Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ"



На правах рукописи / ------ '

РАТНИКОВ Роман Николаевич

ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЗАПАДНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2005

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт» на кафедре растениеводства

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук,

профессор И.Н. Романова

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

А.М. Головков

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н.Г. Ракипов

Ведущее учреждение: ГНУ «Смоленский научно-исследовательский

институт сечьского хозяйства» Россельхоз-академии

.1 , л> С

Защита диссертации состоится « .01 » с.<-<- О I 2005г в_£г_ часов

на заседании диссертационного совета К220 043 01 при Московской

сельскохозяйственной академии им К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И-550, ут Тимирязевская, 49, Ученый с< С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБМСХАим К А Тип Автореферат разослан » 2005 г

Ученый секретарь диссертационного совета

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. За последние годы резко снизилось производство высококачественного зерна, имеющее решающее значение в обеспечении питанием населения и укреплении экономической и продовольственной безопасности Российской Федерации.

Одним из эффективных методов решения этого вопроса является расширение посевов и увеличение уровня урожайности яровой пшеницы.

Почвенно-климатические ресурсы Смоленской области являются благоприятными для возделывания яровой пшеницы. Однако средняя урожайность этой культуры здесь составляет 13-16 ц/га, что связано с недостаточным использованием почвенно-климатических ресурсов, морфо-биологических и агротехнических особенностей возделываемой культуры, сорта.

Решением этой проблемы может стать расширение посевных площадей под новыми высокоурожайными, пластичными сортами, ценными и сильными по качеству зерна, и разработкой для них сортовой агротехники.

В связи с этим, изучение отзывчивости новых сортов яровой пшеницы на сроки посева, фоны минерального питания и местоположение семян в колосе является актуальным.

Цель и задачи исследований. Цель работы — изучить особенности формирования урожая сортов яровой пшеницы Воронежская 10, Ирень, Лада в зависимости от сроков посева, фонов минерального питания и местоположения семян в колосе. Выявить оптимальные варианты, обеспечивающие наибольшую урожайность, качество зерна и его пригодность на хлебопекарные цели, дать рекомендации производству.

Для достижения поставленных целей решали следующие задачи:

1. Изучить особенности роста и развития растений сортов яровой пшеницы в зависимости от сроков посева, фонов минерального питания, местоположения семян в колосе.

2. Выяснить влияние изучаемых агроприемов на особенности формирования густоты стояния растений, полевую всхожесть, выживаемость.

3. Исследовать фотосинтетическую деятельность сортов яровой пшеницы и определить фотометрические параметры посевов разных уровней продуктивности.

4. Выявить влияние агроприемов на сортовые особенности формирования урожая и основные элементы его структуры.

5. Дать оценку физико-химическим и технологическим показателям качества зерна изучаемых сортов яровой пшеницы и его пригодности для хлебопечения.

6. Определить посевные качества семян сортов яровой пшеницы в зависимости от сроков посева, фонов минерального питания и местоположения их в колосе.

ЦНП КС

*3Г

7. Рассчитать энергетическую и экономическую эффективность возделывания яровой пшеницы в зависимости от изучаемых агроприемов

Научная новизна. Впервые на дерново-подзолистых, легкосуглинистых, среднеокультуренных почвах Смоленской области по результатам комплексных исследований выявлены особенности формирования высокопродуктивных агрофитоценозов новых сортов яровой пшеницы в зависимости от сроков посева, фонов минерального питания и местоположения семян в колосе

Изучены и определены параметры фотосинтетической деятельности посевов

Выявлены лучшие варианты агротехнических приемов, обеспечивающие получение высококачественного зерна яровой пшеницы, пригодного на хлебопекарные цели Дана экономическая и энергетическая оценка изучаемых агроприемов

Практическая значимость и реализация научных исследований.

Изучена экологическая пластичность новых сортов яровой пшеницы (Воронежская-10, Ирень, Лада) в устовиях Смоленской области Показана их отзывчивость на ранние сроки посева фоны минерального питания и местоположение семян в колосе

Для изучаемых сортов разработаны рекомендации по пучения урожаев зерна 3,8-4,3 т/га на продовольственные и технологические цели

Результаты исследований прошли производственную проверку в ЗАО «Рассвет» Гагаринского района, КФХ «Прудки» Починковского района и внедрены в хозяйствах области на площади 550 га

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях Смоленского сельскохозяйственного института (2002-2004 гг), на II региональной научно-практической конференции молодых ученых Смоленской области «Молодежь и наука XXI века» (2003 г), на Всероссийской конференции молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научно-исследовательских учреждений «Молодые ученые - сельскому хозяйству России» (2004 г), на областных агрономических совещаниях специалистов АПК Смоленской области (2002-2004 гг ) Работа участвовала в об гастном конкурсе молодых ученых 2004 года по номинации «Исследования в области естественных наук»

По материалам исследований опубликовано в печати четыре научные статьи

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 141 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав выводов и предложений производству, содержит 37 таблиц, 10 рисунков, 16 приложений

Список литературы включает 186 наименований, в том числе 8 на иностранном языке.

2. Условия и методика проведения исследований

Полевые опыты проводились на опытном поле ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт»

Почва участка, на котором проводились исследования дерново-подзолистая, легкосуглинистая, среднеокультуренная.

Опыты закладывались в звеньях севооборота по предшественнику озимая рожь на зерно. Агротехника в опытах, кроме изучаемых вариантов, общепринятая для Смоленской области.

В опыте 1 проводилось изучение формирования урожая и качества зерна сортов яровой пшеницы в зависимости от сроков посева.

В опыте 2 изучалось влияние фонов минерального питания на урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы.

В опыте 3 проводилось изучение влияния местоположения семян в колосе у сортов яровой пшеницы на формирование урожая и качества зерна.

