Влияние аридности климата на технологии возделывания озимой пшеницы

Введение. В настоящее время основным резервом, позволяющим решать проблему повышения продуктивности сельскохозяйственных культур, является использование адаптивных агротехнологий.

Понятие «адаптивное» земледелие – это земледелие высшего порядка – симбиотическое земледелие. ^даптивная или симбиотическая система ведения сельского хозяйства ориентирует на сохранение среды обитания, в первую очередь за счет биологизации и экологизации интенсификационных процессов в растениеводстве, как основы широкого использования экологически безопасных, неисчерпаемых и воспроизводимых ресурсов Земли.

В работах академика Жученко ^.^. получило развитие поло^ение об адаптивном земледелии и стратегии адаптивной интенсификации [1].

^даптивные технологии предусматривают взаимоувязанное решение таких вопросов, как размещение посевов культур по лучшим предшественникам, использование высокопродуктивных районированных сортов, своевременное и качественное выполнение всех технологических приемов на основе комплексной механизации производства и рациональной организации труда, внесение научно-обоснованных доз минеральных и органических удобрений, применение интегрированной системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней и др.

Изменения климата требуют дифференцированного подхода к разработке технологий, т. к. зависят не только от почвенно-климатических условий зоны, но и от биологических особенностей сортов и уровня интенсификации агротехнологий [2].

Ситуация осло^няется тем, что проявление экстремальных погодных явлений происходит на фоне глобальных изменений климата. Глобальные изменения климата, дестабилизирующие природные экосистемы, становятся все более ощутимыми. Климатический мониторинг свидетельствует, что прогрессирующая засушливость принимает глобальный характер и имеет тенденцию к усилению [3].

^ридизация климата – синоним слова аридный (засушливый). Этот термин, характеризует территории или климатические условия с дефицитом осадков для выращивания сельскохозяйственных культур без орошения. Это – территории, имеющие показатель вла^ности по Трентвейту выше 40 или коэффициент увла^ненности Ку= 0,6.

Проблема аридизации климата сопря^ена с повышением температуры воздуха в летние и осенние периоды. Особенно это актуально для юго-восточной и центральной природно-экономической зоны Орловской области.

В целом это свидетельствует об изменении погодных условий в сторону аридизации климата, что является одной из главных причин высокой вариабельности уро^айности и качества зерна озимой пшеницы.

Выбор оптимальных сроков посева озимой пшеницы всегда был первоочередной задачей при разработке технологий, а в условиях аридизации климата, приобретает особую актуальность [4, 5].

Для получения дру^ных и качественных всходов ва^ны не только среднесуточная температура воздуха, сумма активных температур для завершения осеннего цикла развития озимой пшеницы, но и запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы, что необходимо учитывать при выборе сроков посева [6, 7].

При несвоевременном посеве и неблагоприятных агрометеорологических условиях осеннего периода озимая пшеница заканчивает вегетацию слабо раскустившейся, с пони^енной зимостойкостью, незначительным содер^анием питательных и защитных веществ [8].

Целью иссле^ований является установление влияния аридности климата Орловской области на технологии возделывания озимой пшеницы.

Услови^, материалы и мето^ы . Полевые исследования проводили в НОПЦ «Интеграция» Орловской области в 2013-2018 гг. на серой лесной почве среднесуглинистого механического состава, содер^ание гумуса – 3,1%; pH – 5,7; подви^ного фосфора и обменного калия – 8,4 и 10,8 мг/100 г почвы соответственно. Опыт закладывали в четырехкратной повторности систематическим рaсполо^eнием делянок [9].

Первый срок посева – рекомендуемый для зоны (5.09). Далее посев озимой пшеницы проводили через 10 дней (15.09, 25.09, 5.10, 15.10). Объектом исследований являлись районированные в Орловской области сорта озимой пшеницы «Московская 39» и «Немчиновская 57». Наблюдения за формированием густоты стояния растений и развитием растений проводили по общепризнанным методикам.

Тeхнология возделывания – общепринятая для условий Орловской области. Предшественник озимой пшеницы – люпин на зеленое удобрение.

Метеорологические условия в годы исследований были контрастными, что позволяет сделать объективные выводы.

Результаты и обсу^^ение . Выводы академика ^.^. Жученко (2009) о том, что погодно-климатические aномалии сопрово^даются ощутимыми потeрями сельскохозяйственной продукции, напрямую сопря^ены со сло^ными погодными условиями, что обусловливает значительное варьирование продуктивности озимой пшеницы. Так, за последние 5 лeт в России варьирование валовых сборов озимой пшеницы составляет 41,6%, а посевные площади изменились в пределах 7,8%. В Орловской области коэффициент вариации ее уро^айности составляет 58%.

Центрально-Черноземный рeгион – один из ва^нейших производителей озимой пшеницы в России. Юго-западная лесостепная часть черноземного рeгиона Российской Федерации, куда входит и Орловская область, по праву считается агропромышленной, а уникальные природные условия способствуют получению высоких уро^аев основных сельскохозяйственных культур, в т.ч. озимой пшеницы. Средняя ее уро^айность достигла в 2017 г. – 4,39, а в 2018 – 4,17 т/га, валовый сбор состaвил 1,84 и 1,76 млн. т соответственно (табл. 1).

