озимый пшеница хлебопекарный зерно

Актуальность работы. Учитывая большое народнохозяйственное значение озимой пшеницы, ключевой проблемой сельского хозяйства остается увеличение производства высококачественного зерна. Пути решения этой проблемы в современных условиях заключаются в разработке и совершенствовании агротехнических приемов с учетом почвенно - климатических условий. Поэтому системы земледелия и все его звенья (севообороты, системы обработки почвы, химизация и мелиорация, борьба с сорняками, вредителями и болезнями, создание новых сортов, выбор лучших сроков и способов посева и уборки) должны быть строго агроландшафтными, т.е. полнее учитывать местные природные и экономические условия.

Внедрение адаптивно - ландшафтной системы земледелия в условиях вертикальной зональности Северо-Кавказского региона в целом и лесостепной зоны Республики Ингушетия в частности, при относительно небольших площадях посева озимой пшеницы, требует строго дифференцированного использования природных ресурсов.

Традиционными зерновыми культурами лесостепной зоны являются кукуруза на зерно и озимая пшеница, занимающие более 75% посевов в структуре посевных площадей. При этом доля кукурузы в два раза выше озимой пшеницы. Поэтому основная часть посевов озимой пшеницы размещается после уборки среднепоздних и позднеспелых гибридов кукурузы, когда оптимальные сроки сева озимых (25 сентября - 5 октября) прошли. Эта задача еще более усугубляется слабой и устаревшей материально-технической базой хозяйств не позволяющая оперативно и в сжатые сроки подготовить почву и провести сев. Кроме того ранее районированные сорта озимой пшеницы сильно реагировали на поздние сроки сева, значительно снижая урожай из-за более продолжительного периода яровизации (50-55 дней). Поэтому, в целях стабилизации площадей под озимой пшеницей, повышения урожая и качества зерна, разработка поздних сроков сева и глубины основной обработки почвы после пропашных предшественников является актуальной. Установление крайних границ сроков сева, с учетом глобального потепления климата в последний период, районированием высокопродуктивных сортов с более коротким периодом яровизации (40-45 дней) даст возможность сохранить и даже повысить продуктивность озимой пшеницы.

Цель исследований состояла в изучении относительно поздних сроков сева новых высокопродуктивных сортов озимой пшеницы, глубины основной обработки почвы и приемов повышения качества зерна.

Научная новизна заключается в том, что впервые в условиях лесостепной зоны Республики Ингушетия экспериментально изучены и практически обоснованны сроки сева и глубина основной обработки почвы после поздно убираемых предшественников, подобраны высокопродуктивные сорта озимой пшеницы, обеспечивающие повышение урожая и качество зерна.

Исследования являются составной частью тематического плана НИР Ингушского НИИ сельского хозяйства номер государственной регистрации 04.05.03.и Горского ГАУ - 01.09.80003166.

На защиту выносятся:

1. Влияние изучаемых приемов на полевую всхожесть, выживаемость растений, кустистость и засоренность посевов;

2. Рост, развитие и фотосинтетическая деятельность посевов, урожайность зерна в зависимости от изучаемых агротехнических приемов;

3. Усвоение солнечной энергии озимой пшеницей;

4. Зависимость элементов структуры урожая различных сортов озимой пшеницы, физических, технологических и хлебопекарных качеств зерна от сроков сева и глубины основной обработки почвы.

5. Экономическая и энергетическая оценка возделывания различных сортов озимой пшеницы.

Практическая ценность и реализация работы. В результате проведенных исследований, установлены возможности использования агроклиматических ресурсов лесостепной зоны с целью повышения урожая и качества зерна высокопродуктивных сортов озимой пшеницы, высеваемых после поздно убираемых предшественников.

Рекомендуемые изменения в технологии возделывания озимой пшеницы прошли производственную проверку в 2007-2011 гг. на площади 500 га на полях Ингушского НИИ сельского хозяйства. С каждого гектара посевов дополнительно получено от 1,25 до 2,12 т/га зерна.

Материалы диссертационной работы использованы при составлении практического руководства по интенсивной технологии возделывания озимой пшеницы для Республики Ингушетия.

Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты их исследований ежегодно докладывались на ученом совете Ингушского НИИ сельского хозяйства, кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского государственного аграрного университета в 2007-2012 гг. и 3-й Международной научно - практической конференции Горского ГАУ 10-12 апреля 2012 г. По материалам диссертации опубликовано 5 работ из них 3 в рекомендуемых изданиях ВАК.

Место и годы проведения опытов. Работа выполнялась в 2006-2010 гг. на Ингушской государственной сельскохозяйственной опытной станции и кафедре общего и мелиоративного земледелия Горского ГАУ.

1. Обзор литературы

Создание высокопродуктивных посевов является выражением всей аграрной стратегии и, таким образом, основой и конечной целью любого научного исследования в сельском хозяйстве.

Урожайность - это та плодовитость, к которой стремятся все природные фитоценозы, чтобы победить в конкурентной борьбе другие виды, находящиеся в одной и той же экологической нише. Поэтому стремление к получению высоких урожаев совпадает с процессами естественного отбора и потому не противоречит законам природы (Устенко, Г.Г., 1963). В этой свези исходным принципом науки и производства является создание оптимальных условий функционирования посевов.

Практическая реализация этого принципа связана с задачей совокупного рассмотрения определенного множества различных факторов, каждому сочетанию которых соответствует определенное численное значение урожая. В связи с этим в настоящее время в аграрной науке все большее значение приобретают многофакторные полевые опыты, когда учитываются не только размеры влияния одного фактора, но и взаимодействия различных факторов и сами типы взаимодействий (Доспехов, Б.А, 1972; Иванова, Т.И, 1989).

