Совершенствование приемов адаптивной технологии возделывания озимых культур в степной зоне южного урала
На правах рукописи
Щукин Виктор Борисович
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИЕМОВ АДАПТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА
06.01.01 – общее земледелие
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора сельскохозяйственных наук
Оренбург – 2010
Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Громов Александр Андреевич
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Титков Вячеслав Иванович
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Зудилин Сергей Николаевич
доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Бесалиев Ишен Насанович
Ведущая организация: ГНУ Самарский научно-исследовательский
институт сельского хозяйства им. Н.М.Тулайкова
Российской академии сельскохозяйственных наук
Защита состоится 7 апреля 2011 г. в 10 часов на заседании диссерта-ционного совета Д 220.051.04 при ФГОУ ВПО «Оренбургский государствен-ный аграрный университет» по адресу: 460795, ГСП, г. Оренбург,
ул. Челюскинцев, 18
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.
Автореферат разослан «______»____________________ 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета, доктор сельскохозяйственных
наук, профессор А.А.Громов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Важная роль в решении проблемы увеличения производства зерна в условиях степной зоны Южного Урала принадлежит озимым культурам – озимой пшенице и озимой ржи. Их способность, по сравнению с яровыми культурами, продуктивнее использовать зимние и ранневесенние запасы влаги, развивать мощную корневую систему, способную в засуху обеспечивать растение влагой из глубоких слоев, позволяет им выделяться среди полевых культур наиболее высокими и устойчивыми урожаями.
Вместе с тем, в производстве возможности озимых культур реализуются не в полной мере в результате недоиспользования отдельных элементов технологии и природно-климатических условий зоны, что снижает экономическую эффективность производства. Вследствие этого, на современном этапе необходима разработка энергосберегающих малозатратных агроприемов возделывания озимых культур, которые позволили бы усовершенствовать существующие адаптивные технологии и увеличить валовые сборы высококачественного зерна, а также повысить экономическую эффективность возделывания озимых культур.
Особенно актуальным в конкретных почвенно-климатических условиях степной зоны Южного Урала является изучение возможности повышения продуктивности озимых культур путем совершенствования наиболее подвижных элементов технологии: внесения различных доз минеральных удобрений, оптимизации норм высева и азотного питания, применения ретардантов, различных норм и сроков внесения микроэлементов, регуляторов роста, биопрепаратов, гумата натрия.
Цель и задачи исследований. Основной целью наших исследований являлась разработка энергосберегающих малозатратных агроприемов адаптивной технологии возделывания озимых культур, обеспечивающих формирование высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-выявить влияние изучаемых агроприемов на полевую всхожесть, перезимовку, сохранность и выживаемость растений озимых культур;
- изучить особенности фотосинтетической деятельности озимых культур при использовании различных фонов питания и норм высева, дробного внесения дозы азотных удобрений, ретарданта, различных сроков и доз внесения микроэлементов и их смесей с азотом, различных сроков внесения регуляторов роста и их смесей с гуматом натрия, обработки семян биопрепаратами, выявить их роль в формировании урожая;
-выявить особенности формирования продуктивного стеблестоя и структуры колоса озимыми культурами в зависимости от агротехнических приемов и установить связь количественной изменчивости элементов структуры посева с урожайностью;
-определить влияние некорневых подкормок азотом и микроэлементами на посевные качества семян, а также возможность использования физических и химических факторов для обработки семян, оценить качественную и количественную изменчивость показателей;
-выявить параметры изменения оптимальной нормы высева при повышении фона минерального питания, увеличении кратности дробного внесения дозы азотных удобрений и применении ретарданта, влияние факторов на продуктивность посева;
-определить содержание в растениях и вынос макроэлементов с урожаем, окупаемость минеральных удобрений зерном озимых культур;
- выявить эффективность таких микроэлементов, как бор, цинк, медь, марганец, селен, йод, молибден, кобальт, алюминий, их смесей, в том числе с азотом, при обработке ими семян озимой пшеницы и различных сроках их некорневого внесения;
- определить эффективность обработки семян озимой пшеницы регуляторами роста и гуматом натрия, а также эффективность различных сроков их некорневого внесения;
- изучить влияние агротехнических факторов на качество зерна озимых культур;
- усовершенствовать технологию возделывания озимых культур на основе изученных приемов, дать их энергетическую и экономическую оценку.
Научная новизна. Впервые, в результате многолетних исследований, изучены:
- особенности формирования фотосинтетического потенциала и его окупаемости зерном озимой пшеницы и озимой ржи в резко-континентальных условиях степной зоны Южного Урала в зависимости от фонов питания, норм высева, дробного внесения дозы азотных удобрений, различных сроков внесения микроэлементов и регуляторов роста.
- формирование биомассы посевами озимых культур, в зависимости от агротехнических факторов, выявлены особенности ее взаимосвязи с урожайностью;
- основные элементы структуры посева, в наибольшей степени определяющие формирование урожая озимых культур в зависимости от изученных агротехнических факторов, что позволяет целенаправленно влиять на их количественную изменчивость;
- в результате многолетних исследований выявлены коэффициенты использования ФАР посевом озимой пшеницы при различных метеорологических и агротехнических условиях.
- выявлено, что величина оптимальной нормы высева меняется с повышением фона питания и увеличением кратности дробного внесения дозы азотных удобрений, определен оптимальный уровень расчетных норм удобрений и кратность дробного внесения дозы азота;
- определена эффективность обработки семян смесями микроэлементов в хелатной форме (ЖУСС и ЖУСС-2) и биопрепаратами (Азотовит и Бактофосфин);
- выявлено влияние различных сроков некорневого внесения бора, цинка, меди, марганца, селена, йода, молибдена, кобальта, их смесей, в том числе с азотом, на комплекс показателей качества зерна озимой пшеницы, включающие силу муки, упругость теста и его растяжимость, время образования теста и его устойчивость к замесу, степень разжижения и показатель качества теста, амилолитическую активность зерна, что позволяет использовать эти агроприемы для получения зерна высокого качества;
- на посеве озимой пшеницы показана эффективность некорневого внесения таких регуляторов роста как Эпин, Циркон, Альбит, их смесей с гуматом натрия и медью, в том числе, в поздние фазы роста и развития, что обеспечивает их непосредственное влияние на формирование и налив зерна.
На основе изученных энергосберегающих, малозатратных агроприемов усовершенствована технология возделывания озимых культур, обеспечивающая формирование высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Особенности формирования продуктивного стеблестоя озимых культур в зависимости от изученных факторов, роль осеннего и весеннего кущения, условий перезимовки и периода летней вегетации.
2. Фотосинтетическая деятельность озимых культур при использовании различных фонов питания и норм высева, дробного внесения дозы азотных удобрений и ретарданта, микроэлементов, регуляторов роста, гумата натрия, биопрепаратов, роль фотосинтетических показателей в формировании урожая;
3. Количественная изменчивость элементов структуры посева озимых культур в зависимости от изученных агротехнических приемов, их взаимосвязь, роль в формировании урожая.
4. Параметры изменения оптимальной нормы высева при повышении фона минерального питания, увеличении кратности дробного внесения дозы азотных удобрений и применении ретарданта, вынос макроэлементов с урожаем, окупаемость минеральных удобрений зерном озимых культур;
5. Роль микроэлементов, их смесей, в том числе с азотом, хелатных форм, регуляторов роста, гумата натрия и биопрепаратов в формировании урожая и повышении качества зерна озимой пшеницы при обработке ими семян и различных сроках их некорневого внесения.
6. Посевные качества семян озимой пшеницы при некорневых подкормках азотом и микроэлементами, возможность стимулирования ростовых процессов химическими и физическими факторами при обработке семян, качественная и количественная изменчивость показателей;
7. Энергетическая и экономическая эффективность изученных приемов обеспечивающая формирование высокопродуктивных посевов, дающих зерно высокого качества.
Практическая значимость работы. Сельскохозяйственному производству предложены энергосберегающие малозатратные агроприемы адаптивной технологии возделывания, повышающие устойчивость растений озимых культур к неблагоприятным условиям и обеспечивающие формирование их высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.
Внедрение в практику данных элементов технологии позволяет увеличить продуктивность районированных сортов озимых культур на 15-25 % при хорошем качестве зерна.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены на площади более 11 тыс. га в хозяйствах Северной, Западной и Центральной зон Оренбургской области.
Полученные материалы по влиянию экологических и агротехнических факторов на фотосинтетическую деятельность, на рост и развитие растений, на формирование семян, на устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, на формирование качества урожая, активно используются в учебном процессе при работе со студентами агрономического факультета ОГАУ.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены и обсуждены на научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов: «Интенсификации агропромышленного комплекса – научную основу» (Оренбург, 1988), «Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1991), «Пути увеличения производства и резервы повышения качества сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1993); Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1990); XI межреспубликанской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Резервы увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1992); региональной конференции молодых ученых Урала и Поволжья (Оренбург, 1994); региональных конференциях молодых ученых и специалистов Оренбуржья (Оренбург, 1995, 1996, 1997, 1998, 2000); научно-практической конференции, посвященной 65-летию Оренбургской ГСХА (Оренбург, 1995); региональной научной конференции «Качество продукции растениеводства и приемы его повышения» (Уфа, 1998); межвузовской научно-практической конференции «Решение проблем стабилизации сельскохозяйственного производства на современном этапе развития» (Оренбург, 1999); 2-й Российской научно-практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика (Оренбург, 2005); международных научно-практических конференциях: «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2002), «Экономико-правовые и экологические проблемы землепользования в условиях рыночной экономики России и стран СНГ (методология, теория и практика хозяйствования)» (Оренбург, 2003), «Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе (Оренбург, 2003), «Эколого-технологическая, правовая и социально-экономическая политика в сельском хозяйстве: история и современность (Оренбург, 2005), «Управление экономическим ростом в АПК: методология, теория и практика хозяйствования» (Оренбург, 2006), «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» (Оренбург, 2007), «Оценка земельных ресурсов и создание адаптивных биоценозов в целях рационального природопользования: история и современность» (Оренбург, 2008), «Вавиловские чтения – 2008» (Саратов, 2008), «Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия» (Саратов, 2009), «Инновации сегодня: образование, наука, производство» (Ульяновск, 2009); международном научно-техническом форуме «Реализация государственной программы развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельско-хозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы» (Омск, 2009); Всероссийских научно-практических конференциях «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2009), «Аграрная наука в ХХI веке: проблемы и перспективы» (Саратов, 2009); «Социально-экономические аспекты современного развития АПК: опыт, проблемы, перспективы» (Саратов, 2009); «Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК» (Уфа, 2009 г.); «Аграрная наука в ХХI веке: проблемы и перспективы» (Саратов, 2010).
Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликована 101 печатная работа, в том числе 15 - в изданиях, рекомендованных ВАК. Во Всероссийском научно-техническом информационном центре по теме диссертации депонировано 11 отчетов по НИР: (№02910003980; №02960002443; №02970002206; №02980002057; №02990003076; №02990003077; №02200203965; №02200203966; №02200305153; №02200703524; №02201001880).
Объем и структура диссертации.
Диссертация изложена на 338 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, содержит 98 таблиц, 16 рисунков и 123 приложения. Список литературы содержит 542 источника, в том числе 28 - на иностранных языках.
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АДАПТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
В первой главе, на основе изучения научной литературы, показано современное состояние адаптивных технологий возделывания озимых культур и основные направления их совершенствования, представлен анализ изменения площадей посева, степень изученности проблемы, представленной в диссертационной работе.
2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Степная зона Южного Урала является зоной недостаточного увлажнения и именно сюда входит большая часть Оренбургской области. Климат континентальный, ГТК в северной части региона составляет 0,8-1,1, в центральной - 0,6-0,8; в юго-восточной - 0,6 и менее. В зимний период наиболее опасным является повреждение и гибель узла кущения при понижении температуры почвы на глубине узла кущения ниже критической.
Местом проведения основной части опытов является учебно-опытное хозяйство Оренбургского ГАУ, территория которого по климатическим условиям и почвенному покрову является типичной для степной зоны Южного Урала. Почва опытного участка – чернозем южный среднемощный карбонатный тяжелосуглинистый. По данным кафедры агрохимии, защиты растений и экологии и кафедры земледелия и ТППР ОГАУ свойства пахотного слоя (0 – 30 см) следующие: гумус по Тюрину - 4,7 – 4,9 %; рН – 7,9; легкогидролизуемый азот по Тюрину-Кононовой – 5,5 – 6,3 мг/100 г почвы; подвижный фосфор по Мачигину – 1,50 – 2,21 мг/100 г; обменный калий по Протасову – 30,0 – 37,5 мг/100 г почвы. Объемная масса в горизонте 0 – 100 см – 1,3 г/см3; в пахотном – 1,22 г/см3; удельная масса, соответственно, 2,66 и 2,61; общая пористость – 51,7 и 53,3 %; максимальная гигроскопичность – 8,71 и 8,76 % от абсолютно-сухой массы, влажность устойчивого завядания – 11,7 – 12,2 %.
В целом метеоусловия 1984 – 2008 годов соответствуют климатическим характеристикам степной зоны Южного Урала. На малоблагоприятные по увлажнению пришлось 36 % лет исследований, на средние по увлажнению – 40 % и на наиболее благоприятные – 24 %. Запас продуктивной влаги в почве в слое 0-30 см перед посевом колебался по годам исследований от 20 до 48 мм, в метровом слое почвы к возобновлению вегетации озимых весной - от 117 до 176 мм. Также увлажнение почвы к началу весенней вегетации вполне достаточно для удовлетворения озимых влагой до выхода в трубку. В период колошение – восковая спелость запасы продуктивной влаги, в основном, характеризовались как неудовлетворительные, поэтому большое влияние оказывали осадки весенне – летней вегетации.
Для решения поставленных задач в период с 1984 по 2008 год проведены следующие опыты:
1. Продуктивность посева озимой пшеницы в зернопаропропашном севообороте в зависимости от расчетных фонов питания (1984-1990, 1996-2002 гг.). Зависимость продуктивности от расчетных фонов питания изучали в семипольном зернопаропропашном севообороте со следующим чередованием культур: пар, пшеница озимая, пшеница яровая, кукуруза на силос, пшеница яровая, ячмень, суданская трава на зеленый корм и сено. Расчет норм удобрений проводился балансовым методом.
2. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от норм высева на фоне разных уровней минерального питания (1986 – 1989 годы). В схему опыта входили четыре нормы высева (3, 4, 5 и 6 млн. всхожих зерен на га) на варианте без удобрений (I фон - контроль) и трех фонах питания, рассчитанных на урожай в 3,0 (II фон); 3,5 (III фон) и 4,0 (IV фон) т/га зерна.
- Формирование урожая озимой ржи в зависимости от норм высева на фоне разных уровней минерального питания (1986 – 1989 годы). В схему опыта входили четыре нормы высева (3, 4, 5 и 6 млн. всхожих зерен на га) на варианте без удобрений (I фон - контроль) и трех фонах питания, рассчитанных на урожай в 3,0 (II фон); 3,5 (III фон) и 4,0 (IV фон) т/га зерна.
4.Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от норм высева и применения препарата ТУР при разных сроках дробного внесения дозы азотных удобрений (1986-1992 годы). Опыт трехфакторный: 5 сроков дробного внесения дозы азотных удобрений (до посева; до посева + весной; до посева + весной + кущение-выход в трубку; до посева + весной + начало колошения; до посева + весной + кущение-выход в трубку + начало колошения), четыре норм высева (3, 4, 5 и 6 млн. всхожих зерен на га) и внесение препарата ТУР (4 кг д. в. на га) в конце кущения – начале выхода в трубку. Доза азота распределялась: 20 % - весной, 30 % - в начале выхода в трубку и 30 % - в начале колошения, остальное – до посева. Фон - 85 кг Р2О5 га гектар. Дробное внесение дозы азотных удобрений изучалось на двух сортах озимой пшеницы.
5. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от норм и сроков некорневого внесения микроэлементов и их смесей с азотом (1992-2008 годы). На трех сортах озимой пшеницы изучали формирование урожая и качество зерна в зависимости от сроков некорневого внесения бора, цинка, меди, марганца, молибдена, кобальта, йода и различных доз селена, а также смесей микроэлементов с азотом.
6. Продуктивность посева озимой пшеницы в зависимости от обработки семян разными нормами микроэлементов (1995-1998 годы). В схему опыта сходила обработка семян различными дозами селена, цинка, бора и меди.
7. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы при обработке семян микроэлементами и их смесями (1997 – 2001 годы). Изучали влияние обработки семян цинком, бором, алюминием, марганцем, кобальтом и их смесями.
8. Влияние обработки семян регуляторами роста на формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы (1995-2000 годы). Изучали влияние Крезацина, Агата 25, Фумара, Гуми 20 и их смесей.
9. Продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от обработки семян биопрепаратами, регуляторами роста и хелатными формами микроэлементов (2001 – 2004 годы). Изучали влияние обработки семян препаратами ЖУСС, ЖУСС-2, а также Чародеем, Бактофосфином, Азотовитом и их смесями.
10. Посевные качества семян и их качественная и количественная изменчивость в зависимости от некорневого внесения азота и микроэлементов в период формирования (2003-2006 годы).
11. Стимулирование роста и развития растений озимой пшеницы в начальный период их роста и развития при использовании физических и химических факторов (1998 – 2002 годы). В схему опыта входила обработка семян различными дозами селена (в форме Na2SeO3) и ЭМИ СВЧ-диапазона.
12. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы при некорневом внесении регуляторов роста и меди (2004-2008 годы). Изучали влияние Эпина, Циркона, Альбита и Крезацина, а также их смеси с медью при некорневом внесении в конце кущения- начале выхода в трубку.
13. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы при некорневом внесении регуляторов роста и гумата натрия в поздние фазы роста и развития (2004-2008 годы). Изучали влияние Эпина, Циркона, а также их смеси с гуматом натрия (Гуми-30) при их некорневом внесении в начале колошения и начале молочной спелости.
Посевная площадь делянок в полевых исследованиях составляла 100 – 200 м2, учетная площадь – 33 – 120 м2, повторность 3-4 кратная.
Расчет удобрений проводился балансовым методом по И.С.Шатилову и М.К.Каюмову. Под озимую пшеницу, в среднем за ротацию севооборота, на расчетном фоне питания на урожай 3,0 т с 1 га вносили N71P74, на 3,5 т с 1 га – N111P91; под яровую пшеницу – N34P47 на среднем фоне питания (1,8 т с 1 га), N102P125 на повышенном фоне (расчет на 3,0 т с 1 га); под ячмень, соответственно фонам, - N27P40 (на 1,8 т с 1 га) и N40P60 (на 2,1 т с 1 га), под кукурузу – N15P14 (на 15,0 т к.е. с 1 га) и N52P81 (на 30,0 т к.е. с 1 га); под суданскую траву – N31P29 (на 15,0 т к.е. с 1 га) и N63P77 (на 30 т к.е. с 1 га). При дробном внесении дозы азотных удобрений вносили: в некорневые подкормки – по 30 кг д.в. на га, в весеннюю подкормку – 20 кг/га д.в., остальное – осенью.
Микроэлементы при некорневом внесении: медь – в форме CuSO4 – 0,3 кг; цинк – в форме ZnSO4 – 0,35 кг; бор – в форме Н3ВО3 – 0,25 кг; марганец – в форме MnSO4– 0,30 кг; кобальт – в форме CoSO4 -0,2 кг; йод – в форме KI – 0,20 кг/га; молибден – в форме (NH4)2MoO4– 0,2 кг/га; селен – в форме Na2SeO3 – 0,0025; 0,005 и 0,0075 кг препарата на гектар. Азот в смеси с микроэлементами вносили в форме карбамида (СО(NH2)2)– 30 кг д.в./га.
Микроэлементы при обработке семян: цинк – в форме ZnSO4 – 0,7 кг; бор – в форме Н3ВО3 - 0,3 кг; марганец – в форме MnSO4 – 0,5 кг; алюминий – в форме Al2(SO4)3 – 0,2 кг и кобальт – в форме CoSO4 - 0,2 кг/т препарата.
Хелатными формы микроэлементов: ЖУСС – 2,5 л/т, ЖУСС-2 – 2,5 л/т.
Регуляторы роста при обработке семян: Крезацин - 0,5 г/т, Агат 25 - 7 мл/т, Фумар - 2 мл/т, Гуми 20 - 1 л/т, Чародей – 0,1 л/т.
Регуляторы роста при некорневом внесении: Эпин – 50 мл, Циркон – 20 мл, Альбит – 30 г, Крезацин – 6 г препарата на 1 га. Гуми-30 применяли в дозе 60 г действующего вещества на 1 гектар.
Биопрепараты: Бактофосфин - 0,75 л/т, Азотовит - 1,2 л/т.
Облучение семян электромагнитным излучением СВЧ-диапазона проводили в ООО «ВолгоУралНИПИгаз» при помощи генераторов сверхвысоких частот: ГЧ-90 – диапазон от 16,5 до 26,0 ГГц; ГЧ – 141 – диапазон от 37,0 до 53,0 ГГц; ГЧ – 142 – диапазон от 53,0 до 78, 0 ГГц. Облучение проводилось через рупорную антенну, мощность Р = 5. 10-3.
Определение лабораторной всхожести и энергии прорастания, а также физиологических показателей проводили общепринятыми методами. Фенологические наблюдения, определение полевой всхожести, перезимовки, сохранности и выживаемости растений, биологического урожая и его структуры проводили по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971, 1991). Фотосинтетическая деятельность растений в посевах изучалась по методике лаборатории фотосинтеза института физиологии растений АН РФ (Ничипорович А.И. и др., 1961). Для определения абсолютно-сухого вещества в растениях образцы высушивали при температуре 105 оС до постоянной массы. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом.
Химические анализы почвы и растений выполнены в государственном агрохимцентре «Оренбургский» по общепринятым методикам. Учет урожая проводили методом сплошной уборки комбайном «Сампо-130». В образцах зерна, отобранных после уборки урожая, определяли массу 1000 зерен по ГОСТ 12042-80; натуру зерна по ГОСТ 10840-80; выход и качество сырой клейковины по ГОСТ 13568.1-68; содержание сырого белка – N х 5,7, определение реологических свойств теста с применением альвеографа по ГОСТ Р 51415-99, определение водопоглощения и реологических свойств с применением фаринографа по ГОСТ Р 51404-99. Статистическая обработка данных проводилась по Доспехову Б.А. (1985) с использованием приложения Mikrosoft Exsel, а также программы STATISTIKA 5.5.
3. БИОЛОГОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ
ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР
3.1. Прохождение фаз роста и развития озимыми культурами и длительность периода вегетации в зависимости от экологических и агротехнических условий
В условиях степной зоны Южного Урала на продолжительность фенологических фаз озимых культур основное влияние оказывают метеорологические условия. Увеличение нормы высева с 3 до 6 млн. всхожих зерен на гектар ускоряет наступление фаз выхода в трубку, колошение и созревание всего на 1-2 дня, а повышение доз вносимых удобрений ускоряет наступление фаз выхода в трубку и колошения на 1 день.
3.2. Полевая всхожесть, перезимовка, сохранность и выживаемость растений озимых культур в зависимости от изучаемых агроприемов
В среднем за годы исследований, увеличение норм высева озимых культур, на всех фонах питания, повышает полевую всхожесть. Удобрения влияют неоднозначно. Наибольшая в опытах полевая всхожесть получена на II фоне питания при норме высева 6 млн. всхожих зерен на гектар – 87,8 % при 84,9 % на контроле. Дальнейшее повышение фона питания снижает этот показатель. При дробном внесении дозы азота наибольшая полевая всхожесть озимой пшеницы отмечена при 6 млн. всхожих зерен на гектар на фоне c наименьшей основной дозой азотных удобрений.
При предпосевной обработке семян регуляторы роста и микроэлементы практически не влияют на полевую всхожесть. Следует лишь отметить тенденцию ее повышения на вариантах с использованием Чародея (2,2 – 2,4 %) и кобальта (3,3 %).
Повышение норм высева снижает количества перезимовавших растений на 1,8-5,1%, а увеличение доз удобрений приводит к увеличению процента перезимовавших растений озимых культур, но высокие фоны питания этот показатель несколько снижают. При дробном внесении удобрений лучшие условия для подготовки растений к зиме создаются при наибольшей в опыте основной дозе азота и наименьшей норме высева. Обработка семян регуляторами роста и микроэлементами не оказывает значительного влияния на перезимовку озимой пшеницы.
Увеличение нормы высева приводит к снижению сохранности растений озимых культур на 5,7 – 14,4 %. Небольшие дозы удобрений (II фон) снижают конкуренцию между растениями за питание и повышают сохранность на 4,6-5,6 %, а с повышенный фон увеличивает продуктивную кустистость, что приводит к загущению посева и снижению сохранности растений. Увеличивает сохранность растений и более равномерное распределение дозы азота по периоду вегетации. Обработка семян смесью бора и кобальта повышает сохранность на 8,4 %, некорневое внесение вначале выхода в трубку бора и селена - на 4-5 %. Все регуляторы роста снижают сохранность и выживаемость растений.
Выживаемость растений изменялась по вариантам опыта аналогично сохранности.
3.3. Особенности фотосинтетической деятельности посевов озимых культур в зависимости от экологических и агротехнических условий
3.3.1. Динамика формирования листовой поверхности и
фотосинтетический потенциал посева
Площадь фотосинтезирующей листовой поверхности посева озимой пшеницы увеличивается, при повышении норм высева с 3 до 6 млн. всхожих зерен на гектар, до колошения. В фазу колошения максимальные значения площади листьев отмечены при 5 и 6 млн., а в фазе молочной спелости - при 4 и 3 млн. всхожих зерен на гектар. Более высокая продолжительность жизни листьев при норме высева 4 млн. всхожих зерен на гектар помогает объяснить различия в конечном урожае.
В фазу колошения на посеве озимой пшеницы проявилась взаимосвязь между нормами высева и фонами питания: при 5 и 6 млн. всхожих зерен на гектар площадь листовой поверхности увеличивалась до III фона питания, при 3 и 4 млн. - только до II фона. Аналогичные изменения наблюдались и на посеве озимой ржи Саратовская 4. При дробном внесении дозы азота подкормка в начале выхода в трубку улучшала условия питания и снижала интенсивность отмирания листьев во второй половине вегетации. По ТУРу четкого влияния на изменение площади не выявлено
На вариантах с микроэлементами проявились сортовые различия. Внесение микроэлементов в фазу колошения практически не влияло на изменение площади листовой поверхности озимой пшеницы Кинельская 4. На посеве Оренбургской 14 отмечена тенденция к более медленному отмиранию листьев. При внесении меди величины листовой поверхности в фазу колошения были на уровне контроля, а при внесении селена и цинка несколько превышали его (соответственно, 2,4 и 3,5 %).
При предпосевной обработке семян кобальтом, бором, марганцем, алюминием и цинком, а также их смесями, различия по вариантам проявляются с фазы кущения. Площадь листьев на вариантах с бором и смесью бора с марганцем превышает контрольный вариант на 10,7-15,0% и 18,03-19,0%, а при обработке семян алюминием и смесью цинка с кобальтом - 14,4-27,6 и 12,1-24,2, соответственно. При обработке семян регуляторами роста в наибольшей степени увеличивала площадь листьев смесь Гуми 20 с Фумаром, при внесении в конце кущения-начале выхода в трубку- Циркон, Альбит и Крезацин.
Для оценки фотосинтетического потенциала (ФП) озимой пшеницы за вегетацию и его окупаемости зерном, годы исследований с 1986 по 2002 были разделены на три группы: 1- с низким урожаем; 2 – со средним урожаем,; 3 – с высоким урожаем. Анализ показывает, что по группам четко прослеживается соответствие между урожайностью, ФП и окупаемостью ФП зерном (табл. 1).
1. Фотосинтетический потенциал озимой пшеницы за период вегетации и его окупаемость зерном по годам исследований (ср. по вариантам)
| № груп-пы | Годы исследований | Средняя урожай-ность, т с 1 га | ФП, млн. м2 сутки/га | Окупаемость ФП зерном, кг/1000 м2 сутки/га | ||||
| cр. | min | max | cр. | min | max | |||
| 1 | 1986-1987,1987-1988, 1988-1989,1994-1995 1997-1998,1998-1999 | 1,51 | 1,42 | 1,13 | 1,66 | 1,09 | 0,91 | 1,39 |
| 2 | 1990-1991,1991-1992, 1996-1997,1999-2000, 2001-2002 | 2,46 | 2,02 | 1,89 | 2,03 | 1,29 | 1,19 | 1,37 |
| 3 | 1989-1990,1992-1993, 1993-1994,2000-2001 | 3,32 | 2,58 | 2,48 | 2,57 | 1,36 | 1,34 | 1,36 |
| Ср. | 1986-2002 | 2,31 | 1,93 | 0,87 | 3,28 | 1,23 | 0,79 | 2,24 |
Так, средние значения урожайности, ФП и окупаемости ФП зерном составили по 1 группе лет исследований, соответственно, 1,51 т с 1 га; 1,42 млн.. м2. сутки/га и 1,09 кг/1000 м2. сутки/га; по второй группе – 2,46 т с 1 га; 2,02 млн. м2. сутки/га и 1,29 кг/1000 м2. сутки/га; по третьей группе – 3,32 т с 1 га; 2,58 млн. м2. сутки/га и 1,36 кг/1000 м2. сутки/га. То есть, в среднем по группам увеличение ФП обеспечивает более высокую урожайность, что и определяет более высокую окупаемость ФП зерном. Вместе с тем, говоря о тесной связи ФП с урожайностью, и, соответственно, с окупаемостью ФП зерном, не следует забывать, что величина формируемой в процессе фотосинтеза биомассы зависит не только от площади листьев, в которых идет данный процесс, но и от интенсивности этого процесса, на который влияют и экологические и агротехнические факторы. Именно этим, на наш взгляд, можно объяснить некоторое несоответствие между рассмотренными показателями внутри групп.
Наибольшая окупаемость ФП зерном отмечена на варианте без удобрений при норме высева 3 млн. всхожих зерен на гектар у озимой ржи и 4 млн. – у озимой пшеницы. Увеличение норм высева и повышение фона питания приводило к снижению ее величины, то есть, увеличение ФП под влияние данных факторов происходило в большей степени, чем увеличение урожайности. При дробном внесении дозы азотных удобрений наибольшая окупаемость ФП зерном озимой пшеницы отмечена на варианте четырехкратного дробного внесения. На 14,9% увеличивало окупаемость ФП зерном внесение в начале выхода в трубку марганца, на 12,8 % - меди. При обработке семян наибольшая окупаемость зерном ФП за вегетацию отмечена на варианте с марганцем и кобальтом и составила 1,29 кг при 1,08 кг/1000 м2 сутки /га на контрольном варианте.
3.3.2. Динамика накопления биомассы
Различия по вариантам, в основном, начинают проявляться с начала весенней вегетации. В ранние фазы роста и развития, общая биомасса посева озимой пшеницы Альбидум 114 увеличивалась с повышением нормы высева, в поздние же фазы большие величины биомассы посева отмечены при низких нормах высева. Биомасса посева озимой ржи Саратовская 4, практически на всех фонах питания, увеличивалась с увеличением нормы высева. Увеличение нормы высева на фоне дробного четырехкратного внесения дозы азота приводило к увеличению биомассы в фазу молочной и в фазу восковой спелости, при этом наибольшая биомасса отмечена здесь при 6 млн. всхожих зерен на гектар. При остальных сроках дробного внесения дозы азота увеличение биомассы шло только до 4 млн. всхожих зерен на гектар, а далее отмечено ее снижение. Некорневая подкормка азотом в начале выхода в трубку создавала более благоприятные условия для накопления биомассы. В начале колошения наибольшая ее величина отмечена на варианте дробного трехкратного внесения дозы азота с подкормкой в начале выхода в трубку. Вариант с дробным четырехкратным внесением дозы азотных удобрений несколько уступал, вследствие более слабого весеннего развития.
При некорневом внесении микроэлементов отмечена разная реакция сортов. При внесении их в начале выхода в трубку, накопление биомассы посевом озимой пшеницы Кинельская 4 до фазы колошения имело такую же закономерность, как и формирование фотосинтезирующей листовой поверхности. Увеличение урожайности шло здесь не за счет увеличения биомассы, а за счет перераспределения пластических веществ между вегетативными и генеративными органами. При снижении биомассы в фазу колошения, по сравнению с контролем, на варианте с бором – на 6,1 %, с медью – на 6,2 %, с марганцем – на 9,7 % и со смесью микроэлементов – на 11,3 %, увеличение урожайности составило от 4,2 до 10,4 %. На посеве же озимой пшеницы Оренбургская 14, накопление биомассы в фазу колошения, при внесении бора и меди в начале выхода в трубку, было практически на уровне контрольного варианта.
При обработке семян регуляторами роста наибольшее положительное влияние на накопление биомассы посевом озимой пшеницы оказал вариант со смесью Фумара и Гуми 20. При некорневом внесении в начале выхода в трубку выделялся Альбит, в колошение – смесь Циркона с Гуми 30. Здесь проявилась прямая взаимосвязь накопления биомассы и урожайности. ЖУСС и ЖУСС-2 способствовали увеличению биомассы, биопрепараты значительного влияния не оказали.
3.3.3. Динамика чистой продуктивности фотосинтеза
Наибольшие величины чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) посева озимой ржи отмечены при норме высева в 4 млн. всхожих зерен на гектар, а на посеве озимой пшеницы Альбидум 114 выявлена четкая тенденция снижения величины ЧПФ при увеличении нормы высева. Повышение фона питания на посеве озимой ржи приводило к снижению величины показателя, причем по всем нормам высева. На посеве озимой пшеницы наибольшие величины ЧПФ отмечены на втором фоне питания, а повышение фона снижает ее величину. При дробном внесении дозы азотных удобрений увеличение ЧПФ шло, главным образом, за счет создания более благоприятных условий питания
При обработке семян регуляторами роста ЧПФ определялось не только величиной площади листьев, но и их влиянием на интенсивность метаболических процессов. ЧПФ значительно увеличивалась за счет стимулирования синтетических процессов в растении при внесении микроэлементов и их смесей с азотом в начале молочной спелости. Наибольшие величины данного показателя получены, в среднем за три года, на варианте со смесью селена, меди и йода.
