Особенности возделывания сортов озимой пшеницы в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области

Поиск новых технологических решений, обеспечивающих эффективность земледелия и стабилизацию зернового производства сегодня особенно актуален, так как осуществляется в направлении уменьшения затрат [ 1,2].

В современных условиях решение проблемы повышения урожайности и качества зерна, в том числе озимой пшеницы, определяется подбором элементов технологий, которых в агрономической практике по степени интенсификации используют 3-4 типа [3, 4, 5, 6].

Выоор технологии зависит от наличия необходимых материально-технических ресурсов, при недостатке которых планировать применение высокоинтенсивных технологий бессмысленно, так отсутствие даже одного из необходимых ресурсов ведет к снижению ее эффективности. При ограниченном количестве материальных ресурсов нельзя отказываться и от экстенсивных технологий, так как на плодородных почвах при нормальных погодных условиях и своевременном качественном проведении всех агроприемов зерновые культуры способны давать урожайность зерна не менее 3 т/га, а в Северо-Кавказском регионе - ещё больше [7].

В зоне недостаточного увлажнения, размещение озимых по чистому пару позволяет свести к минимуму негативное воздействие засухи и стабилизировать производство зерна [8].

В связи с тем, что производство зерна пшеницы высокого качества в необходимом количестве является мощным звеном в экономике региона и одним из важнейших факторов её стабильности, решение этой проблемы может быть достигнуто внедрением в производство не только новых сортов, но и совершенствованием существующих технологий возделывания. Поэтому исследования, направленные на повышение продуктивности озимой пшеницы по предшественнику черный пар, в зависимости от технологии возделывания являются весьма актуальными и послужили основой для данной работы.

Целью исследований являлось изучение влияния различных технологий возделывания ОЗИМОЙ пшеницы на динамику накопления надземной воздушно-сухой массы, содержание в ней основных элементов питания, водопотребление и урожайность.

Методика исследований. Опыты проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур [9]. Площадь учетной делянки 112 м". повторность четырехкратная. Предшественник - пар чёрный.

В основу наших исследований были положены 4 уровня технологий возделывания согласно классификации, предложенной академиком В.И. Кирюшиным [10]:

• 1.    Экстенсивная технология (контроль), основанная на использовании естественного плодородия почвы.

• 2.    Нормальная технология, обеспеченная удобрениями и пестицидами в том объеме, который позволяет получать среднюю урожайность озимой пшеницы для данной зоны.

• 3.    Интенсивная технология, рассчитанная на получение планируемой урожай

• 4.    Биологизированная технология осуществлялась без применения минеральных удобрений и предусмат-ривала применение нового органо-минерального удобрения и регулятора роста «Агровит-Кор».

ности зерна, особенностью которой являлась оптимизация минерального питания по фазам роста и развития озимой пшеницы и интегрированная система защиты растений.

Технологии различались уровнем минерального питания, применением регуляторов роста и уходными мероприятиями. Посев озимой пшеницы выполняли сеялкой СЗ-5,4 в сроки, рекомендованные для южной зоны Ростовской области. Норма посева 4,5 млн всхожих семян на 1 га.

Учет урожая проводили прямым ком-байнированием при достижении полной спелости зерна малогабаритным комбайном «Terri on-2010». Собранный урожай сразу взвешивали в поле и приводили к 100% чистоте и 14% влажности. Исследования проводили полевыми и лабораторными методами с использованием рекомендуемых методик и ГОСТов.

Объектами исследований являлись два сорта: Юмпа - озимая мягкая пшеница (КНИИСХ им. П.П. Лукьяненко) и Аксинит - озимая твердая пшеница (ВНИИЗК им. И.Г. Калиненко).

Результаты исследований

Накопление надземной массы во время вегетации и продуктивность озимых культур находится в определенной взаимосвязи, и при благоприятных условиях произрастания урожайность зерна зависит от урожая зеленой массы.

Наблюдения за динамикой накопления надземной массы растениями озимой пшеницы показали значительное влияние технологии возделывания, сортовых особенностей и фазы развития растений. Данные этих исследований представлены в таблице 1, которая свидетельствует, что накопление надземной массы растениями озимой пшеницы продолжалось до полной спелости. Установлено, что разница в надземной воздушно-сух ой массе между вариантами опыта наблюдалась уже в фазе весеннего кущения.

Таблица 1 - Динамика накопления надземной воздушно-сухой массы растениями озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания, г/м2 (2010-2012 гг.)

Технология	Фаза развития
	весеннее кущение	выход в трубку	колошение	полная спелость
сорт Юмпа
Экстенсивная	164	281	714	1338
Нормальная	191	285	745	1477
Интенсивная	205	405	857	1563
Биологизированная	178	308	710	1353
сорт Аксинит
Экстенсивная	150	252	606	1277
Нормальная	171	283	669	1452
Интенсивная	181	325	791	1575
Биологизированная	162	283	634	1415

К фазам выхода растений в трубку и колошения вегетативная масса увеличивалась, и разница между технологиями продолжала возрастать (рисунок 1).

