Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯЧМЕНЯ И ОВСА В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство
Автореферат диссертации по теме "ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯЧМЕНЯ И ОВСА В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА"
¿¡--¿им
На правах рукописи
АБАИМОВ Виктор Федорович
ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯЧМЕНЯ И ОВСА В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА
Специальность 06.01.09. - Растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Оренбург - 2003
Работа выполнена в Оренбургском государственном аграрном университете.
Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук, профессор
A.А.Громов
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук Н.П.Часовскнх,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор
B.Г.Васин»
доктор сельскохозяйственных наук Р.Х.Абдрашитов
Ведущая организация: Поволжский НИИСиС
Защита состоится «10 октября » 2003 г. в 11® часов на заседании диссертационного совета Д. 220,051.04 при Оренбургском государственном аграрном университете по адресу; 460795 ГСП, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного аграрного университета.
Автореферат разослан « 09-» 2003 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
дАХромов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Центральной проблемой в растениеводстве Южно-Уральской пр иродно-эко комической зоны остается рост производства высококачественного продовольственного и фуражного зерна. Оренбургская область наряду с областями Среднего Поволжья, Кубанью, Алтайским краем остается одним из основных регионов, где производится товарное зерно с высокими показателями его химического состава и технологических качеств.
Потребность в фуражном зерне в регионе удовлетворяется не в полной мере, что сдерживает развитие животноводства. Увеличение валовых сборов зерна, как показал проведенный всесторонний анализ этого вопроса, возможно в современных условиях только за счет оптимизации продукционного процесса, использования высокопродуктивных сортов, строгого соблюдения параметров технологических процессов возделывания культур.
Ячмень и овес среди зерновых культур по уровню урожайности уступают только озимым. Потенциальные возможности их велики. Любое улучшение среды обитания этих культур приводит к значительному росту урожайности. Однако в степи Южного Урала урожайность ячменя и овса обычно составляет 1,2-1,5 т/га. Это объясняется упрощенчеством в технологии возделывания культур, плохо налаженным семеноводством, низким уровнем минерального питания, высокой степенью засоренности посевов ячменя и овса как культур, замыкающих севообороты.
Получение высоких урожаев ячменя и овса высокого качества с минимальными затратами средств и труда возможно лишь при строгом соблюдении технологических процессов, знаний особенностей биологии культур, максимальном использовании конкретно складывающихся условий среды.
Ячмень и овес в зерновом производстве зоны являются культурами второго плана, в связи с чем многие вопросы технологии их возделывания требовали доработки и уточнения. Это касалось предшественников, сроков и способов посева, норм высева, видов и норм удобрений, возможности получения в зоне запланированного урожая с учетом имеющихся ресурсов. Не были изучены вопросы влагообеспеченности и водопотребления,фотосинте-тической деятельности культур, особенностей минерального питания, динамики формирования высокопродуктивных ценозов, влияния на пищевой режим почв и их плодородие через корневые и пожнивные остатки.
В этой связи разработка научных основ формирования высокопродуктивных агрофитоценозов зерновых фуражных культур с учетом оптимизации их параметров с целью повышения урожайности и валовых сборов зерна является актуальной для степной зоны Южного Урала.
Це.1ь и задачи исследований. Цель исследований — разработать адаптивную технологию возделывания ячменя и овса с учетом имеющихся почвенных, климатических и антропогенных ресурсов для получения максимально возможного уровня урожайности с высоким^чтоказателямихимиче-- -
! ' г "
! е.; ,---■- ■ ■ ■
.. АтЖЛМ
ского состава и технологических качеств зерна без нарушения среды обитания.
Задачи исследований:
- изучить закономерности роста и развития ячменя и овса в зависимости от технологических приемов возделывания; сроков, способов посева, норм высева, предшественников, доз и норм удобрений;
- выявить влияние основных агротехнических приемов на урожайность, технологические качества и химический состав растений и зерна;
- определить фотометрические показателя посевов заданной продуктивности и разработать динамические модели, описывающие формирование высокопродуктивных агрофитоценозов;
- изучить водопотребление ячменя и овса в зависимости от технологических приемов возделывания;
- исследовать и предложить производству систему мер по получению стабильных высоких урожаев;
- теоретически и экспериментально обосновать возможность получения запрограммированных урожаев культур на уровне 2-3 т зерна с 1 га с учетом имеющихся ресурсов;
- оценить роль зернофуражных культур в системе зернопаропропашно-го севооборота;
- дать экономическую и энергетическую оценку рекомендованным технологическим приемам производства зерна ячменя и овса.
Основные положения, выносимые на защиту:
- морфофизиологические аспекты деятельности растений в агроцено-зах, возможности и пути оптимизации формирования продуктивного стеблестоя и урожая высокого качества;
- продукционный процесс и особенности формирования элементов продуктивности посевов ячменя и овса в экологических условиях степи Южного Урала в зависимости от основных технологических приемов;
- особенности воздушного и корневого питания растений в посевах. Методика расчета максимально возможного уровня урожайности с учетом имеющихся ресурсов;
- обоснование параметров высокопродуктивных агрофитоценозов ячменя и овса;
- экономическая и энергетическая оценка вариантов технологии возделывания фуражных культур.
Научная новизна:
- впервые для зоны степи Южного Урала изучено и установлено влияние предшественников и технологических приемов на урожай, химический состав и кормовую ценность зерна ячменя и овса;
- выявлены закономерности морфофизиологическогэ роста и развития ячменя и овса, формирования и динамики процессов фотосинтетической деятельности посевов в зависимости от технологических приемов возделывания;
- установлены закономерности формирования урожая и качества зерна при воздушном и корневом питании растений;
- исследован метод подзимних посевов ячменя и овса для получения физически здорового и биологически полноценного семенного зерна;
* теоретически обоснованы и установлены экспериментально оптимальные сроки, способы посева, нормы высева семян ячменя и овса применительно к природно-климатическим зонам региона;
- определены максимально возможные уровни урожайности по приходу ФАР, в лагообеспеченно сти, запасам доступных форм питательных веществ в почве;
- установлена и научно обоснована возможность применения для зоны Южного Урала метода планирования урожайности зерновых культур с учётом природных, организационных и экономических факторов;
- впервые для зоны найдены коэффициенты водопотреблення, использования питательных веществ ячменем и овсом из почвы и удобрений;
- определены нормы и дозы припосевного и основного удобрений, прослежено влияние последействия органических и минеральных удобрений на величину урожая и качество зерна фуражных культур;
- разработаны формулы расчета урожайности и норм внесения удобрений применительно к интенсивной технологии возделывания зерновых культур;
- дана экономическая и энергетическая оценка основных технологических приемов возделывания ячменя и овса.
Практическая ценпость работы. Результаты исследований по адаптивной технологии возделывания ячменя и овса нашли широкое применение в работе АПК степной зоны Южного Урала. Производству были рекомендованы сроки, способы посева, нормы высева, дозы и нормы припосевного и основного удобрений, предложены варианты использования предшественников, разработана и внедрена технология получения запланированных урожаев, разработаны модели продукционного процесса. Рекомендации автора приняты научно-техническим Советом департамента сельского хозяйства Оренбургской области и широко используются при составлении технологических карт в хозяйствах области. Проведенные исследования и внедрение их результатов в производство дали возможность дополнительно получать ежегодно до 150-200 тыс. тонн товарного зерна.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований вошли составной частью в «Систему ведения сельского хозяйства Оренбургской области» (1967, 1981, 1986), «Систему земледелия в Оренбургской области» (1983), «Справочник агронома» (1989). В конце 80-х- первой половине 90-х годов автор участвовал в разработке и авторском надзоре за «Системой земледелия и землеустройства» большого числа хозяйств ряда районов Оренбургской области. Результаты исследований используются в учебном процессе Оренбургского аграрного университета при чтении лекций, проведении лабораторно-практических занятий, при планировании и проведении сельскохозяйственных работ в зерновом производстве области.
Апробации работы. Основные положения и выводы диссертации докладывались и обсуждались на зональных и Всероссийских конференциях в гг. Казани (1983, 1986), Йошкар-Оле (1985), Москве (ТСХА, 1987), Иваново (1988), Балашихе (1990), региональном совещании (Урал и Сибирь) участников географической сети опытов с удобрениями (1987) в г. Новосибирске, межвузовских конференциях в гг. Уральске, Актюбинске (1985, 1986), ежегодных конференциях Оренбургского аграрного университета (1966-2003), научно-производственных конференциях НПО «Южный Урал» (1980-1994), областных, районных совещаниях и семинарах, публиковались в местных, региональных, общесоюзных и российских изданиях.
Публикации в печати. Всего опубликовано 80 работ, в т.ч. 53 по теме диссертации в центральных журналах «Селекция и семеноводство», «Зерновые культуры», «Земледелие», «Агрохимия», «Химия в сельском хозяйстве», «Плодородие», зональном журнале «Уральские Нивы», в трудах Всесоюзных и Всероссийских конференций по программированию урожайности сельскохозяйственных культур, научных трудах институтов (Саратовского, Пермского, Ульяновского, Уральского, Оренбургского), отчетах ВНТИЦ (1980, 1985, 1994, 2001), тематических сборниках по сельскохозяйственной тематике (Оренбург, Челябинск), «Справочнике агронома», информационных листках.
Исследования по теме диссертации проводились по целевым проблемам 0.51.03 «Зерновые культуры», 0.51.04.02 и ОЦ.О.32 в ряду комплексных тем под номерами госрегистрации № 68027547, Ла 811036070, № 01860081, №01910006987.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 376 страницах компьютерного текста и содержит введение, 9 глав, выводы и предложения производству. В работе содержится 135 таблиц и 26 приложений. Список литературы включает 701 источник, в том числе 38 на иностранных языках.
1. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, МЕТОДИКА НАБЛЮДЕНИЙ И ИССЛЕДОВАНИЙ, СХЕМЫ ОПЫТОВ
1.1. Природно-климатические условия
Территориально степная зона Южного Урала расположена в Заволжской и Казахстанской провинциях, которые охватывают 80% Оренбургской, половину Челябинской и 10% Курганской областей с общим земельным фондом около 10 млн. га.
Климат большей части зоны резко континентальный с холодной зимой, жарким суховейным летом, коротким весенним периодом, недостаточным атмосферным увлажнением и большим дефицитом влаги вегетационных периодов. За вегетацию зерновых культур сумма среднесуточных температур выше 5°С составляет 2400-3000°, выше 10 С-2100-2700°.
Лесостепная зона с тучными черноземами занимает в Оренбургской области 13,5 % общей площади, степная с обыкновенными черноземами -20,5 %, засушливо-степная с черноземами южными - 41% и темно-каштановыми почвами - 20,5 %_ В области по гидротермическому коэффициенту выделены три агроклиматических района: первый - незначительно засушливый (ГТК — 0,8-1,1), второй засушливый (ГТК - 0,6-0,8) и третий -очень засушливый (ГТК —менее 0,6).
Метеорологические условия в годы проведения исследований были различными. Самыми засушливыми были 1965, 1967, 1972, 1975, 1977, 1986, 1988, 1998 гг. с дефицитом осадков за вегетационный период от 60 до 75 %, а в 1967,1975, 1977 гг., кроме незначительного количества осадков в метровом сдое почвы к началу полевых работ, запасы продуктивной влаги были на уровне 20-30 мм, т.е. влага была только в пахотном слое почвы.
В центральной зоне области около 40 % лет по уровню влагообеспе-ченности были относительно благоприятными для возделывания ранних зерновых культур. ГТК 1968, 1969, 1970, 1974, 1976, 1983, 1990, 1994, 2000 гг, был на уровне 0,78-1,10. В эти годы запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы были на уровне 140-160 мм, кроме того, запас влаги в почве поддерживался выпадавшими за вегетацию 130-140 мм осадками.
Частым явлением в зоне бывает засуха. Из 10 лет она повторяется в течение 5-6 лет. Засуха может проявляться в конце апреля и первой-второй декадах мая, в июне. Вероятность засухи августа и сентября достигает 52-54*&. Суховейных дней за вегетацию насчитывается до 30-40.
Очень важным периодом по влагообеспеченности и количеству осадков для овса и особенно ячменя является июнь, особенно его первая половина. Коэффициенты корреляции между урожайностью культур и осадками этого периода составляют, соответственно, г =0,923 ± 0,104иг = 0,878 ± 0,126.
Южная и восточная зоны области характеризуются худщей на 25-30 % влагообеспеченностью и более высокими термическими показателями периода вегетации ранних зерновых культур (£ 1° > 10° С достигает значений 2500-2700° С).
Приход ФАР в зависимости от зоны области колеблется от 1005 МДж/м (северная зона) до 1172 МДж/м2 (южная зона). В центральной зоне области приход ФАР за вегетацию был на уровне 1110 МДж/м2.
В зависимости от места проведения исследований опыты закладывались на черноземе обыкновенном, южном среднемощном тяжелосуглинистым и темно-каштановой почве. Содержание гумуса в почве колебалось от 2,8 % (темно-каштановые почвы) до 5,4 % на черноземах обыкновенных. Черноземы южные содержали гумуса от 4,1 до 4,5 % в пахотном слое почвы. Величина рН почвенного раствора была в пределах 6,8-7,9.
Азота больше содержалось в высокогумусовых почвах, калия - в темно-каштановых, Среднее содержание доступного фосфора было на момент посева на уровне 1,9-2,5 мг/100 г почвы, что можно оценить как недостаточное.
Общие запасы усваиваемых растениями азота и фосфора в различных типах почв сравнительно невелики и колеблются в пределах 4,5-8,0 т, а запасы доступного калия достигают 60-140 т на 1 га, что можно считать как достаточно высокие, не лимитирующие урожайность культур.
Почвы опытных участков можно оценить как типичные для основных природно-климатических условий степной зоны Южного Урала.
1.2. Методика исследований и схемы опытов
Программа исследований предусматривала изучение особенностей формирования высокопродуктивных агрофитоценозов ячменя и овса в зависимости от условий среды на фоне различных предшественников, сроков и способов посева, норм высева культур, видов и уровней минерального питания и обоснования научной концепции для создания моделей параметров продукционного процесса.
Полевые, лабораторные одно-, двух-, многофакторные опыты проводились в стационаре учебно-опытного хозяйства ОГАУ, базовых хозяйствах различных природных зон Оренбургской области в 1965-2002 гг. по единой методике.
В исследованиях были заняты районированные в разные годы сорта: ячменя - Прекоциус 143, Кинельский 5, Донецкий 4 и 8, Оренбургский 11 и 16; овес-Победа, Советский, Льговский 1026, Скакун.
За 1965-2002 гг. изучались восемь блоков опытов:
1. В стационаре в 1966-1970 и 1976-1982 гт. проводились исследования по выявлению влияния предшественников на продукционные процессы ячменя и овса, В качестве предшественников использовались: пар черный, кукуруза, яровая пшеница, ячмень и овес, горох на семена. Учетная площадь делянки 100 м2, повторность трехкратная. Размещение вариантов систематическое.
2. В 1965-1984 гг. в западной, центральной, южной и восточной зонах области изучалось влияние сроков посева в одно- двухфакторных опытах (срок посева и удобрения) на параметры продукционного процесса с учетом экологических факторов среды, величины и качества урожая зерна. Первый срок посева проводили при наступлении физической спелости почвы, второй - при биологической спелости, третий - через 7 дней от второго. Повторность трех-четырехкратная, учетная площадь делянки -100 м2.
3. Способы посева и нормы высева культур изучались в опытах 1965-1978 гг. по схеме: для ячменя - 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5, овса — 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 млн. всхожих зерен на 1 га (фактор В) при сплошном и перекрестном способах посева (фактор А) в трех- четырехкратной повторности. Размещение вариантов рендомизированное в двухярусных блоках. Учетная площадь делянок 50 м2.
4. В опытах 1971-1974 гг. изучались дозы фосфора при припосевном внесении от 5 до 20 кг д.в. на 1 га. Удобрения вносились одновременно с посевом зернотуковыми сеялками. Размещение делянок систематическое двухъярусное блоками. Повтори ость трех- четырехкратная. Учетная площадь делянок 50 м\
5. В 1976-1979 гг. изучено влияние припосевного внесения различных видов удобрений и их сочетаний на продукционный процесс ячменя и овса в семивариантной схеме (контроль (без удобрений), Р10, Pis, PioN-». PuNjo, P10N20K30) при трех- четырехкратной повторности. Удобрения вносились локально-ленточным способом при посеве на глубину заделки семян. Размещение вариантов рендомизированное. Учетная площадь делянки 50 м2.