Опыт 1 — двухфакторный, включал следующие варианты:

Фактор А - сорта: Воронежская-10, Ирень, Лада.

Фактор В — сроки посева: первый - при физической спелости почвы; второй, третий, четвертый, пятый с интервалом в 7 дней.

Опыт 2 — двухфакторный, включал следующие варианты:

Фактор А — сорта: Воронежская — 10, Ирень, Лада.

Фактор В — фоны: контроль без удобрений; фон с рекомендованной нормой минеральных удобрений — N9|):P|2o:K9o; расчетные фоны на запланированные урожаи зерна: на 4,0 т/га - Nioo:P9<bK«h на 5,0 т/га — N|2o:Piio:Kioo; на 5,0 т/га — Ni2o:Puo:K.|oo с дробным внесением азотных удобрений (N90+30), где фосфорные и калийные удобрения вносили с осени под вспашку, азотные — весной под культивацию и подкормкой в конце фазы кущение.

Опыт 3 — двухфакторный, включал варианты по фактору А — сорта: Воронежская—10, Ирень, Лада; по фактору В — местоположение семян в колосе: посев семян из верхних, средних и нижних частей колоса. Для посева из частей колоса брали семена двух смежных колосков. Крайние верхний и нижний колоски не использовали.

Опыты (1) и (2) закладывались в четырехкратной повторности. Размещение делянок - рендомизированное. Площадь учетной делянки составляла 25 м2. Общая площадь опыта (1) - 0,22 га, опыта (2) - 0,34 га.

Опыт (3) закладывался в шестикратной повторности, размещение делянок -рендомизированное. Площадь учетной делянки - 1 м2. Общая площадь опыта -0,025 га.

Все наблюдения, учеты и анализы проводили по общепринятым методикам и ГОСТам

Фенологические наблюдения, учеты густоты стояния, урожайности и ее структуры проводились по методикам Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных кутьтур (1985, 1989) Показатели фотосинтетической деятельности посевов определялись по методикам, предложенным А А Ничипорович (1961, 1972) Технологические показатели сопасно существующих ГОСТов и инструкций к приборам

Статистическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б А Доспехову (1985)

Энергетическая оценка - по методичкеским рекомендациям

ГС Посыпанова, ВЕ Долгодворова(1995)

Погодные устовия вегетационного периода яровой пшеницы за время проведения исследований различались как по температурному режиму, так и по количеству выпавших осадков

В целом, период вегетации яровой пшеницы в 2002 году можно охарактеризовать крайне засушливыми условиями и повышенными температурами воздуха Всего за вегетацию в 2002 году выпало 199 мм осадков, что составило 75 % от среднемноголетних показателей

Метеорологические устовия за период вегетации кучьгуры в 2003 году характеризовались переизбытком увлажнения и умеренной температурой воздуха

Относительно благоприятные погодные условия для роста и развития пшеницы складывались в 2004 году, когда температура воздуха и количество выпавших осадков были ближе к среднемноголетним

Результаты исследований

3. Формирование урожая сортов яровой пшеннцы в завнснмистн от срока посева, фона минерального питания и местоположения

семян в колосе

3.1. Полевая всхожесть п выживаемость растений яровой пшеницы

Одними из основных показателей, влияющих на урожайность и качество зерна яровой пшеницы, является полевая всхожесть и выживаемость растений В наших исследованиях полевая всхожесть варьировала от 52 до 85% Наибольшая полевая всхожесть получена при первом и втором сроках посева - 80-83 0/о На третьем, четвертом и пятом сроках посева она снижалась до 66-67 %

В зависимости от местоположения семян в колосе полевая всхожесть варьировала на 1-2 % Наибольшей она была при посеве семенами средней и нижней части колоса - 81-82 %

Сорта и фоны минерального питания на полевую всхожесть не оказали значительного влияния (табл I)

Таблица 1

Влияние изучаемых агроприемов на полевую всхожесть и выживаемость растений яровой пшеницы, среднее за 2002-2004 гг.

Варианты Полевая всхожесть, % Выживаемость, %

Воронежская- 10 Ирень Лада Воронеж-ская-10 Ирень | Лада

Сі эоки посева

I срок посева 82 82 81 81 81 81

II срок посева 83 82 82 79 80 79

III срок посева 79 79 79 76 76 75

IV срок посева 75 75 74 70 68 69

V срок посева 67 67 66 63 61 62

Фоны минерального питания

Контроль 80 81 80 65 67 68

Рекомендованный 81 81 80 79 80 80

Расч. на 4,0 т/га 80 80 80 80 80 80

Расч. на 5,0 т/га 82 81 81 81 83 81

Расч. на 5,От/га (N90+30) 81 82 81 82 83 81

Местоположение семян в колосе

Верхняя часть 81 81 81 76 78 75

Средняя часть 82 82 82 81 81 82

Нижняя часть 82 81 82 78 79 77

Нашими исследованиями установлено, что на выживаемость растений яровой пшеницы оказали влияние как метеорологические условия (влагообеспеченность, температура), так и агротехнические: сроки посева, фоны минерального питания, местоположение семян в колосе, сорт. В зависимости от изучаемых вариантов этот показатель колебался от 61 до 83 %.

Наибольшая выживаемость растений у сортов яровой пшеницы была при первом сроке посева - 74-87 %. Задержка с посевом снижала этот показатель при втором сроке посева на 2 %; третьем на 5 %; четвертом на 12 %; пятом на 19 %.

Внесение минеральных удобрений в сравнении с контролем повышало выживаемость яровой пшеницы на рекомендованном и расчетных фонах на 1315%.

Дробное внесение азотных удобрений оказывало влияние на выживаемость только в благоприятные по влагообеспеченности 2003, 2004 годы.

