Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Оптимизация приемов возделывания сортов озимой пшеницы в зоне каштановых почв Волгоградской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация приемов возделывания сортов озимой пшеницы в зоне каштановых почв Волгоградской области"

005004365

Калмыкова Елена Владимировна

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗОНЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

- 1 ДЕК 2011

Специальность: 06.191.01 - общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград - 2011

005004365

Работа выполнена на кафедре «Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» ФГБОУ НПО «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» в 2009...2011 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор Петров Николай Юрьевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Иванов Владимир Михайлович; доктор сельскохозяйственных наук Тютюма Наталья Владимировна

Ведущая организация - ГНУ «Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства»

Защита диссертации состоится 011 г в 10 часов на заседании

диссертационного совета Д 220.008.01 в ФГБОУ ВПО « Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 400002, г. Волгоград, Университетский пр-т, 26, ауд.214

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГСХА. Автореферат разослан «

_2011 г. и размещен на сайте ВГСХА

и официальном сайте ВАК РФ.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В связи с обострением экологических, энергетических и экономических проблем при возделывании озимых культур большое внимание уделяется комплексному применению средств защиты растений, удобрений и регуляторов роста, так как они являются неотъемлемыми составляющими современных сельскохозяйственных технологий. Получение максимальной продуктивности культуры при повышении устойчивости растений к климатическим, водным, солевым, осмотическим, температурным и другим стрессам может быть осуществлено при использовании регуляторов роста. Однако их применение требует всестороннего изучения механизмов их действия, постепенной адаптации в конкретных природных зонах, знания побочных явлений с их применением как на растительные организмы, здоровье животных и человека, так и всей окружающей среды.

Цель исследований. Цель исследований сводилась к изучению влияния регуляторов роста и минеральных удобрений в посевах озимой пшеницы на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в зоне каштановых почв Волгоградской области.

В задачи исследований входило:

- установить влияния агрофона и регуляторов роста на формирование урожая и на качество зерна различных сортов озимой пшеницы;

- изучить количественный и качественный состав микрофлоры почвы и дать оценку биологической активности и токсичности в посевах озимой пшеницы;

- сравнить агробиологические особенности сортов озимой пшеницы при их возделывании на каштановых почвах;

- определить показатели экономической и энергетической эффективности возделывания озимой пшеницы на каштановых почвах;

- выдать необходимые рекомендации производству по подбору сортов и регуляторов роста.

Научная новизна. На основе экспериментальных исследований и комплексного анализа материала, установлено влияние изучаемых приемов возделывания (удобрений, обработки семян и растений препаратами Новосил и Альбит, а также их совместные действия) на урожайность и качественные характеристики зерна сортов озимой пшеницы Росинка тарасовская. Донской сюрприз и Донщина в условиях каштановых почв Волгоградской области.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на конференции, посвященной проблеме соци-

ально-экономического развития аридных территорий России в Прикаспийском НИИ аридного земледелия, с. Соленое займище (2009, 2010), на Международной научно-практической конференции «Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК», Волгоград (2011).

Реализация результатов работы. Производственная проверка и внедрение результатов исследований, проведенная в КФХ «Дугин В. И.» Суровикинского района Волгоградской области, подтвердила высокую экономическую эффективность возделывания сорта Донской сюрприз с применением регуляторов роста Альбит и Ноиосил на площади 500 га.

Публикация результатов исследовании. По материалам диссертации опубликовано 4 работ, из них 1, рецензированном журнале ВАК РФ, рекомендованных для публикации результатов исследований соискателями ученых степеней.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

- агроэкологическая оценка изучаемых сортов озимой пшеницы;

- влияние регуляторов роста на почвенную микрофлору изучаемых почв;

- влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на запланированный уровень урожайности и качество зерна;

- экономическая и энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы на каштановых почвах.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений сельскохозяйственному производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 168 страницах компьютерного текста, включает 3 рисунка, 27 таблицы и И приложений. Список используемой литературы включает 188 источников, в том числе 7 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика диссертационной работы, показана актуальность исследований, определены цель и задачи работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В черной главе «Обзор литературы но изучаемому вопросу» рассматривается роль отдельных агротехнических приемов в вопросах повышения продуктивности и качества зерна сортов озимой пшеницы. Показана роль регуляторов роста в мировой практике, указаны основные направления в вопросах применения регуляторов роста при обработке семенного материала и работа с ними по вегетации растений озимой пшеницы.

4

Во второй главе дается агроклиматическая характеристика места проведении исследований, а также метеорологические условия в годы исследования.

Исследования проводились в СПК «Красная звезда» Суровикинского района Волгоградской области в 2009...2011 гг. Территория хозяйства находится и южной половине умеренного климатического пояса и относится, согласно агроклиматическому районированию Волгоградской области, к степной зоне каштановых почв.

По гранулометрическому составу в СПК «Красная звезда» преобладают тяжело-и среднесуглинистые разновидности каштановых почв. Среднее содержанке гумуса п пахотном слое на опытном участке составляло 2,05...2,34%. Обеспеченность почвы лсгко-гидролизуемым азотом —низкая (менее 100 мг/кг почвы), подвижным фосфором — средняя (16...30 мг/кг) и обменным калием - повышенная (300...500 мг/кг).

Климат района резко континентальный, с неустойчивым увлажнением. Годовая сумма осадков составила в 2009 году - 36:5 мм, в 2010 году - 418,8 мм и за период январь - июнь 2011 года — 222,6 мм, при среднемноголетнем значении - 390,0 мм.

В третьей главе приводятся программа и методика исследований. Дается биолого-хозяйственная характеристика изучаемых сортов и регуляторов роста, а также представляется их технология возделывания.

Полевые опыты выполнялись в соответствии с программой исследования в соответствии с методикой Б.А. Доспехова (1985).

Повторность опыта 4-кратная, при систематическом размещении вариантов. Площадь делянки 180 м2

Фактор А - сорта:

1. Донщина;

2. Донской сюрприз;

3. Росинка тарасовская. Фактор Б - прием агротехники:

1. Контроль;

2. Удобрения Ы4бР|8;

3. Новосил, ВЭ (50 г/л);

4. Альбит, ТПС (399,8 г/кг);

5. Новосил + И4бР|8;

6. Альбит +

В опыте высевалось три сорта озимой пшеницы: сорт озимой пшеницы Донщина и два перспективных сорта Донской сюрприз и Росинка тарасовская в рекомендованные для данной почвенно-климатической зоны сроки с 1 по 10 сентября, нормой высева 3,5 млн. всхожих семян на гектар.

Семена озимой пшеницы перед посевом обрабатывали препаратами Альбит, ТПС (399,8 г/кг) и Новосил, ВЭ (50 г/л) с расходом рабочего раствора 10 л/т. Альбит для обработки семян разводили из расчета 30 г препарата на 10 л воды, а препарат Новосил — 100 мл на 10 л воды.

Азотными удобрениями проводили две подкормки. Ранней весной по мерзлоталой почве проводилась корневая подкормка аммиачной селитрой дозой 23 кг д.в./га, чтобы компенсировать недостаток азота в почве в данный период. Вторая некорневая подкормка производилась мочевиной в фазу трубкования с целью улучшения качества зерна такой же дозой - 23 кг д.в./га.

Вся доза фосфорных удобрений 18 кг д.в./га вносилась осенью вместе с посевом озимой пшеницы. В качестве фосфорных удобрений использовался двойной суперфосфат.

В течение вегетации проводили несколько внекорневых подкормок биопрепаратами Альбит и Новосил: в фазе кущения осенью и весной, а также в фазе колошения. При внекорневой подкормке доза Альбита составляла 30 г/га, Новосил — 60 мл/га. Расход рабочего раствора на I га соответствовал 300 литрам.

В четвертой главе приводятся результаты исследований.

Густота стояния перед уходом в зиму и сохранность растений после перезимовки Получение высоких и устойчивых урожаев озимой пшеницы возможно только при наличии оптимальных условий для роста и развития растений в период вегетации.

Результаты исследований свидетельствуют (табл. 1), что обработка семян озимой пшеницы препаратами повышала всхожесть, увеличивая при этом количество растений перед уходом в зиму. Так в 2009 году их количество на контрольном варианте составило в среднем по сортам 296 шт./м1, в 2010 году - 304, в 2011 году - 284 шт./м2, на вариантах с применением Альбита и Новосила в 2009 году - 324...322, в 2010 году - 330...327, в 2011 году - 310...308 шт./м2, соответственно по препаратам.

