Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

/ -/ад " " "

На правах рукописи ЗУ БАИ ЛОВА Галина Ивановна

63!^ 5? С32. <и(&Ц, ы)

АГРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЕ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

(Специальности; 06.01.09 — растениеводство, 11.00,09 — метеорология, климатология, физика атмосферы)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1982

Л

£ * ---^ Я? г * ' У^ г I ^

/ с

Диссертационная работа выполнена на кафедре метеорологии и климатологии Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — доктор географических наук, профессор Ю. И, Чирков.

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Р. Б, Кондратьев; кандидат географических наук, старший научный сотрудник С. Ф. Алексеева.

Ведущее предприятие — Краевое управление сельского хозяйства Красноярского края. л

Защиту диссертации состоится « V. » 82 г.

й. «/# »на заседании Специализированного совета

20.35.Оутгри Московской сельскохозяйственной академии ггаени К. А. Тимирязева. ■ .'

Адрес: 127550, г. Москва, Тимирязевская ул., д. 49, Сектор защиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ТСХА. .

_ Автореферат разослан « Г7 » . 1982 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — старший научный сотрудник 1 . Е. Крастина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На XXVI съезде КПСС было отмечено, что важнейшей задачей земледелия является всемерное повышение урожайности и дальнейший рост производства зерна на основе применения зональных научно обоснованных систем ведения хозяйства. Красноярский край является одним из крупнейших районов Сибири по производству зерна. Поэтому для получения 'здесь высоких и устойчивых урожаев с.-х. культур большое значение имеет рациональное использование агроклиматических ресурсов территории и дифференцированное применение агротехники в соответствии со сложившимися агрометеорологическими условиями, для чего необходимо Солее детальное исследование связей между агрометеорологическими факторами и формированием урожая зерновых культур, что для условий лесостепных районов Красноярского края изучено недостаточно.

Цель и задачи исследования. В целях изучения агроклиматических условий произрастания яровой пшеницы в лесостепной зоне Красноярского края были поставлены следующие задачи;

1. Дать количественную оценку агроклиматическим ресурсам лесостепной зоны Красноярского края применительно к яровой пшенице.

2, Провести агроклиматическое обоснование использования некоторых агротехнических приемов,

: 3. Выявить микроклиматические особенности посевов яро» вой пшеницы.

4. Использовать закономерности ростовых процессов для количественной оценки степени развития растений.

5. Установить количественные зависимости формирования урожая от агрометеорологических факторов в условиях лесостепной зоны Красноярского края.

Объект исследования. Агроклимат яровой пшеницы в лесостепной зоне Красноярского края. Работа проводилась с рай. онироваиным в лесостепной зоне края сортом яровой пшенн-

Цшр, сзрюэт С.;5л отс^а 1

Шса. гг.- "ль"-;.

Ни Скала н по ограниченной программе с новым сортом Местной селекции Веснянка.

Научная новизна работы. В результате исследования впервые для лесостепи края установлены количественные зависимости формировании урожая пшеницы на отдельных полях от агрометеорологических показателей. По расходам влаги рассчитана вероятность повторения лет с ннзкими, средними н высокими урожаями и вероятность эффективного использования парового предшественника, сделано агроклиматическое обоснование сроков посева. . Выявлены микроклиматические особенности поля яровой пшеницы.

Практическая-ценность и реализация результатов. Полученные результаты использованы для оценки агрометеорологических условий конкретного года применительно к яровой пшенице в лесостепной зоне Красноярского края в целях установления наиболее обеспеченного но климатическим условиям срока посева, уточнения расчетов сроков наступления восковой спелости, прогнозирования урожая с заблаговременно-стью в 30—45 дней, определения норм орошения для получения заданного урожая, решения вопроса о размещении семенных посевов с учетом рельефа.

Разработанные рекомендации приняты к внедрению учебно-опытным хозяйством «Миндерлннское» Красноярского СХИ и колхозом «Новые всходы» Саянского района.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены на научных конференциях ТСХЛ в 1975 г., Красноярского СХИ в 1976, 1980 гг., на ученом совете агрономического факультета КСХИ в 1977 г., на объединенном заседании кафедр агрометеорологии и растениеводства ТСХЛ в 1980 г. По материалам диссертации опубликовано 6 статей.

Объем работы. Диссертация изложена на 110 страницах, содержит 35 таблиц, 18 рисунков. Синеок использованной литературы включает 172 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методика и условия исследования.' В работе, начатой в 1972 г., анализировались данные полевых наблюдений и материалы гидрометеорологических станций (ГМС), Госсортоучастков (ГСУ) лесостепной зоны края и краевого статистического управления. Применялись методы корреляционного и регрессионного анализа, расчета климатической обеспеченности. Результаты наблюдений обрабатывались при помощи ЭВМ «Минск-22» и «Напри».