Среди факторов интенсификации зернового хозяйства в настоящее время все большую роль играет внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов. По мнению отечественных и зарубежных специалистов, при современных технологиях 50% прироста урожайности зерновых достигается за счет внедрения новых сортов, а 50% - за счет совершенствования агротехники, причем в будущем вклад сорта в рост урожайности будет расти и достигнет 80% и более (Гуляев, Г.В., Лапочкин, В.М., Бовкис Е.Н., 1989; Петрова Л.Н., 1977; Петрова, Л.Н., Петров, Л.Н., 1973; Пенчуков, В.М., Бовкис, Е.Н., Лоскутов Н.Ф., Лапочкин В.М., 1992; Стародубцев, В.Н., Степанова, Л.П., Коренькова, Е.А., 2011; Самофалов, А.П. Скрипка, О.В., 2011; Карабутов, А.П. Нецветаев, В.П., 2011 и др.).

Хороший новый сорт - это устойчивая и биологически самоуправляющаяся система, которая при одинаковых затратах энергии на создание соответствующего агрофона обеспечивает получение более высокого урожая лучшего качества, чем выращиваемый в тех же условиях районированный сорт (Созинов, А.А., Жемела, Г.П., 1983; Самофалова, Н.Е. Птичкина, Н.П., Ковтун, Л.Н., 2010). В этой связи сортосмена, т.е. замена старых, утративших свои ценные свойства в процессе длительного репродуцирования, на новые, более продуктивные и высококачественные сорта является одним из наиболее выгодных агротехнических приемов повышения валовых сборов зерна сильных и ценных пшениц (Малюга Н.Г., Вертий, С.А., 1969; Зазимко, М.И. Фетисов, Д.П. и др. 2008; Стародубцев, В.Н., Степанова, Л.П., Коренькова, Е.А., 2011 и др.)

В настоящее время в нашей стране возделывается более 100 сортов озимой пшеницы, причем около 90% площади, занятой этой культурой, приходится на долю сильных и ценных сортов (Самофалов, А.П. Скрипка, О.В., 2011).

По данным ряда авторов, новые сорта нередко превосходят районированные по уровню урожайности на 3,0-8,6 (Бавкис, Е.Н., Кочетыгова, М.Г.), а в некоторых случаях на 13,0-14,7 ц зерна с 1 га (Вареница, Е.Т., Кочетыгов, Г.В., Градсков, С.М., 1990; Карабутов, А.П. Нецветаев, В.П., 2011), что во многом зависит от условий возделывания, созданного агрофона и погодных условий.

Однако, продуктивность не является единственным критерием оценки ценности посевов озимой пшеницы. Важной характеристикой продукции является ее качество. При этом следует отметить, что на многие признаки качества зерна значительное влияние оказывают особенности генотипа сортов. Под жестким генотипическим контролем находятся такие признаки, как размеры, форма, окраска и консистенция зерна, масса 1000 зерен, содержание белка и качество клейковины. Следует отметить, что сортовые различия по этим признакам сохраняются устойчиво, несмотря на то, что абсолютная величина этих показателей может колебаться в довольно значительных пределах под влиянием условий выращивания (Коданев, И.М., 1976, Василенко, И.И. 1986, Малюга Н.Г, Максимовских М.П., Захаров В.Т., 2005, Вахитова Р.Р. Касимов А.Р, Нижегородцева Л.С., 2009, Горянина Т.А., 2011 и др.)

Таким образом, задача повышения сборов высококачественного зерна озимой пшеницы решается двумя путями: сложным селекционным и доступным каждому хозяйству - агротехническим. В последние годы селекция дала нашей республике высокопродуктивные сильные сорта Москвич, Таня, Нота, Фишт, Южанка, Фортуна и др. (Тангиев М.И., Маремуков А.А., Малкандуев Х.А., Баркинхоев М.М. и др, 2009; Тангиев М.И., Кодзоев М.М., Точиев А.М., Базгиев М.А., Цицкиев З.М. и др. 2011). Это позволит поднять валовые сборы зерна озимой пшеницы не только в республике, но и в Северо - Кавказском регионе, при этом значительно возрастет удельный вес сильного и ценного зерна.

Сухой климат, обилие света и тепла, почвенное плодородие создают благоприятные условия для получения качественного зерна в степных и предгорных зонах Ингушской Республики, где «сильная» пшеница выращивается по лучшим предшественникам даже при обычной технологии (Бадургова К.Ш., 2006). В лесостепной зоне республики климат обусловлен обилием выпадения осадков, шквалистым ветром. Районированные же сорта - Безостая 1, Партизанка, Колос, Даха и другие с урожайностью 35-40 ц/га склонны при этом к полеганию, зарастают сорняками, в результате возрастают потери зерна, что делает их возделывание в этой зоне не целесообразным (Мацаев В.Х., 2006, Тангиев М.И., Кодзоев М.М., Точиев А.М., Базгиев М.А., Цицкиев З.М. и др. 2011).

Специалисты считают, что в условиях лесостепной зоны республики более эффективно возделывание короткостебельных сортов, такие как Москвич, Таня, Нота, способные при интенсивных технологиях обеспечить урожай зерна до 50 ц/га и выше (Тангиев М.И, Базгиев М.А., Мархиева Л.Х., 2004; Бадургова К.Ш., 2006; Тангиев М.И., Кодзоев М.М., Точиев А.М., Базгиев М.А., Цицкиев З.М. и др. 2011; Тангиев М.И., Маремуков А.А., Малкандуев Х.А., Баркинхоев М.М., Цицкиев З.М. и др, 2009, 2011). По данным сортоучастков республики, новые перспективные сорта озимой пшеницы Москвич, Таня, Нота, за последние 3-5 лет, превысили по урожайности стандарт - Безостую -1, соответственно на 1,8-4,9 и 1,3-7,9 ц/га.