Ранней весной подсчет числа живых растений на поле характеризовался условиями перезимовки посевов озимой пшеницы.

В период перезимовки озимые культуры подвергались воздействию низких температур, что при малоснежных зимах приводило к частичному изреживанию или полной гибели посевов от вымерзания.

За годы исследований сохранность растений по сортам колебалась от 79,0 до 89,5 %. Результаты исследований позволяют установить, что обработка сшян перед посевом биопрепаратами, применение расчетных доз удобрений, а также совместное их использование оказали положительное действие на перезимовку растений изучаемых сортов озимой пшеницы.

Таблица 1 - Густота стояния растений озимой пшеницы перед уходом в зиму _и после перезимовки, шт./м2_

Вариант опыта Сорта

Росинка тарасовская Донщина Донской сюрприз

осень весна % сохранности осень Весна % сохранности осень весна % сохранности

2008...2009 гг.

Контоль 298 253 84,9 289 234 81,0 301 252 83,7

N46 Pis 326 280 86,2 330 281 85,2 334 292 87,4

Новосил 322 276 85,7 325 273 84,0 319 278 87,1

Альбит 325 279 85,8 327 276 84,4 321 281 87,5

Новосил+ N46P,« 353 316 89,5 363 312 86,0 359 319 88,9

Альбит+ N46Pi8 357 318 89,1 367 315 85,8 364 321 88,2

2009...2010 гг.

Контоль 303 256 84,5 304 245 80,6 306 248 81,0

N46P|8 337 279 85,8 332 283 85,2 334 282 84,4

Новосил 328 276 84,1 325 271 83,4 329 276 83,9

Альбит 330 278 84,2 331 276 83,4 330 277 83,9

Новое ИЛ+ N46 Р,8 364 320 87,9 361 312 86,4 369 314 85,1

Альбит+ N46P|8 362 317 87,6 359 315 87,7 375 320 85,3

2010...2011 гг.

Контоль 284 236 83,1 278 228 82,0 291 230 79,0

N46P18 312 268 85,9 315 268 85,1 321 275 85,7

Новосил 301 258 85,7 308 259 84,1 316 264 83,5

Альбит 305 261 85,6 311 262 84,2 315 262 83,2

НОВОС1Ш + NJCP,» 329 283 86,0 336 291 86,6 342 299 87,4

Альбит+ N4,,Pl8 333 288 86,5 338 295 87,3 350 305 87,1

Динамика влажности почвы в посевах озимой пшеницы. В засушливых условиях Волгоградской области продуктивность озимой пшеницы во многом зависела от гидротермического режима с начала возобновления вегетации до полного созревания.

Исследования показали (табл. 2), что основным водным ресурсом, определяющим величину урожая, являются запасы продуктивной влаги в слое 0,0... 1,0 м в период возобновления вегетации.

Таблица 2 - Структура водопотребления и продуктивность озимой пшеницы сорта Донской сюрприз в зависимости от влияния афотехнических приемов в слое 0,0... 1,0 м

Вариант опыта Урожайность, т/га Продуктивная влага в начале весенней вегетации, мм Запас влаги после уборки, мм Осадки за весенне-летний период, мм Расход влаги из почвы, мм Суммарное водопотребление, мм Коэффициент водопотребления, мм

Контроль 2009 3,51 109,60 26,70 87,50 82,90 170,40 48,50

2010 2,21 121,60 22,80 91,84 98,80 190,64 86,30

2011 2,84 112,30 ■ 31,40 139,51 80,90 220,41 77,60

N46P18 2009 4,27 122,80 29,40 87,50 93,40 180,90 42,40

2010 2,95 128,30 25,90 91,84 102,40 194,24 65,80

2011 3,17 117,30 32,40 139,51 84,90 224,41 70,80

Поносил 2009 3,93 116,70 26,90 87,50 89,80 177,30 45,10

2010 2,73 121,10 23,30 91,84 97,80 189,64 69,50

2011 2,95 112,40 31,90 139,51 80,50 220,01 74,60

Альбит 2009 3,89 117.30 28,50 87,50 88,80 176,30 45,30

2010 2,61 121,50 24,60 91,84 96,90 188,74 72,30

2011 3,02 111,90 31,10 139,51 80,80 220,31 73,00

Новосил+Н4бР|8 2009 4,69 128,90 30,90 87,50 98,00 185,50 39,60

2010 3,21 134,10 27,20 91,84 106,90 198,74 61,90

2011 3,36 116,50 31,60 139,51 84,90 224,41 66,80

АльбиГ+М|бР|8 2009 4,77 129,20 28,90 87,50 100,30 187,80 39,40

2010 3,29 134,30 26,80 91,84 107,50 199,34 60,60

2011 3,41 118,40 32,80 139,51 85,60 225,11 66,00

Из данных таблицы видно, что запасы продуктивной влаги в весенне- летний период в. 2009 году составили 87,5 мм, в 2010 году-91,84 и в 2011 году-139,51 мм.

В наших опытах суммарное водопотребление растений во время вегетации зависело от условий года, применения минеральных удобрений и регуляторов роста и колебалась в пределах 170,4...225,11 мм. Максимальное значение этого показателя наблюдались в 2011 г. при совместном применении минерального питания с регулятором роста Альбит.

Коэффициент водопотребления колебался в зависимости от года. Так, максимальный коэффициент водопотребления был получен в 2010 году 86,3 мм на контрольном варианте. Сочетание применения препаратов и удобрений привело к значительному снижению этого коэффициента до 39,4 мм на варианте с совместным применением минеральных удобрений и регулятора роста Альбит в 2009 году, что на 9.1 мм меньше коэффици-

8

ента водопотребления на контрольном варианте. Из этого следует, что применяемые препараты Альбит и Новосил, а также их совместное применение с удобрениями приводило к более экономному расходованию доступной почвенной влаги.

Как показали исследования, что самые значительные колебания урожайности озимой пшеницы, по годам исследований, были связаны с влагообеспеченностью посевов и состоянием перезимовки растений. Из этого следует, что в зоне исследований урожаи озимых культур, во многом определялись весенними влагозапасами и распределением осадков в течение вегетации.

Структура урожая. В годы исследований показатели структуры урожая варьировали в соответствии со складывающимися метеорологическими условиями периода весенне-летней вегетации, но при этом высокая значимость и такого показателя как число сохранившихся растений на единице площади к уборке. В наших опытах продуктивная кустистость была низкой и изменялась е зависимости от погодных условий, обработки семян и растений препаратами и внесения удобрений (табл. 3).

Таблица 3 - Структура урожая озимой пшеницы в зависимое™ _от агротехнических приемов__

Вариант опыта Число растений перед уборкой, млн. шт/га Продуктивна? кустистость, шт/м2 Плотность гтродуктивногс стеблестоя, шт/м2 Сухая биомасса растений, т/га Число зерен в колосе, шт Масса зерна 1-го колоса г Масса 1000 зерен, г