6. В периоде 1980 по 1984 гг. изучалось комплексное влияние на продукционный процесс, урожай и качество зерна способов обработки почвы, удобрений и сроков посева в семипольном зернопаропропашном севообороте по схеме: А - способ обработки почвы (отвальная, плоскорезная); В - удобрения (контрольный вариант без удобрений, навоз 40 т/га и N^PftoKjo, внесенные под пар) и три срока посева. Учетная площадь делянки 60 м2, повторность - трехкратная, размещение вариантов систематическое в два яруса, со смещением вариантов.
7. 1980-1990 гг. были посвящены разработке метода программирования урожайности зерновых культур применительно к природно-климатическим зонам Оренбургской области с учетом имеющихся ресурсов. В схемы опытов, кроме контрольного варианта без удобрений, включались: рекомендуемые нормы удобрений и 3-4 варианта расчетных норм на различный уровень урожайности. Размещение вариантов рендомизированное, повторность трехкратная. Учетная площадь делянок 50 м:.
8. В период с 1986 по 2002 годы в составе кафедральной темы в семипольном зернопаропропашном севообороте прослеживался мониторинг плодородия почвы и давалась энергетическая оценка технологи« и культур севооборота при использовании расчетных фонов питания на планируемый урожай на южном черноземе центральной зоны Оренбургской области.
Производственная проверка и внедрение результатов исследований стационара проводились в целом ряде хозяйств различных природных зон Оренбургской области на площади пашни около 1800 тыс. га более чем в 300 севооборотов.
Основная, предпосевная обработки почвы, меры ухода за посевами были традиционными для сложившейся технологии возделывания культур степной зоны Южного Урала.
Химические анализы почвы и растений выполнены в агрохимцентре «Оренбургский» и лаборатории массовых анализов ВНИИММС.
Гумус почвы определяли по Тюрину, общий азот — по Кьельдалю, валовой фосфор — по Лебедянцеву, гидролитическую кислотность - по Каппе-
ну, РН - потенциометрически на ионометре ЭВ-74, емкость поглощения оснований - по Бобко и Аскинази. Подвижные формы макроэлементов - N-N03 находили по Грандваль-Ляжу, легкогидролизуемый азот - по Корнфильду, подвижный фосфор (Р2О5) и обменный калий (КгО) - по Мачигину. В растительных образцах азот, фосфор и калий определяли в одной навеске после ее мокрого озоления по методу Троицкого в модификации Цинсвич и Куркаева с последующим анализом азота — по Кьельдалю, фосфора - фотоэлектроко-лориметрически, калия — фотометрическим методом.
Продуктивную влагу определяли весовым методом. Общие запасы влаги - методом водного баланса (С.А.Вериго, Л.А. Разумова, 1963, 1973). Фенологические наблюдения осуществлялись по методике Госсортсети (1961, 1971,1981).
Полевую всхожесть, густоту стояния, выживаемость растений учитывали на четырех постоянных площадках по 0,25 м2 по каждому варианту. Определение основных показателей фотосинтетической деятельности растений проводили по методике лаборатории фотосинтеза ИФР (А.А.Ничипорович и др. 1961,1969).
Структура урожая определялась по методике Госсортсети (1961, 1971,
1981).
Корневые и пожнивные остатки учитывали по Н.З.Станкову (1964),
Методом разности (В.В.Прокошев, 1970) определялась степень усвоения азота, фосфора и калия из различных видов удобрений.
Экономическая и энергетическая оценка приемов возделывания ячменя и овса по вариантам опытов проведена по конечному результату - урожаю, технологическим картам с использованием методик ВНИИЭСХ, В.В.Корниец и др. (1985), ВЛЛухменева и др. (1998).
Результаты опытов обрабатывались методами дисперсионного и регрессионного анализов по Б А. Доспехову (1965,1968,1979).
2. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОФИТОЦЕНОЗОВ ЗЕРНОФУРАЖНЫХ КУЛЬТУР В СТЕПИ ЮЖНОГО УРАЛА
2.1. Водопотребленне в посевах ячменя и овса
Основным предшественником под ячмень и овес в степной зоне Южного Урала в большинстве типов севооборотов является яровая пшеница. В качестве дополнительных могут быть кукуруза, зернобобовые, овес (ячмень), реже - пар (после пересева озимых).
Водный баланс предшественников в степной зоне Южного Урала складывается из остаточных запасов влаги и осенне-зимних осадков.
1. Запасы продуктивной влаги в зависимости от предшественника в слое 0-100 см, мм (ср. за 1966-1970 гг.)
Предшественники Осенний запас Запас на момент посева
Пар черный 102,0 164,4
Кукуруза на силос 25,3 147,2
Зернобобовые (горох) 28,7 142,7
Пшеница яровая 11,3 134,3
Ячмень 17,8 136,7
Осенне-зимние осадки не выравнивают запасов продуктивной влаги весной по различным предшественникам. Во все годы максимальный запас весенней влаги характерен для пара, минимальный — по зерновым предшественникам. Влияние предшественников на влагообеспеченность сказывается до конца вегетации, поскольку весенне-летние осадки нивелируют по влаго-запасам только пахотный слой почвы. Между весенними запасами влаги и влагозапасами вегетационного периода по предшественникам существует тесная положительная связь; для ячменя г = +■ 0,786 ± 0,195, для овса г = + 0,764 ± 0,208. При общем расходе влаги в 215-234 мм на образование 1 ц зерна в зависимости от предшественника затрачивается от 8,78 до 12,62 мм влаги, при минимуме по пару (8,78-9,67 мм) и максимуме (10,38-12,62 мм) -по зерновым предшественникам. Кукуруза и зернобобовые занимали промежуточное положение. Затраты влаги на формирование 1 ц зерна овса были на 10,7 % выше, чем ячменя.
Анализ влагозапасов выявил закономерность: в большинстве лет в степи Южного Урала запасы влаги уменьшаются от раннего к позднему сроку посева. Запас продуктивной влаги в пахотном слое почвы к моменту посева находится на уровне 25-40 мм, В метровом слое почвы содержание доступной влаги достигает 110-170 мм, и только в экстремальные годы (1967,1977, 1998) запас снижается до 30-50 мм.
На основе анализа многолетних наблюдений (1965-2000) по запасам продуктивной влаги в весенний период и последующего развития растений нами предложена градация уровней весенних влагозапасов: низкий - 70-100 мм, средний — 110-130 мм и высокий - 140 мм и более. Эта градация применима для обыкновенных южных черноземов и темно-каштановых почв Южно—Уральского региона. Она основана на группировке урожаев по классам урожайности: до 10 ц - низкий, до 20 ц - средний для хозяйств с высоким уровнем агротехники, но при ограниченном использовании удобрений, и 25 ц и выше - высокий урожай. Урожай до 10 ц был получен при влагозапасах 70-100 мм, до 20 ц — при 110-130 мм и 25 ц и выше - при 140-170 мм продуктивной влаги в слое 0-100 см.
За вегетацию сумма полезных осадков для ячменя и овса (исключая сток, испарение и осадки менее 5 мм) составляет 20-100 мм. Общий баланс влаги колеблется от 80 мм (1967) до 254-260 мм (1973, 1990, 1993, 1997,
2000). В 50 % лет к моменту уборки в почве не остается доступной растениям влаги, или остается не более 10-26 мм в метровом слое почвы.
Расход влаги на образование 1 ц зерна и соответствующее количество соломы в зависимости от условий увлажнения периода вегетации и срока посева подвержен значительным холебаниям. Овес затрачивает на образование 1 ц зерна в зависимости от срока посева на 7,3-15,5 % больше влаги, чем ячмень. Наиболее экономно влага как у ячменя, так и у овса расходуется на втором сроке посева (9,3-10,5 мм). В экстремальные по влагообеспеченностн годы (1965, 1967, 1977) расход возрастает до 22-31,6 мм. Общий расход влаги в степи Южного Урала при сплошном и перекрестном способах посева практически оказывается одинаковым, и к моменту уборки ячменя и овса в почве практически не остается доступной влаги. Водопотребление на 1 ц зерна при перекрестном способе посева ниже на 3,2-4,7 %, что объясняется лучшей структурой стеблестоя при перекрестном способе посева. Большее влияние на характер водопотребления оказывают нормы высева. Разница в потреблении влаги на 1 ц зерна в зависимости от нормы высева у ячменя по сравнению с контролем (оптимальная по урожайности норма высева) достигает 6,9-16,5 %, у овса - от 3,1 до 7,4%. Четко прослеживается увеличение расхода влаги на 1ц зерна как со снижением, так и с увеличением против оптимальной для культур нормы высева.
Использование минеральных и органических удобрений под ячмень и овес приводило к уменьшению расхода влаги на образование единицы продукции. Наиболее высокая отдача от удобрений характерна для благоприятных по уровню увлажнения лег, однако и в засушливые годы четко прослеживается более экономное расходование влаги на образование зерна на удобренных вариантах. Расход влаги на вариантах с применением предпосевного удобрения колебался у ячменя от 7,6-13,7, овса - 10,0-12,72 мм на контрольных вариантах до 6,6-9,21 и 9,0-9,78 мм на вариантах Рк№о и P|5Nio в зависимости от условий увлажнения вегетационных периодов лет исследований. На вариантах с полным минеральным удобрением на расчетных уровнях урожайности расход влаги по сравнению с вариантом без удобрений снижался по ячменю на 8,5-33 % в зависимости от планируемого уровня урожайности при затратах влаги на 1 ц зерна 10,6 мм (контроль) и 9,7-7,1 мм на вариантах с удобрениями под планируемый уровень урожайности.
2.2. Рост и развитие ячменя и овса
При появлении всходов ячмень развивает корни до 6-8 см, овес - от 8 до 12 см, через неделю длина зародышевых корней у ячменя достигала 27 см, овса — 29 см. В годы с малым весенним запасом влаги в почве отмечен усиленный рост корней в глубину и очень слабое их ветвление. В годы с хорошим уровнем увлажнения почвы и пониженным температурным режимом глубина проникновения корней была меньше, но зато отмечено их большое ветвление. Конечная глубина проникновения корней в почву зависит от сте-
пени ее промачивания. Наименьшая - 32-55 см - характерна для лет с малым (50-100 мм) запасом продуктивной влаги (1965,1967,1975,1977,1982, 1998), максимальная - 165-180 см - отмечена в годы с большим (160-170 мм) запасом влаги в метровом слое почвы (1970, 1973, 1976, 1990, 1997). При запасах почвенной влаги на уровне 110-130 мм глубина проникновения корней обычно ограничивается увлажненным 80-90 сантиметровым слоем почвы.
Для ячменя и овса установлены четыре типа кущения: одноузловой на главном побеге; колеоптильный — со вторым дополнительным, придающим растениям высокую засухоустойчивость и стойкость к болезням и вредителям; многоузловой на главном побеге, возникающий в годы с пониженным температурным режимом и высокой влагообеспеченностью периода кущения, и четвертый, свойственный растениям при мелкой заделке семян. Анализ типов кущения показал доминирование первого - одноузлового - на главном побеге (92-96 %), остальные типы встречались реже (не более 4-8 %), Четко прослеживается связь между уровнем увлажнения слоя почвы 0-8 см и числом узловых корней. При наличии в этом слое 10-15 мм продуктивной влаги отмечено максимальное образование узловых корней. У овса узловые корни появляются уже на 4-5 сутки после появления всходов, у ячменя через 18-20 дней.
При малом (менее 10 мм) запасе продуктивной влаги в пахотном горизонте почвы у ячменя и овса узловые корни не возникают. Узел кущения в этом случае представляет утолщение стебля с зачатками узловых корней или же с полным их отсутствием. На таких растениях возможно образование 12-х побегов кущения, которые, как правило, к середине трубкования приостанавливали свой рост и отмирали. Формирование урожая зерна шло исключительно за счет главного, первичного побега. Урожай зерна посевов, растения которых развивались только на первичной корневой системе, обычно не превышал 0,7-1,0 т зерна с 1 га. В сухие годы количество узловых корней овса и ячменя не превышает 2-4, в годы с хорошей влагообеспеченностью (2540 мм) пахотного слоя растения ячменя имеют 12-18, овса - 10-14 узловых корней. Основная масса узловых корней (около 90 %) располагается в слое почвы 5-15 см и лишь в сухие годы смещается в слой 10—20 см.
Была установлена положительная связь между увлажнением почвы и глубиной проникновения корней, увлажнением почвы и массой корней (для ячменя г = +0,921 ± 0,022, г = + 0,793 + 0,130, для овса г =+ 0,946 ± 0,120 и г = + 0,810 ± 0,091).
В средние по влагообеспеченности годы (1966, 1969, 1971, 1978, 1989, 1992, 1994) растения ячменя в фазе кущения находились 14-18 дней, в сухие годы - 10-13 дней, в годы с высокой влагообеспеченностью почвы и пониженным температурным режимом (1970, 1973, 1976, 1983) длительность фазы кущения увеличивалась до 19-21 дня.
В фазу кущения ячмень в среднем содержал в растениях 16,7 и овес 16,9 % абсолютно сухого вещества с колебаниями, соответственно, от 14,8 до 17,9 и 15,9-17,8 %.
Общая и продуктивная кустистость ячменя и овса зависит как от уровня увлажнения почвы, так и от технологических приемов возделывания (табл. 2).
Общая кустистость ячменя в абсолютных цифрах выше кустистости овса на 0,29, продуктивная - на 0,21. Максимальные значения общей и продуктивной кустисгости культур характерны дня лет с высоким запасом влаги в почве, ранних сроков посева, пониженных норм высева и на удобренных фонах.
У районированных в степной зоне Южного Урала сортов ячменя фаза трубкования продолжается 24—32 дня. Длительность фазы определяется гтгд-ротермическими условиями периода. В засушливые годы она сокращается на 4-6 дней, во влажные годы увеличивается на 6-10 дней. У овса длительность фазы трубкования составляет 29-42 дня с тем же сроком удлинения или сокращения в зависимости от гидротермических условий прохождения фазы.
2. Кустистость ячменя и овса в зависимости от природных и агротехнических факторов (1965-1984 гг.)
Факторы Ячмень Овес
общая продуктивная общая продуктивная
Содержание влаги, мм в слое 0-100
см, в фазу кущения
70-90 1,26 1,04 1,12 1,00
91-110 1,58 1,29 1,28 1,25
111-130 1,88 1,60 1,46 1,22
131-150 1,96 1,68 1,59 1,29
Нормы высева, млн.шт./га
2,5 1,85 1,71 - -
3,0 1,70 1,46 1,45 1,24
3,5 1,55 1,37 1,29 1.17
4,0 1,44 1,25 1,22 1,12
4,5 1,28 1,09 1,16 1,07
5,0 - - 1,11 1,05
Сроки посева
1 срок 1,58 1,34 1,27 1,14
2 срок 1,49 1,31 1.19 1,09
3 срок 1,25 1,11 1,06 1,02
Без удобрений (фон Рю) НюРбо 1,49 1,68 1,27 1,40 1,23 1,37 1,11 1,21
Средняя высота главного стебля к концу фазы выхода в трубку у ячменя была 72,6 см, с колебаниями 41,2-98,2 см. Содержание сухого вещества в эту фазу в среднем у ячменя - 21,5-24,0 %, у овса - 20,9-23,6 %.
Колошение (выметывание) у ячменя наступает через 3 8—45 дней, у овса - через 43-48 дней, счЕпая от фазы полных всходов. Период от колошения (выметывания) до восковой спелости зерна у ячменя занимает 18-28 дней, у овса - 25-34 дня.
Продолжительность периода от всходов до восковой спелости, в зависимости от условий вегетационного периода, у ячменя составляет 64-92 дня, у овса - 87-97 дней, при средних показателях по районированным сортам в 78 и 92 дня. Величина колоса ячменя варьирует от 4-5 см в сухие годы до 8-9 см в благоприятные, метелки у овса, соответственно, 8-10 см и 20-22 см.
После опыления и оплодотворения начинается процесс зернообразова-ния, который в средние по гидротермическим условиям годы длится у ячменя 16-18 суток, у овса - 18-20 суток. В засушливые годы процесс зернообра-зования по культурам сокращается до 12-16 суток. Максимального веса зерновка достигает в конце восковой спелости. Поступление пластических веществ в зерновку ячменя прекращается при влажности последней в 28-29 %, овса — 29-31 % при амплитуде колебаний на уровне ± 8,0 %, что можно объяснить прекращением транспорта воды и пластических веществ по тканям растений на определенном уровне их влажности. На период налива, по нашим исследованиям, ячмень и овес затрачивают в сухие годы 20-25 дней, в годы благоприятные — 28-33 дня.