Одним из важных условий получения высоких и стабильных по годам урожаев является районирование высокопродуктивных сортов с различными биологическими особенностями. Посев сортов с разной устойчивостью к низким температурам в осенне-зимний и к высоким температурам в летний период, недостатку влаги в почве, низкой относительной влажности воздуха в летние месяцы дает возможность уменьшить недобор урожая в неблагоприятные годы (Адиньяев Э.Д., 2010; Цицкиев З.М., 2012). Различие сортов по срокам созревания позволяет увеличить время уборки и уменьшить напряженность работ в этот период, что весьма благоприятно в организационном отношении, а также сократить потери зерна из-за несвоевременного проведения уборочных работ (Тангиев М.И. и др., 2011).

Вопросам обработки почвы уделялось внимание с древних времен. Она возникла из необходимости заделки семян в почву и создания лучших условий для произрастания растений. Обработка - универсальное средство воздействия на почву и растения, которая влияет на физические, химические и биологические свойства.

Поскольку озимую пшеницу высевают по разным предшественникам обработку почвы нужно дифференцировать, учитывая при этом состояние поля. Глубина основной обработки зависит от условий увлажнения, мощности гумусового горизонта, срока уборки предшественника, степени засоренности поля.

Значительный вклад в развитие отечественной аграрной науки внесли ученые земледельцы: А.И. Бораев, Т.С. Мальцев, А.И. Стебут, П.А. Костычев, К.А. Тимирязев, А.А. Измаильский, В.В. Докучаев, В.М. Мослов, В.Р. Вильямс и другие. Глубокой вспашке они отводили ведущее место в повышении урожайности сельскохозяйственных культур (Адиньяев Э.Д., Цицкиев З.М., 2012).

И.А. Стебут (1971) указывал, что: «Глубокая вспашка всегда обязательна и польза от нее вполне доказана. Чем глубже пашется земля, тем легче в нее протекает вода, быстрее обогревается почва, корни проникают на большую глубину и способны в больших количествах потреблять пищу».

К.А. Тимирязев (1948) писал: «Польза глубокой вспашки, как одной из мер борьбы с засухой, кажется, не подлежит сомнению, вследствие достигаемого ею двойного результата - накопления и лучшего сбережения влаги.

В.Р. Вильямс (1946) в глубокой вспашке видел возможность улучшения структуры почвы.

П.А. Костычев (1937) считал, что только при достаточном увлажнении, глубокая вспашка имеет преимущество перед мелкой.

В конце прошлого века внимание ученых и практиков было привлечено к работе И. Овсинского (1911) «Новая система земледелия». По его словам она основывается на том, что верхний слой почвы при обработке надо оставлять на верху, чтобы на поверхности почвы из органических остатков, в обилии находящихся именно в верхнем слое образовался слой «богатый черноземом», что усиливает «поглощательную способность почвы, что как мы говорим, является главной задачей обработки». Основное положение И. Овсинского - необходимость мелкой обработки почвы (до 5 см) без оборота пласта. Применяя ее на протяжении 25 лет, он добивался сравнительно высоких и устойчивых урожаев, даже в острозасушливые годы.

В США противником глубокой вспашки выступил Э. Фолкнер (1959). Он рекомендовал проводить безотвальную обработку дисковыми лущильниками на глубину 7,5 см в сочетании с мульчированием. Он писал: «беда останавливается там, где останавливается отвальный плуг». Э. Фолкнер (1959) признавал первостепенным в жизни растений, роль наиболее плодородного слоя почвы, считал, что его нужно не запахивать, а держать наверху, это позволит постепенно увеличивать плодородие верхнего горизонта.

А.И. Менделеев (1954) указывал, что углубление пахотного слоя является главным в улучшении полевого хозяйства, но в то же время предостерегал от чрезмерного увеличения количества обработок: «Что касается до числа паханий, то очень многие впадают, в ошибку полагая, что чем больше раз пахать, тем лучше. Если, например, прикрыть почву листвой, соломой или вообще чем бы то ни было отепляющим и дать ей спокойно лежать некоторое время, то она и без всякого пахания достигает зрелости».

Сторонником и активным защитником мелкой обработки в 30-ые годы выступал Н.И. Тулайков (1963), когда писая: «В засушливой зоне глубина вспашки не оказывает никакого влияния на урожай озимой ржи. Глубина вспашки не должна превышать 8-12 см». Однако при низкой культуре земледелия, слабой технической оснащенности производства, мелкая обработка привела к резкому засорению полей, и она была запрещена. Было признано целесообразным проводить обработку до 20 см. Вспашка на 20-22 см начала применяться во всех почвенно - климатических условиях нашей страны.

Теория культурной вспашки, разработанная В.Р. Вильямсом, явилось большим шагом вперед в развитии учения об обработке почвы. Ее он объяснял оструктуренностью более глубоких горизонтов, восстанавливаемый корневой системой растений и с целью сбросить вниз 10-см слой, утративший прочность структуры и вывернуть на поверхность 10-см слой прочной структурной почвы.

Изучая, агрохимические свойства почвы И.Б. Ревут (1970) показал, что наибольший урожай был собран из сосуда, где слой почвы составлял 0-7 см. Верхний слой не только не утрачивал положительных свойств, а наоборот приобретал их на протяжении вегетационного периода. Поэтому при отвальной вспашке осуществляется не удаление его, и замена новым горизонтом, как считал В.Р. Вильямс, а перемещение его в зону, питательные свойства которого определяют урожай. И.Б. Ревут (1970) опровергает и положение сторонников отвальной вспашки о большом содержании в нижней половине пахотного слоя углекислоты, которая в анаэробных условиях способствует восстановлению структуры распыленной почвы. Аэробные бактерии, по теории сторонников отвальной вспашки разрушают структуру, и снижают плодородие. «Накопление углекислоты в нижней части пахотного слоя не наблюдается, следовательно, одно из исходных положений сторонников отвальной вспашки почвы не наблюдается».

