Испытание современных сортов озимой пшеницы в Среднем Заволжье

При сложившихся изменениях климата ведущим звеном обеспечения устойчивого производства зерна в Самарской области являются озимые культуры. Они эффективнее, по сравнению с ранними яровыми зерновыми, используют накопленные к началу весенней вегетации запасы влаги и питательных веществ. В области имеется разнообразие по группе спелости сортов с высоким качеством зерна [1, 2, 7, 10].

Из озимых зерновых основной возделываемой культурой в регионе является озимая пшеница. В последние годы на полях области она размещается на площади 300 и более тыс. га.

По многолетним данным института наибольшую продуктивность озимой пшеницы обеспечивает использование технологических комплексов, включающих научно-обоснованное чередование сельскохозяйственных культур, минимальные и дифференцированные системы обработки почвы, рациональное внесение удобрений, использование сортов адаптивных к природно-климатическим условиям. Основ-

ными предшественниками озимых в Среднем Поволжье являются чистые пары [7].

Одним из важных элементов технологий возделывания сельскохозяйственных культур является сорт. На его долю приходится от 15 до 35% прироста урожая [5, 7, 9, 10].

Современные сорта, по сравнению с ранее районированными, способны полнее использовать элементы минерального питания, фотосинтетически активную радиацию солнца (ФАР), влагу и другие факторы жизнедеятельности растений. Однако не существует универсальных сортов одинаково пригодных для всех фонов и условий. Поэтому выявление потенциала продуктивности, норм реакции новых сортов на факторы интенсификации в условиях локального и глобального изменения климата, является важнейшим условием разработки сортовых технологий, совершенствования приемов и способов управления продуктивностью сельскохозяйственных культур [3, 4, 6].

Цель исследований – установить наиболее перспективные сорта озимой пшеницы для современных технологий возделывания на продовольственные цели.

В задачи исследований входило:

• -    изучить влияние удобрений на урожайность зерна сортов озимой пшеницы;

• -    дать сравнительную оценку экономической эффективности возделывания современных сортов озимой пшеницы в сортовых агротехнологиях.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Агроэкологическое испытание новых высокопродуктивных сортов озимой пшеницы, селекции Самарского НИИСХ, проводили в зернопаровом севообороте отдела земледелия, развернутом в пространстве и времени. Чередование культур: пар – озимая пшеница – яровая пшеница – яровой ячмень.

Оценка агроэкономической эффективности новых сортов за 2007-2009 годы исследований проведена на следующих уровнях минерального питания : естественный, без удобрений (контроль); стартовые (общепринятые) дозы удобрений под урожай – 3,5-4,0 т/га (N24-35P12-18K 17-24 - в зависимости от содержания питательных веществ в почве); расчётные дозы – под урожай 4,0-4,5 т/га (N51-62P35-38K36-46).

В исследованиях использовали сорта, созданные в Самарском НИИСХ – Безенчукская 380, Светоч, Малахит, Бирюза, Санта, Самкрас, относящиеся к Волжскому степному экотипу [2].

Опыты были заложены на фоне основной минимальной обработки почвы (на 12-14см) методом расщепления делянок. Площадь опытных делянок по уровням минерального питания – 250 м2, по сортам – 50 м2, повторность – трехкратная.

Все семена озимой пшеницы протравливались химическими препаратами, пестициды (гербициды фунгициды и инсектициды) при защите растений применялись при превышении вредными объектами экономического порога вредоносности (ЭПВ).

Почва опытного участка – чернозём обыкновенный, среднемощный, среднесуглинистый.

Погодные условия в годы проведения исследований были неблагоприятными для возделывания озимой пшеницы. В 2007 г. наблюдалась весенняя засуха (ГТК за май – 0,22), в 2008 и 2009 гг. – весенне-летняя (ГТК за май-июнь – 0,45…0,50).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Основным элементом питания растений озимой пшеницы является азот.