1 2 3 4 5 6 7 8

Росинка тарасовская

Контроль 2009 2,39 1,24 252 4,92 24 0,95 34,1

2010 2,48 1,31 252 5,11 23 0,98 33,7

2011 2,19 1,16 233 4,51 25 0,94 31,8

SUPia 2009 2,56 1,38 275 5,27 28 0,93 36,2

201С 2,61 1,37 276 5,38 27 0,95 35,5

2011 2,54 1,36 265 5,23 28 0,96 35,8

Новосил 2009 2,43 1,35 274 5,06 27 0,89 35,0

2010 2,49 1,33 273 5,13 26 0,91 34,9

2011 2,47 1,32 255 5,09 26 0,97 35,1

Альбит 2009 2,46 1,34 277 5,07 26 0,89 34,2

201С 2,45 1,35 276 5,05 25 0,89 33,7

2011 2,42 1,33 258 4,99 26 0,94 34,3

Новосил+^бРи 2009 3,05 1,60 312 6,28 27 0,98 35,9

2010 3,09 1,52 316 6,37 26 0,98 35,3

2011 2,68 1.56 278 5,52 28 0,96 36,0

АльбитЖ4бР|8 2009 3,08 1,62 315 6,34 27 0,98 36,2

2010 3,07 1,58 314 6,32 26 0,98 35,7

2011 2,71 1,61 284 5,58 29 0,95 36,1

Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5 6 8

Донщина

Контроль 2009 2,20 1,19 230 4,54 24 0,96 32,7

2010 2,22 1,17 243 4,58 24 0.91 31,9

2011 2,18 1,15 226 4,50 25 0,96 31,7

»4бР18 2009 2,67 1,37 278 5,51 27 0,96 34,9

2010 2,70 1,36 281 5,58 26 0,96 33.9

2011 2,46 1,35 267 5,08 26 0,92 33,8

Новосил 2009 2,62 1,34 270 5,41 26 0,97 33,9

2010 2.50 1,25 268 5,16 25 0,93 33,7

2011 2,39 1,20 256 4,94 25 0,93 33,8

Альбит 2009 2,61 1,27 274 5,39 26 0,95 34,1

2010 2,40 1,21 275 4,96 25 0,87 33г4

2011 2,35 1,18 260 4,85 25 0,90 33,0

НОВОСИЛ+ Ы4бР18 2009 2,89 1,43 311 5,97 28 0,93 35,8

201С 2,81 1,39 310 5,80 25 0,91 34,7

2011 2,72 1,36 287 5,62 26 0,95 34,5

АльбитН Ы«,Р|8 2009 2,91 1,58 312 6,01 28 0,93 35,0

2010 2,86 1,51 313 5,91 26 0,91 33,6

2011 2,78 1,48 292 5,74 27 0,95 35,8

Донской сюрприз

Контроль 2009 2,41 1,23 248 4,99 25 0,97 33,0

201С 2,29 1,19 245 4,74 24 0,93 32,9

2011 2,16 1,16 226 4,47 25 0,96 31,9

446 Р18 2009 2,82 1,42 288 5,84 28 0,98 35,2

2010 2,73 1,38 279 5.65 27 0,98 34,9

2011 2,64 1,36 273 5,46 27 0,97 34,3

Новосил 2009 2,63 1,28 276 5,44 27 0,95 35,0

2010 2,60 1,26 274 5,38 26 0,95 33,5

2011 2,48 1,23 260 5,13 26 0,95 33,7

Альбит 2009 2,66 1,30 272 5,51 27 0,98 34,9

2010 2,64 1,29 274 5,46 26 0,96 33,9

2011 2,56 1,24 259 5,30 26 0,99 34,1

Н0В0СИЛ+Ы4бР|8 2009 3,04 1,55 316 6,29 29 0,96 35,9

2010 2,99 1,43 310 6,19 28 0.96 34,8

2011 2,75 1,39 296 5,69 27 0,93 34,6

АльбигНМ46 Р1к 2009 3,08 1,64 318 6,38 29 0,97 35,8

2010 3,05 1.60 318 6,31 28 0,96 35, (Г

2011 3,00 1,57 303 6,21 28 0,99 34,8

Применение минеральных удобрений и биостимуляторов приводило к росту и су-

хой биомассы растений. Из представленных данных видно, что препараты Альбит и Ново-

сил увеличивали биомассу по сорту Росинка тарасовская от 5.09 до 5,03 т/га. по сорту

Донщина от 5.17 до 5,07 т/га, по сорт)' Донской сюрприз от 5,40 до 5,30 т/га.

10

Озерненность колоса по всем сортам и вариантам опыта также возрастала под влиянием препаратов и удобрений.Таким образом, в зоне исследований препараты в чистом виде и на фоне применения удобрений оказывали существенное влияние на формирование структуры урожая.

Микробиологическая активность и токсичность почвы. Взаимодействие почвенных микроорганизмов с высшими растениями очень сложное и многообразное, так же как и влияние почвенной микрофлоры на плодородие почв.

Нами были проведены исследования по изучению микробиологических параметров каштановых почв в посевах озимой пшеницы в зависимости от применения биологически активных веществ. Это представляет важный научный интерес с позиции оценки продуктивности культур в зависимости от изучаемых факторов.

Как видно из данных, приведенных в таблице 4, общая численность микробов по вариантам колебалась в 2009 году от 2047800 до 2409400, в 2010 году от 2006400 до 2308700, в 2011 году от 1982800 до 2445900 шт. на 1 г почвы. Наименьшее их количество насчитывалось в 2011 году на варианте с применением препарата Альбита, а наибольшее в этом же году в первом варианте (контроль без обработок препаратами).

Таблица 4 - Групповой состав и численность микрофлоры в каштановой почве _под озимой пшеницей сорта Донской сюрприз в фазу кущения_

Вариант опыта Микроорганизмов тыс.шт./г почвы

бактерии актино-мицеты грибы общее количество микробов

аммонни- фицирутощие нитрофи-цирующие

2008...2009 гг.

Контроль 1339000 1001900 52000 16500 2409400

Новосил 1479920 734800 18700 29000 2262420

Альбит 1245000 745000 28000 29800 2047800

2009...2010 гг.

Контроль 1300000 950200 44000 14500 2308700

Новосил 1401980 731800 12500 14000 2160280

Альбит 1202000 755000 23500 25900 2006400

2010...2011 гг.

Контроль 1381000 996900 51000 17000 2445900

Новосил 1378100 717400 19800 32000 2147300

Альбит 1183000 745000 26500 28300 1982800

среднее значение за три года

Контроль 1340000 983000 49000 16000 2388000

Новосил 1420000 728000 17000 25000 2190000

Альбит 1210000 748333 26000 28000 2012333

Если рассматривать влияние регуляторов роста на отдельные группы бактерий, то

видим, что наибольшее количество аммонифицирующих бактерий отмечалось в варианте с Новосилом. а наименьшее - при использовании препарата Альбит. Эта закономерность прослеживается по всем годам исследований.

11

Актиномицетам для своего развития необходимы более высокие температуры по сравнению с грибами, но они могут развиваться в широких границах влажности, поэтому их преобладание в составе активной микрофлоры будет при высокой температуре и низкой влажности почв.

Групповые соотношения микрофлоры в прикорневой зоне заметно менялись с возрастом растений. В этот период менялось количественное соотношение отдельных представителей и групп. Общая численность микроорганизмов в фазу молочной спелости возделываемой культуры уменьшилось в среднем по вариантам в 2 раза (табл. 5).

Таблица 5 — Групповой состав и численность микрофлоры в каштановой почве под озимой пшеницей сорта Донской сюрприз в фазу молочной спелости зерна

Вариант опыта Микроорганизмов тыс./г почвы

бактерии актиноми-цеты грибы общее количество микробов

аммонии-фицирующие нитрофи-цирующие

2008...2009 гг.

Контроль ! 691000 422000 51500 12100 1176600

Новосил 714000 386000 17500 19000 1136500

Альбит 632000 351000 33100 20500 1036600

2009...2010 гг.

Контроль 674000 406000 52000 15300 1147300

Новосил 694000 372000 18900 35000 1119900

Альбит 613000 343000 33300 21200 1010500

2010...2011 гг.

Контроль 675000 408000 52500 16100 1151600

Новосил 692000 376000 19100 33000 1120100

Альбит 615000 344000 33200 21300 1013500

среднее значение за три года

Контроль 680000 412000 52000 14500 1158500

Новосил 700000 378000 18500 29000 1125500

Альбит 620000 346000 33200 21000 1020200

Увеличение количества актиномицетов в фазу молочной спелости объясняется накоплением неразложившегося органического вещества в почве. Препарат Альбит активизировал это процесс, повышал количество микроорганизмов в фазу молочной спелости в среднем на 27,7 %.

Азотобактер является биологическим индикатором плодородия почвы, как наиболее чувствительный к среде микроорганизм. Самый низкий процент обрастания комочков почзы наблюдался нами в засушливом неблагоприятном для развития азотобактера 2010 году на вариантах с применением препаратов Альбит и Новосил п составлял соответственно 18.0 и 19.0 %. В 2009 и 2011 годах складывались наиболее благоприятные условия (табл. 6).

Таблица 6 - Влияние регуляторов роста на содержание азотобактера. % обрастания _комочков почвы (среднее за вегетацию)__

Вариант опыта 2009 г. 2010 г. 2011 г. Среднее значение

Контроль 81,0 25,0 51,0 52,3

Новосил 71,0 19,0 82,0 57,3

Альбит 94,5 18,0 86,0 66,1

Определение интенсивности разложения клетчатки в почве позволяет судить не только об активности целлшлозоразлагающих микробиологических процессов, но и биогенности почвы в целом.

