Вариабельность урожайности пшеницы яровой в зависимости от погодных условий
Автор: Макаров М.Р.
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 9 т.11, 2025 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты исследований проводимых на протяжении трех лет в полевом стационарном опыте расположенном на полях отдела земледелия Тамбовского НИИСХ - филиала ФГБНУ «ФНЦ им.И.В.Мичурина». Речь идет о влиянии погодных условий на вариабельность урожая яровой пшеницы сорта Дарья, а также на прибавки урожая в зависимости от минеральных удобрений. Проведен расчет гидротермического коэффициента, а также с помощью математических формул выведена корреляция между гидротермическим коэффициентом и урожайностью, а также прибавками урожая.
Яровая пшеница, минеральные удобрения, гидротермический коэффициент
Короткий адрес: https://sciup.org/14133790
IDR: 14133790 | УДК: 633.11 | DOI: 10.33619/2414-2948/118/41
Текст научной статьи Вариабельность урожайности пшеницы яровой в зависимости от погодных условий
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice
УДК 633.11
На основании данных, опубликованных в различных источниках, сезонные изменения погоды чаще всего ограничивают рост урожайности сельскохозяйственных культур и эффективность удобрений [1]. Сами же удобрения существенно влияют на водообеспечение растений. Они уменьшают колебания урожайности, обусловленное не благоприятными метеорологическими условиями [2]. В засушливые годы фосфор действует на урожайность растений положительно, а азот отрицательно [3]. Обобщая обширный материал о сроках наибольшей потребности растений в воде, и о критических периодах, у различных сельскохозяйственных культур, был замечен период максимальной эффективности удобрений, во время которого питательные вещества дают наибольший положительный эффект и критический период, когда отсутствие элементов питания или избыток их сильнее всего сказывает отрицательное действие на рост и развитие растений [4].
Однако, как отмечают ученые, критический период не является чем-то постоянным, присущим данному растению, и в зависимости от срока и почвенно-климатических условий продолжительность и резкость реакции растений на недостаток воды могут изменяться [5].
Результаты проведенных опытов показывают, что для зоны не достаточного увлажнения из метеорологических факторов важнейшим является количество осадков. Новейшие исследования показали четкую зависимость урожаев пшеницы от количества осадков и запаса продуктивной влаги в метровом слое почвы. На типином черноземе эффективность минеральных удобрений под яровую пшеницу находилась в тесной связи с количеством осадков [6]. Цель работы – выявить влияние лимитирующих факторов, возникших под влиянием погодных условий, в частности выпавших осадков и температуры окружающей среды, на вариабельность продолжительности вегетации и показателей продуктивности яровой пшеницы сорта Дарья.
Методика исследований
Исследования проводились в период с 2022 г. по 2024 г., на опытных полях отдела земледелия Тамбовского НИИСХ-филиала ФГБНУ «ФНЦ им.И.В.Мичурина».
Объектом исследования был взят сорт мягкой яровой пшеницы Дарья, средняя урожайность в Центрально-Черноземном регионе составила 3-3,5 т\га.
Подготовка опытных участков: 1. Основная обработка почвы состояла из зяблевой вспашки ПЛН-5-35, на глубину 20-22 см с предварительным дискованием после предшественника БДН-3. 2. Предпосевная обработка почвы состояла из ранневесеннее боронование зяби и предпосевную культивацию КПС-4, на глубину заделки семян. Семена перед посевом обрабатывали протравителем против болезней и вредителей. Посев проводили сеялкой СЗ- 5,4 на глубину 4-5 см. После посева проводили прикатывание. Уход за посевами состоял из обработки химическими препаратами против сорной растительности, а также вредителей и болезней при наступлении риска превышения порога экономической вредоносности. Уборку проводили в фазе хозяйственной спелости. Учет урожая – сплошной поделяночный.