Наибольшая выживаемость яровой пшеницы в опытах наблюдалась у сорта Ирень (83 %), сорта Воронежская-10 и Лада по этому показателю уступали на 1-3 %. В то же время отзывчивость сортов на удобрения была не одинаковой. Так, у сорта Воронежская-10 на фонах минерального питания по

сравнению с контролем выживаемость увеличивалась на 14-17 °о, тогда как у сорта Ирень - на 14-16 %, а у сорта Лада - на 12-13 %

В зависимости от местоположения семян в колосе наибольшие показатели выживаемости были у посевов семенами из средней части колоса 81-82 % Посев семенами из нижних и верхних частей колоса снижал выживаемость на 2-7 % Ьолее значительное колебание этого показателя наблюдалось у сорта Лада - 7 %, тогда как у сорта Воронежская-10 - 5 %, у сорта Ирень — 3 %

3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов яровой пшеницы

В наших исследованиях на фотосинтетическую деятельность посевов яровой пшеницы значительное влияние оказали сроки посева, фоны минерального питания, сорта и агрометеоротогические устовия вегетации

Первый срок посева способствовал формированию наибольшей площади листьев — 42,0 — 43 6 тыс м"/га в фазу колошения (рис 1, табл 2)

всходы кущение выход в колошение молочная восковая грубку спелость спелость

Рис 1. Формирование чистовой поверхности сорта Воронежская-10 в зависимости от сроков посева, среднее за 2002-2004 гг

Задержка посева приводила к уменьшению >того показателя при втором сроке на 2,8-3,2 тыс м2 <га (6,7-7,3 0 о), третьем на 7,0-4,1 тыс м*/га (16 520,9%), четвертом на 10,6 - 12,1 тыс м*/га (25 5-24,1%), пятом на 16,118,4 тыс м:/га (40,2 - 42,9 %)

В засушливый 2002 год на четвертом и пятом сроках посева максимум формирования листовой поверхности сдвигался в фазу выхода в трубку, что связано с ранним отмиранием листьев нижнего яруса

Внесение минеральных удобрений способствовало повышению площади листьев на 30-37 %

Таблица 2

Фотосинтетическая деятельность посевов яровой пшеницы в зависимости от

сортов, сроков посева, фонов минерального питания, _ среднее за 2002 — 2004 гг.___

Варианты Макс, в листьев, тыс. м2 /га ФПП, тыс. м2 х.дн,/га Продуктивность листового аппарата, кг зерна на 1 тыс. ед. ФПП ЧПФ, г/м2х сут. Урожайность сухого вещества, т/га

Сорт Воронежска-10

I срок посева 42,5 2025 1,84 5,0 10,14

II срок посева 39,5 1893 1,83 4,9 9,32

III срок посева 35,5 1677 1,78 4,7 8,00

IV срок посева 31,6 1300 1,51 4,6 6,10

V срок посева 25,6 1057 1,33 4,4 4,73

Сорт Ирень

I срок посева 43,6 2007 1,97 5,1 10,35

II срок посева 40,4 1871 1,94 5,1 9,51

III срок посева 34,5 1695 1,75 4,8 8,17

IV срок посева 31,5 1320 1,53 4,7 6,30

V срок посева 25,2 1048 1,38 4,6 4,89

Сорт Лада '

I срок посева 42,0 2016 1,86 5,1 10,27

II срок посева 39,2 1909 1,86 5,0 9,55

III срок посева 34,6 1668 1,80 4,8 8,12

IV срок посева 31,4 1329 1,47 4,6 6,29

V срок посева 25,9 1067 1,37 4,6 4,97

Сорт Ирень

Контроль 27,6 1228 1,42 4,8 5,98

Рекомендованный 41,3 2038 1,94 5,1 10,57

Расч. на 4,0 т/га 41,5 2040 1,87 5,1 10,55

Расч. на 5,0 т/га 43,8 2079 1,97 5,2 10,90

Расч. на 5,От/га (N40+30) 44,1 2107 2,01 5,3 11,17

Формирование наибольшего листового аппарата отмечено по расчетному фону на 5,0 т/га, где в начале фазы колошения его площадь составила 42,1 -44,1 тыс.м2/га (рис. 2).

Дробное внесение азотных удобрений на этом фоне в сравнении с их разовым внесением способствовало повышению площади листьев на 0,7 -0,9 тыс.м2/га только в благоприятные по влагообеспеченностн годы (2003,. 2004).

В целом за период исследований наибольшую площадь листьев формировал сорт Ирень - 44,1 тыс.м2/га, в то время как сорта Воронежская-10 и Лада -42,5-42,2 тыс.м2/га

всходы кущение выход в трубку колошение молочная восковая

-Контроль -Рекомендованный Расч на 4 От/га

—- - Расч на 5 От/га -Расч на 5 0 т/га(№0+30)

Рис 2 Формирование листовой поверхности сорта Лада в зависимости от фонов минерального питания, среднее за 2002-2004 гг

Формирование урожая яровой пшеницы ¡ависит не только от площади тистьев, но и от времени их функционирования Эти параметры объединены в показатель - фотосинтетический потенциал посевов (ФПП)

В наших исстедованиях фотосинтетический потенциал посевов яровой пшеницы варьировал от 1057 до 2114 тыс м"лн /га

Максимальная ветичина ФПП складывалась в межфазный период «выход в трубку-колошение» и составляла в зависимости от изучаемых факторов 645 -1268 тыс \Сдн /га (59-61 % от общей ветичины)

Первый срок посева способствовал повышению фот ос и I (тети чес ь о го потенциала до 2007-2025 тыс \Гдн »га (рис 3)

( И Ш IV V

Ср» к і г н-свд

Рис 3 ФПП сортов яровой пшеницы в зависимости от сроков посева, среднее за 2002-2004 гг

Задержка посева уменьшала этот показатель при втором сроке до 18711909 тыс.м2дн./га, третьем до 1668-1695 тыс.м2дн./га, четвертом до 1300 -1329 тыс.м2дн./га, пятом до 1048-1067 тыс.м2дн./га.