Вековой спор между сторонниками мелкой и глубокой, отвальной и безотвальной основной обработки почвы, в нашей стране, довольно оригинально решил академик Т.С. Мальцев (1954). Он предложил делать основную глубокую безотвальную обработку почвы на 20 - 25 см, один раз в 4-5 лет, а в остальной период в 3 - 4 года, поверхностное лущение на 10 - 12 см. Разрешение основного вопроса об утрате почвы ее плодородия и способах не только его восстановления, но и беспрерывного его увеличения Т.С. Мальцев ищет и находит в новых способах обработки. Т.С. Мальцев рекомендовал не только глубокую обработку за ротацию севооборота сочетать с последующими мелкими, а и безотвальную вспашку плугами без отвалов. Он исходил из главного принципа - оставлять на поверхности наиболее плодородный слой почвы, содержащий основную массу корней и пожнивных остатков, то есть ту часть, в которой идет образование усвояемой пищи для растений.

Принцип оптимизации агрофизических условий почвенного плодородия (аэрации, сложения, структурного состояния, мощности пахотного слоя и другие) направлен на регулирование почвенных режимов в соответствии с биологическими особенностями культур, их отзывчивостью на глубину обработки.

Многочисленными исследованиями на Северном Кавказе установлено, что в борьбе с корневищными и корнеотпрысковыми сорняками более эффективна вспашка. На запыреенных участках почву целесообразно пахать, чем проводить обработку плоскорезами или дисковать. Во многих случаях, если на поле после уборки предшествующей культуры остаются грубые пожнивные остатки и почва не пересохшая, то лучше проводить вспашку, чем поверхностную обработку.

Повышение урожаев и улучшения качества получаемой продукции неразрывно связано с улучшением условий произрастания культурных растений. Именно на решение этой задачи направлен весь комплекс агротехнических мероприятий, среди которых особое значение имеет борьба с сорняками.

Сорняки являются таким же «продуктом» земледелия, как и культуры. Нельзя забывать следующее: то, что полезно для культуры, в такой же мере приемлемо для сорняков. Более того, сорняки лучше сорняки лучше отзываются на удобрения, влагу и другие факторы жизни. Поэтому полную отдачу от вкладываемых средств можно получить лишь при своевременном устранении сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур.

Биотические факторы служат причиной недобора 35% мирового урожая и около 35% урожая зерновых, при этом общий ущерб оценивается примерно в 75 млрд. долл. США (Bachtaler G., Fishbah G., 1979). При этом потери урожаев, вызываемые сорными растениями соизмеримы с вредностью вредителей и фитопатогенов. Однако в отличие от них, развитие сорняков в силу их большой пластичности, многолетнего запаса в почве всхожих семян и разнообразия видов в меньшей степени зависит от почвенно-агрохимических и гидротермических условий (Bergmannova E., Taimr L., 1985).

Из всего многообразия форм отрицательного воздействия сорняков основным является их конкуренция с культурными растениями за воду, элементы питания и свет.

Известно, что у многих сорняков корневая система развивается быстрее и глубже проникает в почву, чем у культурных растений (Мальцев А.И., 1962, Толстова Г.В., 1986, Корытник, В.Н., Малиенко, А.М., 1994). Благодаря этому сорняки перехватывают воду в корнеобитаемом слое почвы и расходуют за вегетацию в 1,5-2,0 раза больше влаги, чем культурные растения (Мальцев А.И., 1962, Грицай, А.Д., 1992, Зуза, В.С. Гутянский, Р.А., 2009), что объясняется более интенсивным протеканием у них процесса транспирации (Т.В. Соколова, В.А. Гулидова, 2010, В.В. Жадан, Т.В. Зимоглядова, С.В. Наказной, 2010). В результате, на засоренных полях влажность почвы в корнеобитаемом слое под посевом может снижаться на 2-5% (Ю.Я. Спиридонов, Н.В. Никитин, В.Г. Шестаков и др., 2010).

Потребляя влагу, сорные растения используют также запас питательных веществ почвы, причем в значительных количествах (Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991). Обращает на себя внимание так-же то обстоятельство, что содержание этих веществ в сорняках в среднем в 1,5-3,5 раза больше, чем в зерновых культурах (В.Ф. Кадоркина, О.М. Васильева, 2010).

Затенение зерновых колосовых вызывает удлинение нижних междоузлий, ослабление прочности нижней части стебля и полегание хлебов. Эта опасность увеличивается при засорении посевов такими сорняками, как вьюнок полевой, горец вьюнковый, подмаренник цепкий и другими, которые обвивают стебли культурных растений и своей тяжестью увеличивают полегание (Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991, Мальцев А.И., 1962, В.С. Зуза, Р.А. Гутянский, 2009).

Сорные растения, затеняя почву, снижают урожайность тем самым ее температуру на 1-4°С, в результате чего происходит ослабление жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, замедляются процессы разложения органического вещества и снабжения культурных растений элементами питания (Мальцев А.И., 1962).

В конкурентных отношениях между растениями определенную роль играют продуцируемые ими биологически активные, так называемые аллелопатические вещества. Причем биохимическое взаимодействие между сорными и культурными растениями чаще всего выражается в угнетении роста последних (Bergmannova E., Taimr L., Darwinkel A. 1987, Doll G.D. Quackgrass., 1986).

Нередко сорняки являются местообитанием и временным источником питания многих энтомовредителей (Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991, Putham A.R., 1988, Bergmannova E., Taimr L. 1985, Smith A.E., Aubin A.G. Biderbeck V.O., 1989).