Наши исследования в период проведения опытов (табл. 7) показали что, наиболее высокая микробиологическая активность наблюдалась на вариантах с применением регулятора роста Альбит и составила в среднем по вегетации в 2009 году 14,1 %, в 2010 году-13,4, в 2011 году 16,4 %, что выше показателей в контрольном варианте. При использовании препарата Новосил убыль клетчатки с полотна повышалась всего на 1,4 % по отношению к варианту с естественным плодородием.

Таблица 7 - Биологическая активность почвы под озимой пшеницей. %

Вариант опыта Убыль клетчатки с полотна по фазам роста и развития Среднее значение по вегетации

кущение | колошение | налив зерна

2009 г.

Контроль 5,5 7,5 4,8 5,9

Новосил 6,8 8,1 6.3 7,1

Альбит 14,8 16,5 11,1 14,1

2010 г.

Контроль 6,2 4,8 7,6 6,2

Новосил 8,3 9,1 5,8 7,7

Альбит 13,8 15,9 10,4 13,4

2011 г.

Контроль 8,9 8,3 6,4 7,9

Новосил 10.4 11.3 7,2 9,6

Альбит 16,5 18,9 13,7 16,4

Таким образом, при внесении регуляторов роста интенсивнее проходили процессы разложения клетчатки, а, следовательно, повышалась биологическая активность почв.

Наряду с исследованиями биологической активности почвы проводились еше и исследования по ее биологической токсичности. Только соотношение этих показателей дает более четкую картину состояния почвы и указывает пути сохранения и увеличения почвенного плодородия.

Минимальная токсичность почвы была зафиксирована при применении препарата Альбит и в среднем за 3 года была равна 15,1 % (табл. 8). Использование регулятора роста Новосил повышало этот показатель до 27.3 % в 2011 году, который практически был равен показателю на варианте с контролем - 27,0 %.

Таблица 8 - Биологическая токсичность почвы под озимой пшеницей, %

Вариант опыта Фазы роста и развития Среднее значение по вегетации

кущение колошение налив зерна

2009 г.

Контроль 9,8 21,5 32,3 21,2

Новосил 13,2 23,4 30,4 22,3

Альбит 6,1 16,8 15,7 12,9

2010 г.

Контроль 21,6 25,7 25,8 24,4

Новосил 25,1 27,4 27,4 26,6

Альбит 10,4 18,9 16,6 15,3

2011 г.

Контроль 15,3 28,9 36,9 27,0

Новосил 17,2 31,4 33,4 27,3

Альбит 8,7 23,7 18,5 17,5

Токсичность варьировала по вариантам и в течение вегетации озимой пшеницы. !Это объясняется накоплением корневых выделений растениями, растительных остатков и продуктов метаболизма микроорганизмов. Самый высокий показатель токсичности был зафиксирован в фазу налива зерна по всем годам исследования. В свою очередь препарат Альбит снижал токсичность в фазу налива зерна по сравнению с показателями, полученными в фазу колошения. Максимальная токсичность в фазу налива зерна варьировала от 25,8 % в 2010 году на варианте с применением Новосила, до 36,9 % в 2011 году на контрольном варианте.

Следует отметить, что Новосил в среднем повышает токсичность почвы на 1,2 % по отношению к контролю, а Альбит подавляет биологическую токсичность почвы. Это согласуется с ее высокой биологической активностью при применении этого препарата.

Проведенные нами исследования позволяют сделать следующий вывод. Изучаемые регуляторы роста оказывали действие на отдельные группы микроорганизмов. Препараты Новосил и Альбит снижали количество нитрифицирующих бактерий и азотобактера. Препарат Новосил значительно подавлял рост актиномицетов, при этом стимулируя рост грибной микрофлоры. Применение изучаемых препаратов способствовало увеличению интенсивности разложения клетчатки. А препарат Альбит значительно снижал микробиологическую токсичность почвы.

Урожайность зерна сортов озимом пшеницы. Результаты исследований свидетельствуют, что в целом продуктивность озимой пшеницы в годы исследовании под влиянием природного фактора, а также изучаемых факторов значительно различались (табл. 9).

В 2009...2011 гг. урожайность достоверно увеличивалась при использовании регуляторов роста Альбит и Новосил при совместном применении с минеральными удобрениями в дозе N46 Pig. В среднем за три года урожайность озимой пшеницы по сортам на фоне естественного плодородия была на уровне 2,33...2,85 т/га. Максимальная урожайность была получена на сорте Донской сюрприз в 2009 г. при использовании препарата Альбит на фоне минерального питания и составила 4,77 т/га. в то время как на контрольном варианте урожайность составила 3,51 т/га. Применение регулятора роста Новосил на аналогичном фоне - 4,69 т/га. Наименьшая урожайность по годам исследования была на варианте естественного плодородия у сорта Росинка и составила за 2009 г 2,69 т/га, за 2010 г - 2,03 т/га, за 2011 г - 2,27 т/га. Урожайность сортов Росинка тарасовская и Донщина отличались незначительно по всем вариантам опыта.

Таблица 9 - Влияние агротехнических приемов на урожайность озимой пшеницы, т/га

Вариант опыта Росинка тарасовская Донщина Донской Сюрприз

2009 2010 2011 средняя 2009 2010 2011 реднЯ! 2009 2010 2011 :редняя

Контроль 2,69 2,03 2,27 2,33 2,98 2,08 2,33 2,46 3,51 2,21 2,84 2,85

N46Pl8 3,82 2,80 2,75 3,12 3,84 2,81 3,02 3,22 4,27 2,95 3,17 3,41

Новосил 3,15 2,59 2,85 2,93 3,32 2,58 2,78 2,89 3,93 2,73 2,95 3,20

Альбит 3,22 2,73 2,90 2,88 3,48 2,50 2,72 2,90 3,89 2,61 3,02 3,17

Новосил + Ни Рш 4,07 3,12 3,20 3,46 4,18 3,05 3,18 3,47 4,69 3,21 3,36 3,75

Альбит + N46 Р]8 4,10 3,18 3,23 3,50 4,30 3,14 3.20 3,55 4,77 3,29 3,41 3,82

2009 2010 2011

ошибка опыта 0,03 0,03 0,03

1(05) 2,0100 2,0100 2,0100

НСР(05) общая 0,0988 0,0942 0.С786

НСР(05)А 0,0373 . 0,0356 0.С297

НСР(05) В 0,0570 0,0544 0,С454

НСР(05)АВ 0,0431 0,0411 0,СЭ43

На основании полученных данных можно сделать заключение, что регулятор роста способен дать прибавку зерна аналогично минеральным удобрениям. Из изучаемых препаратов наиболее эффективным проявил себя препарат Альбит. Из предлагаемых ссртов

лучшей продуктивностью и отзывчивостью на применение регуляторов роста и минеральных удобрений был перспективный сорт Донской сюрприз, который способен давать стабильную урожайность в среднем за 2009...20)1 гг. 3,82 т/га, несколько уступал ему сорт Донщина - 3,55 т/га, затем следовал сорт Росинка тарасовская - 3,50 т/га.

Показатели качества зерна сортов озимой пшеницы в зависимости от изучаемых факторов. В связи с ухудшением качества зерна пшеницы, возделываемой в основных зернопроизводящих регионах нашей страны, в том числе и на каштановых почвах Волгоградской области, проблема улучшения технологических и хлебопекарных свойств озимой пшеницы является одной из первостепенных задач сельскохозяйственного производства. Большинство сортов озимой пшеницы обладают высокой потенциальной продуктивностью, но при высокой урожайности практически все сорта имеют пониженные качественные характеристики зерна.

В наших исследованиях при оценке качества зерна озимой пшеницы изучаемых сортов в зависимости от применяемых препаратов определялись следующие показатели: объемная масса, стекловидность, масса 1000 зерен, содержание и качество сырой клейковины (табл. 10 и 11).

Наши исследования показали, что на объемную массу зерна озимой пшеницы оказывали влияние удобрения и росторегуляторы. В ходе исследований было установлено, что из всех изучаемых вариантов, лучшим по влиянию на объемный вес зерна являлся вариант с совместным применением удобрений и регуляторов роста. Наиболее высокая объемная масса сформировалась на всех вариантах сорта Росинка тарасовская, где вносились удобрения в дозе Кчг.Р^ с параллельным использованием регуляторов роста Альбит и Но-восил, которая составила 782 и 780 кг/м3 соответственно в среднем за 3 года опытов. Объемная масса зерна сортов Донщина и Донской сюрприз была ниже и составила по вариантам 732...743 кг/м3 и 735...749 кг/м3соответственно.