3.3.4. Использование ФАР
Коэффициент использования ФАР на формирование общей биомассы посева озимой ржи Саратовская 4 составил от 0,66 до 1,61 %, на формирование зерна - от 0,14 до 0,31 %. Деление лет исследований по продуктивности озимой пшеницы на 3 группы – с низким (1), средним (2) и высоким (3) урожаем, показало изменение коэффициента использования ФАР в зависимости от складывающихся условий вегетации. Величина коэффициента использования ФАР по первой группе, в среднем, составила 0,88 %, по второй – 1,22 %, по третьей – 1,51% (табл.2). В целом выявлено, что в экологических условиях степной зоны Южного Урала в низкоурожайные годы посевы озимой пшеницы могут использовать до 1,14 % приходящей ФАР на биологический и до 0,31 % - на хозяйственный, в среднеурожайные годы - соответственно, до 1,43 и 0,37 %; в высокоурожайные – соответственно, до 1,90 и 0,51 % ФАР. Наибольших значений коэффициент использования ФАР у озимой пшеницы достигал на
2. Использование ФАР посевом озимой пшеницы (ср. по группе)
| Группа лет по урожай-ности | Годы исследований | Урожай сухой биомассы, т/га | Коэффициент использования ФАР, % | ||
| общий | зерно | Е биол.. | Е хоз. | ||
| 1 | 1986-1987,1987-1988,1988-1989, 1994-1995, 1997-1998,1998-1999 | 6,29 | 1,45 | 0,88 | 0,21 |
| 2 | 1985-1986,1990-1991,1991-1992, 1996-1997,1999-2000,2001-2002 | 9,00 | 2,30 | 1,22 | 0,31 |
| 3 | 1989-1990,1992-1993,1993-1994, 2000-2001,2002-2003 | 11,67 | 3,24 | 1,51 | 0,42 |
| Ср. | 1985-2003 | 8,83 | 2,27 | 1,18 | 0,30 |
II фоне при норме высева в 4 млн., а у озимой ржи - на III фоне при 5 млн. всхожих зерен на гектар.
При дробном внесении дозы азота следует отметить положительное влияние увеличения его кратности. При обработке семян регуляторами роста наибольший эффект получен от смеси Гуми 20 + Фумар, а при обработке микроэлементами – смеси бора с марганцем и смеси цинка с кобальтом.
3.3.5. Корреляционно-регрессионная взаимосвязь показателей фотосинтетической деятельности растений и урожайности озимых культур Урожайность (У) озимой пшеницы и озимой ржи зависела: в наибольшей степени от абсолютно-сухой биомассы в фазу восковой спелости (Х3) - соответственно, = 0,782 + 0,185 и 0,944 + 0,098; в несколько меньшей степени - от средней за вегетацию площади фотосинтезирующей листовой поверхности (Х1) – соответственно, = 0,657 + 0,223 и 0,918 + 0,117; и в еще меньшей степени - от фотосинтетического потенциала посева за период вегетации (Х2) - соответственно, = 0,514 + 0,255 и 0,752 + 0,195. Все корреляционные отношения существенны при 5 %-ном уровне значимости. Получены функции, наиболее оптимально описывающие эту взаимосвязь.
Для озимой пшеницы: У = 22,772 – 75,259/ Х1; У = 25,804. 10 (-1,488/Х3) ;
У = 66,353 – 0,142. Х2 + 1,218. Х22 – 3,262. Х23.
Регрессионная взаимосвязь существенна для Х1 и Х3 (Fфакт.>F05).
для озимой ржи: У = 37,639 – 29537,81/ Х2,
У = 391,852–135,751 Х1+17,942 Х12– 1,107Х13 + 3,256.10- 2.Х14 –3,682.10 - 4.Х15
У = 149,160 – 90,174. Х3 + 20,078. Х32 – 1,787. Х33 + 0,056.Х34.
Регрессионная взаимосвязь существенна для всех показателей (F факт.>F05).
3.4. Динамика запасов продуктивной влаги в почве и водопотребление озимых культур. В условиях степной зоны Южного Урала получение нормальных всходов озимых культур часто зависит от количества осадков в период посев-всходы, так как запасы продуктивной влаги в почве в этом период малы. На начало весенней вегетации они составляли от 117 до 176 мм, что вполне достаточно для удовлетворения озимых культур влагой до фазы выхода в трубку, а в период колошение – восковая спелость, в основном, характеризовались как неудовлетворительные. Общий расход воды на 1 тонну озимой ржи колебался по годам исследований от 90,6 до 246,1 мм, на 1 тонну озимой пшеницы - от 85,5 до 190,2 мм.
3.5. Особенности формирования продуктивного стеблестоя посевов озимых культур в зависимости от экологических и агротехнических факторов
3.5.1. Густота продуктивного стеблестоя и элементы структуры посева ее определяющие. С увеличением нормы высева и повышением фона питания у растений озимой пшеницы увеличивается доля побегов сформированных осенью. При этом, в общей побегообразовательной деятельности растений озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала довольно значительная доля приходится и на период весенней вегетации (от 20,4 до 35,3 %). Повышение фона питания стимулирует образование побегов, высокие фоны питания (IV фон) сдерживают этот процесс (табл. 3). Выявлено, что загущение посева в большей степени влияет на дифференциацию побегов, чем на процесс осеннего кущения. Аналогично влияет и повышение фона питания, усиливающего интенсивности побегообразования. Увеличение нормы высева озимой пшеницы и озимой ржи приводит к уменьшению продуктивной кустистости растений, соответственно, на I фоне – на 33,2 и 29,2 %; на II фоне – на 30,0 и 29,1 %; на III фоне – на 29,1 и 28,8 %; на IV фоне - на 32,2 и 26,8 %.
При всех нормах высева величина общей кустистости по срокам дробного внесения дозы азотных удобрений была пропорциональна количеству азота, внесенного до посева озимой пшеницы.
3. Общая и продуктивная кустистость растений озимой пшеницы Альбидум 114 при разных фонах питания, норма высева 4 млн.всхожих зерен на гектар (ср. 1986-1989 гг.)
| Фоны питания | Общая кустистость | Продуктивная кустистость | ||||||
 ± t05Sx поб./раст. | V, % | в т. ч. на конец осенней вегетации |  ± t05Sx поб./раст. | % от об-щей | V, % | |||
 ± t05Sx поб./раст. | % от об-щей | V, % | ||||||
| I фон | 5,36±0,62 | 37,4 | 3,65±0,45 | 68,1 | 34,3 | 1,79±0,22 | 33,4 | 39,9 |
| II фон | 6,29±0,55 | 30,7 | 4,81±0,73 | 76,5 | 44,0 | 1,96±0,26 | 31,2 | 43,3 |
| III фон | 7,43±0,74 | 34,8 | 6,33±0,75 | 85,2 | 35,5 | 2,10±0,26 | 28,3 | 40,0 |
| IV фон | 7,44±0,65 | 30,7 | 5,64±0,52 | 75,8 | 26,1 | 2,30±0,28 | 30,9 | 39,4 |
Влияние некорневых подкормок на продуктивную кустистость было связано с условиями увлажнения в период от начала выхода в трубку до колошения.
При обработке семян регуляторами роста и микроэлементами в наибольшей степени увеличивали продуктивную кустистость Агат 25 ( на 21,6 %) и смесью цинка с алюминием (на 23,7 %). При внесении в начале выхода в трубку снижали продуктивную кустистость растений озимой пшеницы Кинельская 4: бор – на 5,7 %, медь и – на 6,1 %. У Оренбургской 14 снижение составило по бору 1,5 %, по меди – 2,9 %. Микроэлементы и регуляторы роста, внесенные в поздние фазы, значительного влияния на величину продуктивной кустистости не оказывали.
В качестве основного фактора, в целом регулирующего густоту продуктивного стеблестоя озимых культур, можно отметить норму высева, с увеличением которой увеличивалась и густота продуктивного стеблестоя. Увеличение шло до второго фона питания, а дальнейшее увеличение дозы удобрений приводило к снижению величины показателя (табл. 4).
4. Количество продуктивных стеблей к уборке в посеве озимой пшеницы Альбидум 114 в зависимости от норм высева на разных фонах питания, шт/м2 (ср. за 1986-1989 гг.)
| Норма высева, млн. всхожих зерен на гектар | Фоны питания | |||
| I | II | III | IV | |
| 3 | 281 ± 36 | 358 ± 27 | 357 ± 36 | 329 ± 32 |
| 4 | 312 ± 32 | 392 ± 25 | 391 ± 18 | 369 ± 2 |
| 5 | 347 ± 26 | 416 ± 23 | 415 ± 34 | 394 ± 34 |
| 6 | 371 ± 38 | 437 ± 21 | 423 ± 34 | 413 ± 33 |
Увеличение продуктивного стеблестоя, за счет увеличения продуктивной кустистости, отмечено при обработке семян озимой пшеницы микроэлементами, в том числе, их хелатными формами - ЖУСС и ЖУСС-2.
При внесении меди, селена и йода и их смеси с азотом различия по продуктивной кустистости не превышали 7,1 %, а при внесении кобальта, молибдена и их смеси с азотом – не более 4,2 %. Вместе с тем характер формирования продуктивного стеблестоя был различен. При подкормках в начале выхода в трубку определяющим элементом являлась продуктивная кустистость, при подкормках в колошение – густота стояния растений.
3.5.2. Корреляционно-регрессионная взаимосвязь между густотой продуктивного стеблестоя и элементами структуры посева ее определяющими
Густота продуктивного стеблестоя (У) к уборке на посеве озимой пшеницы и озимой ржи, в целом, в большей степени зависела от изменения количества растений на единице площади (Х1) к уборке (соответственно, = 0,874 + 0,145 и 0,953 + 0,090), чем от изменения величины продуктивной кустистости (Х2) (соответственно, = 0,532 + 0,251 и 0,569 + 0,243.). Изменение количества растений на единице площади посева озимой пшеницы определяло формирование продуктивного стеблестоя к уборке на 76,45 %, озимой ржи на 90,86 %. Корреляционные отношения для обоих показателей существенны при 5 %-ном уровне значимости. Получены функции, наиболее оптимально описывающие эту взаимосвязь.
Для озимой пшеницы: У = 626,410. ЕХР(-97,910/Х1),
У = 2,756 – 8,733.10-3.Х1 – 2,162.Х2 + 1,006.Х1.Х2 –2,800.10-7.Х12 + 0,233.Х22 ;
для озимой ржи: У = 1/ (8,326.10-3– 8,127.10-5.Х1+3,375.10-7 Х12–4,676.10-10.Х13)
У = 26,447 – 0,143.Х1 – 9,594.Х2 + 1,028.Х1.Х2 + 1,767.10- 4.Х12 + 0,764.Х22
По продуктивной кустистости регрессионная взаимосвязь была несущественной.
3.6. Особенности формирования структуры колоса озимых культур в зависимости от экологических и агротехнических условий
3.6.1. Масса зерна колоса и элементы структуры посева ее определяющие
Увеличение нормы высева озимой пшеницы с 3 до 6 млн. всхожих зерен на гектар снижает массу зерна колоса на 15 – 29 %, повышение уровня питания с I по IV – на2 – 18 %. Повышение уровня питания приводит к уменьшению различий в массе зерна колоса от повышения нормы высева, а повышение нормы высева – к уменьшению различий по фонам питания. Внесение небольших доз удобрений (II фон) положительно отразилось на продукционном процессе озимой ржи. Несмотря на некоторое увеличение продуктивной кустистости и продуктивного стеблестоя, массы зерна колоса на этом фоне увеличивалась. На высоких фонах величина показателя снижалась. При различных сроках дробного внесения дозы азота наибольший эффект получен при выделении азота в позднюю подкормку (табл. 5).
5. Масса зерна колоса озимой пшеницы Альбидум 114 в зависимости от норм высева и применения препарата ТУР при разных сроках дробного внесения дозы азотных удобрений, г (ср. 1986-1989 гг.)
| Сроки внесения дозы азота | Нормы высева | |||||||
| 3 | 4 | 5 | 6 | |||||
| Препарат ТУР | ||||||||
| - | ТУР | - | ТУР | - | ТУР | - | ТУР | |
| N98 + 0 + 0 + 0 | 0,79 | 0,77 | 0,73 | 0,69 | 0,62 | 0,61 | 0,55 | 0,55 |
| N79 + 19 + 0 + 0 | 0,78 | 0,78 | 0,74 | 0,73 | 0,65 | 0,65 | 0,59 | 0,56 |
| N49+ 19 + 30 + 0 | 0,74 | 0,74 | 0,70 | 0,69 | 0,62 | 0,60 | 0,55 | 0,56 |
| N49 + 19 + 0 + 30 | 0,87 | 0,83 | 0,78 | 0,73 | 0,73 | 0,67 | 0,62 | 0,62 |
| N19 + 19 + 30 + 30 | 0,85 | 0,85 | 0,75 | 0,74 | 0,69 | 0,67 | 0,58 | 0,57 |
Наибольшие значения массы зерна колоса по озимой пшенице Альбидум 114 отмечены при трехкратном внесении азота с подкормкой в фазу колошения, по Кинельской 4 - на обоих вариантах с поздними подкормками.
При некорневых подкормках микроэлементами в начале выхода в трубку в наибольшей степени увеличивалась масса зерна колоса (до 10,2 %) на вариантах с медью, марганцем и цинком.
6. Элементы структуры колоса озимой пшеницы Оренбургская 14 в зависимости от сроков внесения микроэлементов (ср. 1998-2002 гг.)
| Микро-элементы | Сроки внесения микроэлементов | |||||
| выход в трубку | колошение | |||||
| Элементы структуры колоса | ||||||
| Зерен в колосе, шт | Масса 1000 зерен, г | Масса зерна колоса, г | Зерен в колосе, шт | Масса 1000 зерен, г | Масса зерна колоса, г | |
| Контроль | 27,7 | 28,7 | 0,80 | 27,7 | 28,7 | 0,80 |
| B | 27,3 | 30,2 | 0,83 | 27,7 | 29,9 | 0,83 |
| Zn | 28,3 | 29,2 | 0,83 | 27,6 | 30,2 | 0,84 |
| Cu | 28,3 | 30,4 | 0,86 | 28,4 | 29,7 | 0,85 |
| Se-0,0025 | 27,7 | 29,8 | 0,83 | 27,6 | 30,3 | 0,84 |
| Se-0,005 | 28,0 | 29,6 | 0,83 | 28,0 | 30,2 | 0,85 |
| Se-0,0075 | 27,9 | 29,6 | 0,83 | 28,0 | 29,1 | 0,82 |
При внесении меди, селена, йода, молибдена, кобальта, и их смесей, в том числе с азотом, в поздние фазы роста и развития озимой пшеницы, увеличение массы зерна колоса, по сравнению с контролем, за счет увеличения количества зерен в колосе шло лишь при внесении в фазу колошения смесей, включающих селен и йод. На остальных вариантах- преимущественно, за счет увеличения массы 1000 зерен.
При внесении молибдена, кобальта, и их смесей в начале колошения, масса зерна колоса увеличивалась за счет увеличения озерненности колоса, а при внесении в начале молочной спелости – массы 1000 зерен. При некорневом внесении регуляторов роста и их смесей с медью, масса зерна увеличивалась, за счет увеличения количества зерен в колосе, на всех вариантах опыта, а в наибольшей степени - при внесении Циркона и смеси Эпина с медью. При внесении регуляторов роста и их смесей с Гуми-30 в начале колошения масса зерна колоса увеличивалась за счет одновременного увеличения и количества зерен в колосе и массы 1000 зерен, с преобладанием того или иного элемента в зависимости от варианта. Исключение - вариант с внесением Циркона, где увеличение данного показателя шло за счет увеличения озерненности. Массы зерна при внесении препаратов в начале молочной спелости повышалась за счет увеличения массы 1000 зерен.
Обработка семян регуляторами роста и их смесями с Гуми 20 увеличивала массу зерна колоса озимой пшеницы на 4,2-15,5 %. Наибольшие величины - на вариантах с Фумаром и Крезацином. Увеличение массы зерна колоса, практически на всех вариантах использования биопрепаратов и их смесей с регулятором роста, шло за счет увеличения массы 1000 зерен. При обработке семян препаратом ЖУСС-2 увеличение массы колоса шло преимущественно за счет повышения озерненности, а на варианте с ЖУСС, в равной мере, и за счет озерненности и за счет массы 1000 зерен. При обработке семян микроэлементами в наибольшей степени повышали массу зерна колоса алюминий (на 11,3) и смесь марганца и кобальта, превысивший контрольный вариант на 19,0 %. Не оказали положительного влияния варианты, на которых отмечена наибольшая продуктивная кустистость.
3.6.2. Корреляционно-регрессионная взаимосвязь между массой зерна колоса и элементами структуры посева ее определяющими
Масса зерна колоса (У) озимой пшеницы в большей степени зависела от изменения количества зерен в колосе ( = 0,931 + 0,109), чем от изменения массы 1000 зерен ( = 0,862 + 0,151). Масса зерна колоса озимой ржи в большей степени зависела от количества зерен в колосе ( = 0,900 + 0,129), чем от массы 1000 зерен ( = 0,664 + 0,092). Количество зерен в колосе озимой пшенице Альбидум 114, в целом, в большей степени зависела от изменения количества продуктивных колосков в колосе ( = 0,915 + 0,119), чем от изменения количества зерен в одном продуктивном колоске ( = 0,827 + 0,167). корреляционные отношения для обоих показателей и по озимой пшенице и по озимой ржи были существенны при 5 %-ном уровне значимости. Получены функции, наиболее оптимально описывающие эту взаимосвязь. Для озимой пшеницы: У = 5,515. 10 –3. Х11,441, У = 1549,290 – 353,252. Х2 + 32,082. Х22 – 1,450. Х23 + 0,033. Х24 – 2,925.10-4. Х25 (Fф.> F05), У = 5,695. 10 -2 + 2,858. 10 -3.Х1 – 8,851. 10-3. Х2 + 1,130. 10 -3. Х1. Х2 – 1,159. 10 –4.Х12 +
+ 1,355. 10 -4. Х22 (Fф.> F05) ; для озимой ржи: У = 1,691. 10 –2. Х11,094(Fф.> F05), где Х1 – количество зерен в колосе (шт), Х2 – масса 1000 зерен (г). Для озимой ржи регрессионная взаимосвязь между массой зерна колоса и массой 1000 зерен была несущественной.