С целью исследования метеорологического режима, создаваемого в поле яровой пшеницы, в 1973—1975 гг. проводились полевые опыты со сроками посева (четыре срока) яровой 2

пшеницы сорта Скала-и Веснянка с интервалами в 7—13 дней в четырехкратной повторностн. Площадь делянкн составляла 300 кв. м (42X7,'2), Пшеница высевалась по чистому пару в 1973 г., по кукурузе— 1974 г. и картофелю— 1975 г.

На делянках проводились фенологические наблюдения, отмечались этапы органогенеза. С фазы 3-го листа в день массового наступления фазы на 40 закрепленных растениях измеряли высоту, в периоды кущение—выход в трубку и колошение—цветение учитывали площадь живых листьев. На восьмой день каждой декады определяли влажность метрового слоя почвы в трехкратной повторностн термостатно-весовым методом. Ежедневно измеряли минимальную и максимальную температуры воздуха на высоте деятельной поверхности посева. Термометры устанавливались на специально»! подставке с защитой резервуаров, сделанной из фольги но методу Кудря-шова Г. М. При массовом наступлении восковой спелости определяли структуру урожая, учет урожая проводили методом сплошного комбайнирования.

В целях изучения микроклимата пшеничного поля в условиях изрезанного рельефа нами были организованы специальные наблюдения на производственных посевах учхоза «Мин-дерлинское» Сухобузимского района (1973, 1974, 1979 гг.) и в колхозе «Бореи.» Саянского района (1975 г.). Для проведения исследования были выделены делянкн площадью в 25 кв. м (5X5), расположенные на плато, в верхней, средней, нижней частях склона'н в низине, на которых проводили фенологические наблюдения, в ясную безветренную погоду измеряли минимальную и максимальную температуры воздуха у поверхности почвы, по фазам развития измеряли высоту растений на закрепленных сорока растениях, определяли структуру урожая. Урожай учитывали методом пробных площадок в восьмикратной повторностн. После уборки урожая на делянках брали почвенные пробы для определения нитратного азота, подвижных форм фосфора по методу Чнрикова и калия, последний определяли на пламенном фотометре.

В колхозе «Борец» проводились наблюдения за минимальной и максимальной температурами на поверхности почвы весной.

При проведении полевых опытов "первые два года были засушливыми. За вегетационный период 1973 г. осадков выпало 144 мм (60% нормы), а в 1974 г. — 83,5 мм (35% нормы), .гпдротермический коэффициент (ГТК) составил 0,52.'В 1975 г, осадков за вегетационный период выпало около нормы (218 мм), ГТК был.равен 1,39. В 1979 г. было влажно, осадков выпало 251 мм,' ГТК. составил 1,34. Сумма активных температур была равна 1796° — в 1973 г., 1619° — в 1974 г., 160-*^— п 1975 г. и 1768° — в 1979 г. при норме 1627е.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ . Обеспеченность теплом произрастания яровой пшеницы

Об обеспеченности растений теплом в данной местности* можно судить по сопоставлению сумм'актнвиых температур, требующихся растениям за период от посева до созревания, которые выражают потребность данного сорта в тепле, с ресурсами тепла данной местности, выраженной также суммами активных температур, обеспеченных в 80% лет. Так, созревание яровой пшеницы сорта Скала—основного районированного сорта в лесостепи края—наступает при накоплении активных температур в сумме 1450°. В лесостепной зоне Красноярского края такое количество тепла отмечается в 75—96% лет. Это значит, что на большей части территории зоны созревание пшеницы данного сорта наступает в 75—96% лет. В отдельные годы (4—25% лет) созревание среднеспелых сортов пшеницы может не наступить из-за недостатка тепла. Ограниченное количество тепла и короткий период вегетации в лесостепной зоне обусловливает использование сортов пшеницы с коротким вегетационным периодом при оптимальных сроках посева.

Агроклиматическое обоснование сроков посева яровой пшеницы

В условиях Сибири выбор сроков посева пшеницы зависит от увлажнения почвы и скорости нарастания тепла весной, от сроков наступления первых заморозков осенью. В полевых опытах 1973 г. (табл. 1) самый высокий урожай был получен

Таблица ]

Урожайность яровой пшеницы сорта Скала в полевых опытах, ц/га

Латы посева

Год 6—7 мая 16—20 мая 26—28 мая 5—6 июня

1973 15,5 21,3 22 4 25.8

1074 IV И .4 12.3 9.8

1975 — 31,0 29,4 14,5

при июньском посеве из-за затяжной теплой осенн, когда период активной вегетации закончился 19 сентября, а первый осенний заморозок был отмечен 23 сентября, т. е. соответственно па 12 и 24 дня позднее обычного. В 1974 г. из-за очень засушливых условии вегетационного периода урожаи были низкими (9,8—13,7 ц/га). Самый высокий урожай отмечался на первом более обеспеченном влагой сроке посева.