В фазу восковой спелости зерновки ячменя и овса начинают интенсивно терять влагу и, как правило, через 5-6 суток становятся твердыми с влажностью 12-14 %.
В годы с жестким гидротермическим режимом (1965, 1967, 1975, 1982, 1998) при средней влажности вегетативной части растений 26-30 % отмечено прекращение прироста сухого вещества зерна, и уже на 18-20 сутки после завязывания зерновки прекращался ее налив. В такие годы масса 1000 шт. зерен была минимальной (ячменя - 35,8-36,2, овса - 26,7-27,5 г), в то время как в благоприятные годы период налива шел 25-30 дней и масса зерна была на уровне, соответственно, 45,6-52,4 г и 28,5-32,0 г. Между массой 1000 шт. зерен и длительностью периода налива зерна существует четкая коррелятивная связь: для ячменя г = + 0,932 ± 0,08 и овса г = + 0,896 ± 0,024. Установлена прямая зависимость между длительностью периода зернообразования и урожайностью ячменя и овса, соответственно, г = + 0,644 ± 0,12 и г = + 0,792 ± 0,222.
Районированные в зоне сорта ячменя и овса относятся к группе среднеспелых, Ранний сев, быстрый темп накопления биомассы помогает среднеспелым сортам «уходить» от засухи. На этой основе строится система обработки почвы, позволяющая максимально накопить и сберечь продуктивную влагу осенне-зимнего периодов и влату осадков.
По Ф.М.Куперман (1955, 1973, 1977), Чиркову (1972), А.П.Федосееву (1970, 1979), у ячменя и овса после появления всходов каждый вновь образованный лист соответствует наступлению нового этапа органогенеза. Первый этап органогенеза, его длительность определяются температурными уело-
виями периода. При высоких среднесуточных температурах почвы прохождение этапа ускоряется. Для ячменя оптимальной температурой этого этапа будет 18-20 °С, для овса -12-160 С.
Второй этап органогенеза связан с усиленной дифференциацией конуса нарастания с возникновением зачаточного стебля и зачаточного соцветия. Он укладывается во временные рамки от фазы проростка до интенсивного кущения. На этом этапе возникают колеоптильные корни, определяется число узлов стебля, величина колоса и метелки. Оптимальной температурой для этого этапа будет 12-15 °С при достаточной влагообеспеченности почвы.
В фазу кущения протекает и третий этап органогенеза, в конце которого образуются зачаточные членики колоса и ветви метелки. Чем благоприятнее в этот период условия термовлагообеспеченности, тем крупнее формируется генеративная сфера ячменя и овса.
Четвертый этап совпадает с формированием у ячменя колосковых бугорков и ветвлением лопастей метелки овса. Следовательно, третий и четвертый этапы органогенеза, происходящие в конце фазы кущения, предопределяют величину соцветия и число в ней колосков, т.е. определяют продуктивность соцветий.
В условиях степи Южного Урала на пятом этапе органогенеза происходит дифференциация колоска с закладкой двух цветочных чешуй и цветковых бугорков - их у овса 5-7; у ячменя закладка цветочных бугорков идет на шестом этапе органогенеза. Шестой этап совпадает с образованием шестого листа и окончательным формированием и ростом репродуктивных органов цветка — тычинок, пестика и ростом третьего и четвертого междоузлий. Растения переходят в фазу трубкования.
На седьмом этапе органогенеза происходит формирование микроспор и зародышевого мешка в семяпочке, усиленный рост пятого и шестого междоузлий. Экстремальные условия термовлагообеспеченности на этом этапе приводят к гибели микроспор и зародышевого мешка. В этих условиях колосья ячменя имеют «рваный» вид: в колосе развивается не более 50-60 % зерен от общего числа колосков.
Восьмой этап связан с копошением (выметыванием). В годы с резким дефицитом влаги на седьмом-восьмом этапах органогенеза из-за малого линейного прироста последнего междоузлия у ячменя колос остается внутри листового влагалища, у овса, как правило, метелка оказывается вынесенной за пределы листа.
Девятый этап связан с цветением - оплодотворением. Цветение у ячменя продолжается 4-7 дней, у овса - 6-8 дней. У ячменя и овса в зависимости от условий этапа возможно открытое или закрытое цветение.
Десятый этап связан с формирование зерновки, продолжающейся 1011 дней. Зерновки в этот период содержат 66,8-70,5 % влаги. Самое крупное и тяжеловесное зерно у ячменя формируется в средней части колоса, у овса -на веточках низкого порядка.
Завершаются процессы накопления питательных веществ и созревание зерна на одиннадцатом - двенадцатом этапах органогенеза. Высокие температуры Х-ХП этапов органогенеза приводят к сокращению сроков их прохождения и, следовательно, к сокращению периода формирования зерновки и ее налива. На XII этапе происходит переход пластических веществ зерновки в запасные, зерновки обезвоживаются до 12-14
2.3. Оптимизация фотоеннтета ческой деятельности ячменя н овса в посевах
Приход ФАР в Оренбургской области за 1965-2000 гг. в зависимости от зоны был на уровне 10,05-11,72 ГДж на 1 га посева- В центральной зоне, где проводилась основная часть исследований, приход ФАР составил 11,095 ГДж на га. Важнейший показатель продукционного процесса - фотосинтетический потенциал (ФП) - в зависимости от условий роста и развития растений ячменя и овса за годы исследований колебался от 0,5 до 1,5 млн. м' х днУга,
Величина биологического, а также хозяйственного урожая определяется площадью листового аппарата, размеры которого зависят как от природных факторов, так и от технологических приемов возделывания кулыур. Величина площади листовой поверхности (ПЛП) (фаза колошения-выметывания) колеблется в широких пределах - у ячменя от 9,4 до 30,2, у овса - от 10,1 до 34, 6 тыс. м2/га. В динамике формирование ПЛП имеет вид одновершинной параболы. После колошения (выметывания) начинается резкое сокращение ПЛП и к моменту молочной спелости зерна в зависимости от условий периода вегетации сокращается в 1,5-1,8 раза, а в экстремальные по термовлагообеспеченности годы уменьшается у ячменя в 3,9 раза, овса — в 2,8 раза. Сокращение ПЛП идет как за счет отмирания нижних 3-4 ярусов листьев главного побега, так и за счет отмирания целиком побегов кущения.
Коэффициенты корреляции между ПЛП и ФП в зависимости от технологических приемов показывают на высокую степень тесноты связей: ячмень - г = 0,962 - 0,894, овес - г = 0,985 - 0,912.
Во все годы четко прослеживается закономерно более высокое накопление биомассы на посевах после пара и кукурузы, по сравнению с зерновыми предшественниками. В годы относительно благоприятные по влагообес-печенности овес накапливает на 10-15 % больше зеленой и абсолютно сухой биомассы по сравнению с ячменем.
Между урожаем сухой биомассы и зерна по всем предшественникам существует тесная корреляционная зависимость. Так же тесно величина урожая связана с фотосинтетическим потенциалом, накоплением энергии в урожае, коэффициентом использования ФАР.
Урожай Ячмень Овес
- максимальная площадь листьев г = + 0,824 - 0,941 г = + 0,925 - 0,968
- фотосинтетический потенциал г = + 0,954 - 0,982 г = + 0,956 - 0,984
- сухая биомасса г = +0,916 - 0,933 г = +0,978 - 0,990
- валовая энергия г = + 0,956 - 0,985 г =+ 0,967 - 0,985
- коэффициент использования ФАР г = + 0,912 - 0,962 г = +0,938-0,956
Все вышеназванные показатели фотосинтетической деятельности посевов были более высокими по паровому предшественнику и кукурузе, зерновые предшественники уступали им, горох занимал промежуточное положение. По выходу зерна на 1 ООО единиц ФП и продуктивностью посевов по предшественникам четкой зависимости не выявлено, коэффициенты корреляции имели средние значения: по ячменю - г = + 0,592 ± 0,325 при Кд = 0,35 и уравнении регрессии у= 1,378+ 0,316 х; для овса, соответственно, г = + 0,27 ± 0,464 при Кд = 0,07 и у = 0,966 + 0,358 х. За годы исследований преимущество пара и кукурузы перед зерновыми предшественниками выразилось прибавкой урожая ячменя в 0,54 т, овса - 0,71 т с га.
Коэффициент использования ФАР как у ячменя, так и у овса максимальным был у посевов второго срока. Разница в коэффициентах использования ФАР между вторым и первым сроком посева ячменя составила 14,5 %, между вторым и третьим 21,5 %; у овса, соответственно, 4,2 и 11,2 %. Минимальные значения показателей фотосинтеза были на позднем, третьем сроке посева.
Установлено, что ПЛП при перекрестном способе посева, несмотря на несколько меньшее (на 4-6,5 %) количество растений на единице площади, по сравнению со сплошным рядовым посевом к фазе колошения (выметывания) и в последующие фазы роста была на 3-5 % больше за счет более равномерного размещения растений в посевах и лучшего их индивидуального развития.
Площадь листовой поверхности закономерно увеличивается с возрастанием нормы высева, но до определенного предела. В фазу колошения ячменя при норме высева 3,0 млн. семян на 1 га ПЛП была 13,3, при 3,5 млн. -15,7, при 4,0 млн. - 16,4, при 4,5 млн. - 14,4 тыс. квадратных метров на 1 га. Максимальная ПЛП формировалась у ячменя при норме высева 4,0 млн. семян на 1 га в относительно благоприятные годы, в более сухие годы при норме высева 3,5 млн. у овса, соответственно, при 4,5 млн. и 4,0 млн. всхожих зерен на га.
Связь урожая при оптимальной норме высева с накоплением надземной массы средняя. Так, при сплошном рядовом способе посева коэффициент корреляции у ячменя равен г = + 0,736 ± 0,278 при Кд = 0,54, для овса — г = + 0,807 ± 0,223 при Кд = 0,65. Часто на конечный результат большое влияние оказывают метеофакторы, как это имеет место при наступлении засухи в момент налива зерна, когда приток органических веществ в зерно резко сокра-
щается, и формируется щуплое зерно. В острозасушливые годы преимущество по накоплению зеленой и абсолютно сухой биомассы остается за посевами с пониженными нормами высева. Это видно из результатов исследований 1976-1980 гг. (табл. 3).
3. Влияние условий увлажнения и норм высева на накопление абсолютно сухой биомассы ячменя (фаза молочной спелости) (ср. за 1976-1980 гг.)
Нормы высева, млн. шт. на 1 га Урожай, т/га Запасы продуктивной влаги, мм
благоприятные годы неблагоприятные годы благоприятные годы неблагоприятные годы
3,0 3,71 1,31 48,4 29,7
3,5 4,20 1,34 36,2 21,0
4,0 4,43 1,26 30,3 15,2
4,5 4,18 1,12 21,5 6,7
Примечание; 1976,1978,1979 гг. - благоприятные по условиям увлажнения; 1977,1980 гт. - неблагоприятные.
Засуха в этот период приводит к уменьшению величины урожая на 30, даже 50% от расчетной по величине биомассы. Эта связь по ячменю выражается коэффициентом корреляции г = 0,695 ± 0,137 при Кд = 0,48, по овсу - г = + 0,722 ± 0,051 при Кд = 0,52. Установлено, что на момент молочной спелости в метровом слое 30-50 мм продуктивной влаги для ячменя и 40-60 мм для овса возможно получение от 25-30 до 40 ц зерна с 1 га при перекрестном способе посева, где наиболее рационально используются запасы почвенной влаги. При перекрестном посеве основные показатели фотосинтетической работы посевов - среднесуточный прирост абсолютно сухой массы, аккумуляция энергии в урожае, процент использования ФАР, фотосинтетический потенциал — были на 8-10% выше, чем при сплошном рядовом посеве. При обоих способах посева с увеличением нормы высева у ячменя шло закономерное увеличение среднесуточного прироста сухой массы, накопления энергии в урожае, увеличивался коэффициент ФАР, а ЧПФ и продуктивность 1 тыс. ед. ЛФП снижалась; у овса ЧПФ увеличивалась, что объясняется неодинаковым темпом накопления сухого вещества и нарастанием фотосинтетического потенциала у ячменя и овса (табл. 4).
Между урожайностью и показателями фотосинтетического процесса при разных способах посева и нормах высева существуют тесные положительные связи: со среднесуточным приростом сухой биомассы для ячменя и овса, соответственно (г = 0,92 и г = 0,95), с аккумулированной в урожае энергией (г = 0,94 и г = 0,98), с процентом использования ФАР (г = 0,91 и г = 0,93) и фотосинтетическим потенциалом (г = 0,86 и г = 0,91).
"Из-за недостатка подвижного фосфора в южных карбонатных черноземах использование фосфора в качестве припосевного удобрения оказало су-
щественное влияние на величину накопления сухой биомассы как ячменя, так и овса. Прирост массы по сравнению с контрольным вариантом отмечен по всем дозам фосфора (Р5, Р10, Ри, Р:о), при максимуме Ри. Однако разница в приросте сухой массы при дозах Рю, и Р] 5 составила всего 0,02 т/га у ячменя и 0,03 т у овса. В сухие годы разница между дозами Р5 и Рщ была на уровне 0,04-0,06 т/га, т.е. в пределах ошибки опыта. Оценка урожайности по применению доз припосевного фосфорного удобрения по результатам регрессионного анализа с использованием интерполяционного многочлена Лагранжа дала следующие уравнения кривой: у = - 0,044 х5 + 0,96 х + 13,46 - для яч-меняи у=0,058х +1,29х + 9,9-дляовса.
Оптимальной дозой фосфорного удобрения для ячменя оказалось 10,9 кг/га Р1О5, овса - 11,1 кг/га.
Ог внесения основного удобрения (навоз перепревший 20 т/га и ЫадРбоКзо) резко (на 16,3-32,5 %) увеличился прирост сухой биомассы. На расчетных фонах на получение запланированного уровня урожая в 1,8, 2,3, 2,5 т/га показатели фотосинтеза по сравнению с контрольными вариантами имели более высокие показатели и обеспечили прибавки урожая сухой биомассы на 26,6 % на варианте 1,8 т/га и 44,1 % на фоне расчетного уровня урожайности в 2,5 т/га, что связано с увеличением на этих вариантах Ш1П, соответственно, на 3,79 и 8,52 тыс. м2/га, ФП - на 208,4 и 421,1 тыс. мг/га дней. Коэффициент корреляции между ПЛП и ФП на расчетных фонах в среднем достиг г = + 0,798 ± 0,318 при Кд = 0,64 и уравнением регрессии у = 830,6 + 8,829 х. Высокая теснота связей установлена между максимальной ПЛП, ФП с величиной урожая сухой биомассы и зерна. Коэффициенты корреляции составляют, соответственно, для ПЛП - 0,926 ±0,12 и 0,946 ± 0,09, для ФП - 0,912 ± 0,09 и 0,908 ± 0,22.
Использование микроудобрений: бора, цинка, марганца, алюминия, меди под ячмень и овес положительно сказалось на параметрах фотосинтетической деятельности посевов; по сравнению с контролем произошло увеличение ПЛП на 8-16 %, ФП - на 16—22 %, накопление энергии в урожае - на 10,2-21,8 %, увеличение коэффициента использования ФАР у ячменя — на 11,8-23,5 %, у овса — на 7,4-20,4 %. Наибольшее влияние на улучшение показателей фотосинтетической деятельности посевов оказали марганец, алюминий и медь.
4. Фотосинтетичсские параметры формирования урожая ячменя и овса в зависимости от способов посева и норм выссва(ср. за 1972-1978 гг.)