3.7. Корреляционно-регрессионная взаимосвязь между урожайностью и основными элементами структуры урожая
Урожайность (У) озимых культур в большей степени зависела от изменения количества продуктивных стеблей (Х1) к уборке ( для озимой пшеницы - = 0,791 + 0,181, для озимой ржи - = 0,933 + 0,107), чем от изменения массы зерна (Х2) колоса (соответственно, = 0,404 + 0,271 и 0,463 + 0,263). Изменение количества продуктивных стеблей к уборке определяло формирование урожая озимой пшенице на 65,56 %, озимой ржи Саратовская 4 - на 87,09 %. Корреляционные отношения для обоих показателей были существенны при 5 %-ном уровне значимости. Получены функции, наиболее оптимально описывающие эту взаимосвязь. Для озимой пшеницы:
У = 461,017– 6,973.Х1 + 4,133.10- 2.Х12–1,178.10–4 Х13 +1,629.10 –7.Х14–
– 8,788.10-11.Х15,
У = 0,264Х1 + 118,507Х2 – 0,136 Х1.Х2 – 1,939. 10 -4.Х12 – 44,069 Х22 – 79,715;
для озимой ржи:
У = 6,696. Х1 – 3,411.10 -2 Х12 + 8,319.10 -5 Х13–9,676.10 -8 Х14 + 4,307.10 -11. Х15– – 494,045,
У = 0,377. Х1 + 206,789. Х2 – 0,212. Х1.Х2 –1,919. 10 - 4. Х12 – 64,709. Х22 – 154,293.
Регрессионная взаимосвязь между урожайностью и массой зерна колоса была несущественной.
- Соотношение продуктивной и непродуктивной частей растений озимой пшеницы в зависимости от агротехнических факторов. Удобрения повышали коэффициент хозяйственного использования (Кхоз) озимой пшеницы, положительно влияло выделение части азота в поздние подкормки. Не отмечено значительного влияния на Кхоз обработки семян и некорневого внесения регуляторов роста, обработки семян Азотовитом и Бактофосфином, микроэлементами и их смесями. Кхоз увеличивался при использовании ЖУСС и ЖУСС-2. Внесение меди и марганца в начале выхода в трубку повышало Кхоз,соответственно, до 0,40 и 0,41 при 0,34 на контроле.
3.9. Использование физических и химических факторов для стимулирования роста и развития растений озимой пшеницы в начальный период их роста и развития Исследования по изучению влияния селена на энергию прорастания, всхожесть, морфологические показатели, накопление биомассы, физиологические показатели, согласованность процессов роста и развития, а также на засухоустойчивость растений озимой пшеницы позволяют сделать вывод о возможности его использования, при обработке семян, в качестве стимулирующего экзогенного фактора и фактора повышающего устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды.
ЭМИ, в диапазоне от 57,5 до 77,5 ГГц, положительно влияло на энергию прорастания и всхожесть семян. На морфологические показатели и накопление биомассы в наибольшей степени влияли частоты от 42,5 до 55,0 ГГц, а в целом, в наибольшей степени стимулировала прорастание семян, частота ЭМИ СВЧ-диапазона в 49,25 ГГц, при экспозиции облучения 1 час.
3.10. Посевные качества семян озимой пшеницы в зависимости от некорневых подкормок азотом и микроэлементами в период формирования семян
Внесение азота и микроэлементов в период формирования семян озимой пшеницы положительно влияло на энергию прорастания ( = 0,342 - 0,488) и всхожесть семян ( = 0,644 - 0,747), о чем можно судить по величинам корреляционного отношения. Это влияние проявилось и в количественной изменчивости морфологических показателей. Сопоставление признаков по эмпирическому распределению частот (классам интенсивности) позволяет сделать вывод о том, что уровни органообразовательных процессов в проростках озимой пшеницы в некоторой степени определялись и изучаемыми факторами и метеорологическими условиями, а изменения определялись сочетанием метеорологических условий с в различные сроки азота и микроэлементов.
4. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНО-ЗОВ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НОРМАХ ВЫСЕВА И ПРИМЕНЕНИИ РЕТАРДАНТА В СОЧЕТАНИИ С РАЗНЫМИ УРОВ-НЯМИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И СРОКАМИ ДРОБНОГО ВНЕСЕНИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ
4.1. Продуктивность посева озимых культур в зависимости от агротехнических приемов и экологических условий
Результаты наших исследований, полученные за 2 ротации севооборота, говорят о том, что в условиях степной зоны Оренбуржья под зерновые культуры расчет удобрений необходимо проводить на средний (II) уровень урожайности, так как в засушливые годы (которые в зоне преобладают) повышенный (III) фон не имеет резких отличий от обычного по показателям обеспеченности влагой и питанием, поскольку оптимальные дозы удобрений в этих условиях невелики (табл. 7 ).
7.Урожайность культур в севообороте, т с 1 га (ср. 1983-1990,1996 - 2002 гг.)
| Фон питания | Культура | |||||
| Озимая пшеница | Яровая пшеница | Кукуруза на силос | Яровая пшеница | Ячмень | Суданс-кая трава | |
| I | 2,09 | 1,34 | 19,8 | 1,34 | 1,60 | 13,8 |
| II | 2,47 | 1,67 | 25,2 | 1,64 | 1,95 | 18,9 |
| III | 2,51 | 1,78 | 28,2 | 1,74 | 2,14 | 21,3 |
Примечание: По кормовым культурам урожайность дана в к.е.
В целом, полученные данные позволяют заключить, что в условиях степной зоны Южного Урала на южных черноземах в богарных условиях можно получать урожай зерна озимой пшеницы в 2,5 – 3,0 т с 1 га.
Изучение возможности изменения оптимальной нормы высева озимой пшеницы при повышении уровня питания, показали, что, в среднем за годы исследований, на I, II и III фонах питания она составила 4 млн. всхожих зерен на гектар, что соответствует рекомендованной (табл. 8). На IV фоне урожайность не увеличивалась, но менялась оптимальная норма высева. Она составила 5 млн. всхожих зерен на гектар. Применение минеральных удобрений в дозе, рассчитанной на 3,0 т с 1 га зерна (II фон) при норме высева 4 млн. всхожих зерен на га повысило сбор зерна на 0,39 т с 1 га при 1,48 т с 1 га на контроле. Дальнейшее повышение фона питания не увеличило урожайность озимой пшеницы.
Оптимальная норма высева озимой ржи Саратовская 4 на варианте без удобрений, в среднем, составила 5 млн. всхожих зерен на гектар. При использовании удобрений оптимальная норма высева озимой ржи Саратовская 4, как и озимой пшеницы Альбидум 114 – 4 млн. всхожих зерен на гектар, что соответствует рекомендованной для нашей зоны. Прибавка при данной норме высева, от применения удобрений на II фоне питания (на 3,0
8. Урожайность озимых культур в зависимости от норм высева при различных фонах питания, т с 1 га
| Фон пита-ния (А) | Норма высева, млн.всх. зерен на гектар (В) | Урожайность, т/га | |||||||
| Озимая пшеница Альбидум 114 | Озимая рожь Саратовская 4 | ||||||||
| Годы исследований | |||||||||
| 1986-1987 | 1987-1988 | 1988-1989 | Ср. | 1986-1987 | 1987-1988 | 1988-1989 | Ср. | ||
| I | 3 | 1,71 | 1,22 | 1,05 | 1,33 | 2,26 | 2,64 | 0,69 | 1,86 |
| 4 | 1,69 | 1,57 | 1,18 | 1,48 | 2,24 | 2,53 | 0,99 | 1,92 | |
| 5 | 1,68 | 1,41 | 1,10 | 1,40 | 2,15 | 2,50 | 1,21 | 1,95 | |
| 6 | 1,65 | 1,37 | 1,03 | 1,35 | 2,18 | 2,42 | 0,92 | 1,84 | |
| II | 3 | 1,75 | 1,70 | 1,60 | 1,68 | 2,67 | 2,77 | 1,14 | 2,19 |
| 4 | 1,80 | 1,97 | 1,83 | 1,87 | 2,64 | 2,86 | 1,84 | 2,45 | |
| 5 | 1,79 | 1,70 | 1,98 | 1,82 | 2,68 | 2,93 | 1,50 | 2,37 | |
| 6 | 1,70 | 1,69 | 1,52 | 1,64 | 2,69 | 2,75 | 1,39 | 2,28 | |
| III | 3 | 1,74 | 1,65 | 1,58 | 1,66 | 2,46 | 2,65 | 1,14 | 2,08 |
| 4 | 1,87 | 1,71 | 1,62 | 1,73 | 2,47 | 2,79 | 1,69 | 2,32 | |
| 5 | 1,91 | 1,55 | 1,56 | 1,67 | 2,49 | 2,86 | 1,39 | 2,25 | |
| 6 | 1,74 | 1,42 | 1,60 | 1,59 | 2,46 | 2,73 | 1,16 | 2,12 | |
| IV | 3 | 1,59 | 1,29 | 0,82 | 1,23 | 2,27 | 2,64 | 0,82 | 1,91 |
| 4 | 1,62 | 1,46 | 1,14 | 1,41 | 2,49 | 2,72 | 1,14 | 2,12 | |
| 5 | 1,90 | 1,48 | 1,30 | 1,56 | 2,27 | 2,72 | 1,26 | 2,08 | |
| 6 | 1,80 | 1,43 | 1,22 | 1,48 | 2,30 | 2,73 | 1,24 | 2,09 | |
| НСР05 главных эффектов: | |||||||||
| фактора А | 0,074 | 0,169 | 0,309 | - | 0,145 | 0,115 | 0,118 | - | |
| фактора В | 0,043 | 0,062 | 0,097 | - | Fф < Fт | 0,062 | 0,097 | - | |
| НСР05 частных различий: | |||||||||
| фактора А | 0,145 | 0,338 | 0,617 | - | 0,343 | 0,230 | 0,232 | - | |
| фактора В | 0,085 | 0,122 | 0,194 | - | Fф < Fт | 0,126 | 0,196 | - | |
| АВ | 0,106 | 0,160 | 0,273 | - | 0,170 | 0,158 | 0,215 | - | |
т зерна на 1 га), составила 0,53 т/га при 1,92 т с 1 га на контроле. Дальнейшее повышение фона питания не привело к увеличению урожайности
Выявлено преимущество дробного внесения дозы азотных удобрений на посеве озимой пшеницы, не смотря на значительные различия в метеорологических условиях по годам исследований. Из-за жестких метеорологических условий, не способствующих проявлению наибольшего эффекта удобрений, урожайность озимой пшеницы Альбидум 114, при норме высева 4 млн. всхожих зерен на гектар, в среднем, составляла по срокам внесения от 1,71 до 1,91 т/га (табл. 9). При этом, двухкратное дробное внесение дозы азота (при оптимальной норме высева - 4 млн. всхожих зерен на гектар) повышало урожайность озимой пшеницы Альбидум 114 на 0,10 т/га, по сравнению с однократным внесением. Выделение части азота во
9. Урожайность озимой пшеницы Альбидум 114 в зависимости от норм высева и применения препарата ТУР при различных сроках дробного внесения дозы азотных удобрений, т с 1 га
| Сроки дробного внесения дозы азотных удобре-ний | Норма высе-ва, млн. всх. зерен на га | ТУР | Урожайность, т с 1 га | |||
| 1986-1987 | 1987-1988 | 1988-1989 | среднее | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| N98+0+0+0 | 3 | - | 1,45 | 1,60 | 1,61 | 1,55 |
| ТУР | 1,29 | 1,63 | 1,58 | 1,50 | ||
| 4 | - | 1,54 | 1,73 | 1,87 | 1,71 | |
| ТУР | 1,28 | 1,57 | 1,61 | 1,49 | ||
| 5 | - | 1,45 | 1,45 | 1,64 | 1,51 | |
| ТУР | 1,44 | 1,50 | 1,42 | 1,45 | ||
| 6 | - | 1,49 | 1,38 | 1,49 | 1,45 | |
| ТУР | 1,43 | 1,44 | 1,45 | 1,44 | ||
| N79+19+0+0 | 3 | - | 1,44 | 1,62 | 1,76 | 1,61 |
| ТУР | 1,45 | 1,71 | 1,63 | 1,60 | ||
| 4 | - | 1,52 | 1,81 | 2,11 | 1,81 | |
| ТУР | 1,38 | 1,87 | 1,90 | 1,72 | ||
| 5 | - | 1,49 | 1,45 | 1,83 | 1,59 | |
| ТУР | 1,44 | 1,58 | 1,63 | 1,55 | ||
| 6 | - | 1,44 | 1,32 | 1,80 | 1,52 | |
| ТУР | 1,31 | 1,58 | 1,53 | 1,47 | ||
| N49+19+30+ 0 | 3 | - | 1,43 | 1,77 | 1,99 | 1,73 |
| ТУР | 1,55 | 1,55 | 2,11 | 1,74 | ||
| 4 | - | 1,52 | 2,06 | 2,19 | 1,92 | |
| ТУР | 1,49 | 1,84 | 2,26 | 1,86 | ||
| 5 | - | 1,32 | 1,62 | 1,97 | 1,64 | |
| ТУР | 1,37 | 1,46 | 1,47 | 1,43 | ||
| 6 | - | 1,22 | 1,48 | 1,80 | 1,50 | |
| ТУР | 1,36 | 1,51 | 1,78 | 1,55 | ||
| N49+19+ 0+ 30 | 3 | - | 1,64 | 2,25 | 1,93 | 1,94 |
| ТУР | 1,64 | 2,28 | 1,76 | 1,89 | ||
| 4 | - | 1,67 | 1,81 | 2,24 | 1,91 | |
| ТУР | 1,54 | 1,34 | 1,93 | 1,60 | ||
| 5 | - | 1,48 | 1,86 | 2,16 | 1,83 | |
| ТУР | 1,66 | 1,42 | 1,61 | 1,56 | ||
| 6 | - | 1,49 | 1,42 | 1,72 | 1,54 | |
| ТУР | 1,61 | 1,37 | 1,62 | 1,53 | ||
| N19+19+30+30 | 3 | - | 1,61 | 2,14 | 2,14 | 1,96 |
| ТУР | 1,59 | 2,16 | 2,17 | 1,97 | ||
Продолжение таблицы 9
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| N19+19+30+30 | 4 | - | 1,66 | 1,81 | 2,07 | 1,85 |
| ТУР | 1,71 | 1,83 | 1,85 | 1,80 | ||
| 5 | - | 1,70 | 1,82 | 1,86 | 1,79 | |
| ТУР | 1,74 | 1,77 | 1,76 | 1,76 | ||
| 6 | - | 1,71 | 1,40 | 1,56 | 1,56 | |
| ТУР | 1,67 | 1,43 | 1,53 | 1,54 | ||
| Оценка существенности главных эффектов (НСР05): | ||||||
| для делянок I порядка (удобрения) | 0,105 | 0,124 | 0,144 | - | ||
| для делянок II порядка (нормы высева) | Fф < Fт | 0,052 | 0,096 | - | ||
| для делянок III порядка (ТУР) | Fф < Fт | 0,031 | 0,042 | - | ||
| Оценка существенности частных различий (НСР05): | ||||||
| для делянок I порядка (удобрения) | 0,163 | 0,183 | 0,262 | - | ||
| для делянок II порядка (нормы высева, удобрения, их взаимодействие) | Fф < Fт | 0,148 | 0,240 | - | ||
| для делянок III порядка (удобрения, нормы высева, ТУР, их тройное взаимодействие) | Fф < Fт | 0,134 | 0,176 | - | ||
внекорневые подкормки положительно отразилось на продуктивности растений. Трехкратное дробное внесение дозы азота с подкормкой в начале выхода в трубку, при той же норме высева, обеспечило, по сравнению с двухкратным внесением, прибавку урожайности озимой пшеницы Альбидум 114 в 0,11 т/га.
В более благоприятных метеорологических условиях 1989-1992 годов урожайность озимой пшеницы Кинельская 4 составляла от 2,36 до 2,96 т/га. По сравнению с вариантом без удобрений, прибавка урожайности озимой пшеницы Кинельская 4 при дробном внесении дозы азота составила от 16,9 до 25,4 %. При этом наибольший эффект, как и по Альбидум 114, был получен на вариантах с некорневыми подкормками. Если, в среднем за годы исследований, по сравнению с вариантом без удобрений, двухкратное внесение азота (80 кг до посева + 20 кг весной) дало прибавку озимой пшеницы Кинельская 4 в 0,40 т/га, то на вариантах с некорневыми подкормками, мало различающихся по урожайности, прибавка составила 0,58 – 0,60 т/га. При перенесении части азота во внекорневые подкормки изменяется величина оптимальной нормы высева в сторону уменьшения. На вариантах с поздними подкормками наибольшая урожайность озимой пшеницы Альбидум 114 получена при норме высева 3 млн. всхожих зерен на гектар. Лучший результат при этой норме высева - на варианте четырехкратного дробного внесения дозы азотных удобрений. Препарат ТУР, в отсутствии полегания растений, положительного эффекта не дал.
4.2. Содержание в растениях и вынос макроэлементов с урожаем
При повышении фона питания с увеличением нормы высева содержания азота в зерне озимой пшеницы увеличивалось, что, на наш взгляд, связано с изменением продуктивной кустистости. В накоплении фосфора в зерне не выявлено закономерной связи фонов питания с нормами высева. Содержание калия закономерно повышалось с увеличением норм высева только на варианте без удобрений и II фоне питания. При выделение части азота в некорневые подкормки, повышение нормы высева приводило к некоторому увеличению количества азота в зерне. Применение препарата ТУР способствовало повышению содержания азота при высоких нормах высева. По накоплению калия четкой зависимости от кратности дробного внесения азота в наших исследованиях не отмечено, по накоплению же фосфора в зерне озимой пшеницы получена зависимость аналогичная накоплению азота.