В настоящее время за оптимальные сроки посева пшеницы

в лесостепной зоне принят период с 16 по 26 мая. К этому времени (16 мая) в 90% лет наблюдается устойчивый переход температуры воздуха через 5°, что способствует дружному прорастанию семян и формированию полноценных всходов.

При указанных сроках посева заморозки обычно не оказы,-вают губительного действия на растение. Последние весенние заморозки отмечаются в третьей декаде мая или первой декаде нюня. Интенсивность их доходит до —3°. Заморозки такой интенсивности не являются опасными, так как всходы яровой пшеницы благополучно переносят понижение температуры до

Первые сильные (с интенсивностью в —3° и ниже) заморозки осенью отмечаются в третьей декаде августа в 8% лет. Пшеница, высеянная в указанные сроки, созревает обычно во второй половине августа. Поэтому в отдельные годы (8% лет) в лесостепи края зерно может быть»морозобойным.

Сопоставляя сроки наступления восковой спелости пшепн-, .цы с датами устойчивого перехода температуры воздуха через* 10®, мы пришли к выводу, что созревание среднеспелых сортов пшеницы, высеянной во второй половике мая, обычно проходит при средних суточных температурах воздуха выше 10°.

Итак, в лесостепной зоне крап по термическим условиям период с 16 по 26,мая является в большинстве лет оптимальным сроком посева для среднеспелых сортов яровой пшеницы. Поэтому эти сорта можно начинать сеять на 7—14-й день после даты устойчивого перехода температуры воздуха через 5°.,

Анализ урожаев пшеницы сорта Скала по срокам посева на ГСУ лесостепи края показал, что наибольшие урожаи по* лучены при посеве пшеницы в период с 16 по 26 мая. Такое отмечалось на Сухобузнмском ГСУ в 10 лет из 13, на Капском—в 13 лет из 15, на Курагинском — в 8 лет из 13. Величина урожаев пшеницы разных сроков посева изменяется, главным образом, в зависимости от распределения осадков в вегетационном периоде.

Оценка влагоо беспечен ноет и яровой пшеницы.

Учитывая часто повторяющиеся засушливые условия в начале лета, в нашей работе проведен анализ зависимости урожайности от-показателей влагообеспеченпости.

Нами установлено, что в лесостепной зоне сравнительно тесная связь наблюдается между урожаем и суммой осадков за период кущенне—колошение, так как на это время приходятся максимальные расходы влаги, связанные с повышенным водонотребленнем растений, вследствие увеличения их вегетативной массы. В'этот период происходит закладка и формирование колосков, зерен в колосе, что находится в прямой зави-

симостн от условий увлажнения (Куперман Ф, М., * Чирков 10. И.,' 1970; Пономарев Б. П. 1964, 1974; Кондратьев Р. Б., 1967 н лр.). Эта связь и Центральной"лесостепп (Ачинская, Красноярская, Канская) характеризуется коэффициентом корреляции 0,66. В Южной лесостепи из-за засушливых условий и начале лета (май, нюнь) большое влияние на урожай оказывают осадки за период nocen—колошение (г=0,61 )•

При анализе зависимости урожая от запасов влаги в фазу кущения, что является началом критического периода по водо-потреблеиию яровой пшеницы;' мы обнаружили значимую связь урожая с увлажнением пахотного слоя почвы. Однако сравнительно невысокие коэффициенты-корреляции указанной связи (коэффициент корреляции урожая с запасами влаги 20 см слоя почвы, например, в фазу кущения равен 0,33) свидетельствуют о том, что нельзя ограничиваться данными о запасах влаги по отдельным срокам определения даже в момент . повышенного подо потребления, так как формирование продуктивности яровой пшеницы захватывает длительный период. По этой причине прн характеристике влагообеспеченностн растений лучше использовать расходы влаги, которые'рассчитываются но упрощенному уравнению водного баланса; '

Суммарные расходы влаги'являются объективным показателем влагообеспеченностн, так как зависят от агрометеорологических условий в продолжение" всего периода формирования урожая.'