Сорные растения осложняют и затрудняют проведение полевых работ (Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991, Адиньяев, Э.Д., Адаев, Н.Л., 2006, Н.Л В.Д. Семенов, С.В. Галапова, А.А. Васильев, 2009). На засоренных полях на 30-40% снижается производительность уборочной техники, возрастают потери зерна (Ю.Я. Спиридонов, Н.В. Никитин, В.Г. Шестаков и др., 2010).

Наличие в зерне семян ядовитых сорняков (куколь, плевелы, белена и др.) не только обесценивает его как посевной материал, но и ухудшает его качество как продукта питания (Мальцев А.И., 1962, Адиньяев, Э.Д., Адаев, Н.Л, 2006, Адиньяев, Э.Д., 2010).

Все многообразие форм отрицательного воздействия сорных растений приводит к существенному снижению урожаев сельскохозяйственных культур и ухудшению качества получаемой продукции.

Но, степень вредоносности сорной полевой растительности является показателем непостоянным и динамичным и определяется уровнем засоренности посевов, который, в свою очередь, зависит от условий жизнедеятельности агрофитоценозов.

Огромное влияние на засоренность посевов оказывают метеорологические условия года: количество осадков и, таким образом, запасы продуктивной влаги. Наивысшая засоренность отмечается во влажные годы, засушливые она значительно ниже (Мальцев А.И., 1962, Адиньяев, Э.Д., Адаев, Н.Л, 2006), засоренность при орошении может в 5-6 раз быть выше, чем на богаре (Адиньяев, Э.Д., 2005, 2010).

Засоренность посевов во многом зависит от биологических особенностей выращивания культур, от их конкурентной способности. Озимая пшеница, как и другие культуры сплошного способа посева, выдерживает засорение и обладает способностью биологически заглушать сорняки. Общая гибель сорных растений под ее покровом состовляет75-98%. При этом, не выходя на поверхность почвы, погибает 50-70% проростков и 12-28% сорняков в фазе всходов (В.В. Жадан, Т.В. Зимоглядова, С.В. Наказной, 2010). Таким образом, озимая пшеница обладает высокой конкурентоспособностью по отношению к сорнякам (Адиньяев, Э.Д., 1985, Frehse H., 1990).

Значительное влияние на засоренность посевов оказывает уровень минерального питания. В литературе есть мнения о том, что удобрения не влияют на засоренность (Веретельников В.П., Рядовой В.А., Покуленко А.П., Радченко Н.С., 1991), а в ряде случаев даже снижает их численность (Магомедалиев З.Г., 1992). Однако большинство исследователей отмечает, что вредоносность сорняков многократно возрастает на хорошо удобренных полях, при этом увеличивается их численность, масса и семенная продуктивность (Баздырев, Г.И., Антипов, Б.В., 1986, Мальцев А.И., 1962, Адиньяев, Э.Д., Адаев, Н.Л, 2006), а в некоторых случаях даже их видовое разнообразие (Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991).

Одним из основных средств снижения засоренности посевов является правильная и своевременная обработка почвы. Важным приемом является лущения жнивья (Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991, Адиньяев, Э.Д., 1999, Я.Г. Керимов, 2011), позволяющее уменьшить численность сорняков на 36-60% (Адиньяев, Э.Д., Адаев, Н.Л., 2006). Проведение вспашки плугами с предплужниками снижает засоренность полей на 50% и более процентов (Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991, Адиньяев, Э.Д., 1999, Гасанов, Г.Н., 2010,). Немаловажное значение имеет проведение на посевах зерновых колосовых культур культивации зяби (Я.Г. Керимов, 2011), довсходового боронования и боронования по всходам (Адиньяев, Э.Д. 1999, 2010).

Таким образом, высокий уровень агротехники, предполагающий своевременное и качественное проведение фитоценотических и механических мер борьбы с сорняками, позволяет значительно снижать засоренность посевов. Основываясь на данных этих и других исследований и в связи с резким ухудшением экологической обстановки в мире, ряд авторов высказывает мнение о необходимости отказа от химического метода борьбы с сорняками (Яблоков, В.А., 1990) или допускает применение гербицидов не чаще одного раза в 2-3 года (Суднов П.Е., 1965, Приходько Г.М., 1991).

В последние годы, в связи с нестабильностью экономики и отсутствием во многих хозяйствах средств на приобретение и применение гербицидов, значительно сократились объемы химического метода. Как следствие этого, в России наметилась тенденция роста засоренности полей. По данным Российского общества по сорным растениям, в период с 2006 по 2010 г., число полей с засоренностью превышающей экономический порог вредоносности сорняков увеличивалось с 88,4 до 95%, причем доля полей со средним и высоким уровнем засоренности возросла с 23,5 до 32,3%. Особое распространение при этом получают такие злостные сорняки, как бодяк полевой, вьюнок полевой, пырей ползучий, щетинники, на Северном Кавказе это гумай, горчак ползучий, амброзия, различные виды повилик (Ткаченко, Д.А., Передериева В.М., 2004, Ткаченко, Д.А., Передериева, В.М, Голосной Е.В., 2004, Ткаченко, Д.А. 2005).

Многочисленные исследования, проведенные в нашей стране и за рубежом, свидетельствуют о том, что в деле борьбы с сорняками и в особенности с многолетними, химические методы эффективнее агротехнических приемов (Айдемиров А.Ю., 1993, Бенедичук, Н.Ф., Леринец, Ф.А., 1993, Воробьев С.А., Каштанов А.Н., Лыков А.М., Макаров И.П., 1991, Груздев Г.С., Биленц В.С., 1986, Зайцев, Н.И., Теремяева, Р.А., 1996, Зарев, В.В., 2004).