Способы посева и нормы высева Максимальная площадь листовой поверхности, тыс. ы1 /га ФП, тыс, мг/га Среднесуточный прирост сулой биомассы, кг/га Акку мул ировако энергии посевами МДж, га 1 (родуктивность 1 тыс,сл. ЛФП, кг зерна ЧИФ, г/м2 /сутки Использование ФАР,%
Ячмень
Сплошной рядовой
2,5 13,0? 845,3 39,6 11872 1,95 4,68 0,46
3,0 21,10 913,5 42,7 13988 1,99 4,67 0,54
3,5 22,27 961,5 43.1 15328 2,00 4,48 0,60
4,0 24,30 1048,5 45,0 17492 1,80 4,29 0,68
4,5 23,11 939,0 42,6 14784 1,45 4,54 0,58
Перекрестный
2,5 19,21 883,5 41,8 12536 2,01 4,73 0.49
3,0 22,54 985,5 43,9 14772 1,98 4,45 0,58
3,5 24,14 1035,0 44,9 17080 1,95 4,34 0,66
4,0 26.10 11213 45,8 1В148 1,85 4,0Й 0,71
4,5 24,33 998,3 43,0 15756 1.54 4,31 0,61
Овес
Сплошной рядовой
3,0 19,54 945,6 34,2 9569 1.82 3.62 0,38
3,5 23,28 1(150,4 39,0 И613 1,70 3,7! 0,44
4,0 25,10 1140,8 42,7 14063 1,71 3,74 0,53
4,5 28,54 [163,2 47.3 16755 1,45 4,06 0,63
I !срекресткый
3,0 21,81 1004,8 37,6 М214 1,88 3.74 0,42
3,5 28,87 1177,6 40,7 12436 1,64 3.46 0,47
4,0 29,11 1233,6 46,4 16135 1,65 3,76 0,61
4,5 32,23 1281,6 49,8 17780 1.42 3,89 0,67
2.4. Пищевой режим посевов ячменя н овса в зависимости от условий и технологических приемов возделывания
Пищевой режим посевов зерновых культур складывается из естественного плодородия почв, запасов органического вещества, остающегося после предшественников, доз и норм вносимых удобрений. Запас доступных форм питательных веществ зависит от степени увлажнения почвы, ее воздухопроницаемости, температуры и технологии обработки.
В зависимости от естественного плодородия и термовлагообеспеченности почв по зонам Оренбургской области возможны следующие урожаи ячменя и овса (табл. 5).
5. Возможная урожайность ячменя и овса, обеспеченная основными климатическими факторами и эффективным плодородием почв, т/га
Природные Расчетная урожайность Средняя факти-
по по содержанию по влаго- ческая урожай-
зоны фосфора* обеспе- ность (1965-
БГТП азота калия ченности 1996 гг.)
Ячмень
Северная 2,74 1,91 0,60/1,03 1,84 1,66 1,16
Западная 2,13 1,31 0,65/1,23 2,82 1,38 1,24
Центральная 2,23 1,55 0,57/1,17 3,11 1,47 1,30
Южная 1,62 1,13 0,63/1,26 2,15 1,12 0,52
Восточная 1,79 1,52 0.23/0,62 3,35 1,13 0,88
Овес
Северная 3,27 2,25 0,76/0,87 2,42 1,75 1,43
Западная 2,17 1,54 0,83/1,04 3,05 1,28 1,37
Центральная 2,39 1,82 0,73/0,98 4,09 1,42 1,24
Южная 1,58 1,33 0,80/1,06 2,83 0,83 0,47
Восточная 1,62 1,79 0,29/0,52 4,41 1,06 0,74
*Урожай по фосфору показан в числителе в 1965-1980 гг., в знаменателе -1994-2000 гг.
Главными ограничивающими урожай факторами являются уровень вла-гообеспеченности и запасы питательных веществ. По азоту можно рассчитывать на получение среднего уровня урожайности, по фосфору — низкого. Калием большинство типов почв обеспечены в достаточной степени, и он не является ограничивающим фактором.
За года исследований выявлено четкое влияние предшественников на пищевой режим почв (табл. 6).
6. Содержание питательных веществ в пожнивных и корневых остатках по видам предшественников (ср. за 1968-1972 гг.)
Предшественники Средняя масса остатков, т/га Сумма питательных веществ в остатках, кг/га
всего в том числе азот фосфор калий
корневые пожнивные
Пар черный 0,95 0,95 - 9,7 4,45 6,69
Кукуруза 4,96 3,00 1,96 37,5 18,9 50,1
Пшеница яровая 3,12 1,99 1,13 25,7 10,8 22,0
Ячмень 2,97 2,02 0,95 30,4 13,9 20,9
Овес 3,75 2,55 1,20 35,1 12,5 28,6
Горох 2,75 1,68 1,07 36,2 10,8 14,2
В корнеобитаемом слое почвы в зависимости от культуры -предшественника содержание азота в остатках было на уровне 25,7-37,5 кг, фосфора - 10,8-18,9 и калия 14,2-50,1 кг на 1 га, что говорит о большом значении предшественников в формировании питательного режима почвы. Корневые остатки по сравнению с пожнивными по всем предшественникам содержали больший процент элементов питания. К моменту посева такой важнейший элемент питания, как нитратный азот, сохраняется в почве, неравномерно распределяясь по ее горизонтам (табл. 7).
7. Содержание нитратов в почве на момент закрытия влаги (по пшенице), мг/100 г почвы
Почвенный горизонт, см 0-30 31-50 51-70 71-90 90-100
Содержится нитратов, мг 0,35 0,82 3,80 2,55 1,16
В начальный период вегетации ячменя и овса в почве, в слоях 0-20, 2040 см происходит закономерное увеличение содержание нитратов, а начиная с фазы выхода в трубку, - их уменьшение, что связано с большой тратой азота на формирование вегетативной массы растений. По сравнению с фазой кущения в фазу полной спелости зерна ячменя содержание нитратов в слое почвы 0-20 см сократилось по предшественнику - кукурузе в 1,95, по пшенице - в 2,25, по овсу - в 2,2 раза от первоначального. Аналогично этому была динамика азота и под посевами овса (2,21; 2,46 и 2,5).
Динамика подвижного фосфора в почве под посевами ячменя и овса меняется в меньшей степени. Этот элемент питания более стабилен как в целом, так и по разным видам предшественников. Максимальное содержание фосфора, как и азота, отмечено в фазу кущения, минимум - в восковую спелость зерна. На посевах ячмекя в зависимости от предшественника в фазу кущения в слое 0-
20 см содержалось по пару 2,27 мг, после кукурузы 2,07, после пшеницы 2,16 и овса - 2,04 мг/100 г почвы подвижного фосфора. В восковую спелость, соответственно, 1,40; 1,27; 1,13 и 1,15 мг/100 г. Снижение содержание запасов подвижной формы фосфора было в пределах 1,86-1,61 раза, что на 19-21 % меньше по сравнению с нитратным азотом. К концу вегетации содержание подвижного фосфора в почве под посевами ячменя и овса по сравнению с первоначальным уменьшалось в 1,46 (по кукурузе) - 1,68 раза (по гороху).
Выявлена четкая зависимость содержания нитратного азота в почве от сроков посева ячменя и овса (табл. 8).
8, Динамика нитратного азота в зависимости от сроков посева (ср. за 1968 - 1974 гг.), мг/100 почвы
Сршш посева Ячмень Овес
перса □оаэом всходы кущение шло-шшне молоч. спелость пери посевом всходы юдо-шк выма-швзние молоч. сткло&ь
1 срок 0,98 2,46 3,88 2,96 2,03 0,98 2,51 3,98 2,79 1,91
2 срок 2,82 3,35 4,07 3,12 1,90 2,80 3,55 4,28 2,96 1,87
3 срок 3,12 3,59 4,23 3,04 2,13 3,02 3,70 4,14 2,53 2,04
Содержание нитратного азота возрастало от первого к третьему сроку посева, что объясняется усилением нитрификации органики почвы с повышением ее температуры и вертикальной миграцией N-N03 в пахотный слой из нижних горизонтов почвы. Установлена тесная связь количества N-N03 с температурным режимом почвы при разных сроках посева: п = + 0,846 ± 0,121; п = + ."0,934 ± 0,009; г3 - + 0,876 + 0,014. Эта связь существенна и охватывает период посев-всходы, в дальнейшем на динамику нитратного азота в почве начинают влиять сами растения. Кроме первого срока посева оптимальные запасы азота, как правило, оказывались меньшими по сравнением с предпосевным периодом.
Потребление азота ячменем во все годы исследований было на 11,5-12,5% меньше, чем овсом. Недостаток азотного питания, а подчас азотный голод первого периода развития растений приводит к отставанию в росте, ослаблению растений, возрастанию засоренности полей.
Самый благоприятный режим азотного питания складывается при втором сроке посева, когда почва еще хорошо увлажнена, что приводит к интенсивному росту и развитию культурных растений, способных выдержать конкуренцию с сорняками.
Максимум нитратов в начачьные фазы роста характерен для третьего срока посева. В последующие фазы из-за резкого снижения уровня влагообес-печения и усиления потребления азота растения третьего срока посева оказываются в худших условиях азотного питания.
В силу биологических особенностей ячменя и овса у них отмечен разный темп поглощения питательных веществ. У ячменя поглощение основной массы питательных веществ (75-80 %) заканчивается в середине вегетации, за 40 дней до созревания. Овес имеет растянутый период питания - вплоть до восковой спелости зерна.
Динамика подвижного фосфора при различных сроках посева подчинена тем же закономерностям, что и динамика нитратного азота. Как по ячменю, так и по овсу конечные запасы подвижного фосфора в почве в зависимости от сроков посева более высокими были на посевах третьего срока (1,26 и 1,18 мг/100 г) и минимальными — на посевах второго срока, что связано с его большим потреблением растениями этого срока посева. В целом овес потребляет фосфора на 510% больше, чем ячмень.
Овес и ячмень оставляют в почве примерно равное количество азота, фосфора и калия. Разница в элементах питания в остатках по культурам в зависимости от срока посева не превышает 2,5-4,8 % (табл. 9).
9. Валовое содержание азота, фосфора и калия в корневых и пожнивных остатках, кг/га (ср. за 1965-1974 гг.)
Сроки посева Ячмень Овес
азот фосфор калий азот фосфор калий
I срок 29,5 11Д 22,0 28,4 10,4 26.6
II срок 33,0 12,5 25,6 32,5 12,2 28,7
111 срок 24,6 8,7 20,4 25,3 9.4 23,4
Разница в содержании элементов питания по срокам посева более существенна у ячменя по азоту - 25,5 %, фосфору - 30,4, по калию - 20,3 %; у овса, соответственно, 22,2, 22,9, 18,5 % между вторым и третьим сроками посева. Между первым и вторым сроками посева разница в остаточных запасах элементов питания менее выражена и находится в пределах 7—12 %. Внесение навоза (20 т/га) и полного минерального удобрения (N^P^so) существенно сказалось на пищевом режиме посевов. По сравнению с контролем (без удобрений) от внесения навоза перед посевом культур содержание N-NO3 было большим в слое 0-30 см на 8,2 %, от N^PaiKjo- на 23,8 %. Более высоким было содержание Р205 и КгО, соответственно видам удобрений, на 8,6 %, 70,7 % и 9,9 %, 14,2% (табл. 10).
10. Содержание подвижных форм питательных веществ в почве в слое 0 - 30 см
Содержание в почве питательных веществ по фазам роста и развития
при посеве кущение колошение (выметывание)
N-N03 Р2О5 к2о N-N03 К20 N-N03 Р2О5 К20
и о о "й 3 кг/га мг/100г кг/га мг/100 г 1 кг/га мг/100 г кг/га мг/100 г 1 мг/100 г кг/га | мг/100 г | кг/га мг/100 г | кг/га мг/100 г | кг/га
Ячмень
Контроль б/у 2,82 84,6 1,98 59,4 25,3 759 3,67 110,1 2,11 63,3 30,7 921 2,15 64,5 1,33 39,9 26,4 792
Навоз 20 т/га 3,05 91,5 2,15 64,5 27,8 834 4,23 126,9 2,36 70,8 33,1 993 2,38 71,4 1,50 45,0 28,0 840
N40^60^30 3,49 110,7 3,38 116,4 28,9 867 4,58 137,6 3,97 119,1 33,8 1014 2,70 81,0 1,69 50,7 29,1 873
Овес
Контроль б/у 2,82 84,6 1,98 59,4 25,3 759 3,72 111,6 2,16 64,8 32,2 960 1,80 54,0 1,25 37,5 23,8 714
Навоз 20 т/га 3,05 91,5 2,15 64,5 27,8 834 4,30 129,0 2,30 69,0 34,7 1041 1,97 59,3 1,35 40,5 25,0 750
МадРбоКзо 3,49 110,7 3,38 116,4 28,9 867 4,63 138,9 3,81 114,3 35,1 1053 2,02 60,6 1,54 46,2 25,9 777
Внесение в почву малых доз фосфора (Р5, Р10, Р15) перед посевом под ячмень и овес вызывает увеличение содержания фосфора и калия в пахотном слое. По содержанию азота от внесения фосфора особых изменений в почве не происходит. Одностороннее внесение азота (Njo) и его сочетания с фосфором (NjpPio) в качестве предпосевного удобрения приводили к увеличению содержания в пахотном слое почвы всех основных элементов питания: N-N03 - на 9,3 %, Р2О5 - на 5,3 %, калия - на 8,1 % (фаза кущения). В последующие фазы происходит выравнивание содержания элементов питания по всем вариантам опыта в силу большего потребления N, Р, К растениями.
Следовательно, пищевой режим южного карбонатного чернозема в степной зоне Урала определяется не только естественным плодородием, но во многом зависит от величины оставляемого в почве органического вещества от предшественников. Важнейшая роль в пищевом режиме почвы принадлежит удобрениям. Даже малые дозы припосевного удобрения оказывают положительное влияние на улучшение пищевого режима как непосредственно, так и за счет усиления микробиологической деятельности, приводящей к высвобождению элементов питания из органики остатков труднорастворимых соединений почвы.
Последействие навоза 40 т/га и N^oPîoKîo , внесенных под пар, в зернопа-ропропашном севообороте на фоне двух видов обработки почвы (отвальной и плоскорезной) и разных сроков посева сказалось на величине урожайности ячменя и овса. Наиболее существенное влияние на урожайность культур оказали фон питания и сроки посева. Сопоставление экспериментальных данных указывает на высокую корреляционную связь урожаев и фонов удобрений: навоз -ячмень г = +0,769 ± 0,176 приКд = 0,59; овес - г= + 0,738 ± 0,180 при Кл = 0,54; полное минеральное удобрение - ячмень г = + 0,789 ± 0,12 при Кл = 0,62; овес —г = +0,744 + 0,211 при Кд = 0,56. Графический анализ и расчет позволяют найти математическое выражение зависимости уровня урожая от основного удобрения при всех трех сроках посева. Для ячменя по видам удобрений:
Ун = 0,878х + 4,13 (I) Ум= 1,2х +1,152 (II)
Для овса:
Ун = 0,973х + 2,56 (III) Ум = 0,184х+1,03 (IV) Расчетные и фактические урожаи по приведенным выше уравнениям (I-IV) близки. Разница по культурам и видам основного удобрения находится в пределах 0,8-4,5%, в среднем, около 2-2,5%, что говорит о достаточно высокой степени надежности рассчитанных уравнений.
2.5. Биохимическая и кормовая характеристика ячменя н овса
На ячмень и овес в Российской Федерации приходится до 70-80 % потребляемого в животноводстве зерна. Критерии оценки зерна зависят от направления его использования: на корм животным, для пищевой промышленности, ячмень — на пивоварение.
Количество зерна оценивается, прежде всего, по содержанию белка, крахмала, клетчатки.
Проведенные химические анализы зерна ячменя и овса за последние три десятилетия выявили постоянное снижение содержания сырого белка в зерне, выращенном на старопахотных почвах при их естественном плодородии (табл. 11),
11. Содержание белка в зерне ячменя и овса, %
Культуры Годы Среднее содержание
1965 1970 1980-1983 1991-1994
Ячмень 16,3 15,4 14,8 14,2 15,2
Овес 15,9 14,0 13,9 13,5 14,3
Главными причинами снижения содержания белка в зерне ячменя и овса будут: нарушение технологии возделывания, отсутствие внесения под них минеральных и органических удобрений, высокая засоренность полей и значительное повреждение растений вредителями и болезнями, действие которых особенно усиливается в условиях нарушенных севооборотов. Деградация почв, выразившаяся, прежде всего, в потере на южных карбонатных черноземах за три десятилетия около 0,5 % гумуса и снижении содержания в пахотном слое на момент посева с 3,5-3,7 до 2,8-3,0 мг/100 г почвы нитратного азота, привела наряду с другими причинами к понижению белковости зерна.
Между уровнем увлажнения и содержанием белка в зерне установлена для сортов лолуинтенсивного типа тесная отрицательная связь: г, = -0,842 ± 0,14, г0 = -0,624 ± 0,022, а связь урожая с белковостью зерна выражена достаточно слабо с коэффициентами корреляции 0,24 - 0,30, что связано с особенностями периода налива зерна, проходящего при высокой температуре в любые по влагообеспеченности годы, приводящего к нивелировке содержания белка в зерне.