При расчете влаги ми использовали поправку на обильные осадки. Для чего рассчитали уравнение регрессионной связи изменения влагозапасов в почве за декаду (у) с суммой осадков за этот период (х), которое имеет вид: ' * ' "

—0,00094л2+ 0,39*—6,99;

j]^=0,72±0,10; ' Sy= ±8,9. '

При сумме осадков за декаду в 20 мм и больше рекомендуем использовать величину, рассчитанную по указанному уравнению. Расходы влаги пахотного слоя, рассчитанные с применением поправки на интенсивность осадков за периоды "вегетации от всходов до колошения (I—VIII этапы органогенеза) и от кущения до молочной спелости (III—XI этапы), характеризуют условия формирования урожая яровой пшеницы (табл.2). - • ■

Анализ повторяемости по годам расходов влаги за период всходы—колошение позволил установить, что обеспеченность расходов влаги пахотного слоя почвы за этот период в Кан-ской лесостепи низкая. Здесь в 50%, лет расходы составляют 60 мм (Дзержинск) и 70 мм (Солянка), .что формирует уро-6

Таблица 2

Зависимость урожайности яровой пшеницы сорта Скала (у) от расходов влаги (х)

Периоды развития Уравнение регрессии Кор ре ля- ' ншншое. отношение

Всходи—колошение у- —0,00005х1+0,38х—2.9 0,75^0,08

Кушен и е—мол оч из я

спелость у= —0,00035х1^-0,22х+2,9 0,70+0,08

жайность п соответствии с установленной зависимостью урожая пшеницы от расходов влаги в пределах 16,5—19 ц/га при агротехнике, принятой на Госсортоучастках. Урожай в 25 ц/га возможен при расходах, равных 95 мм, что в этих районах отмечается в 10—20% лет, т. е. может повториться в зависимости от района 10 или 20 раз из 100 лет. Обеспеченные в 80% лет расходы, равные-35 мм (Дзержинск) и 45 мм (Солянка), соответствуют урожаям в 9—12 ц/га, т. е. в 80% лет урожай будет не ниже указанных величин.

Большое суммарное нспаренне влаги из пахотного слоя отмечается в Ачинской н Южной лесостепях,, Здесь средние многолетние расходы колеблются от 80 мм (Крутояр, Каратуз) до 90 мм (Боготол, Курагино), что обеспечивает урожай в 21 — 24 ц/га. Расходы влаги в 55—65 мм обеспечены в 80 % лет, это гарантирует в 8 лет из 10 урожай не ниже 15—18 ц/га. Редко (20% лет) отмечаются расходы, близкие к 105—120 мм, та-.кие расходы способствуют формированию урожаев в 26— 29 ц/га.

В Красноярской лесостепи средние многолетние расходы из слоя почвы 0—20 см, равные 65 мм, соответствуют урожаю в 18 ц/га. Здесь также наблюдаются большие колебания суммарного испарения влаги по годам. Так, в 80% лет в этой труппе районов отмечаются сравнительно низкие расходы влаги (40 мм), в то время как в отдельные годы (2 раза из 10) расходы увеличиваются до 90 мм. Поэтому в 80% лет здесь получают урожай не ниже 11 ц/га, а в 20% лет выше 24 ц/га. .

Итак, вследствие неустойчивого и в ряде лет недостаточного увлажнения почвы в лесостепной зоне края относительно высокие урожаи яровой пшеницы имеют сравнительно небольшую климатическую обеспеченность.

По расходам влаги различной климатической обеспеченности можно рассчитать потребность в воде при орошенни в аномальные по увлажнению годы (сухие и влажные). Так, на - Ужурской гидрометеостанцин обычно, т. е. в 90% лет, расходы влаги за период всходы—колошенне составляют 65 мм, что формирует урожай, равный 18 ц/га. Для получения высоких (35 ц/га) и умеренных (25 ц/га) урожаев в данном районе

в сухие годы с низкими расходами влаги оросительная норма должна быть увеличена соответственно до 1050 н 300 м3/га. Во влажные годы (20% лет) естественные расходы влаги на Ужурской станции составляют 125 мм. В этом случае для получения высоких урожаев норма орошения может быть снижена до 450 м3/га, а урожай в 25 ц/га гарантирован в условиях Ужурского района без полива.

Агроклиматическое обоснование использования ■ парового предшественника

ВлагооСеспеченность растений значительно улучшается • при использовании чистых паров в качестве предшественника яровой пшеницы.

Известно большое количество работ, п которых рассматривается эффект вл а гон а коплен и я чистого пара. В частности, по результатам, полученным Склядневым Н. В. (1969, 1973) в Сухобузпмском районе Красноярской лесостепи, был сделан вывод о том, что п годы с весенними запасами влаги в верхнем полуметровом слое почвы ниже влажности разрыва капилляров (ВРК) чистый пар в дальнейшем выполняет функцию накопителя влаги. При влажности, равной ВРК, запасы влаги к концу парования сохраняются на уровне исходных, а при весенних запасах влаги выше наименьшей полевой влаго-емкости к концу сезона происходит значительное их снижение.