Зерно сорта Росинка тарасовская было более выполненным, чем у стандарта Донщина и перспективного сорта Донской сюрприз, который незначительно превышал сорт-стандарт Донщина, но уступал сорту Росинка тарасовская.

Посевы озимой пшеницы сорта Росинка тарасовская, обработанные препаратами в комплексе с удобрениями, сформировали зерно с наивысшей массой 1000 зерен и объемной массой. По показателю стекловидность этот сорт уступал двум другим по годам исследований. "

Таблица 10 - Физико-химические показатели качества озимой пшеницы в зависимости от влияния агротехнических приемов

Росинка тарасовская

Вариант опыта стекловидность, % объемная масса, кг/м3 масса 1000 зерен, г

2009 2010 2011 среднее 2009 2010 2011 среднее 2009 2010 2011 среднее

Контроль 44,8 49,4 50,7 48.3 771 767 760 766 34,1 33,7 31,8 33,2

Nj<, Pi* L 50,9 54,1 53,7 52,9 779 772 777 776 36,2 35,7 35,5 35,8

Ноноскл 51,2 53,0 52,4 52.2 778 776 771 775 35.4 35,0 34.9 35,1

Альбит 50,6 52,4 51,5 51,5 778 774 773 775 35,0 34,2 33,7 34.3

Новосил+ N46 Pt* 53,2 56,1 56,6 55,3 783 782 775 780 36,8 35,9 35,3 36,0

Альбит + NS(,PÎS 54,0 55,9 58,4 56,1 785 783 778 782 36,4 36,2 35,7 36,1

Донщина

Контроль 78,0 78,4 78.5 78,3 739 728 729 732 32,7 31,9 31,7 32,1

N«P|8 82.9 83,0 83.4 83,1 745 738 734 739 34,9 33,9 33,8 34,2

Поносил 83.1 82,7 82.0 82.6 740 731 731 734 33,9 33,7 33,8 33.8

Альбит 81,8 82,4 82,7 82.3 737 735 727 733 34,1 33,4 33,0 33.5

Новосил + N«P|g 84,3 84,2 83,8 84,1 749 739 738 742 35,8 34.7 34,5 35,0

Альбит+ Nj6P|» 84,2 84.6 84,7 84,5 746 744 739 743 35,0 33,6 35,8 34.8

Донской сюрприз

Контроль 78,9 79.6 80.0 79,5 738 735 732 735 33.0 32,9 31.9 32,6

N46 Pis 84,6 84,8 85,3 84,9 748 747 740 745 35,2 34.9 34,3 34,8

Новосил 83,9 84,0 84,4 84,1 745 744 740 743 35,0 33,5 33,7 34,2

Альбит 83.3 83,9 84,2 83,8 745 742 742 744 34,9 33,9 34,1 34,3

Новосил + NjePis 85,4 85,8 85,9 85,7 750 743 748 747 35,9 34,8 34,6 35,1

Альбит + ' N4«P,S 86,0 86,4 87,1 86,5 752 747 748 749 35,8 35,0 34,8 35,2 L _ ............ .

Стекловидность зерна характеризует консистенцию эндосперма. Снижение стекло-иидности зерна в урожае 2009 года по вариантам опыта связано с погодными условиями периода конца, созревания. Стекловидность, полученная нами в 2011 году, имела более высокие показатели, по сравнению с показателями двух других исследуемых годов. По средним данным выделялся сорт Донской сюрприз, стекловидность его в среднем по годам составила 79,5 % на контрольном варианте, на варианте Новосил+Ы^Р^- 85,7, на варианте Альбит+1^4бР|8- 86,5 %.

Проведенные исследования показали, что в зоне каштановых почв Волгоградской области сорт озимой пшеницы Донской сюрприз довольно устойчив к изменению погодных условий. Так, колебания по массе 1000 шт. семян, объемной массе и стекловидности по годам исследований были незначительными.

Таблица 11 - Качественные характеристики зерна изучаемых сортов пшеницы

Вариант опыта Клейковина, % ИДК, ед.

2009 | 2010 | 2011 | среднее 2009 | 2010 | 2011 | среднее

Росинка тарасовская

Контроль 27,9 25,7 26,8 26,8 83,0 65,0 75,0 74,0

N<6 Pis 29,7 27,5 27,9 28,4 79,0 63,0 73,0 72,0

Новое ил 28,3 26,5 27,2 27,3 80,0 63,0 74,0 72,0

Альбит 28,2 26,3 27,2 27,2 79,0 64,0 74,0 72,0

НОКОСИЛ +N4,P|8 29,8 27,9 28,9 28,9 76,0 62,0 72,0 70,0

Альбит+N46P18 29,6 27,5 29,4 28,8 76,0 62,0 72,0 70,0

Донщина

Контроль 29,8 27,1 28,1 28,3 74,0 62,0 69,0 68,0

N46P|8 32,2 28,8 30,7 30,6 72,0 60,0 67,0 66,0

Новое ил 31,8 28,6 29,8 30,1 73,0 61,0 68,0 67,0

Альбит 31,9 29,0 30,5 30,5 73,0 61,0 68,0 67,0

Ноьосил +N4(,P|8 32,6 30,8 31,3 31,6 71,0 59,0 66,0 65,0

Альбит +N46P18 32,9 31,1 31,9 32,0 71,0 60,0 66,0 65,0

Донской сюрприз

Контроль 30,1 28,2 29,1 29,1 67,0 59,0 62,0 62,0

N46Pl8 32,9 30,9 32,1 32,0 65,0 57,0 61,0 61,0

Новосил 32,6 30,6 31,9 31,7 66,0 57,0 63,0 62,0

Альбит 32,3 30,8 31,8 31,6 66,0 57,0 63,0 62,0

Ноиосил +N« Pi» 34,1 32,7 33,5 33,4 64,0 55,0 60,0 60,0

Альбит+N46 Pis 34,6 32,5 33,3 33,5 64,0 55,0 60,0 60,0

Нашими исследованиями установлено, что зерно озимой пшеницы изучаемых сортов — Росинка тарасовская, Донщина. Донской сюрприз - имели различия по содержанию клейковины. Самые высокие показатели отмечены по сорту Донской сюрприз на варианте

Альбит+Ы4б11|8 - 33,5 %, что на 4,4 % выше контрольного варианта, на 1,5 % по аналогичному варианту по сорту Донщина и на 3,2 % по сорт}' Росинка тарасовская. Внесение минеральных удобрений в дозе NjsPis повышало содержание клейковины по всем изучаемым факторам.

В среднем за три года лучшее сочетание качества и урожайности получено по сорту Донской сюрприз.

В пятой главе приводится экономическая и энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы. Одной из важнейших задач наших исследований было дать экономическую оценку применения стимуляторов роста ц минеральных удобрений на изучаемых сортах озимой пшеницы. По окончанию трехлетних исследований были рассчитаны показатели экономической эффективности, которые представлены в таблице 12.

Затраты на возделывание озимой пшеницы рассчитаны согласно технологических карт и рекомендуемых производству норм ативов.

Затраты средств на 1 га возрастали по сорту Росинка тарасовская с 4504 руб. на варианте контроль, по сорту Донщина - 4645 руб., по сорту Донской сюрприз - 4984 руб., до 4805...4828 руб., 4812...4819 руб., 4912...5045 руб. по изучаемым сортам на вариантах с применением биостимуляторов Альбит и. Новосил соответственно.

Себестоимость продукции по всем варианта с применение стимуляторов роста снижалась с 1933 руб. за 1 т на контроле по сорту Росинка тарасовская, до 1648...1668 руб., с 1888 руб. до 1659... 1667 руб., по сорту Донщина, с 1749 руб. до 1550... 1577 руб. по сорту Донской сюрприз.

Себестоимость производства 1 т пшеницы в опыте уменьшалась при совместном применении удобрений и препаратов Новосил и Альбит и составила на варианте Ново-ciuz+NkPh 1680 руб., 1695 руб., 1580 руб. по сортам соответственно.

Максимальная прибыль отмечалась по сорту Донской сюрприз, которая составила 3450 руб./т на варианте с применением Альбита, максимальная прибыль на 1 га была на варианте с применением биостимулятора Альбит при внесении минеральных удобрений — 13152 руб.

С экономической точки зрения производство озимой пшеницы сорта Донской сюрприз более выгодно, так как при большей урожайности и лучшем качестве зерна на единицу продукции, затрачивается меньше материально-денежных средств и труда. В результате чего экономический эффект выше, чем при возделывании сорт Росинка, тарасовская и Донщина, о чем свидетельствует повышение уровня рентабельности до 223 "Л.