По данным обследований, проведенных на полях отдельных хозяйств республики, потенциальная засоренность почв семенами сорняков колеблется в пределах 50-400 млн. шт./га. В этих условиях основная роль в системе мер борьбы с сорняками, кроме вспашки, должна отводиться применению гербицидов.

В основе действия гербицидов заложена селективность, что позволяет в результате их применения снижать численность и биомассу сорняков в среднем на 75-85% (Алиев, А.М., Ладонин, В.Ф., Калинушкина, Л.Ф., 1992). Вследствие этого, сокращаются непроизводительные потери питательных элементов почвы (Бенедичук, Н.Ф., Леринец, Ф.А., 1991), уменьшается почвенный запас жизнеспособных семян сорняков (Беляев, М.П., Васьковский, Г.П., 1987), значительно возрастает продуктивность посевов (Бенедичук, Н.Ф., Леринец, Ф.А., 1991). Экспериментальные данные свидетельствуют, что гербициды не оказывают отрицательного влияния на качество зерна озимой пшеницы (Агаронян, А.Г., Арутюнян, Ж.А., Ананян, А.М. и др. 1995,) а в ряде случаев даже способствует повышению ее белковости (Коданев И.М., 1976). Применение гербицидов экономически высокоэффективно, они позволяют в 3-10 раз снижать затраты труда на борьбу с сорняками (Николаева Н.Г., Гнидюк В.И. и др., 1993) и вполне могут заменить ручные прополки (Алиев А.М., Ладонин В.Ф., Калинушкина Л.Ф., 1992, Безуглов В.Г., 1988, Николаева Н.Г., Гнидюк В.И. и др., 1993). В целом рентабельность использования гербицидов на посевах зерновых колосовых составляет 291%, кукурузы - 545, проса - 326, риса - 359% (Безуглов В.Г., 1988). По оценкам В.Ф. Мальцева, в структуре затрат на производство зерна на применение пестицидов приходится лишь 1,2-2,1%, в то время как на минеральное удобрение - 54,4-58,9%, на технические средства - 15,9-16,4%, на семена - 11,6-11,7%, горючесмазочные материалы - 9,4-12,8%, на живой труд - 0,3-0,4% (Мальцев, В.Ф., 1993).

Однако наряду с агротехническими требованиями к использованию гербицидов, на современном этапе необходимо знание экологических аспектов их применения.

Значительное влияние на фитотаксичность гербицидов оказывает уровень минерального питания. Удобрения, особенно азотные, способствует более интенсивному поступлению гербицидов в ткани чувствительных растений, а в устойчивых - более энергичному их разрушению (Ладонин, В.Ф., 199). Тем самым удобрения повышают техническую эффективность гербицидов (Баздырев Г.И., Антипов Б.В., 1996, Безуглов В.Г., 1988, Данилец, Ю.И., 1990, Коданев И.М., 1976, В.Н. Зайцев, А.И. Подколзин, 2010, Т.В. Соколова, В.А. Гулидова, 2010, Е.В. Малыгин, 2011).

Повышение эффективности борьбы с сорняками способствует росту урожайности культурных растений (Адиньяев, Э.Д., Адаев, Н.Л. 2006, Баздырев, Г.И., Антипов, Б.В., 1986, Зайцев, Н.И., Адиньяев, Э.Д., Льгов Г.К., 1974, Теремяева, Р.А. 1996, Безуглов, В.Г.2005, Виноградова, И.А., 2008, Адиньяев, Э.Д., 1985,1999, 2006, 2010). Так, в опытах В.Г. Безуглова, применение гербицида позволило повысить урожай озимой пшеницы на 2,0%, внесение минеральных удобрений - на 9,52-20,4% в зависимости от нормы, а их комплексное использование - на 13,5-23,7% (Безуглов, В.Г., 2005). Сочетание удобрений и гербицидов позволяет повысить стабильность урожаев по годам. Так, на контрольном варианте урожайность озимой пшеницы зависела от погодных условий на 81,0%, а при комплексном применении средств химизации - лишь на 26,6% (Безуглов, В.Г., 1989, В.Ф. Кадоркина, О.М. Васильева, 2010).

Сочетание средств химизации не оказывает отрицательного влияния на качество продукции (Лобода Б.П., Яковлева Н.Н., Корчагина Л.М., 1998, О.В. Мельникова, И.И. Фокин, 2009, И.А. Виноградова, 2011), а удобрения повышают содержание в зерне белка и клейковины (Вахитова Р.Р. Касимов А.Р, Нижегородцева Л.С., 2009, Агафанов Е.В., Цыганков А.В., 2011). Следует также отметить, что при комплексном применении средств химизации, гербициды способствуют некоторому снижению накопления в продукции нитратов и нитритов (О.В. Мельникова, И.И. Фокин, 2009, И.А. Виноградова, 2011), а удобрения позволяют уменьшить содержание остаточных количеств гербицида (О.В. Мельникова, И.И. Фокин, 2009, И.А. Виноградова, 2011, Бутузов, А.С. Тертычная, Т.Н. Манжесов, В.И., 2010). Кроме того, сочетание агрохимикатов не оказывает отрицательного действия на физические свойства и плодородие почв (Лобода Б.П., Яковлева Н.Н., Корчагина Л.М., 1998, Пухаев, А.Р. Фарниев, А.Т., 2009).

Озимая пшеница предъявляет повышенные требования к плодородию почв и очень отзывчива на удобрения (Минеев, В.Г., Павлов, А.Н., 1981, Льгов Г.К., Адиньяев Э.Д., Зинковский В.Н., Майсурадзе В.А., 1974, Лазарев В.И., 1996, Джериев Т.У., 1996, Войтенко С.И., 1998, Ваньков Н.А., 2000, Карданова, И.Б., 2005, Кашукоев М.В., Карданова И.Б., 2005. Зайцев, В.Н. Подколзин А.И., 2010, Ишмухамедова Р.Ч., Убайдуллаева Д.И., Ирназарова Н.И., 2011). Потребление питательных веществ растениями озимой пшеницы зависит от их наличия в почве, условий выращивания и других факторов (Малюга Н.Г., Вертий, С.А., 1969, Агафанов Е.В., Цыганков А.В., 2011, Ишмухамедова Р.Ч., Убайдуллаева Д.И., Ирназарова Н.И. 2011).