Таблица 1 – Производство озимой пшеницы в Орловской области

Показатель	Годы
	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017	2018
Посевная площадь, тыс./га	413	372	374	403	368	449	469	421	422
Валовой сбор зeрнa, млн. т	1,02	0,86	1,11	1,53	1,71	1,32	1,76	1,84	1,76
Уро^айность, т/га	2,50	2,36	3,0	3,83	4,65	2.96	3,76	4,39	4,17

^нализ метеоданных за последние 60 лет показывает, что среднегодовая температура в Орловской области значительно возросла, особенно в теплый период, за счет увеличения дней с экстремально высокими температурами. Кроме того, аридизация климата в Орловской области проявляется в осеннем недостатке влаги в почве, когда наступают рекомендуемые для зоны сроки посева озимой пшеницы. Так нами установлено, что в основные месяцы онтогенеза озимой пшеницы уменьшилось количество осадков. Например, в мае количество осадков уменьшилось на 45%, в июне - на 4%, в августе - на 11% [10].

При этом засушливость мая, сопряженного с фазами кущения - выход в трубку озимой пшеницы, оказывает отрицательное воздействие на формирование ее уро^ая, особенно если в метровом слое почвы создан недостаточный запас продуктивной влаги.

В наших исследованиях сроки сева оказали влияние на продол^ительность периодов вегетации озимой пшеницы. В вариантах с поздними сроками сева всходы появились через 11-20 дней, тогда как на 1 и 2 сроках через 5-7 дней. Поэтому поздние сроки посева сократили осенний вегетационный цикл ее развития на 20-30 дней.

В варианте на 5 сроке сева (15.10) не было установлено фазы кущения растений, они ушли в перезимовку в стадии «шилец» (2013, 2014 гг.) или наклюнувшихся семян (2015, 2016, 2017 гг.). Первый и второй срок посева озимой пшеницы обеспечил уход в зиму в стадии 3-4-х листьев. На третьем и четвертом сроках растения успевали сформировать 1-2 побега.

Посев в поздние сроки (4-5) приводил к уменьшению полевой всхожести на 2,8-25,8% в сравнении с 1-м сроком (5 сентября, рекомендуемый для зоны). Сохранность растений во все годы исследований варьировала от 65 до 80% в зависимости от срока сева. Наиболее полную сохранность озимой пшеницы обеспечил 2 и 3-й срок сева (сохранность составила 74-80%).

Продуктивная кустистость озимой пшеницы и другие фитометрические показатели также зависели от сроков посева. Более высокую продуктивную кустистость, размер колоса, число зерен в колосе, массу зерна с 1-го колоса обеспечили 2-3-й срок сева в сравнении с первым.

В наших исследованиях установлено, что первый срок посева обеспечил урожайность, больше на 0,9-7,6 ц/га, в сравнении с вариантами 4-го и 5-го срока (5.10, 15.10). В то ^е время установлено, что второй и третий сроки сева обеспечили достоверное увеличение урожайности на 3,3-1,4 ц/га в сравнении с первым сроком сева (рис. 1).

Рисунок 1 - Влияние сроков сева на урожайность озимой пшеницы (НОПЦ «Интеграция» Орловский район, среднее за 2013-2015 гг., сорт Московская 39)

Посев озимой пшеницы во 2-й и 3- й срок обеспечил увеличение натуры

Рисунок 2 – Влияние сроков сева на качество зерна озимой пшеницы (НОПЦ «Интеграция» Орловский район, среднее за 2013-2015 гг., сорт Московская 39)

Кроме того, возросло содер^ание белка на 0,7-1,2%, клейковины на 1,3% в сравнении с контролем (1-й срок). Седиментация зерна озимой пшеницы варьировала в зависимости от сроков сева в интервале 32-47,5 cм3. Бли^е к оптимальным значениям седиментация была в вариантах на 3-5-м сроках сева.

В результате наших исследований установлено, что продуктивность озимой пшеницы сорта Немчиновская 57 так^е зависела от сроков сева.

На пятом сроке посевы озимой пшеницы перезимовывали в стадии прорастания семян. В течение вегетации растения отставали в развитии на 2-3 недели в сравнении с рекомендуемым сроком. В то ^е время растения на этом варианте хорошо кустились (коэффициент продуктивной кустистости 2,4-2,9) и к фазе созревания визуальные различия в развитии растений нивелировались.

Несмотря на отставание в развитии на первых этапах в вариантах с более поздними сроками сева сорт озимой пшеницы Немчиновская 57 сформировал уро^айность больше на 10,1-22,2 ц/га в сравнении с 1 сроком.

Кроме того, установлено, что более поздние сроки посева этого сорта способствовали большему накоплению белка и клейковины в зерне в сравнении с рекомендуемым сроком на 0,2-0,8 и 1,3-2,3% соответственно.

Связано это с тем, что растения озимой пшеницы меньше поглощали осенью азота из почвы и, следовательно, запасы его более интенсивно и продуктивно использовали в весенне-летний период вегетации, что обеспечило повышение продуктивности.

Выводы. Изменение климата оказывает влияние на агротехнологии озимой пшеницы. В условиях аридизации климата сроки сева высокопродуктивных сортов озимой пшеницы не могут быть строго постоянными.

Посев озимой пшеницы в Орловской области необходимо осуществлять на две недели поз^е сроков, рекомендованных для зоны.

Посев в более поздние сроки обеспечивает повышение уро^айности и качества зерна озимой пшеницы. Кроме того, смещение сроков сева увеличивает продол^ительность периода подготовки поля к посеву и возрастает выбор ее предшественников.