При внесении удобрений расход азота, фосфора и калия на образование единицы основной продукции снижался, но четкой взаимосвязи выноса элементов минерального питания, в расчете на единицу основной с соответствующим количеством побочной продукции, с изменением уровней минерального питания и норм высева не выявлено.
4.3. Окупаемость удобрений зерном озимых культур
Окупаемость удобрений урожаем озимой пшеницы, в среднем за ротацию зернопаропропашного севооборота, составила: на среднем фоне – 2,70; на повышенном – 2,13 кг зерна на 1 кг NP. На посеве яровой пшеницы окупаемость составила, соответственно 3,90 и 2,16, а на ячмене – 3,58 и 4,90 кг зерна на 1 кг NP. Фактическая же оплата минеральных удобрений зеленой массой кукурузы и суданской травы (в к.е. на 1 кг NP) была выше, чем на зерновых. Варианты с планируемой урожайностью зеленой массы 15,0-20,0 т с 1 га обеспечивали прибавку урожая даже при внесении только фосфорных удобрений, особенно в начале ротации при низком общем содержании подвижного фосфора в почве.
У озимой ржи Саратовская 4 наибольшая окупаемость зерном 1 кг д. в. удобрений была получена II фоне питания и колебалась по годам исследований, в зависимости от нормы высева, от 1,34 до 7,04 кг зерна. При оптимальной норме высева в 4 млн. всхожих зерен на га окупаемость удобрений зерном озимой ржи составила 4,32 кг зерна на 1 кг д. в. удобрений. Дальнейшее увеличение фона питания приводило к снижению величины показателя.
На посеве озимой пшеницы Альбидум 114 наибольшая окупаемость удобрений зерном также получена на II фоне питания. В зависимости от нормы высева она составила от 2,07 до 2,99 кг зерна на 1 кг д. в. удобрений, а наибольшая окупаемость отмечена при 5 млн. всхожих зерен на гектар. При этом, четко проявилась зависимость показателя от условий увлажнения.
Опыт с озимой пшеницей Кинельская 4 подтвердил, что эффективность азотных удобрений в условиях степной зоны Южного Урала во многом зависит от сроков их дробного внесения. При двухкратном дробном внесении азота (осенью и рано весной) на 1 кг д. в. удобрений получено 2,16 кг зерна, при трехкратном дробном внесении с подкормкой в начале выхода в трубку – 3,13 кг, при трехкратном с подкормкой в колошение – 3,17 кг, при четырехкратном – 3,28 кг зерна.
4.4. Влияние агротехнических и экологических условий на качество зерна озимых культур. Повышение фона питания значительно увеличивало продуктивность посева озимой пшеницы, но при всех нормах высева, отмечено снижение содержания белка в зерне. Увеличение нормы высева, при малоблагоприятных условиях увлажнения, практически не влияло, а в благоприятных – увеличивало при повышении фона питания. На посеве озимой ржи Саратовская 4, как и озимой пшенице Альбидум 114, несмотря на значительный рост урожайности от внесения удобрений, количество белка с повышением фона несколько снижалось.
Увеличение норм высева увеличивает количество клейковины на всех фонах питания. При повышении нормы высева с 3 млн. до 6 млн. всхожих зерен на гектар это увеличение составляло на варианте без удобрений – 1,5 %, на II фоне – 2,6 %, на III фоне – 2,6 %, на IV – 1,9 %. Внесение удобрений оказывало положительное влияние на накопление клейковины только при повышенных нормах высева. Фоны питания и нормы высева не оказали влияния на качество клейковины – на всех вариантах - II группа.
Влияние дробного внесения дозы азотных удобрений на накопление белка и клейковины в зерне в 1986-1992 годах во многом определялось условиями увлажнения. В менее благоприятные годы урожайность озимой пшеницы увеличивалась, но качество зерна не улучшало и даже наблюдалось некоторое снижение содержания белка и клейковины. В благоприятные же годы выделение части азота в подкормки положительно влияло на накопление клейковины в зерне. В среднем за 1989-1992 годы увеличение ее содержания в зерне по вариантам опыта составляло от 4,5 до 6,9 %. (табл.10).
10. Количество клейковины и ее качество в зерне озимой пшеницы Кинельская 4 при дробном внесении дозы азотных удобрений
| Сроки внесения дозы азотных удобрений | Содержание клейковины, % | Показания ИДК-1 и группа качества клейковины | |||||
| Годы исследований | |||||||
| 1989-1990 | 1990-1991 | 1991-1992 | средн. | 1989-1990 | 1990-1991 | 1991-1992 | |
| N0 | 34,4 | 32,4 | 33,2 | 33,2 | 95/ II | 95/ II | 95/ II |
| N80+20+0+0 | 40,3 | 36,8 | 36,2 | 37,7 | 90/ II | 90/ II | 95/ II |
| N50+20+30+0 | 42,0 | 36,0 | 36,8 | 38,3 | 95/ II | 85/ II | 90/ II |
| N50+20 +0+30 | 42,8 | 37,2 | 38,3 | 39,4 | 90/ II | 90/ II | 95/ II |
| N20+20+30+30 | 43,4 | 38,4 | 38,4 | 40,1 | 95/ II | 90/ II | 95/ II |
Препарат ТУР на посеве озимой пшеницы в наибольшей степени способствовал некоторому увеличению количества белка в зерне при трехкратном дробном внесении дозы азота с подкормкой в фазу колошения.
На натуру зерна изученные факторы значительного влияния не оказали.
5. ВЛИЯНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ, ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВ-НЫХ ВЕЩЕСТВ И БИОПРЕПАРАТОВ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ АГРОЦЕНОЗОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЮЖНОМ УРАЛЕ
5.1. Продуктивность посева озимой пшеницы при некорневых подкормках микроэлементами
При некорневом внесении микроэлементов на посеве озимой пшеницы Кинельская 4, в среднем за 1992-1996 годы, прибавка урожайности в зависимости от варианта, составила от 0,11 до 0,28 т с 1 га или от 4,3 до 10,9 %. Наибольшая – при внесении меди в начале выхода в трубку. Прибавка - 0,28 т/га (10,9 %) при урожайности на контроле в 2,56 т с 1 га.
Высокая эффективность некорневых подкормок медью в начале выхода в трубку была отмечена и на посеве озимой пшеницы Оренбургская 14. В среднем за 1998-2003 годы, на этом варианте получена наибольшая в опыте урожайность, составившая 2,69 т с 1 га при 2,46 т с 1 га на контроле (табл.11). Аналогичные результаты отмечены и на посеве озимой пшеницы Оренбургская 105, в среднем за 2003-2006 годы, - 2,22 т при 1,95 т с 1 га на контроле. На посевах озимой пшеницы Оренбургская 14 и Оренбургская 105, хорошо себя показало и внесение 0,0025 кг/га селенистокислого натрия.
11. Урожайность озимой пшеницы при различных сроках некорневого внесения микроэлементов, т с 1 га
| Микроэле-менты и сроки их внесения | Годы исследований | |||||||||
| 1998-1999 | 1999-2000 | 2000-2001 | 2001-2002 | 2002-2003 | Ср. | 2003-2004 | 2004-2005 | 2005-2006 | Ср. | |
| Сорт | ||||||||||
| Оренбургская 14 | Оренбургская 105 | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Контроль | 1,63 | 2,08 | 3,07 | 2,30 | 3,21 | 2,46 | 1,48 | 2,55 | 1,81 | 1,95 |
| выход в трубку | ||||||||||
| B | 1,65 | 2,07 | 3,25 | 2,50 | 3,37 | 2,57 | 1,57 | 2,53 | 1,92 | 2,01 |
| Zn | 1,62 | 2,06 | 3,25 | 2,46 | 3,36 | 2,55 | 1,64 | 2,51 | 1,95 | 2,03 |
| Cu | 1,80 | 2,11 | 3,42 | 2,56 | 3,54 | 2,69 | 1,71 | 2,88 | 2,07 | 2,22 |
| Mn | - | - | - | - | - | - | 1,65 | 2,49 | 2,09 | 2,08 |
| Se-0,0025 | 1,68 | 2,18 | 3,31 | 2,49 | 3,49 | 2,63 | 1,63 | 2,75 | 1,98 | 2,12 |
| Se-0,005 | 1,67 | 2,11 | 3,19 | - | - | 2,32 | 1,49 | 2,52 | 1,80 | 1,94 |
| Se-0,0075 | 1,66 | 2,15 | 3,12 | - | - | 2,31 | 1,45 | 2,40 | 1,79 | 1,88 |
| колошение | ||||||||||
| B | 1,67 | 2,11 | 3,22 | 2,45 | 3,39 | 2,57 | 1,61 | 2,81 | 1,92 | 2,11 |
| Zn | 1,69 | 2,13 | 3,21 | 2,42 | 3,43 | 2,58 | 1,63 | 2,70 | 1,92 | 2,08 |
| Cu | 1,73 | 2,16 | 3,33 | 2,47 | 3,50 | 2,64 | 1,70 | 2,74 | 1,98 | 2,14 |
| Mn | - | - | - | - | - | - | 1,59 | 2,79 | 1,95 | 2,11 |
| Se-0,0025 | 1,82 | 2,23 | 3,32 | 2,48 | 3,52 | 2,67 | 1,72 | 2,87 | 1,98 | 2,19 |
| Se-0,005 | 1,78 | 2,21 | 3,20 | - | - | 2,40 | 1,52 | 2,76 | 1,76 | 2,01 |
Продолжение таблицы 11
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Se-0,0075 | 1,61 | 2,10 | 3,19 | - | - | 2,30 | 1,40 | 2,53 | 1,75 | 1,89 |
| НСР 05 | 0,13 | 0,10 | 0,18 | 0,13 | 0,19 | - | 0,17 | 0,24 | 0,15 | - |
| Sх, % | 2,59 | 1,58 | 1,92 | 1,79 | 1,90 | - | 3,80 | 3,11 | 2,73 | - |
Примечание: дозы селена приведены в кг/га Na2SeO3
Несмотря на то, что по продуктивности варианты с медью и селеном различались мало, отмечена определенная закономерность их действия.
В менее благоприятные по метеорологическим условиям годы (1998-1999,1999-2000, 2003-2004) наибольшая в опыте продуктивность была отмечена при некорневой подкормке селеном в фазу колошения. В более благоприятные по метеорологическим условиям годы (2000-2001,2001-2002,2002-2003,2004-2005) наибольшая прибавка урожайности отмечалась при внесении меди в начале выхода в трубку. Статистический анализ урожайности по годам исследований показывает некоторое изменение способности растений, под влиянием микроэлементов, противостоять абиотическим и биотическим стрессовым факторам.
Изучение внесения меди, селена, йода и их смесей в сочетании с азотом в поздние фазы роста и развития (некорневые подкормки в начале колошения и молочной спелости) подтвердило их эффективность для степной зоны Южного Урала. В наибольшей степени урожайность озимой пшеницы повышали смеси, в состав которых входил селен и азот, при их внесении в начале колошения. Наибольшая урожайность посева озимой пшеницы Оренбургская 105 отмечена при некорневом внесении смеси селена, меди и азота в начале колошения. Она составила 2,84 т с 1 га при 2,56 т с 1 га на контрольном варианте ( прибавка - 0,28 т с 1 га или 10,9 %)
При некорневом внесение молибдена и кобальта, а также их смесей с азотом, наибольшая эффективность отмечена при внесении смеси микроэлементов с азотными удобрениями в начале молочной спелости. Прибавка на этом варианте составила 0,33 т/га при урожайности на контрольном варианте - 1,25 т/га.
5.2. Продуктивность посева озимой пшеницы в зависимости от обработки семян микроэлементами
Оптимальными дозами, при обработке семян озимой пшеницы, для селенистокислого натрия являются 0,050 кг препарата на 1 т семян, борной кислоты – 0,3 кг на 1 т, сульфата меди – 0,5 кг на 1 т. Из трех изученных микроэлементов наибольшая урожайность, в среднем за 1995-1998 годы, получена при обработке семян бором. Прибавка урожайности составила 0,38 т/га при урожайности в 2,07 т/га на контрольном варианте. Этот вариант был использован и в последующих исследованиях.
Обработке семян бором, марганцем, кобальтом и их смесями повышала урожайность озимой пшеницы. Наибольшая прибавка получена на варианте со смесью марганца с кобальтом – 0,36 т с 1 га, при урожайности на контроле в 1,79 т с 1 га (табл. 12).
12. Урожайность озимой пшеницы Оренбургская 14 при обработке семян бором, марганцем, кобальтом и их смесями, т с 1 га
| Микроэлементы и их смеси | Годы исследований | Сред-нее за 1997-2001 гг. | Коэффициент вариации урожайности, % | |||
| 1997-1998 | 1998-1999 | 1999-2000 | 2000-2001 | |||
| Контроль | 1,00 | 1,68 | 1,64 | 2,83 | 1,79 | 42,6 |
| B | 1,17 | 1,92 | 1,85 | 3,16 | 2,03 | 40,9 |
| Mn | 1,20 | 1,83 | 1,82 | 3,10 | 1,99 | 40,2 |
| Co | 1,18 | 1,91 | 1,94 | 3,21 | 2,06 | 40,9 |
| B + Mn | 1,30 | 1,94 | 1,92 | 3,20 | 2,09 | 38,2 |
| B + Co | 1,06 | 2,00 | 1,83 | 3,15 | 2,01 | 42,9 |
| Mn + Co | 1,13 | 2,22 | 1,98 | 3,26 | 2,15 | 40,8 |
| Mn + B + Co | 1,01 | 1,87 | 1,74 | 3,08 | 1,93 | 44,6 |
| НСР 05 | 0,13 | 0,20 | 0,16 | 0,24 | - | - |
| Sх, % | 3,96 | 3,54 | 2,93 | 2,65 | - | - |
При обработке семян озимой пшеницы цинком, алюминием и кобальтом наибольшая урожайность, в среднем за четыре года, отмечена на варианте с алюминием алюминием и смесью цинка с кобальтом. Эти варианты превысили контрольный, соответственно, на 0,37 (20,7 %) и 0,34 (19,0 %). Именно на этих вариантах отмечены наименьшие в опыте коэффициенты вариации урожайности по годам исследований, составившие 38,7 и 39,2 % при 42,6 % на контроле.
5.3. Влияние обработки семян физиологически активными веществами, биопрепаратами и хелатными формами микроэлементов на продуктивность посева озимой пшеницы
Эффективность обработки семян Крезацином, Фумаром, Агатом 25 и Гуми 20, а также их смесями зависела от метеорологических условий вегетации (табл. 13).
13. Урожайность озимой пшеницы Оренбургская 14 в зависимости от предпосевной обработки семян регуляторами роста
| Регуляторы роста | Годы исследований | Ср. | Статистические показатели | ||||||
| 1995-1996 | 1996-1997 | 1997-1998 | 1998-1999 | 1999-2000 | R, т с 1 га | S, т с 1 га | V, % | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Контроль | 2,52 | 2,47 | 1,16 | 1,71 | 2,16 | 2,00 | 1,36 | 0,57 | 28,5 |
| Гуми 20 | 2,59 | 2,48 | 1,19 | 1,83 | 2,30 | 2,08 | 1,40 | 0,58 | 27,7 |
| Фумар | 2,57 | 2,79 | 1,31 | 1,84 | 2,33 | 2,17 | 1,48 | 0,60 | 27,5 |
| Крезацин | 2,60 | 2,64 | 1,25 | 1,85 | 2,30 | 2,13 | 1,39 | 0,58 | 27,4 |
| Агат 25 | 2,70 | 2,66 | 1,21 | 1,83 | 2,31 | 2,14 | 1,49 | 0,63 | 29,3 |
| Гуми 20+Фумар | 2,77 | 2,75 | 1,35 | 1,92 | 2,42 | 2,24 | 1,42 | 0,61 | 27,0 |
Продолжение таблицы 13
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Гуми 20+ Крезацин | 2,69 | 2,69 | 1,23 | 1,82 | 2,24 | 2,13 | 1,46 | 0,62 | 29,1 |
| Гуми 20+Агат 25 | 2,72 | 2,70 | 1,28 | 1,86 | 2,33 | 2,18 | 1,44 | 0,61 | 28,1 |
| НСР 05 | 0,15 | 0,20 | 0,12 | 0,11 | 0,13 | - | - | - | - |
| Sх, % | 1,93 | 2,53 | 3,17 | 1,99 | 1,98 | - | - | - | - |
Вместе с тем, относительная прибавка в менее благоприятные годы была выше, чем в благоприятные, что говорит о повышении устойчивости растений к абиотическим факторам внешней среды. Наибольшая прибавка урожайности (0,24 т с 1 га или 12 %) получена при обработке семян озимой пшеницы смесью Гуми 20 + Фумар. При обработке семян Бактофосфином, Азотовитом, Чародеем, препаратами ЖУСС, ЖУСС-2, наибольшее влияние на продуктивность посева оказывал ЖУСС. Прибавка урожайности, относительно контроля, составила, соответственно, 0,26т с 1 га (12,1 %)
5.4. Эффективность некорневого внесения регуляторов роста и гумата натрия на посеве озимой пшеницы при различных экологических условиях
Некорневое внесение Эпина, Циркона, Альбита и Крезацина и их смесей с медью в конце кущения – начале выхода в трубку повышало урожайность озимой пшеницы Оренбургская 105 (табл. 14).