Ведущую роль в повышении продуктивности озимой пшеницы в нашей зоне играют азотные удобрения (Толстоусов В.П., 1974, Лыкова, Н.А., Гусакова, Л.П., Великанов Л.П., 2008, Рагимов В.И., 2009). Еще академик Д.Н. Прянишников утверждал, что урожайность настолько правильно коррелирует с количеством усвояемого азота, что имеется возможность приблизительно подсчитать, сколько нужно внести селитры для получения определенного урожая (Тавровская О.Л., 1990). Однако не следует забывать, что действие азотных удобрений наиболее полно проявляется на фоне достаточной обеспеченности растений фосфором и калием (Петрова, Л.Н., 1977, Джериев Т.У.1996, Адиньяев, Э.Д., 1985, Адиньяев, Э.Д., Джериев Т.У.1995, В.Н. Зайцев, А.И. Подколзин, 2010). Внесение фосфорно-калийных удобрений позволяет нивелировать действие экстремальных погодных условий, повышает устойчивость растений к полеганию и поражению болезнями (Лыкова, Н.А., Гусакова, Л.П., Великанов Л.П., 2008; Виноградова, И.А., 2008; Пухаев, А.Р. Фарниев, А.Т., 2009; Зайцев, В.Н. Подколзин А.И., 2010). Кроме того, они положительно влияют на величину урожая (Адиньяев, Э.Д., 1985; Тавровская О.Л., 1990; Джериев Т.У.1996; Виноградова, И.А.; 2008, Зайцев, В.Н., Подколзин А.И., 2010; Агафанов Е.В., Цыганков А.В., 2011).

В среднем долевое участие азота в формировании урожая от полного минерального удобрения составляет 40-45%, фосфора - 39-43, калия - 12-20% (Сафронов Г.В., 1989). Однако следует отметить, что максимальные и стабильные прибавки урожая зерна по годам, хорошего качества, можно получать лишь при полном минеральном удобрении (Адиньяев, Э.Д., 1985; Тавровская О.Л., 1990; Малкандуев, Х.А., 1997; Тангиев, М.И., Базгиев, М.А., Мархиева, Л.Х., 2004; Ишмухамедова Р.Ч., Убайдуллаева Д.И., Ирназарова Н.И., 2011).

Исходя из неравномерности поглощения питательных веществ озимой пшеницей, повышенных требований к отдельным элементам питания в различные фазы роста, наибольший эффект от минеральных удобрений можно получить при внесении их по определенной схеме: под основную обработку, при посеве и в подкормки. Равномерное внесение удобрений обеспечивает бесперебойное снабжение растений питательными элементами в течение всего вегетационного периода (Букреева, Г.И., Осипов, Ю.Ф., 2010, Лыкова, Н.А., Гусакова, Л.П., 2010). Дробное внесение минеральных удобрений позволяет увеличить прибавку урожая озимой пшеницы в среднем в 2 раза в сравнении с разовым внесением (Цвиринько, Г.Д., Цвиринько, В.Г., 2010).

Потребность растений в элементах питания в большой степени удовлетворяется за счет основного удобрения (Адиньяев Э.Д., Льгов Г.К., 1974, Виноградова, И.А., 2008, Рагимов В.И., 2009, Зайцев, В.Н., Подколзин А.И., 2010). Уже в осенний период под влиянием удобрений на 30-80% возрастает энергия кущения и на 50-70% - накопление сухого вещества. Разница, полученная в развитии растений в осенний период, сохраняется и, в дальнейшем, в значительной степени определяет величину урожая (Зайцев, В.Н., Подколзин А.И., 2010). В результате основного удобрения повышается урожайность озимой пшеницы на 4-10 ц/га и более, возрастает содержание в зерне белка на 1-3% и клейковины - на 2-5% (Виноградова, И.А., 2008, Мельникова, О.В., Фокин, И.И., 2009, Рагимов В.И., 2009, Вахитова Р.Р. Касимов А.Р, Нижегородцева Л.С., 2009, Ишмухамедова Р.Ч., Убайдуллаева Д.И., Ирназарова Н.И., 2011, Горянина Т.А., 2011).

Высокоэффективным приемом возделывания озимой пшеницы является припосевное удобрение фосфором. Рядковое удобрение обеспечивает растения необходимым элементом питания в начальный период роста (Горянина Т.А., 2011), что способствует более мощному развитию их корневой системы (Granade G.V., Sweeney D.W., Willis W.G., 1990), тем самым, ослабляя действие неблагоприятных факторов (Горянина Т.А., 2011). По данным многочисленных опытов стартовое фосфорное удобрение обеспечивает прибавку урожая зерна в среднем на 2-3 ц/га (Холостых, М.А., 1968, Прокудин, Е.А., 1997, Кишев, А.Ю. Шибзухов, З.С. Жеруков, Т.Б.).

Обязательным приемом на посевах озимой пшеницы являются азотные подкормки, позволяющие повысить урожаи и улучшить качество продукции. Однако следует отметить, что подкормки, как и рядковое удобрение, не могут заменить основное, они лишь дополняют его, способствуют более эффективному использованию удобрений (Адиньяев, Э.Д., Льгов Г.К., 1974, Лыкова, Н.А., Гусакова, Л.П., Великанов Л.П., 2008, Адиньяев Э.Д., 1985,1999, 2010, Букреева, Г.И. Осипов Ю.Ф., 2010).