Используя материалы справочника «Агроклиматические ресурсы Красноярского края», мы подсчитали вероятность повторения запасов влаги, соответствующих разным условиям увлажнения, при которых происходит накопление или снижение влагозапасов в поле с чистым паром. Получили, что в 65% лет в Канской лесостепи и в 80% лет в Красноярской и Южной чистый пар накапливает влагу в почве, так как в этом случае влажность полуметрового слоя не превышает влажности разрыва капилляров. Влагозапасы пахотного слоя почвы, соответствующие полевой влагоемкостн полуметрового слоя, обеспечены только лишь в 15—20% лет, т. е. только 15—20 раз из 100 лет возможны случаи, когда в паровом слое снижаются запасы влаги к концу вегетационного периода.

Колебание урожаев пшеницы на сортоучастках за последние десять лет подтверждает вывод о повторяемости эффективного действия парового предшественника как влагонако-пнтеля. На Абаиском ГСУ в 7 лет из 10 (1972, 1974, 1975, 1976, 1977, 1978, 1979 гг.) урожаи по чистому пару были выше, чем по зерновому предшественнику на 8—20 ц/га н толь-, ко 2 года (1970, 1973) урожаи по пару были ниже, чем по зерновому предшественнику. Следовательно, влагопакопительная • роль паров в лесостепной зоне вполне очевидна. г

Влияние рельефа на микроклимат сельскохозяйственных полей

Характеристика влаго- и теплообеспеченности растений составляется но данным гидрометеорологических станций, каждая из которых обслуживает большую прилегающую территорию, в то время как микроклимат с.-х. полей в отдельных случаях значительно отличается от данных метеорологической площадки вследствие особенностей подстилающей поверхности и под влиянием самой растительности на микроклимат приземного слоя воздуха.

В исследовании микроклимата с.-х. полей (учхоз «Миндер-линское» и колхоз «Борец») было установлено, что при угле наклона около 5° разница в минимальных температурах плато и низины в ясную погоду достигала 2,0° на склоне длиной 85 м и 1,2° при длине склона 50 м. С увеличением угла наклона до 8,5° разница минимальных температур на плато и в низине в отдельные дни достигала 4,0—5,5°. Разница в максимальных температурах воздуха у поверхности почвы между плато,' участками склона и низиной составляла 1,5—4°,

Средняя суточная температура воздуха на пологих склонах уменьшалась с понижением рельефа, поэтому разница в сумме положительных температур между плато и низиной составила в 1973 г. 7—8% общей суммы положительных температур, накопленных завесь вегетационный период, а в 1974 г.— 3,3%.

На пологих склонах запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы значительно изменялись в зависимости от местоположения на склоне, его экспозиции и периода развития растений. На середине северного и южного склонов разница .в запасах продуктивной влаги метрового слоя достигала 20— 35 мм.

Самая высокая влажность почвы отмечена в низине в первую половину вегетационного периода. На склонах с большим водосбором (1973 г.) в фазу кущения в низине у южного склона в метровом слое влаги было на 37 мм больше, чем на плато. На северном склоне эта разница достигала 84 мм. В период трубкования в 1974 г. в низине продуктивной влаги в метровом слое было на 120—130 мм больше, чем на плато. К концу вегетации эти различия уменьшились.

Влияние микроклимата на формирование элементов продуктивности посева

Микроклиматические особенности, обусловленные рельефом поля, оказывают действие на развитие и урожай растений. На пологих склонах наблюдалась существенная разница в показателях состояния н продуктивности растений (табл. 3).

\

............Таблица 3

Элементы продуктивности'и высота яровой пшеницы сорта Скала на разных участках микрорельефа,-1974 год

•Место положение,. участка Высота растений в-фазу (см) Кустн*. стоеть . к' « ^ ч о , а. и »і о к 3 3 3 -г SJ't" 10 = S о а и л S = У Г? і, о £ 4J о Я" о * CJ 3" ^ о g ^ — р. (9, _ *S J Ш

3-го листа . ta ■ а = . 2 с 5 41 § а продуктивная rt , ■■а - - «>■ о

Плато-перед *

. ГОЮЗ склоном 13,7, 33,1 0,97, 1,04 . 5'2 7,1 31,9 10,3

ЮЮЗ склон. ,

середина 14,5 28,3 0,79 1,02 '5,8 8,6 34,1 11,4

Низина 19,0 63,4 \ 1.03 1,05 11.4 21,0 36,0 ■45.9

ССВ склон,

середина ^ 17.3 44,1 - 0,83 1,02 ' 8.У 10,7 33,9 (7,5

Плато перед

ССВ склоном 15,2; 06,0 0.94 '1,03 ' -5.9 8,5 '33,0 13,7

■ . ■■ НСР«=3,46

Высота растений* пшеницы изменялась по элементам рельефа в соответствии с условиями влагообеспеченности. На склонах .северных направлений и особенно в низнне растения лучше обеспечены влагой, поэтому выше; чем на других формах рельефа.