Внесение минеральных удобрений в сравнении с контролем способствовало увеличению фотосинтетического потенциала посевов яровой пшеницы на 61-65%.

В целом по опытам наибольшим фотосинтетическим потенциалом обладали посевы сортов Воронежская - 10 (2025 тыс.м2дн./га) и Лада (2016 тыс.м2дн./га). Сорт Ирень уступал на 18-9 тыс.м2дн./га соответственно.

В наших исследованиях ФПП яровой пшеницы в значительной степени зависел от погодных условий вегетационного периода. В жаркий, засушливый 2002 год он снижался на 9 — 20% по сравнению с более благоприятными по влагообеспеченности годами (2003, 2004).

Наибольшая продуктивность работы листовой поверхности отмечена при первом сроке посева, где на 1 тыс. единиц ФПП приходилось от 1,84 до 1,97 кг зерна.

Внесение минеральных удобрений повышало продуктивность работы листового аппарата на 23-34 % относительно контроля.

В целом по опытам более эффективной оказалась работа ассимиляционной поверхности у сорта Ирень — 1,78 кг/1тыс. ед. ФПП, тогда как сорта Воронежская-10 и Лада уступали по этому показателю на 3 %.

Урожай сухой биомассы яровой пшеницы в зависимости от изучаемых агроприемов варьировал от 3,31 до 12,90 т/га.

Максимальный сбор сухого вещества с единицы площади получен при первом сроке посева и составил у сорта Воронежская -10- 10,14 т/га, Ирень -10,35 т/га, Лада -10,27 т/га (рис. 4).

всходы

-1 срок посева -2 срок посева - 3 срок посева -4 срок посева -5 срок посева

Рис. 4. Накопление сухого вещества яровой пшеницы сорта Ирень в зависимости от сроков посева, среднее за 2002-2004 гг.

Второй, третий, четвертый и пятый сроки посева способствовали снижению накопления сухого вещества на 0,79; 2,15; 4,02; 5,38 т/га соответственно

Внесение минеральных удобрений увеличивало урожайность сухого вещества на 41-45 % по сравнению с соответствующим показателем контроля

Наибольшая урожайность сухого вешества у сортов яровой пшеницы получена на расчетном фоне (5,0 т/га) - 10,60-11,17 тга(рис 5)

Контроль Рекомендованный Рэсч їм Iі'т а Раі,ч на * От га Раеч на О т га

(ЧЧО-.ЮІ

Фоны минерального питания

0 Воронежская 10 ■ [Грень О Лада

Рис 5 Сбор сухой биомассы у сортов яровой пшеницы в зависимости от фонов минерального питания среднее за 2002-2004 гг

Вариант с дробным внесением азотных удобрений по сравнению с их разовым внесением повышал сбор сухого вещества в среднем на 0,27-0,32 т/га, однако в засушливый 2002 год >тог прием был не эффективным

В целом по опытам накопление сухой биомассы было выше у сорта Ирень - 8,84 т/га, он превысил сорт Лада на 0,10 г/га, а сорт Воронежская -10 на 0,25 т/га Отзывчивость на удобрения у сорта Ирень также была выше, и относительно контроля, прибавка урожая составила 4,57 - 5 19 т га, в то время как у сорта Лада 4,17-4,44 т/га, а у сорта Воронежская -10 3,82-4,64 т га

Чистая продуктивность фотосинтеза у сортов яровой пшеницы в среднем за вегетацию колебалась от 4,4 до 5,3 г м'сут Она зависела от изучаемых агроприемов и фаз развития растений

Наибольшая величина ЧПФ у сортов яровой пшеницы отмечена при первом сроке посева и составляла в среднем за вегетационный период 5,1 гмгсут Растения второго, третьего, четвертого и пятого сроков посева уступали по этому показателю на 0,1,0,3, 0 5,0,6 г< м'сут

Внесение минеральных удобрений повышало чистую продуктивность фотосинтеза яровой пшеницы относительно контроля на 0,3-0 6 г м с\т

3.3. Урожайность зерна и ее структура

Сроки посева оказали существенное влияние на урожайность зерна яровой пшеницы во всех проведенных опытах

Наибольшая ветчина этого показателя потучена при первом сроке сева и составила у сорта Воронежская-10 2,99-4,38 т га, у сорта Ирень 3,14-4,66 т/га, у сорта Лада 2,42 4,44 т/га

В среднем за годы исследований урожайность яровой пшеницы при нервом сроке посева составила 3,81 т'га Второй, третий, четвертый и пятый сроки посева снижали этот показатель на 0 26 т'га (6 8 %), 0,82 т га (21,5 %), 1,83 т/га (48,0 %), 2,37 г га (62,2 %) соответственно (табл 3)

Таблица 3

Урожайность сортов яровой пшеницы в зависимости от сроков посева, т/га

Лада

НСР о< НСР„5 (А) НСР 0< (В, АВ) 0 24

Между сортами достоверных различии по урожайности зерна не выявлено Внесение минеральных удобрений оказало существенное влияние на урожайность яровой пшеницы и повышало ее в 2 0-2,2 раза.

Наибольший выход зерна с единицы тощали нами получен на расчетном фоне (5 0 т га) с дробным внесением азотных удобрений и составит в среднем по опыту 4,16 т'га, что выше соответствующего показателя контроля на 2,30 т га (табл 4)

Рекомендованный и расчетные фоны на 4,0; 5,0 т/га существенно повышали урожайность зерна в сравнении с контролем на 1,86; 1,83; 2,09 т/га

соответственно.

