Адаптивные приемы улучшения качества зерна озимой пшеницы

Черноземный регион Российской Федерации , куда входит Орловская область по праву считается агропромышленным , а уникальные природные условия способствуют получению высоких урожаев сельскохозяйственных культур , что создает возможность обеспечения продовольствием не только собственного населения , но и выполнения федеральных заказов , создания запасов продовольствия .

Стабильное производство достаточного количества зерна высокого качества – одно из важных условий гарантии продовольственной безопасности России , т . к . рынок зерна формирует системоообразующую среду продовольственного комплекса страны .

В России озимая пшеница размещается на площади более 11 млн . га . В Орловской области эта культура является основной высокорентабельной , стратегической культурой , во многом определяющей экономику сельскохозяйственных предприятий . В разные годы она размещается на площади 300 – 450 тыс . га , что составляет 46,5% зернового клина со средней урожайностью 2,5-3.0 т / га . Однако 60-70% валового сбора зерна озимой пшеницы , производимого в Орловской области , по качественным показателям соответствует 4-5 классу государственного стандарта , не способного обеспечить выход муки для выпечки высококачественного хлеба .

Приоритетное значение производства качественного зерна определяется его большой социальной значимостью в решении проблемы обеспечения населения продовольствием и, прежде всего, хлебом и хлебобулочными изделиями. Качество зерна озимой пшеницы – важнейшая составляющая его потребительской стоимости, конкурентоспособности и агроэкологической производительности территории. От качества зерна зависит величина прибыли сельскохозяйственных предприятий, так как нестандартная продукция реализуется по более низким ценам.

В связи с реальной возможностью получить дополнительную прибыль коллективные и фермерские хозяйства заинтересованы в выращивании зерна более высокого качества . И поэтому вопрос , связанный с получением качественного зерна пшеницы в Орловской области весьма актуален .

Мировой и отечественный опыт свидетельствуют о том , что в современных условиях добиться заметного повышения качества зерна озимой пшеницы возможно на основе комплексного подхода к разработке и внедрению адаптивных систем земледелия , экологичных технологий выращивания с учетом почвенно - климатических условий . Неблагоприятные погодные условия , складывающиеся в период вегетации озимой пшеницы – одна из главных причин высокой вариабельности качества зерна на территории России и особенно в ЦЧЗ .

Вариабельность величины и качества урожая на 70 – 80% обусловлена изменчивостью погодных условий. И все в большей степени зависит от способности самих культивируемых растений и агроэкосистем противостоять действию нерегулируемых абиотических и биотических стрессоров за счет соответствующих адаптивных реакций, механизмов и структур [1].

Формирование величины и качества урожая озимой пшеницы зависит от условий каждого года , а межгодовые колебания этих показателей связаны с их климатической обусловленностью . Наибольшим для всех исследуемых характеристик урожайности оказывается коэффициент корреляции у группы показателей « сумма температур и сумма осадков за период возобновление вегетации – колошение ». Однако урожайность озимой пшеницы с увеличением суммы температур и суммы осадков сначала возрастает , а при дальнейшем их увеличении – снижается [2].

Это позволяет объяснить низкую эффективность земледелия , так как стрессовые факторы отрицательно сказываются на урожае и поэтому требуют колоссальных затрат для уменьшения ущерба из - за низкой предсказуемости .

Для решения проблемы сохранения и повышения плодородия почв , получения высоких урожаев экологически безопасной и биологически полноценной продукции , необходим переход к эколого - ландшафтным адаптированным ( приспособленным ) системам земледелия к местным условиям , базирующимся на основе широкой биологизации .

Биологизация земледелия обеспечивает условия функционирования агроэкосистем , приближенные к естественным растительным сообществам , существование которых основано на саморегуляции и устойчивости . Поэтому в севооборотах необходимо использовать уникальные эколого - стабилизирующие свойства многолетних трав , являющиеся агротехнической основой севооборотов [3].

Научные исследования и опыт производства показывают , что зональные системы земледелия не могут быть универсальными и поэтому требуют совершенствования . В каждом конкретном природно экономическом регионе и отдельно взятом хозяйстве должны быть разработаны и внедрены свои , адаптированные к местным условиям , экологически безопасные технологии , особенно если они основаны на интенсификации биологических факторов земледелия . Такой дифференцированный подход к системам земледелия , учитывающий почвенно климатические условия и производственные отношения , позволит существенно влиять на восстановление плодородия почвы , повысить продуктивность сельскохозяйственных культур , снизить ресурсозатраты , обеспечить охрану окружающей природной среды и экономическую эффективность АПК ( Кирюшин В . И ., 2001).

От сроков уборки многолетних трав зависит продолжительность периода подготовки поля и соответственно качество посева озимой пшеницы. После многолетних трав поле требует тщательной подготовки, зависящей от почвенно-климатических и др .условий . В противном случае это, в первую очередь, влияет на полноту всходов, что влечет за собой недобор урожая и снижение качества зерна озимой пшеницы.