После схода снега пшеница вступает в весеннюю вегетацию. В этот период микробиологические процессы в почве либо еще не возобновились, либо идут крайне медленно, в связи, с чем ощущается острый дефицит азота (Лыкова, Н.А., Гусакова, Л.П., Великанов Л.П., 2008, Пухаев, А.Р. Фарниев, А.Т., 2009). Ранневесенняя азотная подкормка активизирует физиологические процессы в растениях, что ведет к увеличению роста вегетативной массы и усилению кущения (Пухаев, А.Р. Фарниев, А.Т., 2009, Цвиринько, Г.Д., Цвиринько, Е.Г. Животовская В.Г., 2010). Главным эффектом ранневесенних азотных подкормок является значительный рост урожайности (Тавровская О.Л., 1990, Малкандуев, Х.А., 1997, Тангиев, М.И., Базгиев, М.А., Мархиева, Л.Х., 2004, Адиньяев Э.Д., 2010, Ишмухамедова Р.Ч., Убайдуллаева Д.И., Ирназарова Н.И., 2011). Окупаемость 1 кг азота ранних весенних подкормок составляет 4-8 кг зерна (Лыкова, Н.А., Гусакова, Л.П., Великанов Л.П., 2008, Адиньяев Э.Д., 1985, Букреева, Г.И. Осипов Ю.Ф., 2010).

Поздняя азотная подкормка является эффективным приемом повышения белковости зерна, так как ее азот используется непосредственно на синтез белка. Оплачиваемость 1 кг азота поздней подкормки составляет 2,27-2,55 кг протеина (Бутузов, А.С. Тертычная, Т.Н. Манжесов, В.И., 2010). Поздние некорневые подкормки слабо отражаются на величине урожая, но резко повышают содержание в зерне белка и клейковины, в среднем, соответственно, на 1-3 и 2,5-7% (Политыко П.М., С.В. Тоноян, М.Н. Зяблова, Е.Ф. Киселев, Прокопенко А.Г., Вольпе А.А, Матюта С.В. Чистяков И.В., 2011, Луговенко Е.В., Шутко, А.П., Ляхов, Ю.Н., 2009, Вахитова Р.Р. Касимов А.Р, Нижегородцева Л.С., 2009, Горянина Т.А., 2011, Букреева, Г.И. Осипов Ю.Ф., 2010), а также положительно влияют на физические и мукомольно-хлебопекарные качества зерна (Горянина Т.А., 2011).

На хлебопекарные качества муки пшеницы удобрения влияют положительно. По данным Адиньяева Э.Д. (1974), Коданева И.М. (1976), Политыко П.М. и др. (2011), Горянина Т.А. (2011) применение однокомпонентного азотного, фосфорного и калийного удобрения, а также парного и совместного их внесения в количестве 60 кг/га, повысили хлебопекарную «силу» муки озимой пшеницы до уровня требований, предъявляемых стандартом к зерну «сильных» пшениц. Наиболее благоприятное влияние на повышение «силу» муки, объема хлеба и всего комплекса физических свойств теста, оказало внесение N₆₀ и N₆₀Р₆₀К₆₀ кг/га. Аналогичные результаты влияния парного и полного удобрения на хлебопекарные качества муки в СКФО только в последние десятилетия получили Малкандуев, Х.А. (2004), Тангиев, М.И., Базгиев, М.А., Мархиева, Л.Х. (2004), Баршадская С.И. (2005), Адиньяев Э.Д., Мацаев В.Х. (2005), Мацаев В.Х. (2006), Гасанов Г.Н., А.А. Айтемиров (2010), Агафанов, Е.В., Цыганков, А.В. (2011) и др.

Как показывают исследования многих авторов, большую роль в повышении хлебопекарных качеств муки различных сортов озимой пшеницы играют поздние азотные подкормки (в фазу колошения), которые повышают «силу» муки, валометрическую оценку теста, объем хлеба и другие показатели технологических и хлебопекарных качеств муки сортов озимой пшеницы.

Таким образом, на основе изложенных данных различных исследований, справедливо будет ответить, что минеральные удобрения являются одними из основных факторов обеспечивающих дальнейший рост продуктивности и улучшения качества зерна озимой пшеницы. Но, несмотря на увеличение производства минеральных удобрений, пропорционального роста урожайности возделываемых культур не наблюдается. Часто удобрения используются нерационально, часть питательных веществ, не использованная растениями, мигрирует за пределы корнеобитаемого слоя, загрязняя окружающую среду. Следовательно, существует проблема рационального использования удобрений, требующая комплексного подхода.

Нередко дозы и соотношения удобрений под озимую пшеницу устанавливают по результатам полевых опытов научно-исследовательских учреждений. Но результаты этих опытов довольно разноречивы, что вполне закономерно, так как эффективность удобрений во многом зависит от почвенно-климатических условий (Баршадская, С.И., 2005). По той же причине, результаты этих опытов нельзя экстраполировать на обширные районы (Стародубцев, В.Н., Степанова, Л.П., Коренькова, Е.А., 2011). Кроме того, эмпирический подход к поиску лучших доз и соотношений удобрений связан с очень большим объемом работ.

Рассмотренный анализ научной литературы показывает, что повышение урожаев и улучшения качества зерна озимой пшеницы неразрывно связано с улучшением условий произрастания растений применительно к конкретным природно - климатическим условиям. Именно на решение этой задачи направлен весь комплекс агротехнических мероприятий. Среди них особое место занимают - сроки сева, дифференцированная система обработки почвы, борьба с сорняками, подбор более продуктивных и высококачественных сортов, система удобрений, включающая применение азотных подкормок и др.

2. Место и условия проведения исследований

2.1 Общие сведения