Уровень засоренности посевов ячменя и овса в короткоротационных севооборотах и в севооборотах с паровым и пропашным звеньями по сравнению с пшеницей возрастает на 23-34 как показали анализы, это приводит к снижению содержания белка в зерне ячменя и овса после второй пшеницы, соответственно, на 1,4 и 1,9 %.
На химический состав зерна оказывают значительное влияние не только природные факторы, сортовой состав культур, предшественники, но и технологические приемы возделывания. Зерно ячменя и овса по пару содержало в абсо-
лютном выражении на 0,5-2,0 % больше протеина по сравнению с зерновыми предшественниками, на которых на 11,0-13,5 % увеличилось содержание клетчатки.
Анализ химического состава зерна показал возрастание содержания белка в зерне от первого к третьему сроку посева на 11,5 %. С увеличением нормы высева от 3,0 до 4,5 млн. семян на 1 га содержание белка снижается на 12,0 %, возрастает на 12,8 % процент клетчатки. Удобрения в зависимости от видов, доз и норм внесения приводят к значительному изменению химического состава зерна. Фосфорные удобрения в малых дозах на содержание белка в зерне влияния не оказали. Удобрения, в составе которых был азот, повысили содержание белка в зерне на 10,3-23,6 %.
Ценность бежа определяется его аминокислотным составом. Основными запасными белками ячменя и овса были альбумины и проламины, на долю которых приходится 57-58 %. У ячменя самой значимой фракцией являются проламины, у овса - альбумины.
В зерне ячменя и овса установлено наличие всех незаменимых аминокислот. У ячменя преобладали глутаминовая и аспарагиновая аминокислоты, лейцин, аланин и глицин; у овса кроме глугаминовой и аспарагиновой аминокислот превалировали амин и лейцин. На долю этих аминокислот в суммарном белке приходится более 30 % аминокислот. Незаменимые аминокислоты в сумме составляют 24-31 % у ячменя и 18-37 % у овса. Наиболее обеспечен лизином овес. Разница в содержании отдельных аминокислот в зерне разных лет урожая значительна. У овса наибольшее варьирование (V = 64,2 %) отмечено у лейцина, у ячменя - цистина (V = 76,0 %), аргинина (V = 66,4 %), лейцина (V = 81,0 %). В сухие годы наблюдается снижение содержания в зерне лизина при общем росте белка (г = -0,56 ± 0,024). Зерно второго срока посева ячменя имело сумму незаменимых аминокислот на 3,1-8,6 %, овса на 4,8-9,7 большую, чем зерно первого и третьего сроков посева. Большим на 8-10 % было содержание незаменимых аминокислот на вариантах с полным минеральным удобрением.
Содержание крахмала в зерне ячменя составляет 52,4 %, у овса - 47,4 % в годы с хорошей влагообеспеченностью и резко снижалось, соответственно, до 47,8 и 44,5 % в годы сухие, при максимуме ячменя 56,41 % и овса - 49 %. Высокий процент клетчатки во многом обеспечивает зерно. У ячменя процент клетчатки был в пределах 3,78-й,11 % на абсолютно сухое вещество, у овса -6,45-11,39 %. Жира в зерне ячменя было 1,80-2,50 %, в зерне овса - 4,225,80%. Существенного влияния на содержание жира в зерне технологические приемы возделывания не оказывали, просматривалась только некоторая тенденция увеличения содержания жира от первого к последнему сроку посева.
Оценка зерна ячменя и овса по выходу кормовых единиц с гектара, используя метод оценки корма по коэффициентам жироотложения, показала, что зерно овса в 1 кг содержало 1,0-1,1 к. ед., зерно ячменя - 1,14-1,21 к. ед., или на 12,4 % больше, чем в 1 кг овса при обеспеченности одной кормовой единицы протеином в количестве 69-105 г у ячменя и 79-122,4 у овса, при средней обеспеченности, соответственно, 84,4 и 95,6 г.
Дефицит протеина в зерне ячменя против зоотехнических норм (105 г на 1 кг зерна) составляет 20,6 г, или 19,6 %, у овса, соответственно, 9,4 г и 9,0 %. Оценка зернового корма по кормопротеиновым единицам показала, что в зерне ячменя кормопротеиновых единиц содержалось от 0,98 до 1,26 и от 0,90 до 1,12 у овса на 1 кг корма.
3. ПРОДУКТИВНОСТЬ ПОСЕВОВ ЯЧМЕНЯ И ОВСА 3.1. Влияние предшественников
Интегральным показателем фотосиитетической деятельности растений и технологических приемов возделывания является величина урожая. В зависимости от предшественников в агрофитоценозах складываются неоднозначные условия существования растений, выражающиеся в различном уровне обеспечения растений влагой, питательными веществами, в разной степени засоренности посевов, санитарном состоянии и целым рядом других факторов среды, имеющих прямое или косвенное влияние на формирование продуктивного стеблестоя и, в конечном счете, на величину урожая.
Максимальная урожайность ячменя и овса была получена по паровому предшественнику и кукурузе. Зерновые предшественники в абсолютном выражении уступили по урожайности паровому предшественнику на 0,57 т ячменя и 0,71 т с 1 га овса. Горох, как рано убираемая культура и как азотонакопитель, по урожайности приближался к предшественнику кукурузе (табл. 12).
12, Урожайность ячменя и овса в зависимости от предшественников, т/га
Предшественники Годы Средний урожай
1966 1967 1968 1969 1970
Ячмень
Пар черный 2.29 0,82 4,26 3,10 2,88 2,67
Кукуруза 2,13 0,31 4,00 2,82 2,70 2,39
Горох 2,00 0,22 3,90 2,69 2,62 2,28
Пшеница 1,90 0,17 3,68 2.50 2,23 2,10
Овес 1,96 0,15 3,50 2,63 2,40 2,13
НСР05 0,056 0,095 0,120 0,121 0,164 -
Овес
Пар черный 2,62 0,71 3,38 2,79 2,94 2,49
Кукуруза 2,34 0,23 3,20 2,64 2,71 2,22
Горох 2,35 0,24 3,04 2,60 2,52 2,15
Пшеница 2,05 - 2,87 2,44 2,36 1,94
Ячмень 1,88 - 2,70 2,27 2,06 1,78
НСР 05 0,103 - 0,068 0,084 0,114 -
Влияние предшественников проявлялось на структурных элементах урожая, По пару и кукурузе число растений на 1 м1, по сравнению с зерновыми предшественниками, было больше на 10-14 % у ячменя и 13-17 % у овса. Еще большие отличия были по общему (25,8-26,2 %) и продуктивному стеблестою (23,0-26,0 %). Установлены тесные коррелятивные связи урожая ячменя и овса с числом растений на единице площади (г, = + 0,895 - 0,942 и ге = + 0,872 -0,914), числом продуктивных стеблей (г, = + 0,984 - 0,992 и ге = + 0,965 -0,978), общей и продуктивной кустистостью (г» = + 0,984 - 0,990; г0 = + 0,992 -0,994 и г, = + 0,962 - 0,974; г0 = + 0,936 - 0,954). Оказались несущественными корреляционные связи между урожаем — массой 1000 шт. зерен и массой зерна с соцветия (г, = + 0,321 - 0,264; г„ = + 0,432 - 0,298).
Предшественники оказали заметное влияние на качественные показатели зерна. Наибольшая натурная масса - 682,4-679,5 г/л у ячменя и 570,8-569,0 г/л у овса была по пару, кукурузе; по зерновым предшественникам увеличилась пленчатость зерна ячменя на 7,9-12,1 % , овса - на 4,0-5,8 %. Выравненность зерна оказалась более высокой (87,6-89,3 % у ячменя и 91,2-93,5 % у овса) по зерновым предшественникам и гороху.
Оценка зернофуражных культур по продуктивности в системе зернопаро-пропашного севооборота (1996-2001 гг.) показала, что ячмень по предшественнику-кукурузе уступил по урожайности только озимым и превзошел яровую мягкую пшеницу на 4,9 ц с 1 га в среднем за ротацию севооборота. Использование под культуры расчетных норм удобрений на планируемый урожай выявило высокую окупаемость удобрений: яровая пшеница на 1 кг >ЗРК давала прибавку урожая в 2,96-3,66 кг зерна, в то время как у ячменя она оказалась на уровне 6,32-7,66 кг в зависимости от фона питания.
Соотношение между поступлением и отчуждением элементов питания является показателем положительного или отрицательного баланса питательных веществ в почве.
За три ротации семипольного зернопаропропашного севооборота (19842002 гг.) установлено, что озимая пшеница на контрольном варианте оставляла 7,52 т корневых, пожнивных остатков и соломы. На расчетных фонах поступление органических остатков увеличилось до 8,2-8,3 т на 1 га.
Яровые зерновые оставляли от 4,04 т (ячмень) до 6,31 т (пшеница) на контрольных вариантах до, соответственно, 4,17 и 6,81-6,91 т органики на гектар пашни на среднем и повышенном фонах питания.
С растительными остатками от озимой пшеницы поступало в почву в зависимости от фона питания 1,04-1,14 ц азота, 0,27-0,3 ц фосфора и 0,74-0,83 ц калия. Ячмень оставлял в почве, соответственно, 0,52-0,67 ц, 0,16-0,21 и 0,41— 0,54 ц питательных веществ, на 17-22 % меньше по сравнению с яровой пшеницей.
Расчет баланса гумуса показал, что на контрольных вариантах (без удобрений) поступление органических остатков в почву не компенсирует расход гумуса за счет процессов минерализации: за ротацию севооборота потеряно гу-
муса 3,16 т/га, на фонах с минеральными удобрениями баланс гумуса положительный: на среднем фоне -2,15 т/га, на повышенном - 3,05 т/га.
3.2. Продуктивность ячменя и овса различных сроков посева
Разница в структурных элементах урожая при разных сроках посева зерновых культур закладывается на самых первых этапах роста и развития растений. В зависимости от экологических условий разных сроков посева происходят изменения полевой всхожести, выживаемости растений, густоты продуктивного стеблестоя. Наиболее оптимальными эти показатели оказываются при втором сроке посева. При позднем сроке происходит их резкое снижение: полевая всхожесть - на 12,6 % у ячменя и 6,9 % у овса, выживаемость, соответственно, на 10,6 и 6,0 % по сравнению с оптимальным вторым сроком посева. Для восточной зоны степи Южного Урала оптимальный срок посева смещается на вторую-третью декады мая, что связано с годовым ходом распределения осадков, максимум которых приходится на июль-месяц.
В зависимости от срока посева меняются структурные элементы соцветий (табл. 13).
13. Структурные элементы соцветий (ср. за 1966-1974 гт.)
Ячмень Овес
Сроки посева донна, см чпзю колос-ж®, шт. число эерм, шт. масса щшв соцветии, г масса 1000 шт. зера^г ЛШ-ш, см чисю колосков шт. число зерен, шт. мгаа зернав соцветии, г масса 1000шт. эерецг
1 Срок 7,4 17,4 16,8 0,74 48,2 15,7 14,0 26,6 0,76 30,6
2 срок 7,3 17,3 16,1 0,73 47,8 15,2 13,6 27,0 0,79 30,7
Зсрок 6,1 16,6 15,4 0,67 45,1 14,6 11,9 24,3 0,70 28,3
У растений первого и второго сроков посева все элементы соцветий имели более высокие показатели по сравнению с растениями третьего срока. Все это и определило относительно высокий урожай ранних сроков посева, причем для второго срока посева характерна главная составляющая урожайности -повышенная на 8,3 % у ячменя и 4,1 % у овса густота продуктивного стеблестоя по сравнению с посевами первого срока и, соответственно, на 16,6 и 9,3 % по сравнению с посевами третьего срока (табл. 14).
14. Влияние срока посева на урожайность ячменя и овса, т/га (ср. 1965 - 1974,1980- 1984 гг.)
Срок посева Ячмень Овес
средний урожай отклонение средний урожай отклонение
I срок 1,76 - 1,65 -
II срок 1,89 +0,13 1,77 +0,12
III срок 1,51 -0,25 1,46 -0,19
В экстремальные по термовлагообеспсченности годы (1965, 1967, 1972, 1982) разница в урожайности между ранними (первый и второй) и поздними сроками посева достигала 30-60 %.
Сроки посева оказали значительное влияние на элементы структуры урожая и качественные показатели зерна (табл. 15).
15. Структура урожая и физические качества зерна (ср. за 1965-1974 и 1980-1984 гг.)
Показатели Ячмень Овес
1 срок 2срок Зсрок 1срок 2 срок 3 срок
Число растений к уборке, цгг./м 233 242 217 257 262 225
Масса зерна в соцветии, г 0,69 0.68 0,60 0,66 0,69 0,58
Масса 1000шт зерен, г 45,7 45,2 42,5 31,0 31,2 28,6
Натурная масса, г/л 638 637 620 521 526 509
Пленчатость, % 10,1 10,7 11,4 28,7 29,4 30,9
Выравненность, % 92,3 94,6 91,5 89,6 92,3 88,6
Урожай, т/га 1,76 1,89 1,51 1,65 1,77 1,46
Корреляционный анализ зависимости урожайности от сроков посева показал, что максимальная урожайность ячменя и овса формируется после 4-х дней от первого срока посева после достижения в почве среднесуточной температуры выше -+5° С на глубине заделки семян и адекватно описывается уравнением регрессии второго порядка: у = 19,38 + l,02t - 0,1296 Г, где у - урожай, т/га, t - дни; коэффициент корреляции между уровнем урожайности и сроками посева равен г = 0,804 ± 0,018, при КД=0,6476, что говорит о том, что на 65% вариации (изменения) урожайности обусловлены изменениями сроков посева.
Проведенные исследования по выявлению оптимальных сроков подзимних посевов ячменя и овса, с целью получения физически здорового от видов головни семенного зерна и определению урожайности подзимних посевов, выявили резкое снижение полевой всхожести - до 32,6 % у ячменя и 51,4 % у овса в первый срок посева и до 45,8 % у ячменя и 58,4 % у овса во второй срок посева, проведенный по тало-мерзлой почве. Густота стояния растений по сравнению с контрольными вариантами (яровые посевы) находились на уровне -
67,3% у ячменя и 69,6 % у овса. Элементы структуры колоса (метелки), общая и продуктивная кустистость, масса зерна в соцветии и масса 1000 шт. зерен на растениях подзимних посевов имели на 10-15 % более высокие показатели, чем растения яровых посевов.
Растения подзимних посевов за все годы исследований (1968-1972) были абсолютно здоровыми от видов головни, в то время как яровые посевы содержали 0,5-1,7 (ячмень) и 0,4-1,5 % (овес) пораженных растений. Сравнение продуктивности семенного зерна яровых и подзимних посевов показало преимущество последних, выразившееся в росте урожайности на 12,2 % у ячменя и 9,0% у овса, росте на 8-10 % качественных показателей зерна - массы 1000 шт. зерен, натурной массы, снижению пленчатости зерна.
3.3, Продуктивность ячменя и овса в зависимости от способов посева и норм высева
Способ посева и нормы высева регулируют размещение растений, как в количественном, так и в пространственном аспектах. Густота стояния растений в начальный период роста определяется полевой всхожестью.
Связь урожая с начальной густотой стояния растений (фаза всходов) в интервале между разными нормами высева ячменя и овса существенна только при минимальных нормах высева, что объясняется малым выпадом растений в последующие фазы роста и развития.
Норма высева, щш 7га Коэффициенты корреляции (г)
ячмень овес
2,5 +0,65 ±0,193 -
3,0 -0,23 ±0,34 +0,51 ±0,26
3,5 -0,05 ±0,35 -0,20 ±0,35
4,0 - 0,04 ± 0,44 -0,06 ±0,34
4,5 -0,028 ±0,56 -0,052 ±0,446
5,0 - -0,042 ±0,53
Выпад растений между крайними нормами высева у ячменя составил 6,4%, у овса - 9,6%. Максимум выпада (73,7%) у ячменя приходится на фазы всходы - кущение. У овса он растянут и смещен на последующие после кущения фазы, вплоть до фазы молочной спелости зерна. Средняя выживаемость растений ячменя составляет 70,9 %, овса - 68,1 %. В экстремальные по уровню увлажнения годы разница в выживаемости при крайних нормах высева у ячменя достигала 14 %, у овса - 11 %. В годы с хорошей влагообеспеченностью эта разница сокращалась у ячменя до 3,5—4,0 %, у овса - до 2,2 %.