Схема опыта и методика проведения исследований. Закладка опыта и необходимые наблюдения проводились по соответствующим методикам [7]. Для решения поставленных задач был заложен опыт по следующей схеме:
- 
        1. Контроль (без удобрений). 
- 
        2. N 40 P 40 K 40* 
- 
        3. N 30с 
- 
        4. N 30м 
- 
        5. N 40 P 40 K 40 + N 30с 
- 
        6. N 40 P 40 K 40 + N 30с + М 
- 
        7. N 40 P 40 K 40 +М 
- 
        * П римечание : N 40 P 40 K 40 – азофоска; N 30с -селитра аммиачная под предпосевную культивацию; N 30м -водный раствор мочевины в фазу кущения; М – некорневая подкормка в фазу весеннего кущения жидким минеральным удобрением «мегамикс-профи». 
Посевная площадь делянки — 207,2 м 2 . Учетная площадь — 140 м 2 . Повторность в опыте — трехкратная. Используемые удобрения: азофоска (N 16 P 16 K 16 ), аммиачная селитра (N-34,4%), карбамид (N — 46%), жидкое минеральное удобрение для внекорневой обработки
«Мегамикс-профи» в составе: B – 1,7; Cu – 7,0; Zn – 14,0; Mn – 3,5; Fe – 3,0; Mo – 4,6; Co – 1,0; Cr – 0,3; Se – 0,1; Ni – 0,1; N – 6,0; S – 29,0; Mg – 15,0). Внекорневая подкормка 1л/га.
Для решения поставленных задач были проведены следующие работы:
- 
        1. Перед закладкой опыта осуществляли отбор почвенных образцов с различной глубины. В образцах определяли: гумус по Тюрину (ГОСТ 26213-91), pH (KCl) солевой вытяжки потенциометрически по методу ЦИНАО (ГОСТ 26483-85), гидролитическую кислотность — по Каппену (ГОСТ 26212-91), P 2 O 5 — подвижный по Чирикову (ГОСТ 26204-91), К 2 О — обменный по Масловой, нитратный азот — по Грандваль-Ляжу, аммиачный — колориметрическим методом с реактивом Несслера. 
- 
        2. Фенологические наблюдения и отбор растительных проб проводили согласно методическим указаниям по Географической сети опытов с удобрениями. По этой же методике определяли массу 1000 семян и натуру [8]. 
- 
        3. Математическая обработка урожайных данных проведена компьютерной программой AgCStat, надстройка к Exсel. 
Условия проведения исследований. Опытные поля расположены в безлесной местности на водоразделе рек Цны и Савалы. Это самое возвышенное плато в южной части области — 191,7 м над у м . Почва на опытном участке является чернозёмом типичным, со свойственным ему содержанием в пахотном слое гумуса 6,7-7,1% отмечается в пахотном горизонте со снижением его до 5,9-5,6% в подпахатном, подвижного фосфора — 12,5-14,5 мг/100 г, обменного калия — 16,0-17,3 мг/100 г почвы. Кислотность почвы (pH KCl)
составляет 5,5-5,8 [9]. Метеорологические условия во время проведения исследований в разные годы отличались от среднемноголетних данных (Таблица 1).