Таблица 4

Отзывчивость сортов яровой пшеницы на фоны минерального питания, т/га

Сорта(А) Фоны питания (В) Годы Среднее

2002 2003 2004

Воронежская- 10 Контроль 1,47 2,66 1,88 2,00

Рекомендованный 3,01 4,20 3,72 3,64

Расч. на 4,0 т/га 2,99 4,12 3,79 3,63

Расч. на 5,0 т/га 3,02 4,49 4,06 3,86

Расч. на 5,0г/га (N90+30) 3,28 4,73 4,25 4,09

Ирень Контроль 1,29 2,14 1,80 1,74

Рекомендованный 3,05 4,57 3,94 3,85

Расч. на 4,0 т/га 3,08 4,32 4,02 3,81

Расч. на 5,0 т/га 3,17 4,63 4,46 4,09

Расч. на 5,От/га (N90+30) 3,26 4,90 4,59 4,25

Лада Контроль 1,24 2,30 1,94 1,83

Рекомендованный 2,89 4,23 3,89 3,67

Расч. на 4,0 т/га 2,81 4,30 3,74 3,62

Расч. на 5,0 т/га 2,96 4,51 4,21 3,89

Расч. на 5,0т/га (N90+30) 3,02 4,87 4,53 4,14

НСР 05 0,31 0,40 0,35

НСР05 (А) 0,20 0,25 0,23

НСР 05 (В, АВ) 0,25 0,28 0,24

Различия между фонами в значительной степени зависели от погодных условий вегетационного периода.

В годы с большей влагообеспеченностью (2003, 2004) различия между рекомендованным и расчетными на 4,0; 5,0 т/га фонами носили достоверный характер. Тогда как в засушливый 2002 год они были не существенными.

Изучаемые сорта яровой пшеницы существенно отличались по отзывчивости на фоны минерального питания. Наибольшие прибавки урожая на фонах относительно контроля нами получены у сорта Ирень - 2,07-2,51 т/га, в то время как у сорта Лада - 1,79-2,31 т/га, а у сорта Воронежская 10 — 1,632,09 т/га.

Местоположение семян в колосе оказало влияние на урожайность сортов яровой пшеницы.

Наибольший выход зерна с единицы площади нами получен при посеве семенами средней части колоса — 4,04 т/га.

В вариантах посева семенами нижних и верхних частей колоса урожайность снижалась на 0,30 и 0,47 т/га соответственно (табл. 5).

Таблица 5

Влияние местоположения семян в колосе у сортов яровой пшеницы на _урожайность зерна, т га (среднее за 2002-2004 гг )_

Местоположение Сорт(Л)

семян в колосе (В) Воронежская-10 1 Ирень | Лада 1 1

Верхняя часть 3.57 ! 3 78 ! 3 37 1

Средняя часть 3,92 4,17 | 4,02

Нижняя часть 3 68 1 3 95 1 3,59 I

НСР0} - 0,57 т га НСР0< (А) - 0,36 г га НСР0< (В, АВ) - 0,40 т/га

Наибольшее влияние местоположение семян в колосе оказало на урожайность сорта Лада, которая варьировала в предетах 16 %, в то время как у сортов Воронежская 10 и Ирень соответствующий показатечь составил 9-10 %

На урожайность сортов яровой пшеницы большое влияние оказали элементы структуры урожая Для формирования густоты стеблестоя и продуктивности колоса яровой пшеницы наиболее бшгоприятные условия складывались при посеве в ранние сроки и на фонах минерального питания

Так чисто продуктивных стеблей перед уборкой и масса зерна с колоса составили у сорта Воронежская-10 554-557 нп/м* и 0,65-0,73 г, у сорта Ирень 552-564 щт/мг и 0,70-0,77 г, у сорта Лада 539-МО шт/м: и 0,68-0,77 г соответственно Поздние сроки посева (III-V) снижали эти показатели на 1342 % и 10-35 %

По ветчине элементов структуры урожая вылечился сорт Ирень Так, по количеству продуктивных стеб чей перед уборкой (414-564 шт/ЧГ), массе зерна с колоса (0 47-0,77 г) он превысил сорт Лада на 0,3-4,8 % и 2,6-2,9 %, а сорт Воронежская -10 на 0,7-4 8 % и 5 2-7,9 "» соответственно

В то же время у сорта Воронежская-10 увеличение продуктивной кустистости за счет внесения минеральных удобрений было выше на 18-25 %, чем у сорта Ирень и на 33-36 % чем у сорта Лада

Посев семенами средней части колоса по сравнению с семенами нижних и верхних частей повышал число продуктивных стеб чей перед уборкой на 5,78,2 %, массу зерна с колоса на 4,0-6,7 % соответственно

За период проведения исстедований бочее высокие показатечи эчементов структуры урожая V сортов яровой пшенииы складывались в 2003 и 2004 годах, что связано с бочее бчагоприятнычи погодными условиями

4. Качество зерна и семян сортов яровой пшеницы в зависимости от срока посева, фона минерального и местоположения в колосе.

4.1.Физнко— химические и хлебопекарные показазели качества зерна

Физико - химические показатети качества зерна яровой пшеницы зависети от сорта, срока посева фона минерального питания, местоположения зерновок в колосе и погодных усчовий в период вегетации

П

Более высокими физико-химическими свойствами обладало зерно с первого срока посева и на расчетном фоне минерального питания 5,0 т/га, где масса 1000 зерен составляла 35,30-36,78 г, натура зерна 745-761 г/л, выравненность 79-82 %, общая стекловидность 66-70 %, содержание белка 13,714,2 %, содержание сырой клейковины 26,5 - 28,3 %, качество клейковины -70 ед. ИДК (I группа).