Связь между нормами высева и общей кустистостью достаточно тесная.
Ячмень Овес
Увеличение от 2,5 до 3,0 млн. 0,967±0,016
от 3,0 до 3,5 млн. 0,964±0,00(2 0,826±0,014
от 3,5 до 4,0 млн. 0,932±0,018 0,798±0,021
от 4,0 до 4,5 млн. 0,864+0,021 0,749±0,014
от 4,5 до 5,0 млн. - 0,42410,048
Связь между нормами высева и продуктивной кустистостью аналогична.
Ячмень Овес
Увеличение от 2,5 до 3,0 млн. 0,924±0,132
от 3,0 до 3,5 млн. 0,885±0,0б 0,759±0,141
от 3,5 до 4,0 млн. 0,81110,181 0,69±0,175
от 4,0 до 4,5 млн. 0,79±0,008 0,828±0,105
от 4,5 до 5,0 млн. - 0,82±0,148
Зависимость между нормами высева и продуктивной кустистостью описывается уравнением прямой У„= а-вх, где Уп- продуктивная кустистость, х- норма высева. Для ячменя уравнение имеет вид: У„ = 2,05 - 0,21 х; для овса: У„= 1,518 - 0,092 х.
Связь урожая с количеством растений в уборку у ячменя - слабая, у овса — тесная и выражается следующими коэффициентами корреляции:
Нормы высева Коэффициенты корреляции
Ячмень Овес
2,5 П=0,302±0,33
3,0 Т2=0,333±0,28 г,=0,4110,344
3,5 гэ=0,33±0,32 г2=0,89±0,173
4,0 г4=0,25±0,32 гэ=0,70±0,271
4,5 г;=0,06±0,25 г4=0,62±032
и удовлетворительно описываются уравнениями регрессии:
Ячмень Овес 2,5 У|=0,13+0,889х
3,0 У2=0,131 +0,849х У!=0,556+0,492х
3,5 У3=0,342+0,641 х У2=-0,191+1,13х
4,0 У*=0,13+1,0х Уз=-0,05+1,Ох
4,5 У5=0,11+0,794Х У4=-0,02+0,96Х
Перекрестный способ посева имеет по уровню урожайности преимущество перед сплошным рядовым в условиях степной зоны Южного Урала только при высокой влагообеспеченности почвы (140-170 мм) продуктивной влаги в слое 0-100 см на момент посева. В благоприятные годы прибавки урожая при перекрестном способе посева ячменя и овса достигали 2,5-5,0 ц зерна с гектара (табл. 16,17).
16. Урожайность зерна ячменя в зависимости от способов посева и норм высева, т/га
Способы посева и нормы высева Годы
1966 1968 1969 1971 1972 1973 1976 1977 1978
Сплошной рядовой
2,5 2,30 3,41 2,63 - - 2,05 - - -
3,0 2,16 3,64 2,80 1,20 1,31 2,14 1,26 0,69 2,54
3,5 2,12 3,88 2.94 1,38 1,16 231 1,35 0,76 2,67
4,0 - 3,99 2,52 1,42 1,02 1,96 1.51 0,74 2.81
4.5 - - - 1,30 0,94 1,90 1,28 0,64 2,74
Перекрестный
2,5 2,32 3,63 3,25 - - 2,10 - - -
3,0 2,27 3,77 3,37 1,29 1,35 2,19 1,28 0,74 3,14
3.5 2,10 4,04 3,36 1,38 1,19 2,36 1,44 0,80 3,26
4,0 - 4,34 3,26 1.47 1,09 2,40 1,59 0,79 3,18
4,5 - - - 1,36 0,96 2,05 1,31 0,66 3,03
Бх, % 1,95 1,20 0,62 2,06 2,03 1,83 0,91 1,50 2,10
НСР0.<Л, т/га 0,077 0,129 0,090 0,050 0,044 0,095 0,095 0,120 0,091
НСРояВ. т/га 0,099 0,159 0,111 0,062 0,053 0,132 0,087 0,047 0,043
17. Урожайность зерна овса в зависимости от способов посева и норм высева, т/га
Способы посева и кормы высева Годы
1966 | 1968 | 1969 | 1971 | 1972 | 1973 | 1976 | 1977 | 1978
Сплошной рядовой
3.0 2,18 2,87 2,48 1,25 0,91 1,87 1,20 0,60 2,54
3,5 2,33 3,01 2,79 1,43 0,89 2,03 1,35 0,76 2,67
4,0 1,97 3,10 3.32 1,74 0,87 2.28 1,51 0,74 2.81
4,5 - 3,23 2,60 1,66 0,63 1,96 1,28 0,64 2,74
Перекрестный
3,0 2.29 2,89 3,12 1,52 0,98 1,88 1,39 0,58 2,72
3,5 2,34 3,16 3.17 1,78 0,94 2,16 1,54 0,69 2,86
4,0 2,39 3,27 3,44 2,02 0.88 2,40 1,59 0,67 2.98
4,5 - 3.36 2.89 1.93 0,68 2,05 1,41 0,60 3,03
0,75 1,64 0,68 1,10 1,54 0,93 1,14 1,25 1,88
НСРюА, т/га 0,110 0,106 0.059 0,096 0,112 0,087 0,068 0,064 0,090
НСР05В, т/га 0,089 0,068 0,094 0,132 0.108 0,056 0,087 0,082 0,102
Урожайность зерна ячменя и овса тесно связана с нормами высева, возрастает от минимальной (2,5-3,0 млн.) до 4,0 млн. по обеим культурам. Увеличение нормы высева ячменя и овса до 4,5 млн. всхожих зерен на 1 га снижало
урожайность и только в особенно благоприятные по уровню увлажнения годы приводило к росту урожайности при максимальной норме высева.
Урожайность зерна культур тесно коррелируют с количеством продуктивных стеблей (ячмень, овес), соответственно, г = 0,79 и г = 0,76; с продуктивной кустистостью - г = 0,81 и г = 0,73; с массой зерна соцветия - г = 0,87 и г = 0,78; с массой 1000 зерен - г = 0,72 и г = 0,69. Оптимальное сочетание числа растений на единице площади, числа продуктивных стеблей, массы зерна в соцветии и массы 1000 шт. зерен оказалось у ячменя и овса при норме высева 4,0 млн, всхожих зерен на 1 га. Увеличение нормы высева против оптимальных значений приводило к снижению урожайности зерна на 9-11% по ячменю и 10,9-12,8% по овсу.
Установлены тесные связи уровня урожайности ячменя н овса с натурной массой, соответственно, гя = 0,93 и г0 = 0,89; выравненностью семян - г„ = 0,94 и г0 = 0,90, С возрастанием нормы высева происходило увеличение процента пленчатости: для овса г = + 0,494 ± 0,615, для ячменя - г = + 0,230 ± 0,685.
3.4. Продуктивность ячменя и овса в зависимости от видов, норм и способов внесения удобрений
Использование различных доз фосфора (Р5, Рк>, Р15, Р2о) и N20 в качестве припосевного удобрения под ячмень и овес показало, что достоверная прибавка во все годы исследований (1971-1974) получена от Р]0. Однако даже от минимальной дозы Р5 отмечен рост урожайности, и особенно заметным (0,21 т у ячменя и 0,13 т у овса) он был в засушливые годы. Верхний предел дозы фосфора четко обозначился при дозе Pu, что характерно для лет с хорошей влагообеспе-ченностью почвы на начальных фазах роста растений.
Регрессионный анализ эффективности доз фосфора при припосевном внесении показал, что зависимость урожайности от доз фосфора носит параболический характер, поэтому она описывается квадратным трехчленом вида:
У = ах2 + вх + с,
где у - урожайность, ц/га; х - доза фосфора, кг/га Р205; а, в, с - параметры уравнения.
Мы рассчитали аналитическое выражение 1фивой урожайности по данным трех вариантов опыта (Р5, Рю, Pis) с помощью интерполяционного многочлена Лагранжа, в общем виде выраженного формулой:
р*=£ ".VU)
Для этого случая уравнение кривой урожайности ячменя по Лагранжу будет: У = -0,044 х2 + 0,96 х + 13,46; по овсу; У = 0,058 х2 + 1,29 х + 9,9.
Оптимальная доза фосфора оказалась равной для ячменя 10,9 кг/га, овса-11,1 кг/га. Эти уравнения дают возможность прогнозировать уровень урожайности ячменя и овса в зависимости от доз фосфора при припосевном внесении.
В исследованиях 1976-1979 гг. изучалось влияние припосевного внесения азота, фосфора и калия на продуктивность ячменя при раздельном и совместном внесении. Высокая отдача от видов и доз минеральных удобрений была получена от внесения азота (N20) и фосфора (Рц) при раздельном внесении, и практически одинаковые результаты дали сочетания видов минеральных удобрений, превысившие контрольный вариант по урожайности на 3,1-3,2 ц зерна с гектара. Была установлена высокая корреляционная связь урожаев с видами минеральных удобрений:
связь урожая с азотным удобрением (Г)):
г, = + 0,859 ±0,209; связь урожая с фосфорным удобрением (гг): г2= +0,894 ± 0,025; связь урожая с азотно-фосфорным удобрением (г3):
Г)= + 0,853 ±0,184. Установлена высокая корреляционная связь урожаев ячменя и овса по фонам припосевного удобрения: для ячменя — + 0,912 ± 0,123, для овса -+ 0,857 ± 0,100. Коэффициенты верны для уровней урожайности 0,90-3,0 т зерна с гектара. Высокие коэффициенты корреляции дают возможность найти математическое выражение связи урожаев без удобрений с урожаями, полученными на фоне припосевного удобрения.
Математическая зависимость может быть выражена уравнениями прямой:
У! = 3,32 + 0,98Х) - Для ячменя; уг= 2,19+ 1,01х;>-для овса, где
У1,2 - урожай при использовании удобрений; Х|,2 - урожай без удобрений, ц/га.
Отдельные структурные элементы урожая имели тесную положительную зависимости от удобрений: удобрения - полевая всхожесть (г = + 0,804 ± 0,198); удобрения - количество сохранившихся растений к уборке (г = + 0,808 ± 0,24), удобрения - число зерен в колосе (г = + 0,877 ± 0,123), удобрения - масса зерна с соцветия (г = + 0,794 ± 0,22).
Опыты 1980-1984 гг. по изучению влияния на урожайность ячменя и овса основного удобрения (перепревший навоз 20 т/га и ЫдоРеоКзо д.в. на гектар), вносимых под основную обработку почвы, показали высокую отдачу от применения удобрений (табл. 18).
18. Влияние видов удобрений на урожайность ячменя и овса, т/га
Варианты опыта Ячмень Средняя Овес Средняя
1980г 1981г 1982г тзг 19Мг 1980г 1981 г 1982г 1983 г
Б\у (контроль) 1,45 1,35 1,13 2,50 0,99 1,48 1,46 1,19 1,08 1,93 1,42
Навоз 1.63 1,58 1,40 2,63 1,34 1,72 1,71 1,48 1.23 2,11 1,63
КРК 1,79 1,60 1,44 3,17 1.48 1,90 1,92 г,49 1,35 2,35 1,78
Р,% 2,06 1,58 1,16 0,88 1,09 - 1,84 2,36 1,21 2,15 •
НСРо.5. т/га 0,11 0,12 0,11 0,18 0,13 - 0,07 0,10 0,08 0,11 -
Анализ структурных элементов урожая показал, что создание благоприятных условий питания приводит к возрастанию числа растений на единице площади на 11-30 %, увеличивается масса 1000 шт. зерен на 0,9-1,4 г.
Установлена высокая корреляционная связь величины урожаев с видами основного удобрения.
Коэффициенты корреляции:
Ячмень Овес
Навоз, 20 т/га +0,764±0,118 +0,738+0,263
^оРбоКзо +0,789±0,188 +0,744±0,223
Рассчитаны уравнения регрессий:
Ун=4,13+0,878х (1)
ум=1,152+1,2х (2)
Ун=2,56+0,973х (3)
у„=1,03+1,184х (4)
где у„ - урожай от использования навоза; ун - урожай от использования минеральных удобрений; х - урожай без удобрений. Уравнения 1 и 2 - для ячменя; уравнения 3 и 4 —для овса.
Последействие 40 т навоза и полного минерального удобрения О^оРбоКзо), внесенного в паровое поле семипольного зернопаропропашного севооборота, в зависимости от влагообеспеченности периодов вегетации (опыты 1980-1984 гг.) при оптимальном сроке посева выразилось в абсолютных прибавках урожая ячменя и овса в 1,0-3,5 ц зерна с 1 га по сравнению с контрольным вариантом. Опыты 1980-1982 и 1986-1994 гг. по разработке теоретических основ метода прогнозирования урожайности под имеющиеся ресурсы и внедрения его в производственную практику показали целесообразность использования и высокую отдачу от метода зерновыми фуражными культурами.
Для расчета урожая по влагообеспеченности нами разработана формула:
КВУ.Е
где:
У - урожай, т/га;
\У - запас продуктивной влаги в почве на начало вегетационного периода, мм;
В - коэффициент использования осадков вегетационного периода (0,5 -
0,65);
О — ожидаемое количество осадков за вегетацию культуры, мм;
8 - неиспользованная влага в почве, мм;
Д - коэффициент перевода абсолютно сухого вещества в массу со стан-f 100 ^
дартной влажностью Н,
д=-
100-Я I
ч /
Кц - количество влаги, потребное для образования 1т абсолютно сухого вещества, м3/га;
Е - сумма соотношений основной и побочной продукции.
Расчеты потребности в элементах питания на рассчитанный по влаго-обеспеченности урожай проводили по формуле:
УхМ1 -Ф/Х5
-55-'
где:
< - номер элемента питания (¿=1 для азота, i—2 для фосфора, г—3 для калия);
Р — потребное количество элемента питания, кт/га д.в.;
Mi - выкос действующего вещества элемента питания на 1ц урожая кг;
У - урожай, ttfra;
Ф/ - запас доступной формы элемента питания в почве, кг/га;
В — коэффициент использования элемента питания из почвы;
Ti - коэффициент использования элемента питания из удобрений.
Коэффициенты вариации урожайности в опытах не превышали 5 %. Поэтому предложенные формулы для расчета урожайности, определения доз элементов питания на планируемый урожай позволяют получить доверительные оценки урожайности с надежностью 68% в пределах:
У фактическая = У расчетная ± У расчетная х 0,05.
Потребность в удобрениях целесообразно рассчитывать для максимальной урожайности, стимулируя ее питательными веществами и рискуя с малой вероятностью потерять часть удобрений, которые не будут использованы растениями в текущем году.
Результаты опытов 1980-1982 гг. с уровнем планируемого урожая 1,8; 2,3; 2,8; 3,3 т/га показали, что по сравнению с обычной технологией возделывания ячменя было получено от 0,21 до 0,85 т/га дополнительного количества зерна при оправдываемости программы от 86,8 (на 2,8 т/га) до 111,7 % (на 1,8 т/га).
Опыты 1986-1994 гг. подтвердили надежность предложенного И.С.Шатиловым расчетно-балансового метода выращивания запрограммированных урожаев. Разница в урожайности между расчетными уровнями урожайности и контрольными вариантами достигала в урожайные годы 0,96-1,33 т зерна с гектара, в годы со слабой влагообеспеченностью колебалась на уровне 0,39-0,82 т, при сред немноголетних показателях по лучшим вариантам - 0,720,84 т зерна с гектара (табл. 19).
Использование микроэлементов (бора, цннка, марганца, алюминия и меди) под ячмень и овес положительно сказалось на величине урожая: от цинка и марганца рост урожайности ячменя составил 11 и 18,7 %, овса - 9,4 и 20,3 %. В
опытах 1980-1982 гг. положительный результат (7,6 %) роста урожайности был получен от меди.
4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И АГРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯЧМЕНЯ И ОВСА
Экономическая оценка возделывания ячменя и овса проведена в ценах лет исследований. Нормы выработки, расценки, стоимость материалов, прочие виды затрат были взяты из действующих на момент исследований нормативных документов и инструкций по оплате труда в растениеводстве.
Расчет затрат энергии и агроэнергетическую оценку технологических приемов по возделыванию ячменя и овса произвели согласно методическим рекомендациям ЦИНАО, ВНИИЭСХ и пособию В.П.Лухменева, КВ.Шпартакова, Н.С.Чугуновой (1998).