Таблица 1
МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ В ГОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
| Месяц | Декада | Среднесуточная температура воздуха | |||||||
| 2022 | 2023 | 2024 | Средние многолетние | ||||||
| Апрель | 1 | 6,2 | 32,6 | 8,5 | 1 | 12,2 | 0,8 | - | - | 
| 2 | 9,0 | 10,3 | 9,2 | 0 | 14,2 | 9,4 | - | - | |
| 3 | 11,0 | 8,0 | 12,3 | 15,6 | 15,2 | 8,5 | - | - | |
| Месяц | 8,7 | 50,9 | 10 | 16,6 | 13,9 | 18,7 | 7,7 | 29 | |
| Май | 1 | 8,7 | 5,0 | 9,3 | 9,3 | 8,3 | 14,1 | - | - | 
| 2 | 11,2 | 18,9 | 15,2 | 0,8 | 9,7 | 1,8 | - | - | |
| 3 | 12,2 | 11,5 | 17,6 | 18,4 | 18,1 | 0,9 | - | - | |
| Месяц | 10,7 | 35,4 | 14,0 | 28,5 | 12,0 | 16,8 | 15 | 43 | |
| Июнь | 1 | 17,9 | 11,3 | 16,6 | 4,0 | 21,3 | 8,5 | - | - | 
| 2 | 19,5 | 7,1 | 16,4 | 4,3 | 22,7 | 10,7 | - | - | |
| 3 | 20,6 | 5,0 | 16,6 | 51,3 | 18,5 | 7,0 | - | - | |
| Месяц | 19,3 | 23,4 | 16,5 | 59,6 | 20,8 | 26,2 | 18,5 | 66 | |
| Июль | 1 | 21,5 | 1,3 | 21,5 | 47,7 | 23,9 | 34,9 | - | - | 
| 2 | 20,2 | 49,8 | 17,7 | 15,3 | 23,7 | 5,0 | - | - | |
| 3 | 20,1 | 47,1 | 20,9 | 79,7 | 19,6 | 14,6 | - | - | |
| Месяц | 20,6 | 98,2 | 20,0 | 142,7 | 22,4 | 54,5 | 20,4 | 55 | |
| Август | 1 | 22,5 | 0 | 23,5 | 0,8 | 18,7 | 13,2 | - | - | 
| 2 | 22,0 | 22 | 22,8 | 2,0 | 18,4 | 7,9 | - | - | |
| 3 | 23,2 | 0 | 15,9 | 15,7 | 22,0 | 5,0 | - | - | |
| Месяц | 22,6 | 22 | 20,7 | 18,5 | 19,7 | 26,1 | 18,7 | 43 | |
В годы проведения исследований, температура отличалась от средних многолетних, т.е. от нормы. Колебания осадков в виде дождя имели место по годам, хотя и не помешали нам провести нужные исследования. Урожайность меняла свой числовой показатель по годам (Таблица 2).
Таблица 2
УРОЖАЙНОСТЬ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ 2022-24 ГГ.
| Варианты | 2022 | 2023 | 2024 | 
| Без удобрений | 3,22 | 3,45 | 2,00 | 
| N 40 P 40 K 40 | 3,49 | 3,72 | 2,21 | 
| N 30с | 3,40 | 3,64 | 2,11 | 
| N 30м | 3,29 | 3,96 | 2,04 | 
| N 40 P 40 K 40 + N 30с | 3,81 | 4,09 | 2,49 | 
| N 40 P 40 K 40 +N 30с +М | 3,91 | 4,18 | 2,60 | 
| N 40 P 40 K 40 +М | 3,68 | 3,94 | 2,38 | 
| НСР 05 | 0,22 | 0,1 | 0,26 | 
| Максимальную урожайность за весь период исследований показал вариант с внесением основного удобрения N 40 P 40 K 40 , аммиачной селитры в предпосевную культивацию, и некорневой подкормкой в фазу кущения. Все варианты с применением минеральных удобрений, дали прибавку к урожайности, относительно контроля (Таблица 3). Таблица 3 ПРИБАВКА К УРОЖАЙНОСТИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ 2022-24 гг. | |||
| Варианты | 2022 | 2023 | 2024 | 
| N 40 P 40 K 40 | 0,27 | 0,27 | 0,21 | 
| N 30с | 0,18 | 0,19 | 0,11 | 
| N 30м | 0,07 | 0,51 | 0,04 | 
| N 40 P 40 K 40 + N 30с | 0,59 | 0,64 | 0,49 | 
| N 40 P 40 K 40 +N 30с +М | 0,69 | 0,73 | 0,60 | 
| N 40 P 40 K 40 +М | 0,46 | 0,49 | 0,38 | 
Максимальную прибавку показал вариант с внесением основного удобрения N 40 P 40 K 40 , аммиачной селитры в предпосевную культивацию, и некорневой подкормкой в фазу кущения. В 2022 г прибавка составила 0,69 т\га, в 2023 г прибавка составила 0,73 т\га, в 2024 г прибавка составила 0,6 т\га. В исследованиях пронаблюдали течение метеорологических условий по фазам развития яровой пшеницы (Таблица 4).
