуется внесение под основную обработку фосфорно-калийных удобрений и в предпосевную культивацию азотных при норме действующего вещества в расчете на урожайность зерна 3,5 т/га.

2. Рекомендовать инспектуре по Пензенской области - ФГУ «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений» при испытании сортов яровой мягкой пшеницы в качестве стандартного сорта использовать сорт Тулайковская 10, обладающий среди районированных сортов более высокой продуктивностью и стабильным качеством зерна.

СПИСОК РАБОТ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Фирюлин, А.И. Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы при различных уровнях и приемах использования минеральных удобрений / А.И Фирюлин, В.В. Кошеляев // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сб. матер. X Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза. 2006. - С. 32-34.

2. Фирюлин, А.И. Урожайность и качество сортов яровой мягкой пшеницы при различных уровнях и приемах использования минеральных удобрений //Инновационные технологии в сельском хозяйстве: сб. матер, межрегиональной науч.-практ. конф. молодых ученых - Пенза. 2006. - С. 28-29.

3. Фирюлин, А.И. Влияние минеральных удобрений на урожайность сортов яровой мягкой пшеницы / А.И Фирюлин, В.В. Кошеляев // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сб. матер. XI Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза. 2007. - С.104-107.

4. Фирюлин, А.И. Качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы при различных уровнях и приемах использования минеральных удобрений / А.И Фирюлин // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сб. матер. X Всерос. науч.-практ. конф. - Пенза. 2006. - С. 107-110.

5. Фирюлин, А.И. Урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от сорта и удобрений / А.И. Фирюлин, В.В. Кошеляев // Земледелие. - №3. - 2007. - С. 29-31.

Размещено на Allbest.ru

...