Для повышения качества зерна озимой пшеницы необходимо добиваться полной реализации адаптивных технологий ее возделывания , направленных на повышение роли природно биологических факторов : лучшего использования почвы , солнечной энергии , физиологического потенциала растений на основе системного подхода , комплексных агротехнических мероприятий , имеющих экологическую и ресурсосберегающую направленность .

Целью наших исследований является разработка путей эколого - биологической адаптации технологических приемов , обеспечивающих получение зерна высокого качества , пригодного для выпечки хлеба .

Материалы и методика исследования

Приемы адаптивной технологии изучали в плодосменном севообороте : многолетние бобово злаковые травы 1 г . п , многолетние бобово – злаковые травы 2 г . п ., озимая пшеница ( солома + пожнивная культура на зеленое удобрение ), гречиха ( солома на удобрение ), люпин ( солома + пожнивная культура на зеленое удобрение ), кукуруза , ячмень с подсевом многолетних трав ( клевер + тимофеевка ).

Исследования проводились в 2003 -2005 годах на опытном поле учхоза " Лавровский "  Орловского ГАУ . Почва участка темно - серая лесная среднесуглинистая на лессовидном суглинке с содержанием гумуса ( по Тюрину ) в пахотном слое 4,48 %, Р 2 0 5 - 14,6 и К 2 О - 14,8 мг / 100 г почвы , рН солевой вытяжки - 5,8, сумма поглощенных оснований 31,1 мг - экв ., обменных кальция и магния -27,1 и 3,9 мг на 100 г почвы соответственно .

Объектом исследований было зерно районированных , наиболее распространенных в Орловской области сортов озимой пшеницы : « Московская 39» и « Галина ». Опыт проводился в 3- х кратной повторности методом расщепленных делянок с размещением вариантов рендомезированным способом . Учетная площадь делянки – 88 м ². Все наблюдения , анализы почв и растений , статистическая обработка полученных данных выполнялись по общепринятым методикам .

Технология возделывания - общепринятая для условий Орловской области .

Для решения задачи клеверотимофеечную травосмесь 2 г . п . убирали на разные цели и сроки : после 1 укоса (2 декада июня ); на зеленое удобрение (2 декада июня ); отросшую отаву после 1 укоса (1 декада июля ); после 2 укоса (1 декада августа ). Посев озимой пшеницы проведен с нормой 5,5 млн . шт ./ га в оптимальные агротехнические сроки (1 декада сентября ).

Кроме того изучали варианты с различными нормами минеральных удобрений : N 0 P 0 K 0 ( контроль ), N 51 Р 17 К 17 , N 97 Р 17 К 17 , N 131 Р 17 К 17 . В качестве подкормки в фазу колошения озимую пшеницу обрабатывали комплексным микроэлементным удобрением

Кристалон специальный (2 кг / га ), и повторно – в конце фазы цветения (2 кг / га ).

В качестве приема защиты от болезней озимой пшеницы изучали действие фунгицида Альто супер (0,8 кг / га ) в сочетании с биопрепаратом Альбит (40 мг / га ).

Результаты и их обсуждение

В результате проведенных исследований установлено , что в разные сроки убранная травосмесь оказала различное влияние на полноту всходов и перезимовку озимой пшеницы ( табл .1). Чем позже проведен срок уборки травосмеси - тем меньше взошло растений обоих сортов пшеницы .

Таблица 1 – Полевая всхожесть семян озимой пшеницы и сохранность растений к уборке , %

Сорт	Клеверотимофеечная травосмесь
	после 1 укоса	отава после 1 укоса	зеленое удобрение	после 2 укоса
Московская 39	93/70	92/69	84/62	82/65
Галина	92/70	93/71	82/60	80/67

НСР 05, %     2,3/5,9

Примечание : числитель – полевая всхожесть ; знаменатель - сохранность

Варианты с использованием многолетних трав после 1 укоса , отава после 1 укоса - обеспечили лучшую полевую всхожесть семян и сохранность к уборке сортов озимой пшеницы . Полевая всхожесть семян на этих вариантах превышала на 8-12% варианты с уборкой травосмеси на зеленое удобрение и после двух укосов . В варианте с травосмесью на зеленое удобрение по сорту Галина установлены самые низкие показатели сохранности - 60%.

Продуктивных стеблей оба сорта сформировали 3 - 7 шт . на одно растение в зависимости от нормы минеральных удобрений и от сроков уборки предшественника . Сорт Галина сформировал продуктивных стеблей на 3-8% больше , чем сорт Московская 39. В варианте с отавой после первого укоса по сравнению с другими вариантами использования клеверотимофеечной травосмеси установлено увеличение количества продуктивных стеблей на 1,2 - 1,8 шт . на 1 растение .