Однако, по данным М.П. Чуб и др. (2014) в годы с достаточным увлажнением почвы озимая пшеница, возделываемая по чистым парам на южных чернозёмах, практически одинаково реагирует на азотные и фосфорные удобрения и данные макроэлементы [9].

В наших исследованиях в среднем за три года содержание NO3 в 0-40 см слое почвы в начальный период развития (всходы - кущение) было высоким на всех исследуемых вариантах и составило по экстенсивному фону (без удобрений) – 18,5 – 25,8 мг/кг почвы. Применение стартовых доз сложных удобрений обеспечивало увеличение количество нитратов на 7,2-21,0 мг/кг почвы (27,9-113,5%). На варианте с расчётными дозами преимущество над неудобренным фоном, по содержанию NO3 составило 36,1-45,8 мг/кг почвы или в 2,7-3,5 раза.

Содержание подвижных фосфатов на естественных по плодородию фонах в слое 0-40 см за годы исследований было высоким - 175-176 мг/кг почвы. Внесение стартовых доз удобрений способствовало увеличению количество P2O5, по сравнению с контрольным вариантом (без удобрений), на 5-22 мг/кг почвы (2,912,5%), расчётных доз на 46-54 мг/кг почвы (26,1-30,9%), при очень высоком содержании макроэлемента.

Содержание обменного калия в среднем за 2007-2009 годы изменялось в слое 0-40 см от высокого в контроле и при стартовых дозах удобрений (144-172 мг/ кг почвы) до очень высокого при расчётных (196-202 мг).

После уборки озимой пшеницы количество подвижных форм основных элементов питания в пахотном слое почвы, по сравнению с весенними показателями, изменялось незначительно.

Из элементов структуры урожая наибольшее влияние на продуктивность культуры за годы исследований оказали: количество продуктивных стеблей на 1 м2, количество и масса зерна с колоса.

Полнота всходов в зависимости от исследуемых сортов изменялась незначительно и в среднем за годы исследований составила 69,6-72,0%.

Наибольший коэффициент общей кустистости выявлен на сортах Бирюза и Санта - 2,1, что на 0,1-0,3 (5,0-16,7%) больше других испытываемых сортов. Применение удобрений увеличивало коэффициент общей кустистости на 0,1-0,5 (4,8-27,8%), при наибольшей прибавке на сорте Самкрас - 0,3-0,5.

Возделывание сортов Бирюза и Самкрас обеспечило наибольшую массу зерна с одного колоса - 0,83-0,84 г (среднее по дозам удобрений), что выше показателя других новых сортов на 0,02 - 0,06 г (2,5-7,7 %) и Безенчукской 380 на 0,10г (13,7-15,1 %).

Выход зерна из общей биомассы в среднем по вариантам составил 35,1-42,1%, при максимальных показателях на сортах Бирюза и Санта 41,542,1%. Применении стартовых доз удобрений практически не изменяла данный показатель, по сравнению с естественным по плодородию фоном. При внесении расчётных доз удобрений установлена тенденция к снижению выхода зерна, по сравнению с контролем, на 1,0-3,6 % (до 33,3-40,9 %), в связи со значительным накоплением листостебельной массы и недостаточным наливом зерна в засушливые 2008 и 2009 годы на удобренных вариантах.

Несмотря на аномальные погодные условия, возделывание новых сортов обеспечило высокие показатели урожайности в 2007 и 2008 годах – 3,45-4,28 т/га. Весенне-летняя засуха 2009 года снизила продуктивность культуры до 2,38-3,46 т/га.

В средне за 2007-2009 годы наиболее пластичными, хорошо использующими как естественное плодородие почв, так и улучшение условий минерального питания за счет удобрений, оказались сорта Малахит, Бирюза. Они увеличивали, по сравнению с сортом-стандартом, урожай зерна на 0,74-0,85 т/га (29,8-34,3 %), при внесении удобрений – 0,49-0,66 т/га (14,8-19,8 %) (табл. 1).