14. Урожайность озимой пшеницы Оренбургская 105 при некорневом внесении регуляторов роста и меди
| Регуля- торы роста (А) | Медь (В) | Урожайность, т с 1 га | Статистические показатели | ||||||
| Годы исследований | Ср. | ||||||||
| 2004-2005 | 2005-2006 | 2006-2007 | 2007-2008 | R, т с 1 га | s, т с 1 га | V, % | |||
| Контроль | - | 2,48 | 1,96 | 2,39 | 2,90 | 2,43 | 0,94 | 0,39 | 15,8 |
| Cu | 2,66 | 2,17 | 2,54 | 3,04 | 2,60 | 0,87 | 0,36 | 13,8 | |
| Эпин | - | 2,56 | 2,24 | 2,56 | 3,29 | 2,66 | 1,05 | 0,44 | 16,7 |
| Cu | 2,64 | 2,16 | 2,52 | 3,11 | 2,61 | 0,95 | 0,39 | 15,0 | |
| Циркон | - | 2,68 | 2,19 | 2,67 | 2,98 | 2,63 | 0,79 | 0,33 | 12,4 |
| Cu | 2,63 | 2,12 | 2,53 | 3,10 | 2,60 | 0,98 | 0,40 | 15,5 | |
| Альбит | - | 2,63 | 2,11 | 2,76 | 2,91 | 2,60 | 0,80 | 0,35 | 13,4 |
| Cu | 2,58 | 2,10 | 2,51 | 3,03 | 2,56 | 0,93 | 0,38 | 14,9 | |
| Крезацин | - | 2,49 | 2,01 | 2,43 | 2,96 | 2,47 | 0,95 | 0,39 | 15,7 |
| Cu | 2,49 | 2,03 | 2,45 | 2,88 | 2,46 | 0,85 | 0,35 | 14,1 | |
| Главные эффекты: НСР 05 для А | 0,10 | 0,08 | 0,11 | 0,15 | - | - | - | - | |
| НСР 05 для В и АВ | 0,06 | 0,05 | 0,07 | 0,10 | - | - | - | - | |
| Частные различия: НСР 05 | 0,14 | 0,12 | 0,16 | 0,22 | - | - | - | - | |
Наибольная прибавка урожайности отмечена при некорневом внесении Эпина - 0,23 т с 1 га при урожайности на контрольном варианте в 2,43 т с 1 га. При этом медь снижала эффект от применения всех изученных регуляторов роста.
При внесении в колошение наибольший эффект получен от смесей Эпина с Гуми-30 и Циркона с Гуми-30. Они повышали урожайность, соответственно, 0,25 (10,0 %) и 0,26 (10,4 %) т с 1 га, а также снижали варьирование урожайности по годам исследований, что говорит о некотором повышении стрессоустойчивости растений.
5.5. Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от агротехнических и экологических условий
Микроэлементы увеличивали количество клейковины в зерне озимой пшеницы Кинельская 4 на 0,7 - 4,6 %. Наибольшее ее содержание отмечено при внесении смеси бора, цинка, меди и марганца в колошение - 32,9 %, при 28,3 % на контрольном варианте. В зерне озимой пшеницы Оренбургская 14 наибольшее количество клейковины формировалось при внесении меди в начале выхода в трубку - 33,5 при 29,6 % на контроле.
Некорневые подкормки бором, цинком, медью, марганцем и селеном, при всех сроках внесения, положительно влияют на силу муки (табл.16).
16. Физические характеристики теста озимой пшеницы Оренбургская 105 при некорневых подкормках микроэлементами (ср. 2004-2006 гг.)
| Микроэлементы | Сроки внесения микроэлементов | |||||
| выход в трубку | колошение | |||||
| W,е.а. | P,мм | P/L | W,е.а. | P,мм | P/L | |
| Контроль | 314 | 81 | 0,78 | 314 | 81 | 0,78 |
| B | 420 | 95 | 0,82 | 403 | 105 | 1,17 |
| Zn | 364 | 79 | 0,65 | 397 | 84 | 0,66 |
| Cu | 402 | 91 | 0,84 | 442 | 80 | 0,53 |
| Mn | 391 | 95 | 0,88 | 411 | 90 | 0,80 |
| Se-0,0025 кг/га | 355 | 77 | 0,55 | 460 | 95 | 0,80 |
| Se-0,005 кг/га | 452 | 91 | 0,71 | 429 | 91 | 0,76 |
| Se-0,0075 кг/га | 429 | 97 | 1,03 | 402 | 89 | 0,76 |
В наибольшей степени ее повышает селен. При внесении его в начале выхода в трубку (0,005 кг/га Na2SeO3) и в колошение (0,0025 кг/га Na2SeO3) сила муки составила, соответственно, 452 и 460 е.а. при 314 е.а. на контроле, что соответствует показателям хорошего улучшителя.
При использовании микроэлементов, в том числе с азотом, в поздние фазы роста и развития, внесение смеси селена с азотом в начале колошения в наибольшей степени повышает количество клейковины в зерне, превышая контрольный вариант на 3,7 %. Некорневые подкормки селеном, медью, йодом и их смесями с азотом повышают качество белковых веществ – увеличивают показатель седиментации на 12,5 – 66,7 %, но практически не влияют на выравненность и натуру зерна. Внесение смеси селена с азотом в начале молочной спелости увеличивало силу муки до 480 е.а. при 418 е.а. на контрольном варианте (на 14,8 %), добавление к смеси меди (Se + Cu + N) - до 487 е.а. (на 16,5 %), а йода (Se + I + N) – до 513 е.а. (на 22,7 %). Вариант со смесью селена, йода и азота в начале молочной спелости в наибольшей степени улучшает и весь комплекс физических свойства теста, включающий силу муки (W, е.а.), упругость теста (Р, мм), растяжимость теста (L, мм), отношение упругости теста к растяжимости (P/L), время образования теста, устойчивость теста к замесу, степень разжижения теста, а также показатель качества теста. При поздних подкормках кобальтом, молибденом и их смесями с азотом в наибольшей степени улучшает физические свойства теста внесение смеси кобальта, молибдена и азота в начале колошения. При этом содержание тяжелых металлов в зерне, при применении кобальта и молибдена, не превышало или было на уровне ПДК.
При обработке семян озимой пшеницы регуляторами роста, наибольшее количество клейковины в зерне получено на варианте с Фумаром (35,9% при 34,2 % на контроле). Обработка семян смесью Бактофосфина с Азотовитом увеличивала содержание клейковины на 3,4 %. Не оказала значительного влияния на содержание клейковины обработка семян микроэлементами и их смесями, ЖУСС-2 и Чародеем.
При некорневом внесении регуляторов роста в конце кущения - начале выхода в трубку в наибольшей степени повышала содержание клейковины в зерне смесь Крезацина и меди (30,7 % при 26,1 % на контроле), в начале молочной спелости - смесь Циркона с Гуми-30 (30,5 %, при 26,3 % на контроле). Именно на варианте со смесью Циркона и Гуми -30 отмечена наибольшая стрессоустойчивость. Здесь получены наименьшие в опыте величины размаха варьирования, стандартного отклонения и коэффициента вариации содержания клейковины в зерне озимой пшеницы.
На натуру зерна микроэлементы и регуляторы роста влияния не оказали.
6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР
Исследования показали, что фоны питания являлись важным фактором повышения урожайности, но при этом снижали коэффициент энергетической эффективности и экономические показатели. Именно на удобрения приходится, основная доля энергетических затрат. Так в низкоурожайные, среднеурожайные и высокоурожайные годы их доля в сумме энергетических затрат составляла на II и III фонах, соответственно, 42,2 и 52,8 %, 41,2 и 51,0 %, 37,8 и 48,4 %. Дробное внесение дозы азотных удобрений увеличивало коэффициента энергетической эффективности на 3,7 - 6,2% и способствовало повышению рентабельности.
Наиболее энергетически и экономически эффективными были микроэлементы и регуляторы роста. Обработка ими семян озимой пшеницы способствовала увеличению сбора валовой энергии на 0,85 – 4,40 ГДж с 1 га и повышению коэффициента энергетической эффективности на 3,2 – 16,5 %. Различия определялись затратами на внесение препаратов, так как затраты на сами препараты малы из-за низких норм их внесения. При внесении микроэлементов в начале выхода в трубку наиболее высокий чистый доход получен на варианте с медью. Уровень рентабельности, при этом, достигал 194,4 % при 175,6 % на контроле. При обработке семян смесью Фумара с Гуми 20 чистый доход увеличился на 1140,30 рубля с 1 гектара, рентабельность, относительно контроля, повысилась на 24,9 %. При внесении в начале выхода в трубку, наиболее эффективен был Эпин – чистый доход составил 9335,50 рубля при дополнительной прибыли в 805,76 рубля с 1 гектара, при внесении в колошение - смесь Циркона с Гуми-30, где дополнительная прибыль составила 1083,85 рубля с 1 гектара.
ВЫВОДЫ
1. Исследования показали, что в период осенней вегетации продолжительность периода всходы - кущение озимых культур, в основном, зависит от количества выпавших осадков. В период весенне-летней вегетации главным фактором является температурный режим. Увеличение нормы высева семян с 3 до 6 млн. всхожих зерен на гектар ускоряло наступление фаз выхода в трубку, колошение и созревание на 1-2 дня, а повышение доз вносимых удобрений ускоряло наступление фаз выхода в трубку и колошения в среднем на 1 день.
2. Выявлено, что увеличение норм высева способствует повышению полевой всхожести. При применении средних доз удобрений отмечена тенденция к повышению полевой всхожести (на 1,7 - 2,9 % в зависимости от нормы высева), но высокие фоны питания действуют на нее отрицательно. Отмечено некоторое повышение полевой всхожести и при обработке семян регуляторами роста и микроэлементами. Наибольшее положительное влияние оказывает обработка семян озимой пшеницы кобальтом (на 3,3 %). Обработка семян Азотовитом и Бактофосфином, также ЖУСС и ЖУСС-2 не оказывает существенного влияния на величину полевой всхожести.
Перезимовка растений зависит в большей степени от метеорологических условий. Увеличение норм высева снижает количество перезимовавших растений на 1,8 - 2,6 % по озимой пшенице Альбидум 114 и на 3,2 - 5,1 % по озимой ржи Саратовская 4, а применение удобрений увеличивало данный показатель. Обработка семян регуляторами роста, биопрепаратами и микроэлементами не оказывает значительного влияния на перезимовку растений озимой пшеницы.
Сохранность и выживаемость растений озимых культур зависит от метеорологических условий и снижается с увеличением норм высева и доз удобрений. Все регуляторы роста снижают величину сохранности и выживаемости, а влияние микроэлементов на эти показатели зависит от их вида и сроков внесения. Наибольшее положительное влияние на эти показатели оказывает обработка семян смесью цинка с кобальтом (4,4%) и бора с кобальтом (8,4%). При некорневом внесении меди, селена, йода, молибдена, кобальта и их смесей, в том числе с азотом, в поздние фазы роста и развития, различия, не превышали, в среднем за годы исследований: по срокам внесения микроэлементов и их смесей с азотом - 3,7 %, между вариантами с микроэлементами и их смесями с азотом - 5 %. В целом, сохранность и выживаемость растений озимых культур на Южном Урале зависит в большей степени от продуктивной кустистости и условий ее определяющих, а также условий питания и других элементов агротехники, обеспечивающих более благоприятные для растений условия.
3. Установлено, что в условиях степной зоны Южного Урала формированию большей фотосинтезирующей поверхности листьев озимых культур способствует повышение уровня питания во взаимосвязи с нормами высева. Применение препарата ТУР приводит к снижению темпов отмирания листьев, в связи с чем, отмечена большая величина площади листьев в поздние фазы роста и развития растений.
Обработка семян регуляторами роста и микроэлементами оказывают положительное влияние на формирование листовой поверхности посева озимой пшеницы. Микроэлементы способствуют сохранности листьев в зимний период. Вместе с тем, эффективность действия микроэлементов изменялось по фазам роста и развития, снижаясь в более поздние периоды вегетации. Некорневые подкормки микроэлементами во второй половине вегетации, в том числе в смеси с азотом, способствуют увеличению площади листьев в фазу молочной спелости (11-17%), повышают интенсивность работы фотосинтетического аппарата.
В экологических условиях степной зоны Южного Урала посевы озимой пшеницы в низкоурожайные годы сформируют фотосинтетический потенциал до 2,24 млн. м2 сутки/га, окупаемость ФП зерном - до 1,47 кг/1000 м2 сутки/га; в среднеурожайные годы - соответственно, 2,58 млн. м2 сутки/га и 2,24 кг/1000 м2 сутки/га: в высокоурожайные - 3,28 млн. м2 сутки/га и 2,05 кг/1000 м2 сутки/га. У озимой ржи Саратовская 4 наибольшая окупаемость зерном фотосинтетического потенциала за вегетацию составила 1,90 кг. Величина окупаемости ФП зерном, во многом, определяется сочетанием норм высева и фона питания. При дробном внесении дозы азота наибольшая окупаемость фотосинтетического потенциала зерном достигается при четырехкратном дробном внесении дозы азота.
4. В период от всходов до фазы выхода в трубку общая биомасса посева озимых культур увеличивается с увеличением нормы высева до 5-6 млн. всхожих зерен на гектар, а с фазы колошения при 3-4 млн. всхожих зерен на гектар. До фазы колошения, повышение фона питания до расчетного на 3,0 т зерна с 1 га при нормах высева в 3, 4 и 5 млн. всхожих зерен на гектар способствует увеличению биомассы озимой пшеницы, а при увеличении дозы удобрений темпы образования биомассы снижаются. В фазу колошения и в последующие фазы, у озимой пшеницы максимальная величина биомассы отмечается на втором фоне питания. На посеве озимой ржи изменения биомассы в весенний период роста и развития по фонам питания были аналогичными озимой пшенице. В поздние же фазы, в отличие от озимой пшеницы, максимальная величина биомассы отмечается на расчетном фоне на 3,5 т зерна с 1 га. Прослеживается тенденция увеличения коэффициента вариации на более высоких фонах питания, что связано с усилением интенсивности ростовых процессов.
При дробном внесении дозы азотных удобрений накопление биомассы озимой пшеницы Альбидум 114 до фазы выхода в трубку, определяется количеством удобрения внесенного осенью и рано весной. Внесение азота в начале выхода в трубку создает более благоприятные условия для накопления биомассы, поэтому в начале колошения наибольшая величина биомассы отмечается на варианте дробного трехкратного внесения дозы азота с подкормкой в начале выхода в трубку.
На накопление биомассы наибольшее положительное влияние оказывает обработка семян смесью Фумара с Гуми 20 и Фумаром. При некорневых подкормках микроэлементами увеличение урожайности идет не столько за счет увеличения биомассы, сколько за счет перераспределения пластических веществ между вегетативными и генеративными органами. При обработке семян микроэлементами отмечена прямая связь биомассы с урожайностью. Марганец в смеси с кобальтом, обеспечивает большую урожайность. В период осенней вегетации четкой зависимости чистой продуктивности фотосинтеза от фонов питания и норм высева не выявлено, а во время весенне-летней вегетации прослеживаются изменения ее величины по нормам высева и фонам питания, связаные с изменением площади фотосинтезирующей листовой поверхности, и, соответственно, изменением светового режима посева.
Увеличение чистой продуктивности фотосинтеза озимой пшеницы при дробном внесении дозы азота идет, главным образом, за счет создания более благоприятных условий питания и интенсивности метаболических процессов..
5. Исследования показали, что в экологических условиях степной зоны Южного Урала в низкоурожайные годы посевы озимой пшеницы используют до 1,14 % приходящей ФАР на биологический и до 0,31 % - на хозяйственный, в среднеурожайные годы - соответственно, до 1,43 и 0,37 %; в высокоурожайные - соответственно, до 1,90 и 0,51 % ФАР. На посеве озимой ржи коэффициент использования ФАР на формирование общей биомассы посева составлет от 0,66 до 1,61 %, на формирование зерна - от 0,14 до 0,31 %. При изменении норм высева и фонов питания наибольшие значения коэффициента использования ФАР отмечались, соответственно, при 4 млн. всхожих зерен на гектар и на расчетном фоне на 3,0 т зерна с 1 га у озимой пшеницы, 5 млн. всхожих зерен на гектар и фоне на 3,5 т зерна с 1 га - у озимой ржи. Выделение части азота во внекорневые подкормки способствует увеличению коэффициента использования ФАР. При обработке семян регуляторами роста наибольший эффект получается от смеси Гуми 20 + Фумар (0,96 % при 0,78 % на контроле), а при обработке микроэлементами - смеси бора с марганцем (1,09 при 0,80 % на контроле) и смеси цинка с кобальтом (1,30 при 1,03 на контроле). Увеличение коэффициента использования ФАР отмечается и при некорневых подкормках селеном (1,44 % при 1,37 % на контроле).