В вариантах с 1 укосом и отавой после первого укоса и нормой удобрений N 51 Р 17 К 17 установлено увеличение числа зерен в колосе у сорта Московская 39 на 5%, а у сорта Галина – на 5,6%.

Варианты с отавой и после 1 укоса в сочетании с нормой N₅₁ Р ₁₇ К ₁₇ обеспечили повышение урожайности сорта Московская 39 до 28,7 ц / га , сорта Галина – 27,7 ц / га , что на 7-10 ц / га больше , чем на варианте без внесения удобрений ( рис . 1).

Рисунок 1 – Урожайность озимой пшеницы ( среднее за 3 года )

Установлено достоверное снижение урожайности озимой пшеницы в варианте с 2 укосами травосмеси в сравнении с другими сроками уборки клеверотимофеечной травосмеси .

Применение биопрепарата Альбит усилило положительное действие фунгицида Альто супер и уменьшило степень развития болезней озимой пшеницы : септориоза на 58%, бурой ржавчины - на 64%, мучнистой росы на 43% по сравнению с контролем . Это обеспечило наивысшую урожайность в варианте с отавой после 1 укоса и нормой удобрений N₁₃₁ Р ₁₇ К ₁₇ сорта Московская 39 до 45,3 ц / га , а сорта Галина - 46,9 ц / га .

Одновременно улучшилось качество зерна : увеличилась натура зерна – на 32-48 г / л в зависимости от нормы удобрений и сроков уборки предшественника . Уборка клеверотимофеечной травосмеси в разные сроки оказала влияние на массу 1000 семян озимой пшеницы . Варианты с 1 укосом и отава после первого укоса по сравнению с вариантом после 2 укосов обеспечили увеличение массы 1000 семян на 3,5- 4,0% у обоих сортов озимой пшеницы .

Норма N₉₇ Р ₁₇ К ₁₇ способствовала формированию массы 1000 семян 42 г у сорта Московская 39, что на 3,3 г больше , чем в варианте без удобрений . У сорта Галина на этом варианте масса 1000 семян возросла на 2,9 г , что обеспечило повышение урожайности и улучшение качества зерна .

Варианты с использованием клеверотимофеечной травосмеси после первого укоса и отава после первого укоса с нормой удобрений N 131 Р 17 К 17 в сочетании с обработкой фунгицидом Альто супер и биопрепаратом Альбит , внекорневой подкормкой Кристалоном специальным и мочевиной обеспечил накопление клейковины в зерне сорта Московская 39 28-28,9%, сорта Галина – 29-29,6% соответственно ( табл . 2.).

Таблица 2 – Содержание клейковины в зависимости от срока уборки предшественника , нормы удобрений фунгицида и биопрепарата , %

Норма удобре ний ( В )	Сорт ( С )
	Московская 39             Галина
	Клеверотимофеечная травосмесь 2 г . п . ( А )
	1 укос	отава 1 укоса	сиде рат	2 укоса	1 укос	отава 1 укоса	сиде рат	2 уко са
N 0 P 0 K 0	21,9	21,1	20,5	18,9	22,5	21,6	21	19,4
N 51 Р 17 К 17	23,9	23,9	23,5	22	24,2	24,2	24,2	22,7
N 97 Р 17 К 17	26,3	26,4	26	24,8	26,9	26,5	26,7	25,4
N 131 Р 17 К 17	28,0	28,9	28,2	27,2	28,8	29,6	29	27,4

НСР 05 , % А - 1,1; В - 1,9; С - 1,2

Выводы

• 1.    Использование многолетних трав после 1 укоса и отавы после 1 укоса обеспечило полевую всхожесть семян сортов озимой пшеницы на 8-12% больше по сравнению с вариантами на зеленое удобрение и после двух укосов .

• 2.    В варианте с отавой после первого укоса клеверотимофеечной травосмеси установлено увеличение количества продуктивных стеблей на 1,2 -1,8 шт . на 1 растение .

• 3.    В вариантах с 1 укосом и отавой после первого укоса и нормой удобрений N 51 Р 17 К 17 установлено увеличение числа зерен в колосе у сорта Московская 39 на 5%, а у сорта Галина – на 5,6%.

• 4.    Применение биопрепарата Альбит , фунгицида Альто супер по предшественнику отава после 1 укоса уменьшило степень развития болезней озимой пшеницы , обеспечило наивысшую урожайность сорта Московская 39 45,3 ц / га , а сорта Галина - 46,9 ц / га

• 5.    Варианты с использованием клеверотимофеечной травосмеси после первого укоса и отавы , в сочетании с обработкой фунгицидом Альто супер и биопрепаратом Альбит , внекорневой подкормкой Кристалоном специальным и мочевиной , обеспечили увеличение натуры зерна – на 32-48 г / л , массы 1000 семян на 2,9 - 3,3 г и накопление клейковины в зерне сорта Московская 39 28-28,9%, сорта Галина – 29-29,6% соответственно .