Урожайность и качество зерна современных сортов озимой пшеницы в зависимости от нормы высева семян и интенсивности технологии

Введение . Оптимизация нормы высева семян - один из ключевых элементов агротехнологии озимой пшеницы (Triticum aestivum L.), обеспечивающий максимальную реализацию генетического потенциала сорта и получение стабильных урожаев зерна. Оптимальная норма высева озимой пшеницы определяется комплексом факторов, включающих почвенноклиматические условия, обеспеченность влагой и элементами питания, предшественник, срок сева и биологические особенности сорта [1-3]. Для большинства районов возделывания в Российской Федерации оптимальный диапазон составляет 4,0-6,0 млн. всхожих зёрен на гектар, однако в засушливых зонах он может быть снижен до 2,5-4,0 млн. шт./га [4-5]. Традиционно считалось, что увеличение нормы высева способствует росту урожайности за счёт формирования более плотного продуктивного стеблестоя. Однако данные последних исследований убедительно демонстрируют нелинейный характер этой зависимости: как разрежение, так и загущение посевов приводят к снижению урожайности, ухудшению фитосанитарного состояния и нерациональному использованию семенного материала [6].

Актуальность исследований нормы высева семян озимой пшеницы определяется несколькими ключевыми факторами [7-8]. Во-первых, стоимость сортовых семян составляет значительную долю прямых затрат в технологии возделывания, поэтому завышение нормы высева ведёт к неоправданному перерасходу дорогостоящего посевного материала. Во-вторых, для каждого сорта существует диапазон норм высева, в пределах которого он способен реализовать заложенную в нём генетическую программу продуктивности. В-третьих, в условиях глобального изменения климата, характеризующегося учащением засушливых периодов и сдвигами оптимальных сроков сева, знание адаптивных реакций сортов на изменение густоты стояния приобретает особое практическое значение.

Целью наших исследований было выявить влияние интенсивности технологии и нормы высева семян новых сортов озимой пшеницы на урожайность и качество зерна.

Материалы и методика. Исследования проведены в 2022 и 2023 гг. на темно-серой лесной среднесуглинистой почве. В опыте изучали 7 новых перспективных сортов озимой пшеницы (фактор А) и 2 технологии (фактор Б). Диапазон изучаемых норм высева составлял 3,5; 4,5 и 5,5 млн. всхожих семян на гектар. Повторность опыта трёхкратная. Размещение делянок систематическое в три яруса. Посевная площадь делянки 120 м2, учётная – 100 м2. Сев озимой пшеницы проводили в конце 2-й декады сентября сеялкой VADERSTAD Spirit 9000Sс.

Технология традиционная (технология 1) – основное внесение с осени ДАФК (300 л/га), двукратная подкормка аммиачной селитрой (155 кг/га перед посевом, 150 кг/га в 29-ю фазу). Интенсивная технология (технология 2) -основное внесение с осени ДАФК (300 л/га), подкормка аммиачной селитрой (150 кг/га перед посевом, 150 кг/га в 29-ю фазу), подкормка по флаговому листу карбамидом 30 кг/га и сульфатом магния 3 кг/га.

Дополнительно по обеим технологиям при каждой подкормке на протяжении вегетации применяли Биостим Универсал, 0,5 л/га, содержащий аминокислоты, макро- и микроэлементы в хелатной форме.

В фазу кущения – начала выхода в трубку посевы обработали фунгицидом Азорро, КС (азоксистробин 100 г/л, карбендозим 300 г/л), 1 л/га; по флаговому листу - фунгицидом Эйс, ККР (пираклостробин 80 г/л + протиоконазол 40 г/л + тебуконазол 160 г/л), 0,8 л/га, что позволило приостановить развитие мицелия и дальнейшее распространение грибных болезней. Против заболеваний колоса применяли фунгицид Триада, ККР (пропиконазол 140 г/л + тебуконазол 140 г/л + тебуконазол 72 г/л), 0,6 л/га.

Защита от сорной растительности включала препараты с действующим веществом как от двудольных, так и однодольных видов (злаковых).

Первая обработка: Гербициды: Примадонна, СЭ (2,4-Д (2-этилгексиловый эфир) 200 г/л + флорасулам 3,7 г/л), 0,9 л/га; Гранат, ВДГ (трибенурон-метил 750 г/кг), 0,02 кг/га.

Вторая обработка проводилась по злаковым сорнякам препаратом Арго Прим, МЭ (клодинафоп-пропаргил 45 г/л + клоквинтосет-мексил 40 г/л + феноксапроп-П-этил 90 г/л), 0,5 л/га.