Биоэнергетическая оценка технологических приемов проведена по вариантам опытов с учетом фактических затрат на полученный урожай зерна с единицы площади путем расчета энергии, накопленной урожаем (<3Р), совокупной энергии, израсходованной на его производство {(2), и выразили все это через коэффициент превращения энергии (Е): Е = / О - шах. Энергетическая себестоимость единицы продукции определена как соотношение затрат энергии на производство единицы продукции (О) к выходу чистой энергии с единицы площади.
Оценка технологических приемов возделывания ячменя и овса по экономическим и энергетическим показателям по разным природно-климатическим зонам Оренбургской области в равных условиях опытов показала высокую продуктивность зерновых фуражных культур, рентабельность производства зерна и энергетическую эффективность лучших вариантов с оптимальными параметрами агроценоза.
В центральной зоне области при почти равных затратах на 1 га между сроками посева (разница в пределах 4,5-7,5 %) себестоимость 1 ц зерна ячменя и овса была минимальной (2,18-2,25 руб.), на втором сроке посева, при уровне рентабельности, соответственно, 258,4 и 188,5 %, что на 20-14 % выше по сравнению с посевами, проведенными в поздние сроки. Этот же срок посева имел более высокие показатели чистого энергетического дохода (12,56 и 11,18 ГДж/га), коэффициенты энергетической эффективности (Е), соответственно, 2,04 и 2,01 ед. и наименьшую энергетическую себестоимость - 0,96 и 0,99 ГДж/т, что на 51,0 % по ячменю и 29,3 %по овсу ниже, чем на посевах третьего срока. По экономической и энергетической оценке возделывания ячменя и овса в центральной зоне области ячмень имел значительные преимущества перед овсом.
19. Урожайность ячменя при расчетных фонах питания, т/га
Варианты Годы Средний урожаи Оправдывас-мость про-]раммы, %
1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994
Контроль (Рю) 1,70 1,54 0,95 1,32 1,35 1,07 1,12 1,32 1,52 1,32 -
Рекомендованная норма 1,79 1,63 1,00 1,41 1,58 1,32 1,45 1,59 1,78 1,51 ■
Расчетные нормы на:
1,8 т/га 1,96 1,95 1,09 1,60 1,84 1,42 1,58 1,86 1,96 1,70 94,4
2,3 т/га 2,21 2,27 1,18 2,21 2,27 1,66 1,69 2,38 2,48 2,04 88,7
2,5 т/га 2,47 2,26 1,34 2,28 2,39 1,79 1,94 2,43 2,75 2,18 87,2
НС Роз, т/га 0,110 0,204 0,115 0,143 0,261 0,092 0,112 0,123 0,098 - -
Оценка способов посева и норм высева культур (1966-1978) показала, что при перекрестном способе посева увеличиваются вдвое технологические затраты на горючее, машины, труд, а отсюда на 18,4-23,2 % при возделывании ячменя и 23,9-28,9 % - овса возрастают общие затраты техногенной энергии на гектар пашни, в конечном счете это приводит к повышению себестоимости единицы продукции (по ячменю на 33,7 %, овсу на 23,5 %), снижению уровня рентабельности, соответственно, на 50,1 и 45,4 %. Резко - на 37,5-44,3 % у ячменя и на 19,8-22,3 % у овса - понижался уровень рентабельности при завышении против оптимальной по культурам нормы высева, как при сплошном рядовом, так и при перекрестном способах посева.
Экономический анализ вариантов опытов с использованием припосевно-го удобрения выявил, что условно чистый доход в зависимости от варианта опыта от применения удобрений повышался на 17,2-40,1 %, в то время как производственные затраты возрастали только на 6,1-14,9 %. Самым рентабельным вариантом оказался РюТ^ (157 %). Наименьшая себестоимость центнера зерна была получена на варианте Рщ, имевшем энергетические коэффициенты: ячмень — 2,01 ед., овес - 1,89 ед. при энергетической себестоимости, соответственно, 1,04 и 1,08 ГДж/т.
Оценка энергетической эффективности производственных опытов 19781981 гг. показала, что внесение под ячмень и овес рекомендуемых норм удобрений (Н+оРео) повысило энергозатраты на возделывание культур на 22,3 % у ячменя и 26,2 % у овса, на 4,7-2,0, соответственно, повышало энергетический коэффициент и на 9,8-2,0 ГДж/га снижало энергетическую себестоимость единицы продукции, однако, выход чистой энергии в урожае от применения рекомендуемых норм удобрений был выше по сравнению с вариантом без удобрений на 34,4 % у ячменя и 29,4 % у овса. Это с энергетической точки зрения говорит о целесообразности использования удобрений под зерновые фуражные культуры. Фактическая прибавка урожая ячменя и овса достигла, соответственно, 0,43 и 0,40 т зерна с гектара. Уровень рентабельности в годы исследований колебался от 98,6 % (1980) до 165,4 % (1978) по ячменю и 82,3 % и 124,6 % по овсу.
Оценка опытов 1986-1994 гг. по применению в степной зоне Южного Урала метода планирования урожайности ячменя показала рост производственных затратна 17,6-45,9 %, затрат труда на 1 га на 12,8-29,5 % в зависимости от планируемой урожайности. Однако условно чистый доход от использования различных норм удобрений возрастал на 42,5-85,3 % при росте уровня рентабельности возделывания ячменя на 21,4-37,8 %.
Структура энергозатрат зависела от нормы вносимых удобрений, на долю которых приходится от 16,9 (рекомендованная норма) до 38,5-42,3 % (расчетные на .2,3-2,8 т/га) всех энергетических затрат на возделывание ячменя. Энергетические коэффициенты (Е) оказались невысокими: 1,32-1,59 ед. по ячменю и 1,28-1,33 ед. по овсу при более высоких, соответственно, 1,70 и 1,65 ед. на контрольных вариантах, что связано с относительно малыми затратами совокупной энергии на этих вариантах. Минимальные значения на контроле имела
энергетическая себестоимость единицы продукции (1,44 и 1,54 ГДж/т). С увеличением энергозатрат на расчетных уровнях урожайности энергетическая себестоимость у ячменя возросла в полтора раза, у овса более чем в два раза, достигнув на варианте 1,8 т/га ячменя 2,94, овса - 3,52 ГДж/га.
ВЫВОДЫ
1. Многолетние всесторонние исследования по биолого-экологическим особенностям и разработке основных технологических приемов возделывания в степной зоне Южного Урала ячменя и овса свидетельствуют о высокой продуктивности культур и большой адаптированности их к комплексу природно-климатических факторов, определяющих величину урожая и качество зерна. По уровню урожайности ячмень и овес занимают в зоне 2 место после озимых н в большинстве лет превосходят на 0,2-0,4 т с га главную зерновую культуру региона - яровую пшеницу, несмотря на размещение ячменя и овса по худшим предшественникам в существующих типах севооборотов. Из зерновых культур они оказываются наиболее отзывчивыми на любое улучшение технологических приемов возделывания.
2. Агроклиматические ресурсы степной зоны Южного Урала в полной мере обеспечены ресурсами фотосин тети чески активной радиации, позволяющей при использовании 1,5 % ФАР получить 5,7-6,4 т зерна. Главным ограничивающим урожайность фактором является влагообеспеченность: в разрезе зон области при общем расходе влаги от 296 мм (северная зона) до 212-220 мм, (южная и восточная зоны) урожайность ячменя составляет 1,12-1,66 т, овса -1,06-1,75 т зерна с гектара. Вторым лимитирующим фактором является запас питательных веществ в корнеобитаемом слое почвы. В зависимости от зоны области, степени окультуренности почв, что связано с насыщением полей севооборотов фосфором, поступившим в почву из органических и, прежде всего, минеральных удобрений, по естественным запасам азота в почве во всех пяти природно-климатических зонах можно рассчитывать на получение среднего уровня урожайности (1,2-1,9 т зерна с гектара), по калию - высокого (от 2,15 до 4,49 т), по запасам фосфора - от очень низкого (0,25-0,83 т зерна) до среднего (1,10-1,63 т).
3. Весенние запасы продуктивной влаги во влагообороте составляют 6070 % и 40-30 % приходится на продуктивную влагу осадков периода вегетации, в связи с чем, осенне-зимние осадки имеют решающее значение в водном балансе зернофуражных культур. Анализ запасов продуктивной влаги в слое 0100 см за период проведения исследований позволил выделить три уровня вла-гообеспеченности перед посевом: высокий - 150-170 мм, средний - 130-140 мм и низкий - 100 и менее мм продуктивной влаги в метровом слое почвы перед посевом. При коэффициенте использования осадков 0,55-0,65 водный баланс посевов ячменя и овса составляет в средние по влагообеспеченности годы 210270 мм продуктивной влаги в зависимости от природно-климатической зоны
Оренбургской области. Решающее значение в формировании уровня урожая ячменя и овса имеют июньские осадки для центральной, западной и южной зон, для восточной - осадки конца июня - первой декады июля. Коэффициенты корреляции между осадками июня (июля для восточной зоны) и урожайностью культур составляют, соответственно, г, = +0,735 ± 0,111, г0 = +0,796 ± 0,069, коэффициенты детерминации Ка - 0,54 и 0,63. На формирование 1 ц зерна и соответствующего количества соломы в степной зоне Южного Урала, при обычно принятой технологии возделывания, ячмень затрачивает от 9,5 до 12,5 мм, овес -11,2-12,8 мм продуктивной влаги.
4. Водопотребление носит не только зональный характер, но меняется в зависимости от технологических приемов возделывания (предшественники, способы, сроки посева и нормы высева, уровень минерального питания). На лучших вариантах показатели водопотребления ниже на 8-25 %. Особенно четкое и стабильное влияние на уровень водопотребления оказывают предшественники и удобрения. Максимум продуктивной влаги в слое О-ЮО см накапливает пар (164,4 мм), затем идет предшественник кукуруза на силос с меньшим (на 11,7 %) запасом продуктивной влаги. Зерновые предшественники уступали пару по накоплению влаги к моменту посева на 15,7-18,3 %. На вариантах с удобрениями расход влаги на единицу продукции, по сравнению с контрольным вариантом, снижался: от припосевного удобрения (фосфор и его сочетания с азотом и калием в малых дозах) на 13,8-29,3 %, от основного удобрения (навоз, ЫРК) на 16,7-24,6 % и на расчетных фонах на планируемый урожай от 10 до 49,3 %.
5. Одним из главных факторов формирования урожая является полевая всхожесть, определяющая густоту стояния и продуктивность растений агрофи-тоценоза. Максимальное значение показатель полевой всхожести ячменя и овса имеет при оптимальных сроках посева, норме высева, глубине заделки семян, на удобренных вариантах по лучшим предшественникам. Запаздывание с посевом понижает полевую всхожесть на 5,0-9,3 % в зависимости от условий года как по ячменю, так и по овсу. Наиболее высокий процент полевой всхожести наблюдается при сплошном рядовом способе посева, превышающем полевую всхожесть перекрестных посевов на 2,1 % у ячменя и 3,4 % у овса. Более существенное влияние оказывает норма высева. С ее увеличением, в пределах испытанных норм, происходит возрастание полевой всхожести. Эта зависимость носит криволинейный характер и адекватно описывается уравнениями кривой, имеющими вид:
для ячменя: у = 39,35х2 - 274,Зх + 519,6; для овса: у = 37,7х2 - 340,7х + 762,3.
Связь урожая С начальной густотой стояния растений в интервале между разными нормами высева существенна только при самой низкой норме высева у ячменя (2,5 млн. шт. на га): г = + 0,65 ± 0,193 и у овса (3,0 млн.) - г = + 0,51 ± 0,261, При возрастании нормы высева связи носят отрицательное значение. Естественный выпад растений оказывается максимальным при наибольших нормах высева; разница между крайними нормами высева достигает 6,4 % у ячме-
кя к 9,3 % у овса. Максимум выпада (73,7 %) у ячменя приходится на фазы всходы-кущение, у овса этот пик сдвигается вплоть до фазы выхода в трубку, К уборке в степи Южного Урала сохраняется у ячменя от 43,5 до 97,6 %, у овса от 41,2 до 88,9 % растений при среднемноголетних показателях выживаемости, соответственно, 70,9 и 68,1 %, что зависит не только от условий вегетационного периода, но и от технологических агроприемов.
6. Продуктивность посевов определяется не только количеством растений на единице площади, но и структурными элементами урожая: продуктивной кустистостью, структурой колоса (метелки), количеством зерен в соцветии, массой 1000 шт., натурной массой. Связь урожая с количеством продуктивных стеблей ячменя г = + 0,79, овса — г = + 0,76; с продуктивной кустистостью, соответственно, 0,81 и 0,73; с массой зерна соцветия - 0,87 и 0,78; с массой 1000 шт. зерен - 0,72 и 0,69. Наиболее оптимальное сочетание количества растений на единице площади, числа продуктивных стеблей, массы зерна в соцветии и массы 1000 цгг. зерен было на втором сроке посева при высеве 3,5 млн. шт. зерен на га у ячменя и 4,0 млн. - у овса, при перекрестном способе посева и на удобренных вариантах Рщ и P10N20 при припосевном внесении удобрений, полном минеральном удобрении, внесенном под пар, в системе зернопаропропашного севооборота.
7. Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя и овса в степи Южного Урала протекает в условиях недостаточного водоснабжения растений и дефицита усвояемых форм питательных веществ. В средние по влагообеспеченности годы ячмень и овес формируют в фазу колошения (выметывания) 16-23 тыс. м2 площади листовой поверхности, в годы с повышенной влагообеспеченностью от 19 до 28-30 тыс. м2/га. Фотосинтетический потенциал колеблется от 500-600 тыс. м2/га в сухие годы до 1000-1300 тыс. мг/га в годы с хорошим увлажнением вегетационного периода. Чистая продуктивность фотосинтеза вегетационного периода культур зависит от условий года, технологических приемов возделывания и колеблется в пределах 3,5-6,0 г/м3 х сутки. У ячменя она на 10-12 % выше, чем у овса. Процент использования ФАР посевами низкий, в среднем 0,5-0,7, и только на высоком агрофоне превышает единицу. Посевы ячменя и овса в зоне способны аккумулировать в урожае зерна 15-50 ГДж энергии. Наиболее высокий уровень аккумулирования энергии характерен для посевов, размещенных по лучшим предшественникам (пар, кукуруза, зернобобовые) с применением расчетных норм удобрений. Коэффициент превращения энергии в зависимости от предшественников и технологических приемов возделывания ячменя и овса колеблется на уровне 1,33-2,39. Максимальные значения коэффициента характерны для перекрестного способа посева, оптимальных норм высева культур, на посевах второго срока (ячмень - 2,46, овес - 2,19),
8. По запасам питательных веществ, уровню влагообеспеченности, фитоса-нктарному состоянию почвы зерновые культуры, в т.ч. яровая пшеница, являются не лучшими предшественниками для ячменя и овса, в связи с чем на этих полях, отводимых под ячмень и овес, должны быть приняты меры по улучше-
нию водного к пищевого режимов. Лучшими предшественниками под ячмень и овес являются черный пар, кукуруза и зернобобовые.
9. Выбор оптимального срока посева носит для ячменя и овса в условиях Оренбургской области зональный характер. Лучший срок - второй, после наступления биологической спелости почвы и проведения предпосевной культивации на глубину заделки семян. Для восточных районов оптимальное время посева определяется календарно: максимальные урожаи зерна формируются при посеве во вторую-третью декады мая. Для каждой природно-климатической зоны установлена оптимальная норма высева: ячменя - 4,0-4,5 млн, для северо-западных районов, 3,5-4,0 млн. для центральных, 3,0-3,5 млн. для южных и восточных районов области; овса - для северо-запада 4,5-5,0 млн., для центральных районов 4,0 млн., южных и восточных 3,0-3,5 млн. всхожих семян на 1 га. Подзимние посевы ячменя и овса в условиях степи Южного Урала - технически выполнимый метод оздоровления семенного материала, приводящий к получению абсолютно здорового семенного зерна, росту урожайности и улучшающий технологические показатели семян. Успех в проведении подзимних посевов определяется правильно выбранным сроком. Его необходимо приблизить к моменту устойчивого похолодания и проводить по тало-мерзлой почве, когда семенное зерно в почве только набухнет и наклюнется не более 10-15 % от высеянных семян.