Эффективность минеральных удобрений в среднем по всем сортам была максимальной при внесении стартовых доз удобрений. При прибавке урожая озимой пшеницы, по сравнению с контролем – 0,30-0,54 т/га, и оплате питательных веществ туков - 4,7-8,4 кг/ кг д. в., наилучшие показатели выявлены на сортах Бирюза и Малахит 7,6-8,4 кг/кг д.в.

При расчётных дозах удобрений прибавки урожая зерна на лучших сортах Бирюза и Мала- хит, по сравнению с неудобренным вариантом, увеличивались до 0,64-0,66 т/га (19,8-19,9 %). Однако оплата удобрений урожаем в данном случае снижалась до 4,9-5,0 кг/кг д.в.

В среднем за 2007-2009 годы возделывание всех сортов озимой мягкой пшеницы обеспечило высокие показатели экономической эффективности. Увеличение стоимости продукции, при возделывании сортов Бирюза, Малахит и Самкрас на 339,5-957,2 руб/га (2,5-7,2 %) в среднем по дозам удобрений, по сравнению с другими изучаемыми новыми сортами, обеспечило при одинаковых затратах наибольший условный чистый доход -6371,6-6866,6 руб/га и уровень рентабельности - 85,2-91,8 % (табл. 2).

На Безенчукской 380 при наименьшей урожайности, среди испытываемых сортов, уровень рентабельности снижался до 41,9 %.

Дополнительные затраты на применении стартовых доз удобрений окупились прибавкой урожая только на сортах Бирюза, Малахит. Здесь установлены максимальный условный чистый доход 7061,4-7324,7 руб/га и уровень рентабельности производства зерна – 95,1-98,6%.

Таблица 1. Влияние удобрений на урожайность сортов озимой мягкой пшеницы (2007-2009 гг.)

Сорт	Дозы удобрений	Урожайность, т/га	Прибавки урожая
			от удобрений		от сорта
			т/га	%	т/га	%
Безенчукская 380	без удобрений	2,48	-	-	-	-
	стартовые	2,82	0,34	13,7	-	-
	расчётные	2,97	0,49	19,8	-	-
	среднее	2,76	0,42	16,9	-	-
Светоч	без удобрений	3,16	-	-	0,68	27,4
	стартовые	3,56	0,40	12,7	0,74	26,2
	расчётные	3,66	0,50	15,8	0,69	23,2
	среднее	3,46	0,45	14,2	0,70	25,4
Малахит	без удобрений	3,22	-	-	0,74	29,8
	стартовые	3,76	0,54	16,8	0,94	33,3
	расчётные	3,86	0,64	19,9	0,89	30,0
	среднее	3,61	0,59	18,3	0,85	30,8
Бирюза	без удобрений	3,33	-	-	0,85	34,3
	стартовые	3,82	0,49	14,7	1,00	35,5
	расчётные	3,99	0,66	19,8	1,02	34,3
	среднее	3,71	0,58	17,4	0,95	34,4
Санта	без удобрений	3,20	-	-	0,72	29,0
	стартовые	3,60	0,40	12,5	0,78	27,7
	расчётные	3,69	0,49	15,3	0,72	24,2
	среднее	3,50	0,45	14,1	0,74	26,8
Самкрас	без удобрений	3,33	-	-	0,85	34,3
	стартовые	3,63	0,30	9,0	0,81	28,7
	расчётные	3,76	0,43	12,9	0,79	26,6
	среднее	3,57	0,37	11,1	0,81	29,3
НСР 0,05		0,45	0,17	-	0,24	-

Таблица 2. Экономическая эффективность сортов озимой мягкой пшеницы на 1га (2007-2009гг.)