6. Исследования показали, что за осенний и весенний (на который приходится от 20,4 до 35,3 % побегов) периоды растения озимой пшеницы создают значительный потенциал побегов, способный обеспечить необходимый продуктивный стеблестой. В то же время, для формирования продуктивного стеблестоя в нашей зоне с избытком достаточно того количества побегов, которые формируются в осенний период при оптимальных сроках посева. От количества побегов, сформированных осенью, продуктивные побеги составляли от 31,0 до 49,9 %. В большей степени на величину кустистости влияют фоны питания и нормы высева, в меньшей некорневое внесение микроэлементов и физиологически активных веществ в поздние фазы роста и развития озимой пшеницы. Выявлено, что на низких фонах питания увеличение количества продуктивных стеблей на 1 м2 и у озимой пшеницы и у озимой ржи идет за счет увеличения продуктивной кустистости, то есть за счет боковых, менее продуктивных, чем центральные, побегов. На более высоких фонах питания определяющим фактором становится количество сохранившихся к уборке растений. Выделение части азота для подкормки в начале выхода в трубку способствует увеличению густоты продуктивного стеблестоя на 4,5-12,0 %, в зависимости от нормы высева, а применение препарата ТУР ведет к ее снижению практически на всех вариантах. При обработке семян микроэлементами увеличение густоты продуктивного стеблестоя шло в основном за счет увеличения продуктивной кустистости. Некорневые подкормки микроэлементами мало влияют на густоту продуктивного стеблестоя, но, при этом, характер его формирования различен - при внесении микроэлементов в начале выхода в трубку определяющим элементом в формировании стеблестоя является продуктивная кустистость, при подкормках в колошение - густота стояния растений.
Изученные факторы, а, прежде всего, удобрения в рекомендуемых дозах, не оказывают значительного влияния на высоту растений, что исключает риск полегания при их применении.
7. Установлено, что фоны питания способствуют увеличению общего количество колосков в колосе озимой пшеницы и озимой ржи. Наибольшее число колосков озимой пшеницы отмечается при двухкратном дробном внесении дозы азота, а при увеличении кратности при всех нормах высева, отмечена тенденция снижения количества колосков в колосе. Четкой закономерности изменения количества зерен в колосе озимой пшеницы и озимой ржи по фонам питания не отмечено. На первом фоне питания озимой пшеницы при 3 млн. всхожих зерен на гектар большее количество зерен в колосе образуется за счет большей озерненности фертильных колосков, на остальных фонах количество зерен в одном фертильном колоске практически не меняется и озерненность колоса определяется, в основном, количеством фертильных колосков. Увеличение нормы высева озимой пшеницы с 3 до 6 млн. всхожих зерен на га снижает озерненность колоса на 10,0 – 17,0 %, причем в основном за счет снижения количества фертильных колосков в колосе. Выделение азота в позднюю подкормку увеличиваетколичество зерен в колосе.
Обработка семян марганцем и его смесью бором, увеличивет озерненность колоса, соответственно, на 13,2 и 10,5 %. Медь при всех сроках внесения, а цинк при внесении в начале выхода в трубку положительно влиют на озерненность колоса, независимо от метеоусловий. Обработка семян Фумаром увеличивает количество зерен в колосе на 10,9 %, некорневое внесение Циркона в начале выхода в трубку и в колошение, соответственно, на 4,7 и 4,8 %.
8. Повышение фонов питания и увеличение норм высева приводит к снижение массы 1000 зерен, соответственно на 3,6 – 12,4 % и 6,5-15,1 %. Выделение части дозы азота в позднюю подкормку способствует увеличению массы 1000 зерен озимой пшеницы на 3,0-11,0 %. ТУР положительно влияет на данный показатель при всех нормах высева в сочетании с четырехкратным дробным внесением азота. Некорневое внесение микроэлементов способствует повышению массы 1000 зерен на 1,7-5,9 %.
Препарат ТУР, на фоне трех- и четырехкратного внесения азота, увеличивает продуктивную кустистость, что приводит к снижению массы зерна колоса. Обработка семян Фумаром, Крезацином, Агатом 25 и их смесями с Гуми 20 приводит к увеличению массы зерна колоса на 4,2 - 15,5 %. Внесение микроэлементов в начале выхода в трубку в большей степени влияет на формирование массы зерна колоса, при этом уменьшение массы зерна колоса при подкормке в колошение идет за счет снижения озерненности колоса, а увеличение массы 1000 зерен не компенсирует этого снижения.
9. Наибольшее влияние на растения озимой пшеницы селен оказывает в первые дни прорастания семян. Наибольшая теснота связи с концентрациями селена отмечена для энергии прорастания ( = 0,913) и по этому же показателю отмечена наибольшая доля ее варьирования под действием селена ( 2 = 0,834). В процессе прорастания семян теснота связи снижается, что проявляется в уменьшении величины корреляционного отношения и индекса детерминации для всхожести семян (составляла, соответственно, 0,834 и 0,625). Выявлено стимулирующее влияние селена на морфологические показатели растений, на накопление биомассы, на количество зародышевых корешков (увеличивалась доля растений с 4 ( на 1,1 – 11,0 %), а при повышенных концентрациях и с 5 (на 4,0 – 11,3 %) корешками. Селен не оказывает отрицательного влияние на сбалансированность ростовых процессов. Повышает засухоустойчивость, снижает степень депрессии в накоплении биомассы проростками, по сравнению с контролем, в основном за счет уменьшения степени депрессии корневой системы.
Оптимальной частотой для облучения семян является частота ЭМИ СВЧ-диапазона равная 49,25 ГГц при экспозиции облучения 1 час.
10. Выявлено положительное влияние поздних некорневых подкормок кобальтом, молибденом и их смесями с азотом на энергию прорастания ( = 0,342-0,488) и, в большей степени, - на всхожесть ( = 0,644-0,757). Некорневые подкормки азотом и микроэлементами снижают варьирование количества зародышевых корней, что является положительным фактором, повышали сбалансированность ростовых процессов. Обработка посева смесью кобальта с молибденом в начале молочной спелости обеспечивает при проращивании семян увеличение доли растений с 4 корешками на 5,0 %, с 5 корешками – на 6,4 %.
11. В условиях степной зоны Оренбуржья на посевах озимой пшеницы и озимой ржи необходимо планировать внесение удобрений на уровень питания в 3,0 т/га зерна. При этом уровне питания оптимальная норма высева озимых культур составляет 4 млн. всхожих зерен на гектар. Дальнейшее повышение фона питания не приводит к повышению урожайности культур, но изменяет оптимальную норму высева у озимой пшеницы до 5 млн. всхожих зерен на гектар. При дробном внесении дозы азотных удобрений на посеве озимой пшеницы лучшие результаты получены на вариантах с некорневыми подкормками. При четырехкратном дробном внесения азота (20 % осенью + 20 % рано весной + 30 % в начале выхода в трубку + 30 % в начале колошения) оптимальная норма высева озимой пшеницы составляет 3 млн. всхожих зерен на гектар. Применение препарата ТУР на посеве озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала не целесообразно.
12. Содержание элементов в растениях и расход их на образование основной, с соответствующим количеством побочной, продукции при применении удобрений снижается. Использование среднего (на 3,0 т зерна с 1 га) фона питания на посеве озимой пшеницы, в среднем за ротацию севооборота, позволило получить 2,70 кг зерна, повышенного (на 3,5 т зерна с 1 га) фона - 2,13 кг зерна на 1 кг NP. Наибольшая окупаемость отмечена при 5 млн. всхожих зерен на гектар у озимой пшеницы и 4 млн. - у озимой ржи. Двукратное дробное внесение азота (80 % осенью и 20 % рано весной) на посеве озимой пшеницы позволяет получить 2,16 кг зерна на 1 кг д.в. удобрений. Выделение части азота в раннюю некорневую подкормку (50 % осенью + 20 % рано весной + 30 % в начале выхода в трубку) увеличивает окупаемость удобрений зерном до 3,13 кг, в позднюю некорневую подкормку (50 % осенью + 20 % рано весной + 30 % в начале колошения) до 3,17 кг. Четырехкратное дробное внесение дозы азота (20 % осенью + 20 % рано весной + 30 % в начале выхода в трубку + 30 % в начале колошения) позволяет получить - 3,28 кг зерна на 1 кг действующего вещества удобрений.
13. Обработка семян бором обеспечивает наибольшую прибавку урожайности - 0,38 т с 1 га (18,4 %) при 2,07 т с 1 га на контрольном варианте. Обработка семян озимой пшеницы бором и медью в хелатной форме, в составе препарата ЖУСС (2,5 л на 1 т), обеспечивает повышение урожайности на 12,1 %. Обработка семян озимой пшеницы алюминием (0,2 кг Al2(SO4)3 на 1 т) и смесью марганца с кобальтом (0,5 кг MnSO4 + 0,2 кг CoSO4 на 1 т) повышает урожайность, относительно контроля, соответственно, на 20,7 и 20,1 %.
Некорневое внесение меди (0,3 кг CuSO4 на 1 га) в начале выхода в трубку повышает урожайность озимой пшеницы на 11,3 %, смеси селена, меди и азота (0,0025 кг Na2SeO3 + 0,3 кг CuSO4 + 65 кг CO(NH2)2 на 1 га) в начале колошения – на 10,9 %, смеси кобальта, молибдена и азота (0,2 кг CoSO4 + (NH4)2MoO4 + 65 кг CO(NH2)2 на 1 га) в начале молочной спелости – на 26,4 %.
Предпосевная обработка семян озимой пшеницы смесью Гуми 20 (1 л на 1 т) и Фумара (2 мл на 1 т) обеспечивает повышение урожайности на 12,0 % (0,24 т с 1 га), некорневое внесение Эпина (50 мл на 1 га) в начале выхода в трубку – на 9,5 % (0,23 т с 1 га), некорневое внесение смеси Гуми 30 (0,2 кг на 1 га) с Цирконом (20 мл на 1 га) в начале колошения – на 10,4 % (0,26 т с 1 га). Использовании регуляторов роста и Гуми-30 приводит к снижению величины коэффициента вариации урожайности по годам исследований, что говорит о тенденции к увеличению способности растений противостоять абиотическим стрессовым факторам.
14. Увеличение нормы высева на всех фонах питания практически не приводит к изменению содержания белка в зерне озимой пшеницы в малоблагоприятных по увлажнению годы, в более же благоприятные при повышении фона питания отмечена тенденция увеличения количества белка и клейковины при нормах высева в 5 и 6 млн. всхожих зерен на гектар. Азот, выделенный из общей дозы для некорневых подкормок, в условиях недостаточного увлажнения используется растениями на накопление большей биомассы и не обеспечивает повышения качества зерна озимой пшеницы. В благоприятные годы выделение части азота в подкормки увеличивает количество клейковины в зерне на 5,1-6,9 %.
Обработка семян озимой пшеницы регуляторами роста и микроэлементами не оказывает значительного влияния на качество зерна. Некорневое внесение меди (0,3 кг CuSO4 на 1 га) в начале выхода в трубку увеличивает содержание клейковины в зерне озимой пшеницы на 3,9 %, силу муки – на 33,8 % (420 е.а. при 314 е.а. на контроле). Внесение селена в начале выхода в трубку (0,005 кг/га Na2SeO3) и в начале колошения (0,0025 кг/га Na2SeO3) повышает силу муки, соответственно, до 452 и 460 е.а., что соответствует показателям хорошего улучшителя.
Внесение селена в смеси с азотом (0,0025 кг Na2SeO3 + 65 кг CO(NH2)2 на 1 га) в начале колошения обеспечивает повышение клейковины, относительно контрольного варианта, на 3,7 %. При этом микроэлементы повышают стрессоустойчивость растений. Внесении селена в смеси с азотом в начале молочной спелости увеличивает силу муки до 480 е.а. при 418 е.а. на контрольном варианте (увеличивалась на 14,8 %). Добавление к смеси меди (0,3 кг CuSO4 на 1 га) способствует повышению силу муки до 487 е.а., а йода (0,20 кг KI кг на 1 га) – до 513 е.а., что превысило контрольный вариант, соответственно, на 16,5 и 22,7 %. Но комплексу физических свойств теста, а также показателю качества теста, лучшим является вариант с внесением смеси селена, йода и азота в начале молочной спелости. При использовании в поздние фазы кобальта, молибдена и азота лучшие физические свойства теста обеспечило внесение их смеси (0,2 кг CoSO4 + (NH4)2MoO4 + 65 кг CO(NH2)2 на 1 га) в начале колошения. Некорневые подкормки селеном, медью, йодом и их смесями с азотом улучшали качество белковых веществ. Величина показателя седиментации превышала значения контрольного варианта на 12,5 – 66,7 %.
Некорневое внесение смеси Крезацина (0,5 г на 1 т) с медью (0,3 кг CuSO4 на 1 га) в конце кущения - начале выхода в трубку и смеси Циркона (20 мл на 1 га) с Гуми-30 (0,2 кг на 1 га) в начале молочной спелости повышали содержание клейковины на 4,6 и 4,2 %, снижали степень варьирования содержания клейковины в зерне по годам исследований.
15. Производство озимой пшеницы является рентабельным даже в низкоурожайные годы. Фоны питания значительно повышают урожайность, но, из-за высокой стоимости удобрений, снижают коэффициент энергетической эффективности и экономические показатели. Дробное внесение дозы азотных удобрений увеличивает прибыль от реализации зерна на 21,8-25,7 % (587,92 – 692,31 руб. с 1 га).
Использование микроэлементов обеспечивает высокую энергетическую и экономическую эффективность производства озимой пшеницы. Обработка семян ЖУСС (Сu+В) увеличивает коэффициент энергетической эффективности на 8,2 %, условный чистый доход – на 16,0 % (1206,23 руб. с 1 га), некорневое внесение меди в начале выхода в трубку, соответственно, на 4,7 и 14,8 % (1120,88 руб. с 1 га), внесение селена в колошение – на 3,8 и 7,3 % (548,65 руб. с 1 га).
Предпосевная обработка семян регуляторами роста озимой пшеницы обеспечивает повышение коэффициента энергетической эффективности на 3,2 - 10,9 %. Обработка семян Гуми 20 в смеси с Фумаром увеличивает условный чистый доход на 19,6 % (1140,30 руб. с 1 га), некорневое внесение Эпина в начале выхода в трубку – на 9,4 % (805,76 руб. с 1 га), некорневое внесение смеси Циркона с Гуми 30 в начале колошения – на 12,2 % (1083,85 руб. с 1 га).
На основе изученных агроприемов усовершенствована технология возделывания озимых культур, обеспечивающая формирование высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. В условиях степной зоны Южного Урала на посевах озимой пшеницы и озимой ржи необходимо планировать внесение удобрений на уровень питания в 3,0 т/га зерна. При этом уровне питания оптимальная норма высева озимых культур - 4 млн. всхожих зерен на гектар.
2. Для повышения окупаемости удобрений зерном и повышения качества зерна дозу азота необходимо применять дробно с выделением части азота в поздние некорневые подкормки. При четырехкратном дробном внесения азота (20 % осенью + 20 % рано весной + 30 % в начале выхода в трубку + 30 % в начале колошения) норму высева озимой пшеницы необходимо снижать до 3 млн. всхожих зерен на гектар.
3. Для стимулирования роста и развития растений озимой пшеницы в начальный период, повышения их засухоустойчивости нужно использовать обработку семян селенистокислым натрием (Na2SeO3) в дозе 0,05 кг на 1 тонну.
4. Для повышения продуктивности посева и повышения экономической эффективности производства озимой пшеницы рекомендуем использовать обработку семян Гуми 20 (1 л/т) в смеси с Фумаром (2 мл/т), некорневое внесение Эпина (50 мл на 1 га) в начале выхода в трубку и некорневое внесение смеси Циркона (20 мл/га) с Гуми 30 (0,2 кг/га) в начале колошения.
5. Для получения зерна высокого качества, с хорошей силой муки и другими физическими свойствами теста необходимо применять некорневое внесение смеси селена, йода и азота (0,0025 кг Na2SeO3 + 0,20 кг KI кг + 65 кг CO(NH2)2 на 1 га) в начале молочной спелости.
6. Для повышения посевных качеств семян на посеве озимой пшеницы использовать некорневое внесение смеси молибдена и кобальта (0,2 кг/га (NH4)2MoO4 + 0,2 кг/га CoSO4)в начале молочной спелости.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ
ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК
1. Щукин, В.Б. Мониторинг плодородия почвы и продуктивность культур в севообороте / В.Б. Щукин, А.А. Громов // Экономика сельского хозяйства России. – 2003. - № 4.- С. 38.
2. Щукин, В.Б. Физиологически активные вещества и биопрепараты на посевах озимой пшеницы / В.Б. Щукин, А.А. Громов // Земледелие. – 2003. - № 5.- С.13.
3. Щукин, В.Б. Влияние микроэлементов, физиологически активных веществ и биопрепаратов на продуктивность посевов и качество зерна озимой пшеницы / В.Б. Щукин, А.А. Громов // Зерновое хозяйство. – 2004. - № 5. – С. 16 – 18.
4. Щукин, В.Б. Эффективность микроэлементов на посеве озимой пшеницы / В.Б. Щукин, А.А. Громов // Земледелие. – 2004. - № 4. – С. 30.
5. Громов, А.А. Особенности агротехники озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / А.А. Громов, В.Б. Щукин, Ю.В.Соколов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2004. - № 4. – С. 14 – 15.
6. Громов, А.А. Эффективность некорневых подкормок микроэлементами посевов озимой пшеницы / А.А.Громов, В.Б. Щукин, О.С.Гречишкина // Зерновое хозяйство.- 2005. - № 4.- С. 10-12.
7. Громов, А.А. Эффективность регуляторов роста и биопрепаратов на озимой пшенице и просе / А.А. Громов, В.Б. Щукин, В.Н. Варавва // Земледелие.- 2005.- № 6.- С. 34-35.
8. Щукин, В.Б. Совершенствование приемов адаптивной технологии возделывания озимой пшеницы в условиях Южного Урала / В.Б. Щукин, А.А. Громов, Н.В. Щукина, О.С. Гречишкина // Зерновое хозяйство.- 2006. - № 8.- С. 12-13.
9. Громов, А.А. Микроэлементы на посевах озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала / А.А. Громов, В.Б. Щукин, О.С. Гречишкина, Н.В. Щукина // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2007. - № 3. – С. 54 – 56.