Интенсивность кущения пшеницы также связана с влажностью почвы. В опытах 1974 г.'было установлено, что на плато и юго-западном склоне вследствие пересыхания верхнего слоя почвы кущение растений задерживалось. Массовое кущение наступило лишь после выпадения осадков (на 20— 30 дней позже обычных сроков), в то время как в низине и средней части северо-северо-восточного склона кущение проходило в обычные сроки (до 20 июня), что обеспечило увеличение продуктивной кустистости при одинаковой общей кустистости. Наименьшая" продуктивная кустистость отмечалась у растений на средней части юго-юго-западного склона, что соответствует,самой'низкой'влажности почвы как в пахотном, так и в метровом 'слоях. Озерненность колоса наибольшая у растений на низинном участке, что подтверждает существование зависимости числа колосков и зерен в колосе от запасов продуктивной влаги и температуры воздуха'(Куперман Ф. М., Чирков Ю. П., 1970).* " ' - ' ' '

Микроклимат оказал заметное влияние на урожай, В пределах одного производственного посева в 1974 г. урожай культуры на плато перед южным-склоном по сравнению с низиной был ниже на.35,6 ц/га.1 . . .....

Наши исследования микроклиматических особенностей полей позволили рекомендовать схему размещения -семенных участков яровой пшеницы в колхозе «Новые всходы» Саянского района, пахотные земли которого представлены участками с изрезанным рельефом. ■

* Различия теплового режима поля яровой пшеницы : и метеорологической площадки . . , -

Для выявления разницы температур на посепе н ¿'психрометрической будке рассчитаны уравнения регрессионной связи средней суточной и минимальной температуры воздуха на посеве и в будке. Средняя суточная температура воздуха на поверхности посева выше, чем на высоте 2 м. В сухой и, как правило, теплый'год посев нзрежен, растения низкорослые со слабо развитой надземной частью, вследствие чего прогревание верхних слоев.почвы происходит интенсивнее, чем при оптимальном увлажнении. Поэтому различия между средними суточны'м и»' температурам и на посеве и в будке выше, чем в увлажненные годы. Мы рекомендуем при характеристике теплообеспеченности яровой пшеницы в лесостепной зоне Красноярского края и для расчета сроков наступления основных фаз развития в засушливые годы в дни-без осадков и с нижней' облачностью менее 7 баллов вводить поправку, равную 1,0°, к значениям средней суточной температуры воздуха, рассчитанной по данным метеорологических станций. Во влажные годы эта поправка невелика (»'пределах ошибки).

Минимальная температура воздуха в ясную тихую погоду на посеве независимо от степени увлажнения почвы ниже в среднем на 2°, чем в психрометрической будке, что важно при учете «скрытых» заморозков,

, Показатели развития м формирования продуктивности растений

При оценке агрометеорологических условий в целях прогнозирования урожая необходимо учитывать также показатели ■состояния посевов, которые отражают действие сложившихся метеорологических условий и, в известной степени, определяют дальнейшее формирование урожая. Одним из таких показателей является площадь листовой поверхности посева, одна

■ из составляющих его фотосннтетнческого потенциала.

Для быстрого определения площади листовой поверхности

■ мы рассчитали коэффициенты пропорциональности, позволяющие установить плошадь листьев путем измерения их длины и ширины. Для пшеницы сорта Скала коэффициент пропор-

■ циональиости, связывающий фактическую площадь листовой -поверхности с расчетной; равен 0,72. Для.сорта. Веснянка в

. и

фазу кущения коэффициент составляет 0,81; в колошение-цветение 0,74. : *

Площадь листовой поверхности можно гоиределить по высоте растений. В зависимости от периода развития, сорта и увлажнения коэффициенты корреляции изменяются от 0,65 до 0,83, что свидетельствует о. существовании довольно тесной связи площади листовой поверхности с высотой яровой пшеницы и обосновывает использование высоты как показателя состояния растений. Уравнения регрессии (табл. 4) можно .применять для определения площади листьев.

'' Таблица 4

Связь ллошади листьев (у, см1) с высотой растений пшеницы сорта Скала (х/ см) по периодам, развитии и условиям увлажнения

Период ■'развития Условия увлажнения Уравнение регрессии т Коэффи- , ЦП СНГ корреляции ^ о = У с.= Л 5 2 1Г О Г? « . ■ и и 2 О 3 п К О —

Куще ии е— Влажный ... V *

выход в год

трубку (1975) • у-1,99х—2.63' 1 0,66±0,10 55 10.50

Колоше- Сухой

* ние—цве- год

. тенне (1974) у - 0.54 к—7,7й 0,65 ±0,10' 64 4.59

Влажный „

год

(1975)' ' у=0.47х-0.62 0,732:0,09 64 4,40

В качестве показателя состояния пшеницы можно использовать длину отдельных частей стебля.