Для подтверждения полученных данных по экономической эффективности нами дополнительно была произведена энергетическая оценка по возделыванию озимой пшеницы.

Таблица 12 - Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы в среднем та 2009...20111Т.

Показатели Урожайность, т/'га Варианты опыта

Росинка тараеовская Донщина Донской сюрприз

1 2,33..... 2 злТ" 3 2,93 4 ! 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6

2,88 3,46 3,50 2.46 3,22 2,89 2,90 3,47 3,55 2.85 3.41 3,20 3,17 3.75 3,82

Затраты средств, р/га 4504 5655 4828 4805 5812 5875 4645 5791 4819 4812 5883 5892 4964 5857 5045 4912 5924 5948

Затраты труда, чел.-ч/га 10,8 11,2 4,9 11,8 12,0 12,1 11,0 11.4 11,9 11,8 12,0 12,1 11,4 12,9 12,5 12,3 13,0 13,1

Цена реализации 1 [, р 5000 5000 5000 5000 ¡5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000 5000

Себестоимость, 1 т, р 1933 1813 1648 1668 1680 1679 1888 1798 1667 1659 1695 1660 1749 1718 1577 1550 1580 1557

Прибыль, р на:

1т 3067 3187 3352 3332 1 3320 3321 3112 3202 2999 3341 3305 3340 3251 3282 3423 3450 3420 3443

! га 7146 9945 9822 9595 ¡11488 11625 7655 10309 9631 9688 11467 11858 9266 11193 10955 10938 12826 13152

1 чел.-ч 661,6 887,9 825,0 813,1 ¡957.3 960,7 695,9 904,3 809,3 821,0 955,6 980,0 812,8 867,7 876,4 889,3 986,6 1003,9

Уровень рентабельности % 158 176 203 200 : 198 198 165 178 180 201 195 201 186 191 217 223 216 221

*

Примечание: 1 — Контроль; 2 - Ы«Р|8; 3 - Новосил; 4 - Альбит; 5 - Нопосил+ 6 - Альбит+ 1М«Р18.

Расчеты показали (табл. 13), что больше всего накапливается эиергии в урожае озимой пшеницы сорта Донской сюрприз на фоне удобрений при применении стимуляторов роста 148255... 151338 МДж/га, что выше на 34844...37927 МДж/га, чем на контроле и на 12896...15979 МДж/га на удобренном фоне. Превышение над сортами Донщина и Росинка тарасовская по этим вариантам составляло 10777... 10389 МДж/га и 10589...13290 МДж/га соответственно.

Таблица 13 - Содержание энергии урожая в посевах озимой пшеницы _(среднее за 2009...2011 гг.)__

Вариант опыта Урожайность, т/га Энергия урожая, МДж/га Затраты энергии на возделывание, МДж Коэффициент энергетической эффективности

основная продукция (зерно) побочная продукция (солома) Зерно солома зерно+ солома

Росинка тарасовская

Контроль 2,33 2,50 44503 48500 93003 15022 2,96

N46 Ри 3,12 3,34 59592 64796 124388 18655 3,19

Новосил 2,93 3,14 55963 60916 116879 17415 3,21

Альбит 2,88 3,12 55008 60528 115536 17403 3,16

Н0ВСИЛ+Ы4бР18 3,46 3,70 66086 71780 137866 20292 3,26

АльбиТ+Ы4бР|8 3,50 3,67 66850 71198 138048 20399 3,28

Донщина

Контроль 2,46 2,65 46986 51410 98396 15606 3,01

N46? 18 3,22 3,43 61502 66542 128044 18596 3,31

Новосил 2,89 3,31 55199 64214 119413 18098 3,05

Альбит 2,88 3,04 55008 58976 113984 17347 3,17

Н0В0СИЛ+К4бР18 3,46 3,68 66086 71392 137478 20398 3,24

АлЬОИГ+Ы4бР|8 3,55 3,76 67805 72944 140749 20479 3,31

Донской сю рприз

Контроль 2,85 3,04 54435 58976 113411 16895 3,22

ЫиРш 3,41 3,62 65131 70228 135359 19637 3,32

Новосил 3,20 3,37 61120 65378 126498 18456 3,31

Альбит 3,17 3,41 60547 66154 126701 18521 3,27

Новосил+^б Р|8 3,75 3,95 71625 76630 148255 21448 3,34

Лльбит+^б Р)8 3,82 4,04 72962 78376 151338 21683 3,36

Максимальный показатель КЭЭ был отмечен на сорте Донской сюрприз с приме- ' пением регуляторов роста Альбит и Новоснл на удобренном фоне и составил 3,36...3,34 соответственно. Минеральные удобрения снижали данный коэффициент на 0,04 относительно максимального показателя. Препараты Альбит и Новосил повышали этот показатель на 0,24 и 0,22 соответственно.

Анализ приведенных данных позволяет заключить, что применение регуляторов роста и совместное их использование на фоне минеральных удобрений являлось высокорентабельным.

Энергосберегающий характер изучаемых приемов наиболее полно выражается при совместном проведении экономической и энергетической оценок применяемых технологий и подтверждает научную и практическую целесообразность предлагаемых агротехнических приемов повышения урожайности и качества зерна озимой пшеницы.

ВЫВОДЫ

1. Одним из перспективных путей повышения урожайности озимой пшеницы является научно обоснованный подбор сортов.

2. Урожайность озимой пшеницы зависит во многом от погодных условий. Поэтому в острозасушливых районах выращивание высоких и устойчивых урожаев определяется не только почвенно-климатическими условиями, но и комплексом мероприятий, включающих обработку семян и растений в течение вегетации регуляторами роста и применения расчетных доз минеральных удобрений.

3. Элементы технологии повышали урожайность на перспективном сорте Донской сюрприз при использовании минеральных удобрений в дозе Ы«,Р|8 на 0,56 т/га, биостимуляторов Альбит и Новосил - 0,32...0,35 т/га, совместное применение минеральных удобрений и биостимуляторов увеличило урожайность на 34,0...31,5 % соответственно.

4. Применение минеральных удобрений в дозе Ы^.Р« значительно улучшило качественные характеристики зерна озимой пшеницы, увеличивая содержание клейковины на 9,9 % по сравнению с контролем. Обработка семян и посевов биостимуляторами несколько увеличило содержание клейковины - на 8,8 %. Совместное их применение давало лучший результат — на 14,9 %.

5. В посевах озимой пшеницы, обработанных препаратом Альбит, экспериментально показано увеличение грибной микрофлоры и разнообразие микроорганизмов в почве и ризосфере растений и снижение фитопатогенных микроорганизмов, а также возрастание урожайности.

6. Препараты Новосил и Альбит увеличивали в среднем за три года содержание азотобактера на 5.0 и 13,8 % соответственно. Применение изучаемых препаратов способствовало увеличению интенсивности разложения клетчатки. А препарат Альбит снижал микробиологическую токсичность почвы до 12,9 %.

7. Полученные нами результаты исследований микрофлоры почв Волгоградской области в условиях антропогенного воздействия не исчерпывают и полностью не выявляют

22

всей сложности экологии почвенных микроорганизмов, но они могут быть основой для некоторых обобщений и последующих работ в этой области.

8. По урожайности в среднем за три года лучшие результаты были получены у сорта Донской сюрприз (3,82 т/га).

9. Анализ экономической эффективности показал, что возделывание озимой пшеницы copia Донской сюрприз на каштановых почвах Волгоградской области экономически выгоднее по сравнению с другими сортами. В среднем за три года рентабельность возделывания этого сорта достигла 207 % и выше, чистый доход с гектара составил не менее 9266 рублей с. гектара при сравнительно низкой себестоимости.

С экономической точки зрения выращивание озимой пшеницы в зоне каштановой почвы Волгоградской области с совместным применением минеральных удобрений и биостимулятором Альбит является наиболее эффективным (13152 рубУга). Наиболее рентабельным является стимулятор роста Альбит по сорту Донской сюрприз без удобрений -223 %.

10. Больше всего накапливается энергии в урожае озимой пшеницы сорта Донской сюрприз на фоне удобрений при применении стимуляторов роста 148255... 151338 МДж/га, что выше на 34844...37927 МДж/га, чем на контроле и на 12896... 15979 МДж/га на удобренном фоне. Превышение над сортами Донщина и Росинка тарасовская по этим вариантам составляло 10777... 10389 МДж/га и 10589... 13290 МДж/га соответственно.