Таблица 4 ПОГОДНЫЕ УСЛОВИЯ ЗА ВЕГЕТАЦИЮ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
Из данных, приведенных в Таблице 4 видно, что метеорологические условия были различными, как по фазам развития, так и по годам проведения научных исследований. Для получения нужных данных был просчитан гидротермический коэффициент Селянинова [10] (Таблица 5).
Таблица 5 ГИДРОТЕРМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ПО ПЕРИОДАМ РАЗВИТИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
| Годы | Посев-всходы | Всходы-кущение | Кущение-выход в трубку | Выход в трубку-колошение | Колошение-спелость | Вегетация | 
| 2022 | 0,8 | 1,3 | 0,5 | 0,5 | 1,3 | 1 | 
| 2023 | 0,6 | 0,3 | 0,6 | 0,4 | 1,7 | 1,1 | 
| 2024 | 0,2 | 1,1 | 0,1 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 
Гидротермический коэффициент (ГТК) Селянинова, как и следовало ожидать, был различным как по фазам вегетации, так и по годам проведенных исследований. Используя данные приведенные в Таблице 5 — выявили и проанализировали связь урожая с гидротермическим коэффициентом [11, 12] (Таблица 6).
Таблица 6
КОРРЕЛЯЦИЯ МЕЖДУ УРОЖАЕМ И ГТК У ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
| (X)Урожайность | (Y)ГТК | XY | X2 | Y2 | |
| 2022 | 3,22 | 1 | 3,22 | 10,4 | 1 | 
| 2023 | 3,45 | 1,1 | 3,8 | 11,9 | 1,2 | 
| 2024 | 2 | 0,5 | 1 | 4 | 0,3 | 
| ∑8,67 | ∑2,6 | ∑8 | ∑26,3 | ∑2,5 | 
R=[3x8-(8,67х2,6)]\√[(3x26,3-8,67 2 )x(3x2,5-2,6 2 )
R=1,46 \√8,51
R=1,46 \2,92
R=0,5
По результатам математических вычислений, была выявлена умеренно положительная корреляция (R), между урожайностью яровой пшеницы и гидротермическим коэффициентом за вегетацию. Далее — просчитали корреляцию между гидротермическим коэффициентом и прибавкой к урожайности (Таблица 7).
Таблица 7
КОРРЕЛЯЦИЯ МЕЖДУ ГТК И ПРИБАВКАМИ
К УРОЖАЮ ОТ ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЙ У ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ.
| (X) Прибавка к урожайности | (Y)ГТК | XY | X2 | Y2 | |
| 2022 | 0,69 | 1 | 0,69 | 0,48 | 1 | 
| 2023 | 0,73 | 1,1 | 0,8 | 0,53 | 1,2 | 
| 2024 | 0,60 | 0,5 | 0,3 | 0,36 | 0,3 | 
| ∑2,02 | ∑2,6 | ∑1,79 | ∑1,37 | ∑2,5 | 
R=[3x1,79-(2,02x2,6)]\ √[(3x1,37-2,02 2 )x(3x2,5-2,6 2 )
R=0,12\√0,03x0,74
R=0,12\0,15
R=0,8
При расчете числовых данных, выявлено сильную положительную корреляцию (R), между гидротермическим коэффициентом за вегетацию и прибавкой урожайности яровой пшеницы.
Вывод
На основании проведенных исследований и полученных путем математических вычислений исходящих из числовых данных, можно с уверенностью, утверждать что урожайность вариабельна в зависимости от метеорологических условий и непосредственно связана с показателем гидротермического коэффициента.
 
	 
		