Установленная регрессионная зависимость позволила определить, что при существующей в крае агротехнике пшеницы сорта Скала длина стебля до последнего узла, равная 30 см и ниже, свидетельствует о формировании малого количества продуктивных колосков в колосе (5 и меньше); в то время как •длина стебля в 50 см и более указывает, на развитие 10 и боль-, ше продуктивных колосков, что способствует получению повы-■ шейного урожая. Высота вынесения-, колоса в 20 см и ниже 'характеризует плохую' озерненность.колоса (14 и меньше зе-. рен в колосе). Озерненность в 30 и более зерен отмечалась при высоте вынесения колоса не ниже 35 см. Сумма эффектив-■пых температур выше 5°,. за каждый межлистовой период яровой пшеницы в полевом-опыте со сроками посева в год достаточного увлажнения (1975) составляла в среднем 46°, а за • период от появления последнего листа до колошения в среднем 110°. В засушливых условиях (1974) эти суммы темпера-:.тур увеличились в первом, случае до 50°, во втором — до 154°.

Полученные суммы температур могут быть использованы для расчета даты появления очередных листьев и соответственно установления этапа органогенеза с целью контроля за состоянием развития растений.

Уточнение расчета сроков наступления восковой спелости яровой пшеницы

В условиях Сибири важно знать продолжительность периода колошенне—восковая спелость яровых зерновых культур в связи с коротким летним периодом и часто повторяющимися неблагоприятными условиями во время уборки.

При прогнозировании сроков созревания яровой пшеницы используются суммы эффективных температур (490° для среднеспелых сортов), предложенные Шнголевым Л. А. (1957). Аналнзируя теплообеспеченность периода колошение—восковая спелость по данным пяти Госсортоучастков, мы получили большие колебания сумм эффективных температур за. исследуемый период развития (от 335 до 621"). Расчет сумм температур по вариантам опыта позволил сделать вывод о том, что с учетом поправок на микроклиматические особенности посева и балластные температуры можно использовать константы Шнголева для прогнозирования сроков созревания яровой пшеницы сорта Скала. Действие балластных температур может быть исключено при расчете продолжительности периода колошенне—восковая спелость («) по формуле:

О—5)—(1—19) '

где (/—5) — средняя суточная эффективная температура выше 5°, (/—19)—средняя суточная балластная температура, превышающая 19°. •

Прогнозирование урожая яровой пшеницы . в Красноярском крае

Используя рассчитанные в настоящей работе количественные зависимости продуктивности яровой пшеницы от агрометеорологических факторов, мы составили прогностическое уравнение, положенное в основу методики предвычисления урожая пшеницы с заблаговременностью 30—15 дней. Уравнение имеет вид:

#=0,133*+0,12+2,6,

где у — урожайность, ц/га; х—расходы влаги пахотного слоя почвы за период всходы—колошение, мм; г—высота растения в фазе колошение, см; Коэффициент множественной кор-

13

реляций равен . 0,84±0,05, ошибка .уравнения составляет 2,6 ц/га, уравнение применимо' при' я, 30-7-120 мм; 2. 30~. •4-100 см, у 9-=-27,ц/га. ,, . .."

Используя информацию о расходах; влаги и высоте пшени-, цы в фазу колошения, можно приближенно оценивать ожидаемую продуктивность яровой пшеницы на?территории отдельных хозяйств в лесостепи Красноярского края.

. ' : *' Выводы' 1

1. В лесостепной зоне. Красноярского.края урожай яровой пшеницы находится в зависимости, от, агрометеорологических условий, что подтверждается аналогичными отклонениями от линии тренда районных урожаев и аномалиями сумм осадков за вегетационный период — одного нз основных показателей влагообеспеченности яровой пшеницы в данной зоне.

2. Термические условия лесостепи в 75—96% лет обеспечивают полное вызревание районированных сортов яровой пшеницы. ; •

< Формы рельефа обусловливают,, существенные микроклиматические различия в течение вегетационного периода, на что следует обращать внимание • при оценке,заморозкоопасности участка. * ч / . . ■;,

• 3. При характеристике- теплообеспеченности пшеницы,в лесостепи Красноярского края и для расчета сроков наступления фаз развития в засушливые годы в дни бед осадков.с нижней облачностью менее 7 баллов следует вводить поправку, равную 1,0°, к значениям средней суточной температуры воздуха, рассчитанной по1 данным;..'метеорологических станций;

4. Показатели состояния растений (высота), а также элементы продуктивности (число колосков и зерен в колосе) изменяются в зависимости от микроклимата, что соответствует значительным колебаниям продуктивности*растений на участках с разным рельефом и должно' учитываться при размещении посевов в различных'формах! рельефа; ■" ■ •

' 5. Расходы влаги пахотного слоя почвы (*) за период -всходы—колошение и кущение—молочная спелость являются -наиболее, надежным показателем*влагообеспеченности яровой пшеницы, они в значительной мере влияют на формирование урожая (у). Уравнения регрессии СВЯЗИ; этих величин имеют •вид: , , .