Рисунок I - Влияние технологии возделывания на стеблестой озимой пшеницы, 2011 г.

Так, в среднем за 2010-2012 годы вес надземной воздушно-сухой массы по сорту Юмпа в эту фазу был наибольшим в варианте интенсивной технологии возделывания (205 г/м2). Аналогичные данные были получены по сорту Аксинит (181 г/м2).К фазе полной спелости надземная воздушно-сухая масса, по сравнению с фазой кущения, увеличилась почти в 8-9 раз и достигла максимальных значений. Самые высокие показатели получены в варианте интенсивной технологии: у сорта Юмпа -1563 г/м2 и у сорта Аксинит - 1575 г/м2, а минимальные - при экстенсивной техноло гии - 1338 г/м2 и 1277 г/м2 соответственно.

Между накоплением надземной воздушно-сухой массы и урожайностью озимой пшеницы установлена корреляционная связь: в фазу кущения г = +0,б7±0,32; в фазу колошения г = +0,88±0,16, т.е. наиболее высокой она была в поздние фазы развития растений.

Превращение солнечной энергии в органическое вещество является основой жизни на земле и происходит благодаря растениям в процессе фотосинтеза. Хлорофилл непосредственно участвует в процессе фотосинтеза и является важным показа- телем физиологического состояния растений, его содержание в листьях озимой пшеницы тесно связано с возможной урожайностью этой культуры и азотным питанием растений [11].

Основываясь на этих наблюдениях, компания «Гидро» (Япония) создала прибор N-тестер, с помощью которого можно определить возможную урожайность, а также потребность растений в азоте. Чем выше показания прибора, тем больше хлорофилла, а следовательно, и выше обеспеченность растений азотом. Экспресс- диагностику листьев проводили в поле на вегетирующих растениях в разные фазы развития. Измерения снимали со средней части верхнего флагового листа.

Целью этой диагностики являлось определение содержания хлорофилла в листьях озимой пшеницы (в условных единицах прибора) и выявление зависимости между показаниями прибора и химическим определением содержания азота.

Данные экспресс-диагностики на примере сорта Юмпа представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Показания прибора N-тестер в зависимости от фазы развития и технологии возделывания озимой пшеницы, у. ед. прибора (2010-2012 гг.)

Технология	Фаза развития
	весеннее кущение	выход в трубку	колошение
Вспашка
Экстенсивная	625	649	713
Нормальная	650	644	732
Интенсивная	649	632	714
Биологизированная	626	639	705
Комбинированная обработка
Экстенсивная	632	664	734
Нормальная	650	672	724
Интенсивная	671	678	758
Биологизированная	647	659	712
Поверхностная обработка
Экстенсивная	643	652	734
Нормальная	638	631	736
Интенсивная	650	652	713
Биологизированная	652	626	652

В большинстве случаев наибольшие показания прибора N-тестер отмечены на удобренных вариантах. Это свидетельствует о прямой зависимости уровня урожайности от содержания хлорофилла в листьях озимой пшеницы и в производственных условиях может быть использовано при корректировке азотного питания [12, 13].В годы исследований были проведены наблюдения за накоплением основных элементов питания в растениях озимой пшеницы в различные фазы вегетации, а также их содержание в зерне. Установлено, что их содержание в растениях по фазам развития изменялось. В 2010 и 2011 гг. содержание общего азота наибольшим было отмечено в фазе выхода в трубку (2,99-3,26 и 3,91-4,83%), а к фазе колошения оно снизилось на 30,4-31,0% и 63,4-63,8% соответственно годам. В 2012 году максимальная концентрация азота была отмечена в фазе весеннего кущения 3,96—5,13, которая к колошению снизилась на 44,7-53,4%, что связано с увеличением надземной массы растений и так называемым «ростовым разбавлением». В среднем за три года в разрезе изучаемых технологий повышенным содержанием азота отличалась интенсивная технология возделывания: в фазе весеннего кущения - 3,79, выхода в трубку - 3,62, в колошение - 2,03%.

■ Биолопгзированная

■ Экстенсивная и Нормальная ы Интенсивная

Рисунок 2 - Влияние технологии возделывания на содержание питательных элементов в растениях, % (2010-2012 гг.)

Для фосфора и калия установлена тенденция постепенного снижения их содержания по мере роста и развития растений. Так, в среднем за три года по интенсивной технологии содержание фосфора снизилось от 0,44 до 0,26%, а калия от 3,73 до 2,29%, по другим технологиям возделывания такая закономерность сохранялась (рисунок 2).

Таким образом, с усилением нарастания надземной массы растений, содержание N, Р и К снижалось. К фазе полной спелости установлены количественные изменения содержания этих элементов в зерне и соломе. В среднем за три года исследований в зерне озимой пшеницы Юмпа содержание азота составило 2,65-2,79%, фосфора - 0,41-0,42% и калия 0,44-0,47%, а в побочной продукции соответственно указанным элементам 0,83-0,85; 0,37-0,39 и 2,00-2,06%, что подтверждает перераспределение азота и фосфора из листьев в зерно, а калия в побочную продукцию (рисунок 3).