Задержка посева на 7-28 дней приводила к снижению этих показателей на 0,43-3,43 г, 15-92 г, 2-13 %, 1-15 %, 0,3-1,5 %, 0,7-4,2 %, 10-20 ед. ИДК соответственно (табл. 6).

Таблица 6

Физико-химические показатели качества зерна яровой пшеницы в зависимости от сортов, сроков посева, фонов минерального питания, __ среднее за 2002-2004 гг. _

Варианты Масса 1000 зерен, г Натура зерна, г/л Выравненность, % Общая стекловидность, % Содерж. белка а зерне, % Содерж. сырой клейковины в зерне, % Качество сырой клейковины, ед. ИДК

Сорт Воронежская-10

I срок посева 34,76 743 79 70 13,6 26,5 65

II срок посева 34,35 732 77 69 13,3 25,7 70

III срок посева 33,22 713 71 67 13,0 24,7 80

ГУ срок посева 31,97 688 69 62 12,6 23,6 85

У срок посева 31,01 648 66 55 П,9 21,4 85

Сорт Ирень

I срок посева 35,84 750 79 72 14,3 27,5 75

II срок посева 35,35 733 77 70 13,9 26,9 85

III срок посева 34,38 708 73 69 13,5 26,2 90

ГУ срок посева 33,10 675 70 62 13,1 25,7 95

У срок посева 32,39 640 68 57 12,6 23,9 100

Сорт Лада

I срок посева 35,30 742 78 57 13,2 25,5 75

II срок посева 34,90 725 76 57 12,9 24,9 80

III срок посева 34,01 698 71 50 12,6 23,9 80

IY срок посева 33,01 665 67 45 12,3 22,8 95

У срок посева 32,21 670 64 41 12,0 24,7 95

Сорт Ирень

Контроль 33,41 695 60 64 13,2 23,0 85

Рекомендованный 35,40 747 79 72 14,3 27,5 75

Расч. на 4,0 т/га 35,86 748 78 70 14,3 27,4 75

Расч. на 5,0 т/га 37,00 762 82 74 14,5 28,8 70

Расч. на 5,От/га (N90+30) 37,33 768 83 74 14,7 29,1 70

Рекомендованный и расчетные фоны (на 4,0, 5,0 т'га) минерального питания повышали относитедьно контроля массу 1000 зерен на 1,77-3,65 г, натуру зерна на 48-67 г, выравненность на 18-22 %, общую стекловндность на 10-15 %, содержание бечка на 0,8-1,3 %, сырой клейковины на 4,0-5,8 %, качество сырой клеиковины на 10-15 ед ИДК Дробное внесение азотных удобрений увечичивало массу 1000 зерен на 0,34 г, натуру зерна на 5 г, содержание бечка на 0 16 %, содержание сырой клейковины на 0,3 %

Анализ зерна разных частей котоса у сортов яровой пшеницы выявил, что более высокими физико-химическими показателями качества обладало зерно в средней части колоса, где масса 1000 зерен составляла 35,18-36 04 г, натура зерна 763-773 г т, общая стекловидность 58-72 0,о, содержание белка 13,4 -14,4 %, сырой ктеиковины 25,4-27,9 "о первой группы по качеству (65-75 ед ИДК)

Хлебопекарные качества зерна яровой пшеницы записе чи от сорта, срока посева, фона питания и варьировали по годам

Ранние сроки посева и фоны минерального питания способствовали утучшению физических свойств теста (габл 7)

Табчица 7

Хлебопекарные качества зерна яровой пшеницы в зависимости от сорта и

_фона минерального питания, среднее за 2002-2004 гг _

Фоны минерального Содержа- | Разжи- I Валори- | Объем | Общая

питания ние сырой е о. ! лсение | метри- члеба из і хлебоне- I

| клейко I геста, | ческая ' 1001 карная і

вины в і еф оценка | м\ки мт I оценка,

муке " о [___е вал |_I оалл

Сорт Воронежская-10_

27.1 285 I 85

I

Коїпроіь

46

880

3.4

Рекомендованный 1 31.9 3 [9 1 70 1 56 1000 4,0 I

Расч на 4 01 іа > 32 1 ' 321 1 70 I 56 1 990 40 1

Расч наї.От/га 33 5 1 329 65 61 1 1010 ! 4 1 і

Расч на 5 От га (N00+ о) ' 34,0 1 336 , 61 66 Ю20 ; 4,3 і

Сорт V рень 1

Контроль 1 28,7 1 299 83 52 850 3 4

Рекомендованный 33 0 1 328 1 57 і 67 990 40

Расч на 4 0 і га і 33 1 1 330 54 1 66 1 990 4,0

Расч на ^ 0 т га 34 6 1 337 1 52 | 70 і 1010 4,0 |

Расч на ^ От/га зд) 1 35.1 344 1 49 1 1040 ' 4.1

Сорт Лада

Контро іь 26 2 165 1 126 37 1 780 1 2,7

Рекомендованный 1 31,1 181 і 108 І 46 | 840 1 34 1

Расч на 4 0 г га | 31,2 1 182 1 108 47 840 | 34 1

Расч на 5 0 т га | 32,4 195 1 101 51 880 і 3,5 1

Расч на 5 От га (N0,,* Л 32,7 201 1 96 1 55 910 36 і

В целом по опытам зерно яровой пшеницы сортов Воронежская-10 и Ирень по комплексу технологических показателей соответствовало. требованиям, предъявляемым к ценным пшеницам, сорт Лада удовлетворительному филлеру.

4.2. Посевные качества семян

Посев яровой пшеницы в ранние сроки, по рекомендованному и расчетным фонам минерального питания повышал посевные качества семян.