у= —0,00095*г+0,38дг—2,9 (для периода всходы—колошение)

■ . * * ■ * *

у~ —0,00035л:2+0,22л:+2,9 (для периода кущение—молочная спелость) ,.-.:',:*-■ / • •

- 6. По значениям климатической обеспеченности расходов 14

влаги можно ориентировочно рассчитать процент лет с разкым уровнем урожая. Обеспеченность расходов влаги в 50% лет соответствует 85 мм для Ачинской и Южной лесостепи, 65 мм—для Красноярской и Капской. В 80% лет расходы составляют 60 и 40 мм. Урожаи яровой пшеницы при агротехнике, принятой на Госсортоучастках, соответственно будут в 50% лет выше 22,5 и 18 ц/га, а в 80% лет не ниже 16,5 и 11, ц/га.

7. В лесостепной зоне Красноярского края чистый пар как предшественник яровой пшеницы в 65—80% лет накапливает влагу в почве в количествах, способствующих ".увеличению урожая.

, 8. Для условий лесостепи Красноярского края в качестве количественных показателей формирования урожая яровой пшеницы (у) могут быть использованы расходы влаги пахотного слоя почвы за период всходы—колошение (л) и высота растений в фазу колошения (г). Используя эти показатели, рассчитано уравнение, позволяющее приближенно предвычис-лять ожидаемый урожай яровой пшеницы с заблаговремен-ностью 30—45 дней.

(¿=■0,133 х-гОД г+2,6.

. 9. По термическим условиям период с 16 по 26 мая является в большинстве лет оптимальным сроком посева для среднеспелых сортов яровой пшеницы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В лесостепной зоне Красноярского края оценку условий влагообеснеченности яровой пшеницы целесообразно проводить по расходам влаги пахотного слоя почвы за период всходы—колошение. Нормы орошения для получения заданного урожая яровой пшеницы можно рассчитывать но средним многолетним расходам влаги с учетом запасов влаги в фазу всходов н ожидаемых сумм осадков за период всходы—колошение или с учетом расходов влаги, обеспеченных в 90% лет.

Из-за повышенной заморозкоопасности низинных замкнутых участков на них нельзя размещать семенные посевы пшеницы.

Начинать сеять среднеспелые сорта пшеницы можно на 7—14-й день после даты устойчивого перехода температуры воздуха через 5°.

.. Прогноз урожая пшеницы сорта Скала в.фазу колошения можно проводить в отдельном хозяйстве по расходам влаги пахотного слоя почвы за период всходы—колошенне'н высоте растений в фазу колошения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Чирков Ю. И/, Зубаилова Г. И. Влияние микроклимата Поля на продуктивность яровой пшеницы. Доклады ТСХА, М., 1976, вып. 219, с. 43—48; ...

2. Чирков Ю. И;, Зубаилова Г. И. Особенность теплового режима поля яровой пшеницы. Доклады ТСХА, М., 1976, вып. 224, с. 55—60:

■ 3: Зубаилова Г. И. Теплообеспеченность яровой пшеницы, высеянной во второй половине мая: в лесостепи Красноярского края, Красноярск, ЦНТИ, 1977, 2 с.. ** "4. Зубаилова Г. И. Метод прогноза урожая яровой пшеницы в-лесостепи Красноярского края, Красноярск, ЦНТИ, 1977,2 с.

5. Чирков Ю. И., Зубаилова Г. И. Оценка влагообеспечен-ности яровой пшеницы в лесостепной зоне Красноярского края. В сб. Рациональное использование н увеличение растительных ресурсов в Восточной Сибири, Иркутск, ИСХИ, 1978, с. 145—151.

6. Зубаилова Г. И. Методика расчета оросительных норм для яровой пшеницы в условиях Красноярского края. В сб. Научные основы интенсификации земледелия и пути повышения плодородия почв и урожайности с.-х. культур Восточной Сибири, Иркутск, ИСХИ, 1979 с. 102—105. .; "

:Л-100940 25/П—82 г. .Объем 1 п. л.

Тираж 100

Заказ 47.

Типография Московской с.-х. академии им. К. А, Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44