Наибольшее количество энергии на возделывание затрачивалось при совместном применении минеральных удобрений и росторегуляторов, и оно составляло 21448 МДж/га на варианте HoBoeRn+NjéPis и 21683 МДж/га на варианте Альбт+Ы4бР18 по сорту Донской сюрприз

Максимальный показатель КЭЭ был отмечен на сорте Донской сюрприз с применением биостимуляторов Альбит и Новосил на удобренном фоне и составил 3,36.. 3,34 соответственно. Минеральные удобрения снижали данный коэффициент на 0,04 относительно максимального показателя.

Анализ приведенных данных позволяет заключить, что применение регуляторов роста и совместное их использование на фоне минеральных удобрений являлось высокорентабельным.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Для стабильного получения урожайности зерна озимой пшеницы I группы качества клейковины в зоне каштановой почвы Волгоградской области рекомендуется возделывать сорт Донской сюрприз с использованием регулятора роста Альбит как на фоне ми-

23

игрального питания в дозе N«Pi8, так и на фоне без применения минеральных удобрений в следующих дозах: предпосевная обработка семян дозой 30 г на 10 л раствора на 1 тонну семян, при внекорневой подкормке - 30 г/га. Расход рабочего раствора на I га должен соответствовать 300 литрам.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

]. Петров, Н. Ю. Влияние биопрепаратов на продуктивность зерна озимой пшеницы в условиях Волгоградской области / ЕЮ.Петров, В.В.Билоус,Е. В. Калмыкова//Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование.-2010,- №2.-С. 55-58.

2. Петров, Н. Ю. Применение биопрепаратов в посевах озимой пшеницы / Н. Ю. Петров. В. В. Билоус, Е. В. Калмыкова//Инновационное развитие аграрного производства на аридных территориях. -М,20Ю.-С.294-295.

3. Петров, Н. Ю. Совершенствование технологии возделывания озимой пшеницы в условиях Волгоградской области / Н. Ю. Пегроа В. В. Било>с,Е. В. Калмыкова//Инновационное развитие аграрного производства на аридных территориях.-М., 2010.-С. 295-296.

4. Петров, Н. Ю. Влияние биопрепаратов на изменение микробиологической активности каштановых почв в посевах озимой пшеницы / Н. Ю. Петров, Р. А Долгова. Е. В. Калмыкова // Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК: материалы международной научно-практической конференции. -Т. 2.- Волгоград, 20U.-C. 324-328.

Подписано в печать 11.11.2011. Формат 60x84'16

Ус.п.печ.л. 1,0. Тираж 100. Заказ 361. ИПК ФГБОУ ВПО Волгоградская ГСХА «Нива». 400002, Волгоград, пр. Университетский. 26

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Калмыкова, Елена Владимировна, Волгоград

61 12-6/348

Министерство сельского хозяйства РФ Департамент научно-технологической политики и образования ФГБОУ ВПО Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия

На правах рукописи

Калмыкова Елена Владимировна

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗОНЕ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность: 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Петров Н. Ю.

Волгоград 2011

Содержание

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................•••••........4

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИЗУЧАЕМОМУ ВОПРОСУ............................. Ю

1.1 Роль сорта в формировании урожайности и качества зерна............... 13

...13

озимои пшеницы.................................................. • • .........................................

1.2 Влияние регуляторов роста, минеральных удобрений на урожайность и

17

качество зерна озимои пшеницы......................................................................А

1.3 Микробиологические процессы в повышении плодородия почвы........27

2 АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЫ КАШТАНОВЫХ ПОЧВ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ...............................35

2.1 Общая характеристика района проведения исследований......................35

2.2 Агрометеорологические условия вегетации озимой пшеницы в годы

...43

исследовании.................................................................................................

3 ЗАДАЧИ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.....................50

3.1 Программа исследований и схема опыта..................................................50

3.2 Биолого-хозяйственная характеристика изучаемых сортов озимой

(л 1

пшеницы, регуляторов роста............................................................................01

3.3 Технология возделывания сортов озимой пшеницы

/ГО

в полевом опыте.................................................................................................

4 ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ И КАЧЕСТВО ИЗУЧАЕМЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ

ПШЕНИЦЫ............................................................................................................73

4.1 Фенологические наблюдения в посевах озимой пшеницы.....................74

4.2 Густота стояния перед уходом в зиму и сохранность растений после

82

перезимовки........................................................................................................

4.3 Динамика влажности почвы в посевах озимой пшеницы.......................86

4.4 Микробиологическая активность и токсичность почвы..........................90

4.5 Структура урожая......................................................................................^

~ 109

4.6 Урожайность озимои пшеницы................................................................

4 7 Показатели качества зерна сортов озимой пшеницы в зависимости от

.................118

изучаемых факторов......................—•.....•••■.............................

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕГРЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ..............................................•......126

...............134

ВЫВОДЫ...........................................................................................

117

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ................................................................

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ...........................................138

................156

ПРИЛОЖЕНИЯ.................................................................................

ВВЕДЕНИЕ

Одним из основных направлений модернизации и устойчивого обеспечения продуктами питания собственного производства АПК России, Южного Федерального округа и Волгоградской области является комплекс мер по внедрению высокоинтенсивных сортов зерновых культур, по рациональному использованию земель сельскохозяйственного назначения с сохранением и повышением плодородия почв.

В связи со сложной ситуацией, сложившейся в сельском хозяйстве страны, необходимо обратить особое внимание на повышение культуры земледелия, что в свою очередь будет способствовать увеличению производства продукции растениеводства. Значительная трудность в увеличении производства зерна заключается в том, что более половины площадей зерновых культур подвергаются засухам, что приводит к снижению урожая и резкому колебанию валовых сборов зерна по годам.

В Волгоградской области, которая относится к зоне рискованного земледелия, основной проблемой является стабильное производство зерна за счет внедрения научно-обоснованных систем сухого земледелия в сочетании с интенсивными технологиями возделывания сельскохозяйственных культур.

Рост зернового производства - наиболее актуальная проблема. Этот рост в основном осуществляется за счет озимых культур. Озимая пшеница в зерновом балансе занимает ведущее место. Она является главной продовольственной культурой нашей страны. В структуре зерновых культур озимая пшеница занимает 23 % и обеспечивает 32 % валового сбора зерна в стране.

Наряду с увеличением ее урожайности большое внимание уделяют повышению качества зерна, т. е. его биологических, физико-химических и потребительских свойств, определяющих пригодность зерна к исполь-

зованию на семенные, продовольственные, кормовые или технические

дели.

В настоящее время практика показывает, что потенциальные возможности озимой пшеницы используются не полностью. Это происходит за счет того, что еще не в полной мере или недостаточно изучены особенности формирования урожая новых сортов, механизм действия новых биопрепаратов и стимуляторов роста, не разработана технология возделывания для получения стабильного и гарантированного урожая зерна в данных почвенно-климатических условиях.

В условиях химизации сельского хозяйства наряду с применением минеральных и органических удобрений перспективное значение при возделывании озимой пшеницы имеет применение биопрепаратов и регуляторов роста. Они, как химические препараты, активно воздействуют на семена и растения, открывают широкие возможности их применения с целью повышения продуктивности и улучшения качественных характеристик растениеводческой продукции. Интерес к данной группе препаратов обусловлен широким спектром их действия на растения, возможностью направленно регулировать определенные этапы роста и развития для повышения урожайности и качества зерна сельскохозяйственной продукции, а также способностью повышать устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды (высоким и низким температурам,

недостатку влаги, суховеям и т. д.).

Идеальными биоиндикаторами изменений плодородия почвы являются почвенные микроорганизмы, что обусловлено их обилием, сложной структурой образуемых ими сообществ, ролью и значением в почвообразовательных процессах и высокой чувствительностью к различным повреждающим факторам.

Изучение изменения равновесного состояния в сообществах почвенных микроорганизмов под влиянием антропогенных нагрузок — актуальная проблема современности. Почва как компонент биосферы испы-

тывает наибольшую нагрузку. Минеральные удобрения, пестициды и другие химические препараты, попадающие в почву во все возрастающих количествах, вызывают значительные изменения в комплексе почвенных микроорганизмов, которые часто имеют отрицательный характер.