Со второй волной сорняков боролись гербицидом Пиксель, МД (тифенсульфурон-метил 90 г/л + флорасулам 18 г/л + флуметсулам 24 г/л), 0,3 л/га. Третья обработка по вьюнку гербицидом Унико, ККР (флорасулам 2,5 г/л + флуроксипир 100 г/л), 1,5 л/га.

Защита от вредителей проводилась весной инсектицидом Эсперо, КС (альфа-циперметрин 120 г/л + Имидаклоприд 200 г/л), 0,1 л/га. Последующая обработка по флаговому листу - препаратом Кинфос, КЭ (Бета-циперметрин 40 г/л + Диметоат 300 г/л) с нормой расхода 0,2 л/га.

Учеты и наблюдения проводили по Методике государственного испытания сельскохозяйственных культур (1989). Учет урожайности зерна проводили комбайном АКРОС 585 поделяночно с последующим взвешиванием и пересчетом на 14% влажность зерна и 100% чистоту. Количество клейковины определяли по ГОСТ Р 54478-2011. Массовую долю белка - по ГОСТ 10846-91. Влажность зерна - по ГОСТ 13586.5-93. Статистическую обработку выполнили по Б.А. Доспехову (1985) с использованием компьютерной программы Microsoft Оffice Exel.

Результаты исследований. Анализ результатов наших исследований показал, что оптимальная густота посева для реализации потенциала интенсивной технологии зависит от сорта. По сортам в среднем максимальная урожайность достигнута на вариантах с загущением в 5,5 млн. шт./га. Средняя прибавка от технологии 2 составила 6,0 ц/га (6,3%) – максимальная среди всех норм. Однако наблюдался значительный разброс по сортам: от – 3,1 ц/га (Ермоловка) до +11,4 ц/га (Интеза) (Рис. 1).

3,5 млн. шт./га

4,5 млн. шт./га

5,5 млн. шт./га

Рисунок 1 – Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от технологии возделывания

НСР 05 при норме высева 3,5 млн. шт./га: технология 1 – 3,11 ц/га; технология 2 – 2,87 ц/га.

НСР 05 при норме высева 4,5 млн. шт./га: технология 1 – 3,22 ц/га; технология 2 – 3,04 ц/га.

НСР 05 при норме высева 5,5 млн. шт./га: технология 1 – 3,51 ц/га; технология 2 – 3,34 ц/га.

Средняя норма (4,5 млн. шт./га) оказалась наименее эффективной для формирования урожайности большинства сортов, т.к. прибавка минимальна – всего 1,4 ц/га (1,5%). У большинства сортов выявлен слабый отклик, особенно у сортов Володя (+0,3 ц/га) и Ермоловка (+1,7 ц/га). Сорт Немчиновская-85 выделился высокой прибавкой изучаемого показателя (+13,9 ц/га) (Рис. 2).

Средняя прибавка урожайности на вариантах с нормой высева 3,5 млн. шт./га составила 3,6 ц/га (3,6%). У сорта Изумруд отмечено снижение урожайности (–1,8 ц/га), а сорт Ермоловка дал наибольший абсолютный прирост (+8,3 ц/га).

Рисунок 2 – Отклонение урожайности сортов озимой пшеницы на вариантах технологии 2 относительно технологии 1

В результате исследований выявлены сортовые особенности растений озимой пшеницы в зависимости от норм высева семян и технологий возделывания. Так, сорт Интеза оказался самым отзывчивым при возделывании по технологии 2 при норме высева 5,5 млн. шт./га, прибавка урожайности составила 13,4%. Разреженные посевы оказались неэффективными для данного сорта, т.к. прибавка составила 4,3 (4,5 млн. шт./га) и 3,3% (3,5 млн. шт./га).

По сорту Немчиновская-85 максимальный прирост урожайности выявлен по технологии 2 при норме 4,5 млн. шт./га (+15,9%). При других нормах прибавка умеренная – 6,5 и 8,0%.

Для сорта Ермоловка лучшая норма под интенсивную технологию – 3,5 млн. шт./га, где прирост урожайности составил 8,0%.

По сорту Изумруд выявлена прибавка урожайности 11,7 и 7,4% при нормах 5,5 и 4,5 млн. шт./га соответственно. В разреженных посевах по технологии 2 получена урожайность на 1,7% ниже, чем на технологии 1. Следовательно, загущение для этого сорта критически важно.

По сорту Граф выявлен стабильно положительный результат по технологии 2 при всех нормах, но наибольшая абсолютная урожайность среди всех вариантов достигнута при 5,5 млн. шт./га (114,2 ц/га).

По сортам Володя и Система получена прибавка урожайности 8,3 и 8,4% на технологии 2 при нормах 5,5 и 4,5 млн. шт./га соответственно.

Интенсивность технологии возделывания и норма высева оказали влияние на качественные показатели зерна сортов пшеницы (табл. 1).