10. В качестве стартового удобрения под ячмень и овес целесообразно вносить парное сочетание питательных элементов нормой РюИм или один суперфосфат в дозе Р10. Прибавка урожая от азотно-фосфорного удобрения в годы исследований достигала 0,31-0,34 т зерна с гектара, в то время как от Рю была на уровне 0,15-0,25 т. Увеличение дозы фосфора и включение в норму калия практически не отразилось на росте урожайности зерна ячменя. В центральной зоне Оренбургского Предуралья на южных карбонатных черноземах незначительное преимущество по урожайности было за отвальной обработкой почвы (прибавки урожая достигали 0,12-0,15 т/га зерна с гектара). Применение навоза и полного минерального удобрения повысили эффективность изучаемых агро-приемов — сроков посева, норм высева. Улучшились качественные показатели зерна — химический состав, технологические свойства: повысилась белковость, масса 1000 шт. семян, натурная масса, снизилась лленчатость.
11. В условиях степной зоны Южного Урала целесообразно для резкого повышения урожайности и увеличения валовых сборов товарного зерна высокого качества использовать метод планирования (прогнозирования) урожайности под имеющиеся ресурсы. Метод позволяет научно обосновать величину прогнозируемого урожая с учетом биоклиматических ресурсов конкретного региона, хозяйства. Многолетние исследования показали целесообразность планирования урожайности ячменя и овса с учетом имеющихся ресурсов на уровне 1,8-2,3 т зерна с гектара. Оправдываемость программы за 2 ротации севооборота составила 90-98 %, Прибавки урожая на варианте планируемой урожайности в 2,1 т зерна с 1 га достигли 0,5-0,6 т зерна, окупаемость удобрений зерном за период 1996-2001 гг. на 1 кг КРК по ячменю составила 6,3—7,7 кг. По сравне-
нию с контрольным вариантом, вариант, рассчитанный на уровень урожайности 2,10 т зерна с 1 га, накопил на 23,8 % валовой энергии больше, но имел более низкий по сравнению с контролем коэффициент энергетической эффективности (4,22 на расчетном варианте и 6,6 - на контроле). Рентабельность производства зерновых фуражных культур при использовании метода планирования урожайности под имеющиеся ресурсы в зависимости от условий года колебалась в пределах 79,4-186 %.
12. Микроэлементы бор, цинк, марганец, алюминий в условиях степной зоны Южного Урала на 1,2^1,0 у ячменя и 0,9-3,6 % у овса повышают энергию прорастания семян, увеличивают на 1,2-3,7 и 1,2-5,8, соответственно, полевую всхожесть, на 5,4-11,2 (ячмень) и 5,1-22,6 (овес) - число продуктивных стеблей на единице площади. От их действия возросла масса 1000 шт. зерен, натурная масса. Наиболее стабильно на овес и ячмень воздействуют марганец и цинк. Эти элементы обеспечили повышение урожайности зерна ячменя и овса по сравнению с контролем, соответственно, на 10,9-18,7 и 8,0-20,3 %. От их воздействия произошло увеличение содержания в зерне ячменя протеина на 0,71,0, у овса на 0,96-1,12 %, возросло содержание крахмала на 2,5-4,0 и 6,0-8,0%, снизилось содержание клетчатки. Дополнительные затраты от применения микроудобрений на 1 га составляют 4,5 % от суммарных затрат, а чистый доход с 1 га возрастает на 18,7 % от применения марганца на ячмене и 20,3 % - на овсе.
13. Зерно ячменя и овса, выращенное в степной зоне Южного Урала, обладает высокими кормовыми достоинствами. В 1 кг зерна ячменя содержится 1,2 кормовых ед., овса - 1 кормовая ед. Содержание белка в зерне колеблется от 12,5 до 15 % и во многом зависит от условий вегетационного периода и технологических приемов возделывания. В годы с высокой обеспеченность влагой формируется зерно с пониженным содержанием сырого протеина и белка, в сухие годы - относительно высокобелковое зерно. Повышенное содержание белка в зерне накапливается по паровому предшественнику и гороху, при оптимальном и позднем сроках посева, на вариантах с использованием под культуры минеральных удобрений, в составе которых присутствует азот.
14. Уровень экономической эффективности возделывания ячменя и овса в степной зоне Южного Урала определяется условиями вегетационных периодов и зависит от совокупности применяемых технологических приемов возделывания: предшественников, сроков, способов посева и норм высева, видов и норм удобрений. Наименьшая себестоимость 1 ц зерна и наибольший уровень рентабельности производства ячменя и овса были получены по кукурузе и гороху: ячмень - 2,44-2,53 руб. и 219,2-208,7 %; овес, соответственно, 2,63-2,68 руб. и 147,1-142,7 %; при втором сроке посева - 2,18-2,25 руб. и 258,4-188,5 %\ сплошном рядовом способе посева с нормой высева ячменя и овса 4 млн. шт./га - 1,96-2,55 руб. и 297,7-154,7 %; при посевном внесении РцДОго - 3,45 руб. -157 %; на расчетном фоне на планируемый урожай в 2,3 т/га ячменя, соответственно, 3,23 руб. и 141,4 %.
15. Наибольшее количество энергозатрат при возделывании ячменя и овса приходится на семена, топливо, удобрения и машины. Затраты на живой труд, электроэнергию, средства защиты растений в совокупности не превышают 2,53,8 % от суммарных затрат. При использовании рекомендованной нормы удобрений (Т^оРбо) совокупные затраты энергии возрастают по сравнению с контрольным вариантом (без удобрений) в 1,3 раза, а при использования возрастающих норм удобрений при расчете на максимальный урожай ячменя - в 1,71,8 раза, овса - в 2,1-2,3 раза.
Энергетический коэффициент (Е) в зависимости от вида технологических приемов возделывания ячменя и овса был в пределах 1,38-1,30 (на расчетных фонах удобрений), 2,50-2,71 - по предшественникам и 1,50-2,86 - на вариантах по способам посева и нормам высева.
Энергетическая себестоимость 1 т зерна оказалась невысокой и составила по предшественникам от 0,58 до 2,02 ГДж/т, от 0,96 до 1,45 ГДж/т в зависимости от срока посева, в этих же пределах по способам посева и нормам высева и от 1,19 до 3,52 ГДж/т в зависимости от норм удобрений. Четко прослеживается тенденция увеличения энергетической себестоимости продукции на худших вариантах технологических приемов.
Предложения производству
В условиях степной зоны Южного Урала на различных типах черноземов и тем но-каштановых почвах для получения высоких и устойчивых урожаев ячменя и овса с наименьшими материальными и денежными затратами и высоким качеством зерна рекомендуется:
1. В существующих типах севооборотов ячмень и овес являются замыкающими культурами и располагаются на наиболее засоренных и бедных питательными веществами полях, что вызывает необходимость проведения под них тщательной обработки почвы и использования припосевного азотно-фосфорного удобрения в дозе Рк^го кг д.в, га. В качестве предшественников кроме основного - пшеницы — возможно использование пропашных и зернобобовых культур, в отдельных случаях (при пересеве озимых) - пара.
2. Посев ячменя и овса необходимо проводить во второй срок, при наступлении биологической спелости почвы с обязательным проведением предпосевной культивации на глубину заделки семян и прикатывания посевов кольчато-шпоровыми катками. Для восточной зоны области ячмень и овес целесообразно высевать во вторую-третью декады мая.
3. В годы с большим (150-170 мм) весенним запасом продуктивной влаги в почве целесообразно применять перекрестный посев, в годы с малым и средним уровнем влагообеспеченности необходимо использовать сплошной рядовой посев существующими типами посевных машин. Нормы высева зерновых фуражных культур должны быть дифференцированы по зонам. Для хозяйств северной природно-климатической зоны норма высева ячменя - 4-4,5 млн., овса - 4,5-5,0
млн.; для центральной зоны, соответственно, 3,5-4,0 н 3,5-4,0 млн.; для южной и восточной ячменя - 3,0 млн., овса - 3,5 млн. всхожих зерен на 1 га.
4. С учетом имеющихся почвенно-климатических и материальных ресурсов в степной зоне Южного Урала для стабилизация производства зерна фуражных культур следует использовать расчетно-балансовый метод выращивания урожаев с целью получения 1,8-2,5 тонн зерна с гектара.
Список основных работ, опубликованных по теме диссертации
1. Абаимов В.Ф. и др. Основы ведения сельского хозяйства в Оренбургской области. Раздел «Овес». - Челябинск: Южно-Уральское кн. нзд-во, 1967. -С. 84-85.
2. Абаимов В.Ф., Хаиров М.Н., Махиня М.М. Влияние сроков посева овса и ячменя на урожай и качество зерна // Тезисы докладов научной конференции 1967 г.-Оренбург, 1967.-С. 131-134.
3. Абаимов В.Ф. Ячмень и овес, особенности агротехники // Зерно и корма. Наши резервы и возможности. - Оренбург, 1969. - С. 29-41.
4. Абаимов В.Ф. Подзимние посевы ячменя и овса // Селекция и семеноводство, -1971. - № 5. - С. 39-40.
5. Абаимов В.Ф, Особенности возделывания зернофуражных культур в Оренбургской области И Вопросы технологии возделывания сельскохозяйственных культур / Научные тр. Т.2. - Саратов, 1972.-С. 56-69.
6. Абаимов В.Ф., Кудашева А.В, Сроки посева зернофуражных культур П Уральские Нивы. -1972. 4. - С. 13-14,
7. Абаимов В.Ф. Эффективность производства зернофуражных культур в Оренбургской области // Технический прогресс и повышение производительности труда в зерновом хозяйстве Оренбургской области, - Оренбург, 1974. - С. 108-114.
8. Абаимов В.Ф,, Громов A.A., Григорьев В.Ф, Рекомендации по организации кормовой базы для молочных комплексов. - Оренбург, 1979. - 25 с.
9. Абаимов В.Ф,, Григорьев В.Ф. Покровные культуры и продуктивность многолетников // Уральские Нивы. - 1980, - Хе 9. - С. 42-43.
10. Абаимов В.Ф., Громов A.A., Григорьев В.Ф. Разработать систему кормопроизводства для мешочного скотоводства Оренбургской области // Научный отчет, - № Госрегистращш Б 882910. - Оренбург, 1980.
11. Абаимов В.Ф. Слагаемые роста производства зерна. - Оренбург, 1981. С. 11-20,
12. Абаимоз В.Ф. и др. Система земледелия в Оренбургской области. - Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1982. - 167 с.
13. Абаимов В.Ф., Сторожев Г.П, Фотосинтез и урожай ярового ячменя при разных дозах удобрений // Уральские Нивы. - N° 8. - 1982. - С. 42.
14. Абаимов В.Ф., Горенков А.П., Громов A.A., Григорьев В.Ф. Кормовая база молочных комплексов // Уральские Нивы. - 1983. - № 8. - С. 34-35.
15,
16,
17
18
19,
20,
21,
22.
23.
24.
25.
26.
27,
28,
Абаимов В.Ф., Меншутин А.П., Сторожев Г.П. Программирование урожайности // Зерновое хозяйство. -1983. -X» 5. - С. 26-27. Абаимов В.Ф., Сторожев Г.П. Влияние предшественников на урожай ярового ячменя // Тезисы докладов научно-практ. конференции « Резервы увеличения производства зерна». - Оренбург, 1983. - С. 6-7. Абаимов В.Ф. Планирование урожайности сельхозкультур под имеющиеся ресурсы //Земледелие, - 1984 -№ 12.-С. 24-25.
Абаимов В.Ф. Применение минеральных удобрений под ячмень и овес на южных черноземах Оренбургской области // Химия в сельском хозяйстве. -Т. XXII. - 1984. -№ 9 (251). - С. 14-17.
Абаимов В.Ф., Базаров MX Планирование урожайности сельскохозяйственных культур и основных видов ресурсов ее формирования // Интенсивное земледелие и программирование урожаев: Материалы второй Всероссийской научно-производствен ной конференции по программированию урожаев. — Йошкар-Ола: Марийское кн. изд-во. - 1984. — С. 25-26. Абаимов В.Ф. Минеральное питание и урожай ячменя и овса // Проблемы химизации в растениеводстве Оренбургской области и пути их реализации: Тезисы докладов науч.-практи. конференции. - Оренбург, 1985. - С. 34-36. Абаимов В.Ф. Предшественники под зернофуражные культуры // Кормопроизводство на Южном Урале. - Челябинск; Южно-Уральское кн. изд-во. -1985.-С. 52-54.
Абаимов В.Ф. и др. Кормопроизводство // Система ведения сельского хозяйства Оренбургской области. - Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во. -1986.-С. 195-213.
Абаимов В.Ф. Использование метода программирования урожайности при возделывании зерновых в условиях степи Южного Урала // Сб. науч. тр. Селекция и агротехника зерновых и зернобобовых культур в Среднем Поволжье. — Ульяновск, 1986. —С. 54—58.
Абаимов В.Ф. Факторы среда и продуктивность зерновых фуражных культур//Тезисы докладов конференции, - Казань, 1987. - С. 19-20. Абаимов В.Ф. Программирование урожаев зерновых культур в условиях степи Южного Урала !1 Тезисы докладов третьей научно-производственной конференции «Итоги научных исследований и внедрение метода программирования урожайности. -М., 1987, - С. 50-51.
Абаимов В.Ф., Крючков А.Г. Программирование урожаев // Справочник агронома.-Челябинск: Южно-Уральское кн. изд-во, 1989.-С. 100-109. Абаимов В.Ф. Факторы пр01раммирования урожайности зерновых культур // Тезисы докладов межвузовского семинара-совещания. - Балашиха - Москва, 1990.-C.3I-32.
Абаимов В.Ф., Громов A.A. и др. Интенсификация производства зерновых и кормовых культур на основе программирования в степи Южного Урала, // Заключительный отчет. - № Госрегистрации 01860081268, - Оренбург, 1990.
29. Абаимов В.Ф., Заводчикова Л.Д. Влияние удобрений в севообороте на урожай зерна и микробиологическую активность почвы под зерновыми культурами // Эффективность применения удобрений в почвах Среднего Поволжья.-Ульяновск, 1990.-С. 101-109.
30. Абаимов В.Ф., Громов A.A., Щукин В.Б., Кононова Н.Д. Влияние возрастающих расчетных доз удобрений на урожайность культур и баланс питательных веществ в зернопаропропашном севообороте // Агрохимия. — 1994. -Л'зб.-С. 59-66.
31. Абаимов В.Ф., Громов A.A., Щукин В.Б., Кононова Н.Д. Продуктивность зернопаропропашного севооборота при внесении расчетных норм удобрений // Зерновые культуры. - 1994. - 3. - С. 12-14.
32. Абаимов В.Ф., Щукин В.Б, Продуктивность посевов и качество зерна озимой пшеницы при некорневых подкормках азотом и микроэлементами // Зерновые культуры, - 1997. 2. -С. 17-19.
33. Абаимов В.Ф., Громов A.A. и др. Биологические и агротехнические основы формирования высокоурожайных агрофитоценозов кормовых и зерновых культур на Южном Урале // Юбилейный сборник трудов ОГАУ. - Оренбург, 2000. - С. 127-140.
34. Абаимов В.Ф., Громов A.A. Уровень питания и продуктивность зернопаропропашного севооборота// Земледелие. - 2003. - № 5. - С. 8.
35. Абаимов В.Ф. Баланс питательных веществ и плодородие почвы при зернопаропропашном севообороте//Плодородие, - 2003. - № 4. - С. 28.
АПАИМОВ Виктор Федорович
ЭКОЛОГО-ВИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯЧМЕНЯ И ОВСА В УСЛОВИЯХ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук
Подписано в печать 03,09,03. Формат 60x84 1/16, Уел, печ. л. 2,0. Печать оперативная. Бумага офсетная. Гарнитура Тайме. Заказ № 1637. Тираж 100 экз.
Издательский центр ОГАУ, лицензия ЛР № 020429. 460795, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18. Тел. (3532) 77-61-43
Отпечатано в Издательском центре ОГАУ
-
Абаимов, Виктор Федорович
-
доктора сельскохозяйственных наук
-
Оренбург, 2003
-
ВАК 06.01.09
- Эколого-биологическое обоснование технологических приемов возделывания ячменя и овса в условиях степной зоны Южного Урала
- Влияние агротехнических приемов на урожайность овса в условиях юго-востока Волго-Вятского региона
- Продуктивность посевов овса в зависимости от сроков сева и сортовых особенностей на дерново-подзолистой почве Юго-Востока Волго-Вятского региона
- Агроэкологическое обоснование повышения адаптивного потенциала пленчатых и голозерных серых хлебов в Приенисейской Сибири
- Производство и повышение качества зерна ярового ячменя в условиях каштановых почв Волгоградской области