Сорта	Дозы удобрений	Стоимость продукции, руб.	Производственные затраты, руб.	Условный чистый доход, руб.	Уровень рентабельности, %
Безенчукская 380 (st)	без удобрений	9565,0	5940,2	3624,8	61,0
	стартовые	10871,7	7425,3	3446,4	46,4
	расчетные	11428,3	9066,3	2362,0	26,1
	среднее	10611,7	7477,3	3134,4	41,9
Светоч	без удобрений	12243,3	5940,2	6303,1	106,1
	стартовые	13776,7	7425,3	6351,4	85,5
	расчетные	14140,0	9066,3	5073,7	56,0
	среднее	13386,7	7477,3	5909,4	79,0
Малахит	без удобрений	12450,0	5940,2	6509,8	109,6
	стартовые	14486,7	7425,3	7061,4	95,1
	расчетные	14876,7	9066,3	5810,4	64,1
	среднее	13937,8	7477,3	6460,5	86,4
Бирюза	без удобрений	12898,3	5940,2	6958,1	117,1
	стартовые	14750,0	7425,3	7324,7	98,6
	расчетные	15383,3	9066,3	6317,0	69,7
	среднее	14343,9	7477,3	6866,6	91,8
Санта	без удобрений	13376,7	5940,2	7436,2	125,2
	стартовые	13898,3	7425,3	6473,0	87,2
	расчетные	14253,3	9066,3	5187,0	57,2
	среднее	13509,4	7477,3	6032,1	80,7
Самкрас	без удобрений	12918,3	5940,2	6978,1	117,5
	стартовые	14061,7	7425,3	6636,4	89,4
	расчётные	14566,7	9066,3	5500,4	60,7
	среднее	13848,9	7477,3	6371,6	85,2

При возделывании Безенчукской 380 уровень рентабельности снижался более чем в два раза и составил - 46,4%.

Применение расчётных доз удобрений обеспечивая максимальный урожай, значительно снижало, за счёт больших дополнительных затрат, экономическую эффективность, в сравнении с неудобренным фоном.

Дополнительным показателем эффективности сортов и приемов интенсификации производства является оценка энергетической эффективности.

В среднем за годы исследований наибольшее влияние на аккумуляцию солнечной энергии выявлена на сортах Малахит, Бирюза, Самкрас. В среднем по трём вариантам, данные сорта накопили в урожае 47,52-49,38 ГДж энергии, что на 0,93-3,33 ГДж (2,0-7,2%) больше показателей, полученных при возделывании Санты и Светоча. Наименьшее количество энергии, накопленной урожаем, выявлено на Безенчукской 380 – 36,74 ГДж.

При наименьших затратах совокупной энергии, израсходованной на возделывание озимой пшеницы, максимальный коэффициент энергетической эффективности, при возделывании новых сортов, выявлен на варианте без внесения удобрений 4,25-4,48 ед., при лучшем показателе на сортах Бирюза и Самкрас (4,48 ед).

Наиболее отзывчивыми на стартовые дозы удобрений оказались сорта Малахит и Бирюза 3,93-3,98 ед. Максимальные затраты совокупной энергии (при расчётных дозах) способствовали получению минимального коэффициента энергетической эффективности 3,15-3,44 ед., при лучших показателях на сортах Малахит и Бирюза – 3,33-3,44 ед.

ВЫВОДЫ

Таким образом, на основании проведённых исследований можно сделать вывод, что вновь созданные в институте сорта озимой пшеницы Малахит, Светоч, Бирюза, Санта и Самкрас, по сравнению с сортом Безенчукская 380, в сложившихся условиях нарастания аридности климата, повышают урожайность зерна, стоимость продукции и накопленную энергию в урожае, что обеспечивает повышение эффективности этих сортов и делает перспективным их возделывание в Самарской области. При выявлении отзывчивости на минеральные удобрения наиболее рентабельным оказался вариант со стартовыми дозами, наибольший коэффициент энергетической эффективности установлен на варианте без внесения удобрений - 3,34-4,48 ед.