10. Щукин, В.Б. Эффективность обработки семян озимой пшеницы физиологически активными веществами и биопрепаратами / В.Б. Щукин, А.А. Громов, Н.В.Щукина // Земледелие.- 2007.- № 6. – С. 32.
11. Щукина, Н.В. Эффективность некорневой обработки посевов озимой пшеницы физиологически активными веществами в условиях степной зоны Южного Урала / Н.В. Щукина, А.А. Громов, В.Б. Щукин // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2009. – № 1. – С. 19 – 21.
12. Щукин, В.Б. Хлебопекарные свойства зерна озимой пшеницы при поздних подкормках микроэлементами и азотом в условиях степной зоны Южного Урала / В.Б. Щукин, А.А. Громов, Н.В. Щукина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2009. - № 2. – С. 33 – 35.
13. Щукин, В.Б. Эффективность некорневой обработки посевов озимой пшеницы регуляторами роста и медью в условиях степной зоны Южного Урала / В.Б. Щукин, А.А. Громов, Н.В. Щукина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2009. - № 3. – С. 19 – 21.
14. Щукин, В.Б. Влияние некорневого внесения регуляторов роста и меди на структуру урожая и урожайность озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала/ В.Б. Щукин, Н.В. Ильясова, А.А. Громов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2010. - № 1. – С. 7 – 8.
15. Щукин, В.Б. Влияние различных сроков внесения регуляторов роста и Гуми-30 на структуру урожая и урожайность озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / В.Б. Щукин, Н.В. Ильясова, А.А. Громов// Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2010. - № 2. – С. 14 – 17.
Авторские свидетельства
16. Кожемякин Е.В., Краснова Л.И., Николаев Н.А., Соколов Ю.В., Щукин В.Б. Пшеница мягкая озимая Пионерская 32//Авторское свидетельство № 37152, выдано в соответствии с решением Государственной комиссии Российской Федерации по испытанию и охране селекционных достижений от 26.01.2006 по заявке №9811461 с датой приоритета 29.10.2001, заявитель ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет».
Статьи, опубликованные в журналах и научных сборниках
17. Громов, А. А. Влияние возрастающих расчетных доз удобрений на урожайность культур и баланс питательных веществ в зернопаропропашном севообороте на черноземе южном Оренбургской области / А.А. Громов, В. Ф. Абаимов, Н. Д. Кононова, В. Б. Щукин // Агрохимия.- 1994.- № 6. – С. 59 - 66.
18. Громов, А.А. Продуктивность зернопаропропашного севооборота при внесении расчетных норм удобрений / А. А. Громов, В. Ф. Абаимов, В. Б. Щукин, Н. Д. Кононова // Зерновые культуры. – 1994. - № 3.- С. 12 – 14.
19. Абаимов, В. Ф. Продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы при некорневых подкормках азотом и микроэлементами / В. Ф. Абаимов, В. Б. Щукин // Зерновые культуры. – 1997. - № 2.- С.17 – 18.
20. Щукин, В. Б. Влияние дробного внесения азотных удобрений, норм высева и препарата ТУР на урожай и качество зерна озимой пшеницы / В. Б. Щукин// Интенсификации агропромышленного комплекса – научную основу: тезисы докладов VII научно-практической конференции молодых ученых и специалистов.- Оренбург: ВНИИМС, 1988.- С. 10 – 11.
21. Щукин, В. Б. Влияние норм высева на урожайность озимой пшеницы в зависимости от уровня корневого питания в условиях Центральной зоны Оренбургской области / В. Б. Щукин / Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продукции: тезисы докладов IX Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. – Оренбург: ВНИИМС, 1990. – С. 38 - 39.
22. Абаимов, В. Ф. Формирование структуры урожая озимых культур при различных уровнях минерального питания / В. Ф. Абаимов, В. Б. Щукин // Эффективность применения удобрений в почвах Среднего Заволжья: межвуз. сб. ст. - Ульяновск, 1990. – С. 82 - 87.
23. Щукин, В.Б. Накопление белка в зерне озимой пшеницы в зависи-мости от некоторых элементов интенсивной технологии / В. Б. Щукин // Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: тезисы докладов Х научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Оренбург, ВНИИМС, 1991.– С. 72 - 74.
24. Щукин, В. Б. Влияние некоторых элементов интенсивной техно-логии на урожайность озимой пшеницы / В.Б. Щукин // Резервы увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции: тезисы докладов XI межреспубликанской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов.- Оренбург, ВНИИМС, 1992. - С.104 –105.
25. Щукин, В. Б. Полевая всхожесть семян, сохранность и выживае-мость растений озимой пшеницы в зависимости от норм высева и уровней питания / В. Б. Щукин // Пути увеличения производства и резервы повышения качества сельскохозяйственной продукции: тезисы докладов XII научно-практической конференции молодых ученых и специалистов. - Оренбург, ВНИИМС, 1993.- С. 42 – 43.
26. Щукин, В. Б. Формирование фотосинтезирующей листовой поверхности посевом пшеницы при различных нормах высева и фонах минерального питания /В. Б. Щукин // Тезисы докладов региональной конференции молодых ученых Урала и Поволжья, посвященной 250-летию Оренбургской губернии и 60-летию образования Оренбургской области.- Оренбург, НПО «Южный Урал», 1994.- Том 2.- С. 74 – 75.
27. Щукин, В. Б. Влияние подкормок микроэлементами на продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы/ В. Б. Щукин // Тезисы докладов региональной конференции молодых ученых и специалистов. - Оренбург, 1995. – С. 139.
28. Беликов, О. В. Влияние некоторых микроэлементов на продуктив-ность посева и качество зерна озимой пшеницы / О. В. Беликов, В. Б. Щукин // Тезисы докладов ежегодной научно-практической конференции профессор-ско-преподавательского состава, аспирантов и студентов, посвященной 65-летию Оренбургской ГСХА. – Часть I. – Оренбург, ОГСХА, 1995.- С. 49 – 50.
29. Щукин, В.Б. Формирование структуры урожая и продуктивность посева озимой пшеницы при некорневых подкормках микроэлементами на южном черноземе Оренбургской области / В. Б. Щукин // Тезисы докладов региональной конференции молодых ученых и специалистов (часть I). – Оренбург: Издательский Центр ОГАУ, 1996. – С. 160 – 162.
30. Абаимов, В. Ф. Эффективность дробного внесения дозы азотных удобрений и некорневых подкормок микроэлементами на посеве озимой пшеницы на южном черноземе Оренбургской области / В. Ф. Абаимов, В. Б. Щукин // Актуальные вопросы сельскохозяйственного производства: сб. науч. тр. Оренбургского ГАУ.- Оренбург, ОГАУ, 1996.- I часть.- С. 16 – 19.
31. Щукин, В. Б. Влияние сроков внесения микроэлементов на качество зерна озимой пшеницы / В. Б. Щукин // Тезисы докладов региональной конференции молодых ученых и специалистов (ч. II).– Оренбург: Издательский Центр ОГАУ, 1997.- С. 32 – 33.
32. Щукин, В. Б. Влияние некоторых микроэлементов на посевные качества семян озимой пшеницы / В. Б. Щукин // Тезисы докладов региональной конференции молодых ученых и специалистов. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 1998.- Ч. I.- С. 49 – 50.
33. Щукин, В. Б. Особенности формирования структуры урожая и качества зерна озимой пшеницы при некорневых подкормках микроэлементами в условиях Центральной зоны Оренбургской области / В. Б. Щукин // Качество продукции растениеводства и приемы его повышения: материалы региональной научной конференции.- Уфа, 1998. – С. 43 - 46.
34. Шевченко, Н. Ю. Использование различных частот электромагнитного излучения в качестве стимулирующего экзогенного фактора на начальный период роста и развития озимой пшеницы / Н. Ю. Шевченко, Н. Д. Кононова, В. Б. Щукин // Решение проблем стабилизации сельскохозяйственного производства на современном этапе развития: тезисы докладов межвузовской научно-практической конференции. – Оренбург: Издательский Центр ОГАУ, 1999. – С. 152 – 153.
35. Левин, А. И. Влияние селена на корневую систему растений озимой пшеницы в начальный период их роста и развития / А. И. Левин, Н. В. Щукина, В. Б. Щукин // Тезисы докладов региональной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбуржья. – Оренбург: Издательство ОГУ, 2000. – С. 24 – 25.
36. Громов, А. А. Биологические и агротехнические основы формиро-вания высокоурожайных агрофитоценозов кормовых и зерновых культур на Южном Урале / А. А. Громов, В. Ф. Абаимов, В. Б. Щукин, Н. Д. Кононова, П. Г. Паламарчук, Л. Д. Заводчикова // Юбилейный сборник трудов ученых Оренбургского ГАУ.- Оренбург: Издат-кий центр ОГАУ, 2000.- С. 194 – 200.
37. Громов, А. А. Влияние электромагнитного излучения СВЧ-диапазо-на на морфологические показатели проростков пшеницы / А. А. Громов, Н. Д. Коннонова, В. Б. Щукин // Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий. Материалы II Международной конференции. – Оренбург: Издательство ОГПУ, 2002. - С. 112 – 114.
38. Щукин, В. Б. Эффективность расчетных фонов питания на планиру-емый действительно возможный урожай в зернопаропропашном севообороте / В. Б. Щукин, А. А. Громов // Научный вестник ОГИМ: сборник научных трудов. – Москва: Высшая школа, 2003. – С. 139 – 142.
39. Громов, А. А. Продуктивность зернопаропропашного севооборота при применении удобрений / А. А. Громов, В. Б. Щукин // Экономико-правовые и экологические проблемы землепользования в условиях рыночной экономики России и стран СНГ (методология, теория и практика хозяйст-вования): материалы международной научно-практической конференции.- Часть II. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2003. - С. 123 – 127.
40. Громов, А. А. Влияние электромагнитного излучения СВЧ-диа-пазона на морфофизиологические показатели проростков озимой и яровой пшеницы / А. А. Громов, В. Б. Щукин, Н. Д. Кононова, Р. Г. Мухтаров // Физиолого-биохимические аспекты обработки семян сельскохозяйственных культур: межвузовский сборник статей. – Ульяновск, 2003. – С. 43 – 47.
41. Щукин, В. Б. Влияние физиологически активных веществ и биопрепаратов на продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы / В. Б. Щукин, А. А. Громов // Повышение устойчивости биоресурсов на адап-тивно-ландшафтной основе: материалы международной научно-практической конференции. Часть I. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2003. – С. 120 - 123.
42. Громов, А. А. Формирование высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы в зависимости от фонов питания и норм высева/ А. А. Громов, В. Б. Щукин // Известия Оренбургского ГАУ.- 2004.- № 2.– С. 72 – 74.
43. Щукин, В. Б. Формирование продуктивного стеблестоя растениями озимой пшеницы в зависимости от норм высева, фонов питания, сроков дробного внесения дозы азотных удобрений и препарата ТУР / В. Б. Щукин, А. А. Громов // Известия Оренбургского ГАУ. - 2004. - № 3. – С. 31 – 33.
44. Щукина, Н. В. Влияние селена на физиологические процессы и засухоустойчивость растений озимой пшеницы в начальный период их роста и развития/ Н. В. Щукина, А. А. Громов, В. Б. Щукин // Эколого-технологическая, правовая и социально-экономическая политика в сельском хозяйстве: история и современность: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 75-летию ОГАУ, 18-20 апреля 2005 г. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2005.- С. 48-53.
45. Щукин, В. Б. Селен как экзогенный стимулирующий фактор в начальный период роста и развития растений озимой пшеницы / В. Б. Щукин, А. А.Громов, Н. В. Щукина // Известия Оренбургского ГАУ. - 2005. - № 3. – С. 107 – 110.
46. Щукин, В. Б. Эффективность микроэлементов на посеве озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А. Громов, О. С. Гречишкина, Н. В. Щукина // Известия Оренбургского ГАУ. - 2006. - № 1. – С. 48 – 50.
47. Щукин, В. Б. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на сохранность и выживаемость растений озимой пшеницы / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Управление экономическим ростом в АПК: методология, теория и практика хозяйствования: материалы международной научно-практической конференции.- Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2006. – С. 250 – 254.
48. Щукин, В. Б. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на формирование продуктивного стеблестоя растениями озимой пшеницы / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Известия Оренбургского ГАУ. - 2006. - № 3. – С. 10 – 12.
49. Щукин, В. Б. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на фотосинтетические показатели посева озимой пшеницы / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Известия Оренбургского ГАУ. - 2006. - № 4. – С. 61 – 65.
50. Громов, А. А. Совершенствование элементов агротехники озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала [Электронный ресурс] / А. А. Громов, В. Б. Щукин, О. С. Гречишкина, Н. В. Щукина // Политема-тический сетевой электронный научный журнал Кубанского ГАУ. – 2006. - № 23 (07).- http://ej. kubagro.ru
51. Щукин, В. Б. Фотосинтетический потенциал посева озимой пшеницы и его окупаемость зерном при различных сроках внесения микроэлементов в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Известия Оренбургского ГАУ. - 2007. - № 2. – С. 29 – 31.
52. Щукин, В. Б. Продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы при использовании физиологически активных веществ и биопрепаратов / В. Б. Щукин, А. А. Громов, О. С. Гречишкина, Н. В. Щукина // Известия Оренбургского ГАУ. - 2007. - № 3. – С. 70 – 74.
53. Громов, А. А. Влияние некорневых подкормок микроэлементами на фотосинтетический потенциал посева озимой пшеницы и его окупаемость зерном в условиях степной зоны Южного Урала / А. А.Громов, В. Б. Щукин, Н. В.Щукина // Нива Поволжья - 2007. - № 4. – С. 17 – 20.
54. Щукин, В. Б. Влияние микроэлементов на устойчивость агроценозов озимой пшеницы к экологическим факторам степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А. Громов, О. Г. Павлова, Н. В. Щукина // Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика: материалы международной научно-практической конференции. - Оренбург: Издатель-ский центр ОГАУ, 2007. – С. 159-165.
55. Щукина, Н. В. Влияние поздних подкормок микроэлементами и азотом на продуктивность посева озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / Н. В.Щукина, А. А. Громов, В. Б. Щукин // Известия Оренбургского ГАУ. - 2007. - № 4. – С. 20 – 22.
56. Щукин, В. Б. Влияние поздних подкормок азотом и микроэлемен-тами на формирование посевных свойств семян озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А. Громов // Оценка земель-ных ресурсов и создание адаптивных биоценозов в целях рационального природопользования: история и современность: материалы международной научно-практической конференции – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2008. - С. 153 -161.
57. Щукин, В. Б. Использование ФАР при возделывании озимой пшеницы в экологических условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А.Громов, О.Г.Павлова, Н.В.Щукина // Известия Оренбургского ГАУ. - 2008. - № 2. – С. 17 – 18.
58. Щукин, В. Б. Эффективность некорневых подкормок микроэлементами на посеве озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин // Вавиловские чтения - 2008: материалы междунар. науч.-практ. конф. – Саратов: ИЦ «Наука», 2008. – С. 122 – 123.
59. Щукин, В. Б. Посевные свойства семян озимой пшеницы при некорневых подкормках микроэлементами и азотом в период их формирования / В. Б. Щукин, А. А. Громов // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сборник статей XIII Всероссийской научно-практической конференции. – Пенза: РИО ПГСХА, 2009. – С.134 - 137.
60. Щукин, В. Б. Влияние некорневого внесения регуляторов роста и меди на урожайность и качество зерна озимой пшеницы / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Реализация государственной программы развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы: материалы международного научно-технического форума – ОмГАУ. – Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2009. – Часть 1. – С. 284 – 286.
61. Щукин, В. Б. Влияние поздних подкормок микроэлементами и азотом на качество зерна озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Инновации сегодня: образование, наука, производство: материалы международной научно-прак-тической конференции.– Ульяновск: Ульяновская ГСХА, 2009.- С.199 – 203.
62. Щукин, В. Б. Использование регуляторов роста и гумата натрия на посеве озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Аграрная наука в ХХI веке: проблемы и перспективы: материалы III Всероссийской научно-практической конференции. - Саратов: ИЦ «Наука», 2009. – С. 402 - 404.
63. Щукин, В. Б. Агроэкологическая оценка зерна озимой пшеницы при использовании микроэлементов в технологии ее возделывания / В. Б. Щукин // Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия: материалы междунар. науч.-практ. конф. – Саратов: ИЦ «Наука», 2009. – С.281 – 284.
64. Щукин, В. Б. Экономическая и энергетическая эффективность некорневого внесения регуляторов роста и микроэлементов на посеве озимой пшеницы в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, Н. В. Ильясова // Социально-экономические аспекты современного развития АПК: опыт, проблемы, перспективы: материалы Всероссийской научно-прак-тической конференции – Саратов: ООО «Изд. КУБиК», 2009. - С. 143 -146.
65. Щукин, В. Б. Качество муки озимой пшеницы при некорневом внесении микроэлементов и азота в период формирования и налива зерна в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, А. А. Громов, Н. В. Щукина // Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК: материалы всероссийской научно-практической конференции с международным участием в рамках XIX Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2009» (3-5 марта 2009 г.).- Часть II.- Уфа: ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 2009. – С. 205-207.
66. Щукин, В. Б.Структура урожая и урожайность озимой пшеницы при некорневом внесении регуляторов роста и меди в условиях степной зоны Южного Урала / В. Б. Щукин, Н. В. Ильясова // Аграрная наука в ХХI веке: проблемы и перспективы: материалы IV Всероссийской науч.-практической конф. - Саратов: ООО Изд-во «КУБиК», 2010. – С. 335 - 337.