Наибольшей энергией прорастания, лабораторной всхожестью и силой роста обладали семена, полученные при первом сроке посева, на рекомендованном и расчетном (на 5,0 т/га с дробным внесением азотных удобрений) фонах, у которых эти показатели составляли 79-85 %; 96-97 %; 9597 %; 7,50-7,74 г.

Влияние сортов на посевные качества семян не выявлено.

Изучение колоса яровой пшеницы показало, что более высокими посевными качествами обладали семена из средней части колоса, у которых энергия прорастания 80-82 %, лабораторная всхожесть 97-98 %, сила роста 9798 %, 7,73-7,88 г. Семена верхней и нижней части колоса по этим показателям уступали на 1-8 %, 1-4 %, 3-6 %, 0,20-0,71 г.

Посев изучаемых сортов яровой пшеницы семенами разных частей колоса не оказал влияния на посевные качества полученных семян.

5. Энергетическая и экономическая эффективность изучаемых

агронриемов

На энергетическую эффективность возделывания сортов яровой пшеницы оказали влияние сроки посева и фоны минерального питания. Наибольший биоэнергетический коэффициент и наименьшая энергетическая себестоимость зерна получены при первом сроке посева: 2,4-2,5 ед. (при учете основной продукции); 6,1-6,3 ГДж/т соответственно (табл. 8).

На поздних сроках посева (III-V) биоэнергетический коэффициент уменьшался на 17-55 %, энергетическая себестоимость повышалась на 21 -126%.

Внесение минеральных удобрений повышало биоэнергетический коэффициент в сравнении с контролем на 0,1-0,3 ед., энергетическая себестоимость при этом у сортов Ирень и Лада снижалась на 2-13 %, а у сорта Воронежская-10 наименьшее значение данный показатель имел на контроле

Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы зависела от сроков посева, фонов минерального питания и сортов.

Посев в ранние сроки и фоны минерального питания способствовали повышению рентабельности до уровня 26-41 % и снижению себестоимости зерна до 249-259 руб./ц.

Поздние сроки посева снижали рентабельность на 6-88 % Возделывание яровой пшеницы без внесения удобрений (контроль) было выгодным только для сорта Воронежская-10 с уровнем рентабельности 3 %

Таблица 8

Энергетическая и экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы сорта Воронежская-10 среднее за 2002-2004 гг

Варианты Биоэнерг Экергетич | Рентабель- Производств Чистый

ко >фф себесгои- 1 ность, "і себестоимость лоход.

(КПД) мость ГДж т і руб ц і гаерто га

Сроки посева

I срок посева 2,4 6,3 I 30 271 1 3,0

III срок посева 2,0 7,5 1 4 338 | 04

V срок посева 1,1 14 2 ! -52 723 ! -5,3

Фоны минерального питания

Контроль 2.1 64 3 340 0,2

Рекомендованный 2,3 65 26 277 1 2,6

Расч на 5 0 т/га і -» 6 8 1 29 пул і 3-°

Расч на 5 От» га 2,3 6,6 35 259 1 3,7

(Нн^о) I !

В целом по опыту наиболее высокими экономическими показателями отличалось возделывание сорта Ирень уровень рентабельности 41 %, себестоимость зерна 249 руб /ц (рекомендованный фон на 5,0 т/га (Ы-инзи))

Выводы

1. В условиях Смоленской области на дерново-подзолистых, легкосуглинистых, среднеокультуренных почвах новые сорта яровой пшеницы Воронежская-10, Ирень, Лада обладают высокой экологической пластичностью и способны формировать урожайность зерна на уровне 4,0-4,5 т/га

2 Лучшие условия для роста и развития растений яровой пшеницы складывались при первом сроке посева 11ос ледующие сроки посева сокращали период «всходы-колошение» на 2-15 дней и удлиняли период «колошение-созревание» на 1-12 дней В среднем по опытам вегетационный период у сорта Воронежская-10 составил 91 день, у сорта Лада - 93 дня Наиболее скороспелым был сорт Ирень с длиной вегетационного периода 84 дней

3 Полевая всхожесть яровой пшеницы зависела от гидротермических условий в период «посев-всходы», срока посева и местоположения семян в колосе Наибольшая полевая всхожесть получена при первом и втором сроках посева — 81-83 %, при третьем, четвертом и пятом сроках она снижалась на 3, 7, 15 % соответственно

4 Выживаемость растений яровой пшеницы колебалась от 62 до 82% Лучшие условия складывались при первом сроке посева (81 %), последующие

сроки снижали этот показатель на 2-19 %. Внесение минеральных удобрений повышало выживаемость яровой пшеницы относительно контроля на 13-15 %.

Выживаемость растений в зависимости от местоположения семян в колосе варьировала от 76 до 81 % и была наибольшей при посеве семенами средней части колоса -81%.

5. Максимальная листовая поверхность у изучаемых сортов яровой пшеницы формировалась в начале фазы колошения и составляла при первом сроке посева 42,0-43,6 тыс.м2/га. Более поздние сроки посева приводили к снижению площади листьев на 7-42 %.

Внесение минеральных удобрений в сравнении с контролем повышало площадь листьев на 45-57 %. Наибольшую листовую поверхность формировал сорт Ирень - 44,1 тыс.м2/га, что выше сорта Воронежская-10 на 1,6 тыс.м /га и сорта Лада на 1,9 тыс.м2/га.

Фотосинтетический потенциал посевов (ФПП) был наибольшим при ранних сроках посева, на расчетных фонах питания и составил у сорта Воронежская -10 — 2025 тыс.м2дн/га; у сорта Лада - 2016 тыс.м2дн/га; у сорта Ирень 2007 тыс.м2дн/га. Поздние сроки посева снижали этот показатель на 1251%.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) у сортов яровой пшеницы в среднем за вегетацию составляла от 4,4 до 5,3 г/м2 сут.