Рисунок 3 - Влияние технологии возделывания на содержание питательных элементов в зерне и побочной продукции, % (2010-2012 гг.)

Сравнительный анализ экспресс-диагностики и химического анализа растений озимой пшеницы выявил слабую зависимость (г = 0,35±0,10) между этими методами и свидетельствует о том, что они могут дополнять друг друга.

Для выявления сортовых различий по изучаемым технологиям нами был проведен сравнительный анализ урожайности зерна, который свидетельствует о более высокой продуктивности сорта Юмпа (5,88 т/га) по сравнению с сортом Аксинит (4,87 т/га) (таблица 3). Это обусловлено тем, что сорта твердой пшеницы более требовательны к влаге и менее мо роз озимостойки, чем сорта мягкой озимой пшеницы.

Если сравнивать уровень урожайности изучаемых сортов в среднем по каждой изучаемой технологии, то заметим преимущество сорта озимой пшеницы Юмпа (5,25-6,49 т/га) по сравнению с сортом Аксинит (4,1 1-5,57 т/га).

В среднем за три года максимальные прибавки урожайности были получены при интенсивной технологии возделывания в сравнении с экстенсивной. Так, прибавка урожайности у сорта Юмпа по интенсивной технологии составила — 1,24 т/га; у сорта Аксинит - 1,46 т/га.

Таблица 3 - Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания, т/га (2010-2012 гг.)

Технология	2010 г.	2011 г.	2012 г.	Среднее	± к экстенсивной технологии
сорт Юмпа
Экстенсивная	5,46	5,48	4,80	5,25	-
Нормальная	6,30	5,65	5,43	5,79	0,54
Интенсивная	7,06	5,98	6,41	6,49	1,24
Биологизированная	6,44	5,64	5,93	6,00	0,75
Средняя по сорту	6,32	5,69	5,64	5,88	-
сорт Аксинит
Экстенсивная	5,69	3,18	3,46	4,11	-
Нормальная	6,36	3,91	4,00	4,76	0,65
Интенсивная	7,27	4,45	4,98	5,57	1,46
Биологизированная	6,50	4,04	4,58	5,04	0,93
Средняя по сорту	6,45	3,90	4,26	4,87	-

Если сравнивать уровень урожайности изучаемых сортов в среднем по каждой изучаемой технологии, то заметим преимущество сорта озимой пшеницы Юмпа (5,25-6,49 т/га) по сравнению с сортом Аксинит (4,1 1-5,57 т/га).

В среднем за три года максимальные прибавки урожайности были получены при интенсивной технологии возделывания в сравнении с экстенсивной. Так, прибавка урожайности у сорта Юмпа по интенсивной технологии составила 1,24 т/га; у сорта Аксинит 1,46 т/га.

В зависимости от технологии возделывания было установлено водопотребле-ние озимой пшеницы на примере сорта

Юмпа. Ежегодно определяли запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы до и после вегетации и с учетом выпадавших осадков установили общий расход влаги, который в среднем за три года составил 388,5—397,3 мм (таблица 4).

Самый низкий общий расход влаги (315,0-346,4 мм) был отмечен в 2010-2011 году, что повлияло и на коэффициент во-допотребления озимой пшеницы (567-612 м3/т), а самый высокий в 2011—2012 сельскохозяйственном году, когда на формирование 1 т зерна и соответствующего количества побочной продукции растения расходовали от 592 до 844 м3 воды.

Таблица 4 - Водопотребление озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания (2010-2012 гг.)

Технология	Запас продуктивной влаги, мм		Осадки за вегетацион-ный период, мм	Общий расход влаги, мм	Урожай-жай-ность, т/га	К^Л м3/т
	всходы	полная спелость
Экстенсивная	135,3	42,8	439,8	388,5	5,41	721
Нормальная	151,1	50,0	439,8	393,2	6,03	652
Интенсивная	149,9	49,5	439,8	392,9	6,74	582
Биологизирован ная	151,1	45,9	439,8	397,3	6,20	638

* Коэффициент водопотребления

Установлено, что на формирование I т зерна и соответствующего количества побочной продукции, пшеничные растения в среднем расходовали 582-721 м3 воды. Наименьший коэффициент водопотребления был получен в варианте с интенсивной технологией возделывания (582 м3/т), что свидетельствует об экономном ее расходовании, а самый высокий -721 м3/т по экстенсивной технологии. Разница между изучаемыми технологиями по сравнению с экстенсивной составила 69-139 м3/т. Эта разница составляет почти 20% в пользу интенсивной технологии и свидетельствует о том, что уровень интенсификации способствует получению не только высокой урожайности, но и снижению коэффициента водопотребления.

Таким образом, применение интенсивной технологии в условиях недостаточного увлажнения Ростовской области на черноземе обыкновенном при возделывании озимой пшеницы по предшественнику черный пар является более перспективной по сравнению с другими технологиями, так как обеспеч и вает высокие показател и накопления надземной массы растениями, получение максимальных прибавок урожайности зерна (0,54-1,24 и 0,65-1,46 т/га) и более экономный расход влаги.