На вариантах с наиболее разреженными посевами (3,5 млн. шт. всхожих семян/га) технология 2 обеспечила по сортам в среднем увеличение содержания белка в зерне на 0,73% по сравнению с технологией 1. Наибольший прирост отмечен у сорта Немчиновская - 85 (+1,74%) и Интеза (+2,24%).

Таблица 1 – Качество зерна озимой пшеницы в зависимости от нормы высева и интенсивности технологии возделывания, влажность 14%

Сорт	Белок, %		Клейковина, %
	Технология 1	Технология 2	Технология 1	Технология 2
Норма высева, 3,5 млн. шт./га
Немчиновская - 85	12,76	14,5	18,12	21,86
Граф	12,39	12,30	15,83	16,48
Изумруд	12,19	12,60	16,17	16,41
Система	12,58	11,60	16,92	14,94
Интеза	11,16	13,40	15,10	21,0
Володя	12,46	13,0	17,87	18,33
Ермоловка	11,70	12,70	14,70	15,44
Среднее	12,17	12,90	16,38	17,76
Норма высева, 4,5 млн. шт./га
Немчиновская - 85	12,84	13,90	19,03	20,63*
Граф	11,97	13,51	15,05	19,20*
Изумруд	11,82	11,70	14,85	15,39
Система	11,72	13,11	14,58	17,74*
Интеза	11,29	12,80	15,76	18,02*
Володя	11,96	11,11	17,12	20,36*
Ермоловка	11,41	10,90	13,61	12,39
Среднее	11,86	12,80	15,75	17,59
Норма высева, 5,5 млн. шт./га
Немчиновская - 85	13,42	13,10	19,18	19,54
Граф	11,63	12,09	16,01	17,61*
Изумруд	14,41	13,50	19,75	19,11
Система	11,06	12,39	14,72	17,39*
Интеза	11,88	12,38	16,55	17,94*
Володя	11,86	13,50	16,68	20,77*
Ермоловка	11,19	11,40	12,18	14,26*
Среднее	12,16	12,70	16,38	18,16

На технологии 1 при норме высева 4,5 млн. шт. всхожих семян/га содержание белка по сортам отмечено в пределах от 11,29% до 12,84%, на технологии 2 – от 12,80 до 13,90%. Наибольшая прибавка выявлена у сорта Немчиновская – 85 (+1,06%) и сорта Граф (+1,54%).

На вариантах с загущением посевов (5,5 млн. шт. всхожих семян/га) на технологии 1 (традиционной) содержание белка по сортам составило 11,0614,41%, интенсивной технологии 2 – 11,40-13,50%. У пяти сортов на технологии 2 выявлено увеличение содержания белка в зерне. Особенно отзывчивым оказался сорт Володя, у которого прибавка составила 1,64%. У сортов Немчиновская – 85 и Изумруд отмечено снижение содержания белка на 0,32 и 0,91% соответственно.

При возделывании сортов озимой пшеницы по технологии 2 в среднем выявлено повышение содержания клейковины в зерне при всех нормах высева относительно технологии 1. Наибольший прирост клейковины отмечен у сортов Немчиновская-85 – 21,86% и Интеза – 21,00% при норме 3,5 млн. шт. /га, и у сорта Володя – 21,77% при норме 5,5 млн. шт. /га.

Сорта Система, Ермоловка и Изумруд по содержанию белка и клейковины показали лучший результат при возделывании по технологии 1 при нормах высева 3,5; 4.5 и 5,5 млн. шт. /га соответственно.

Между содержанием клейковины и белка в зерне отмечена корреляция r=0,82, что характеризуется как высокая положительная. Коэффициент детерминации (r2=68%) показывает, что 68% вариации содержания клейковины обусловлено изменчивостью содержания белка.

Уравнение линейной регрессии имеет следующий вид:

• Y= 2,05Х - 8,32,

где Y – содержание клейковины; X – содержание белка;

коэффициент 2,05 означает, что при увеличении содержания белка на 1% содержание клейковины возрастает в среднем на 2,05%;

• -8,32 – свободный член, который математически описывает связь в

диапазоне значений содержания белка по всем вариантам двухфакторного опыта – от 10,9 до 14,5%.

Таким образом, для большинства изученных сортов максимальная урожайность, содержание белка и клейковины в зерне получены при возделывании по интенсивной технологии 2 при всех нормах высева. Лучшие значения показателей выявлены у сортов Немчиновская-85, Володя, Изумруд и Интеза при норме высева 5,5 млн. шт. /га. Для сортов Граф и Система оптимальной по сочетанию урожайности и качества зерна является норма высева 4,5 млн. шт. /га. Сорт Ермоловка более отзывчив на разреженные посевы с нормой высева 3,5 млн. шт. /га.