6. Максимальное накопление сухого вещества отмечалось при ранних сроках посева в фазу восковой спелости и составило у сорта Воронежская-10 -10,14-9,52 т/га, у сорта Лада - 10,27-9,55 т/га, у сорта Ирень - 10,35-9,51 т/га. Поздние сроки посева снижали этот показатель на 4-52 %. Внесение минеральных удобрений в сравнении с контролем повышало урожайность сухого вещества на 69-81 %.

7. Наибольшая урожайность зерна по всем сортам получена при раннем сроке посева - 3,55 - 3,81 т/га. Опаздывание посева от раннего срока на один день приводит к снижению урожайности зерна на 0,037 т/га, на 7 дней -0,26 т/га, а на 28 дней - 2,37 т/га.

Применение минеральных удобрений повышало урожайность зерна на 1,83 - 2,30 т/га. Дробное внесение азотных удобрений на расчетном фоне (5,0 т/га) способствовало получению наибольшей урожайности — 4,16 т/га.

Использование для посева семян из средней части колоса повышало урожайность на 7-12 %.

По уровню урожайности выделился сорт Ирень - 3,44 т/га, он превысил сорт Воронежская-10 на 0,15 т/га и сорт Лада на 0,1 б т/га.

В условиях Смоленской области изучаемые сорта отличались высокой экологической пластичностью.

8. Наиболее оптимальные параметры структуры урожая у изучаемых сортов яровой пшеницы складывались при первом сроке посева и по расчетному фону на 5,0 т/га, где число продуктивных стеблей перед уборкой составило 550- 554 пгг/м2, масса зерна с колоса - 0,73-0,75 г. Более поздние сроки посева снижали эти показатели на 3-42 %, 6-35% соответственно. Посев

семенами средней части колоса повышал урожайность (на 7-12 %) за счет увеличения числа продуктивных стеблей на 5,7-8,2 %, массы зерна с колоса на 4,0-6,7 % Лучшими показателями структуры урожая обладал сорт Ирень

9 Изучаемые агроприемы оказали существенное влияние на физические, химические и технологические свойства зерна Наилучшие показатели качества зерна изучаемые сорта формировали при первом сроке посева и на расчетном фоне питания (5,0 л<га), где масса 1000 зерен составила 35,30-36,78 г, натура зерна 745-761 г'л, выравненность 79-82 %, общая стекловидность 66-70 %, содержание белка 13,7-14 2 "о, клейковины - 26,5-28,3 % Дробное внесение азотных удобрений на >том фоне повышало эти показатели на 1-4 % Наиболее качественное зерно V изучаемых сортов яровой пшеницы формировалось в средней части колоса, где масса 1000 зерен составила 35,18-36,04 г, натура -763-773 г/т, стекловидность - ^8-72 % содержание белка — 13,4-14,4 %, сырой клейковины - 25,9-27,9 "»

Хлебопекарные свойства зерна были наилучшими при посеве в ранние сроки и внесении расчетных фонов минеральных удобрений, где объемный выход хлеба составил 400-1000 мл с обшей оценкой 4,1 балла

Сорта яровой пшеницы Воронежская-10 и Ирень по комплексу технологических показателей отвечают требованиям ценной пшеницы, сорт Лада - удовлетворительному филлеру

10 Анализ экономической и энергетической эффективности показал, что более выгодным быто возделывание яровой пшеницы при посеве в ранние сроки, по рекомендованному и расчетным фонам минерального питания с уровнем рентабельности 26-41 себестоимостью зерна 249-277 руб/ц, биоэнергетическим коэффициентом 2,2-2 5 ед (при учете основной продукции)

Предложения производству

В целях повышения урожайности яровой пшеницы, производства высококачественных семян и зерна, пригодного на продовольственные цели, в хозяйствах Смоленской области рекомендуется

1 Осуществлять посев новых, высокоурожайных, пластичных сортов Воронежская-10, Ирень, Лада в ранние сроки при физической спелости почвы с использованием расчетных и рекомендуемых (Н<мР|„оК*)) доз минеральных удобрений

2 На посев следует использовать семена из средней части колоса, полученные путем сортирования (калибровки)

3 Для получения зерна яровой пшеницы с высокими хлебопекарными свойствами, необходимо размещать посевы на хорошо окультуренных почвах, и применять дробное внесение азотных удобрений

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Князева С.М., Ратников Р.Н. Фотосинтетическая продуктивность посевов яровых зерновых культур в зависимости от агроприемов // Материалы научно-практической конференции. - Смоленск, 2002,-4.3.-С. 157-159.

2. Ратников Р.Н., Романова И.Н. Урожайность сортов яровой пшеницы и ячменя в зависимости от срока посева и норм высева // Молодежь и наука XXI века. - Материалы II Региональной научно-практической конференции молодых ученых Смоленской области. -Смоленск, 2003. - С. 137-140.

3. Ратников Р.Н., Никитин А.Н. Агробиологические основы формирования урожайности и качества зерна яровых зерновых культур в условиях Смоленской области // Конкурс молодых ученых. - Сб. материалов. - Смоленск: Изд-во Универсум, 2004. -С. 127-130.

4. Ратников Р.Н., Романова И.Н. Отзывчивость сортов яровой пшеницы на сроки посева, нормы высева, фоны минерального питания // Наука — с.-х. производству и образованию. — Сб. материалов Международной научно-практической конференции. — Смоленск, 2004. - С. 108-110.

Объем 1Д5п. л.

Тираж 100 эхз.

Зак. 273.

Центр оперативной полиграфии ФГОУ ВПО МСХА им. К.А. Тимирязева 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44