Сейчас научными учреждениями не в полной мере изучено действие большого количества химических препаратов. При распределении удобрений и биологически активных веществ под сельскохозяйственные культуры внутри севооборота важно учитывать окультуренность почв, запасы доступных питательных веществ и водный режим, гранулометрический состав почв, предшественников и другие факторы. Поэтому исследовательские работы такого характера всегда актуальны и перспективны, отвечают современным запросам практиков в сфере производства продукции растениеводства высокого качества и производителей химической продукции.

Таким образом, технология возделывания должна разрабатываться не только с учетом увеличения урожайности, но и должна быть направлена на повышение качества зерна, так как невозможно без учета этого. Поэтому для получения высоких и стабильных урожаев продовольственного зерна озимой пшеницы необходимо внедрять в каждом хозяйстве технологию возделывания, учитывающую условия хозяйства, использовать научные достижения и передовой опыт.

Актуальность темы. В связи с обострением экологических, энергетических и экономических проблем при возделывании озимых культур большое внимание уделяется комплексному применению средств защиты растений, удобрений и регуляторов роста. Так как они являются неотъемлемыми составляющими современных сельскохозяйственных технологий. Получение максимальной продуктивности культуры при повышении устойчивости растений к климатическим, водным, солевым, осмотическим, температурным и другим стрессам может быть осуществлено при использовании ре-

гуляторов роста. Однако их применение требует всестороннего изучения механизмов их действия, постепенной адаптации в конкретных природных зонах, знания побочных явлений с их применением как на растительные организмы, здоровье животных и человека, так и всей окружающей среды.

Цель исследований. Цель исследований сводилась к изучению влияния регуляторов роста и минеральных удобрений в посевах озимой пшеницы на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы в зоне каштановых почв Волгоградской области. В задачи исследований входило:

- установить влияния агрофона и регуляторов роста на формирование урожая и на качество зерна различных сортов озимой пшеницы;

- изучить количественный и качественный состав микрофлоры почвы и дать оценку биологической активности и токсичности в посевах

озимой пшеницы;

- сравнить агробиологические особенности сортов озимой пшеницы при их возделывании на каштановых почвах;

- определить показатели экономической и энергетической эффективности возделывания озимой пшеницы на каштановых почвах;

- выдать необходимые рекомендации производству по подбору

сортов и регуляторов роста.

Научная новизна. На основе экспериментальных исследований и

комплексного анализа материала установлено влияние изучаемых приемов возделывания (влияние удобрений, обработки семян и растений препаратами Новосил и Альбит, а также их совместные действия) на урожайность и качественные характеристики зерна у сортов озимой пшеницы Росинка тарасовская, Донской сюрприз и Донщина в условиях

каштановых почв Волгоградской области.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на конференции, посвященной проблеме социально-экономического развития аридных терри-

торий России в Прикаспийском НИИ аридного земледелия, с. Соленое Займище (2009, 2010), на Международной научно-практической конференции «Интеграционные процессы в науке, образовании и аграрном производстве - залог успешного развития АПК», Волгоград (2011).

Реализация результатов работы. Производственная проверка и внедрение результатов исследований, проведенная в КФХ «Дугин В. И.» Суровикинского района Волгоградской области, подтвердила высокую экономическую эффективность возделывания сорта Донской сюрприз с применением регуляторов роста Альбит и Новосил на площади 500 га.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 9 работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:

- агроэкологическая оценка изучаемых сортов озимой пшеницы;

- влияние регуляторов роста на почвенную микрофлору изучаемых

почв;

- влияние минеральных удобрений и регуляторов роста на запланированный уровень урожайности и качество зерна;

- экономическая и энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы на каштановых почвах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений сельскохозяйственному производству, списка литературы и приложений. Работа изложена на 167 страницах компьютерного текста, включает 3 рисунка, 27 таблицы и 11 приложений. Список используемой литературы включает 188 источников, в том числе 9 иностранных авторов.

Работа выполнена на кафедре Технология хранения и переработки сельскохозяйственной продукции ФГОУ ВПО «Волгоградская ГСХА», а ее экспериментальная часть - в СПК «Красная звезда» Суровикинского района Волгоградской области.

Доля личного участия в подготовке и написании диссертации составила свыше 80 %.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ИЗУЧАЕМОМУ ВОПРОСУ

В Российской Федерации решение проблемы продовольственной безопасности, как в прошлом, так и в современных условиях определены, прежде всего, уровнем развития зернового производства. Важнейшей задачей сельского хозяйства является обеспечение населения страны продовольствием, а перерабатывающую промышленность - необходимым сельскохозяйственным

сырьем.

Пшеница - главнейшая продовольственная культура для большинства населения земного шара. Зерно пшеницы и продукты его переработки по пищевым и технологическим свойствам среди других зерновых культур занимают особое место.

Продукты из зерна содержат почти все, что необходимо человеку для

питания. Они богаты углеводами (82...83%), белками (14...15%), в них есть жир (2,0...2,5%), соли фосфора, калия, магния, кальция и другие необходимые для жизни людей элементы. В выпеченном хлебе содержатся витамины Вь В2, В6, РР, Е и др., ферменты, клетчатка [40].

В условиях ограниченного роста посевных площадей основной путь увеличения валовых сборов зерна - повышение урожайности зерновых культур за счет внедрения интенсивных технологий возделывания. В России в зонах получения устойчивого гарантированного урожая находится чуть более одного процента сельскохозяйственных угодий, а свыше 60 % посевов зерновых культур расположено в зонах неустойчивого и недостаточного увлажнения, а из них 2/3 - в засушливой и очень засушливой [132].

Волгоградская область является крупным зернопроизводящим регионом. Среди зерновых культур доминирует озимая пшеница, которая в последние 15 лет ежегодно высевается на площади свыше 1,0 млн. га и обеспечивает 47,6...64,0% валовых сборов зерна. В Волгоградской области земледелие ведется в сложных почвенно-климатических условиях: значительное варьирование агрометеорологических показателей и наличие большой площади эро-

дированных, комплексных и солонцеватых (более 3,6 млн. га) земель - все это изначально сильно затрудняет выращивание климатически обеспеченных урожаев и снижает рентабельность производства продовольственного, семенного и фуражного зерна.

Проблему качества зерна необходимо решать на этапе селекции и семеноводства, а также в процессе возделывания культур, т.е. технологии. В отдельных селекционных центрах выведены сорта пшеницы, в которых уровень белка (клейковины) «зашкаливает», а урожайность достигает лишь 0,10 т/га. В то же время в хозяйствах, где посев ведут семенами 1-го и 2-го классов, качество и урожайность зерна значительно ниже, чем в селекционных учреждениях. Это в основном обусловлено недостатком денежных средств у хозяйств на приобретение высококачественных семян, современной техники, удобрений, гербицидов, ядохимикатов, ГСМ, запасных частей и т.п. Урожайность культур значительно снижается из-за недостатка финансовых средств (на 40%). В настоящее время созданы новые сорта, обладающие такими качествами, как высокое содержание клейковины, устойчивость к вредителям, различным заболеваниям и засухе. Внедрение в производство новых биотехнических сортов позволяет решать многие проблемы экологии и экономики. Если в зерне пшеницы увеличить содержание белка на 1%, то можно было бы дополнительно получить 8000 тыс. т растительного белка, которого было бы достаточно, чтобы удовлетворить в нем потребность

256 тыс. человек в течение года [69, 92].

Анализируя результаты исследований многих ученых, выявили, что существенный прогресс по продуктивности приводит к снижению качества зерна [121, 124, 146]. Выявлено, что с ростом урожайности по срокам посева у всех сортов содержание белка падает, т.е. имеет место обратная зависимость между величиной урожая и белковостью зерна. Это подтверждается и

результатами многих исследовании [13,65].

Причина такой закономерности вполне очевидна: чем больше вегетативная масса и урожай зерна, тем большее количество азота требуется для дос-

тижения того или иного процентного содержания белка в зерне. Таким образом, возникает относительный дефицит азота, т.е. дефицит для высокоурожайных посевов, преодоление которого отчасти можно обеспечить с помощью мер агрономического порядка [80].

Для стабилизации валовых сборов зерна в научно-обоснованных системах земледелия предусмотрено резкое увеличение площади чистых паров. В сухих степях Нижнего Поволжья по чистому пару в принципе можно ежегодно получать сильное и ценное зерно озимой пшеницы. Однако, как показали специальные исследования и опыт многих хозяйств, эту возможность не удается реализовать в полной мере из-за недостаточной изученности роли технологических приемов и погодных флуктуаций в фо