Оптимизация системы удобрения и технологических приемов возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи Среднего Поволжья

Сержанов, Игорь Михайлович

Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Оптимизация системы удобрения и технологических приемов возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи Среднего Поволжья
ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Оптимизация системы удобрения и технологических приемов возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи Среднего Поволжья"

ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УДОБРЕ1ШЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

- 06.01.04 —агрохимия 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Казань-2013

21 !,ая 2013

005539601

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный аграрный университет» в 1998-2013 годы.

Научный консультант -Официальные оппоненты:

Ведущая организация ■

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Шайхутдинов Фарит Шарипович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Алиев Шамиль Арифович;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Новоселов Сергей Иванович;

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Фомин Владимир Николаевич;

Государственное научное учреждение «Татарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии

Защита состоится «11» декабря 2013 г. в 10 22 час. на заседании диссертационного совета Д 220.035.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, д.65, зал заседаний, тел. (факс) 8(843) 236-66-51, e-mail:info@kazgau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан « 9 » ноября 2013 г. и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации www.vak.eg.gov.ru и ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет» http://www.kazgau.ru/ 10 сентября 2013 года.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 420011, г. Казань, ул. Ферма-2, д. 53, агрономический факультет.

Ученый секретарь диссертационного < доктор сельскохозя профессор Аплл В/ДОГ' ^ Ф.З. Кадырова

диссертационного совета, ,

доктор сельскохозяйственных наук, . пЛц. '

ОрИГ

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Решение вопросов продовольственной безопасности в Российской Федерации, как и во многих странах мира, прежде всего, зависит от уровня развития производства зерна, особенно яровой пшеницы. Поэтому, дальнейшее увеличение объемов производства качественного зерна основной продовольственной культуры с параллельным повышением его экономической эффективности представляет собой одну из важнейших проблем агропромышленного комплекса Российской Федерации.

Основными поставщиками зерна этой культуры с высоким содержанием клейковины являются южные регионы России: Дон, Кубань, Урал и Нижнее Поволжье. К настоящему времени использование возможностей в этом направлении северной части лесостепи Среднего Поволжья недостаточно. Это притом, что из года в год происходит расширение посевных площадей яровой пшеницы и в среднем она занимает 1,1-1,2 млн. га пашни (7-8 % от всех посевов в России).

С другой стороны, урожайность яровой пшеницы в Средневолжском регионе остается крайне низкой (1,5-2,0 т/га). Чтобы обеспечить внутренние потребности и выполнить обязательства по экспортным договорам и, самое главное, сделать возделывание этой культуры экономически выгодным, следует повысить показатели урожайности до 3,5-4,0 т/га.

Достичь этого, возможно лишь создавая и поддерживая оптимальный баланс макро- и микроэлементов в почве, применяя современные биопрепараты и также разрабатывая дифференцированные агротехнические приемы в зависимости от фона питания изучаемой культуры.

Состояние изученности вопроса. Многие исследователи обращались к вопросам изучения отдельных агроприемов направленных на повышение урожайности яровой пшеницы в разных почвенно-климатических зонах Среднего Поволжья. Исследования же комплексного характера на серых лесных почвах Республики Татарстан в данном направлении проводились в недостаточной степени, что стало основанием для организации и проведения дополнительных исследований по оценке хозяйственно-биологической ценности районированных сортов на разных фонах питания, применения микроудобрений и биопрепаратов, изучения влияния норм высева семян, сроков и способов уборки на продуктивность и качество зерна объекта исследований.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом Казанского государственного аграрного университета (номер регистрации ОЦ. 032; 68004268) и соответствует паспортам специальностей 06.01.04 — агрохимия и 06.01.01 — общее земледелие, растениеводство. Актуальность работы определяется изучением роли основных экологических и техногенных факторов в формировании урожая яровой пшеницы на материалах 16-летних исследований и разработкой практических приемов их регулирования, обеспечивающих получение высоких и устойчивых урожаев яровой пшеницы с высоким качеством продукции в условиях в северной части лесостепи Поволжья.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - теоретически обосновать и разработать практические приемы регулирования продуктивности яровой пшеницы на основе оптимизации макро- и микроэлементного питания, применения биопрепаратов, жидких удобрительно-стимулирующих составов с содержанием молибдена и меди в легкодоступной хелатной форме обеспечивающие получение высококачественного зерна.

Из поставленной цели вытекают следующие задачи:

1. Дать оценку потенциальным ресурсам увеличения производства зерна яровой пшеницы в почвенно-климатических условиях Республики Татарстан с последующим выявлением степени их влияния на формирование высокопродуктивных агроценозов.

2. Определить влияние расчетных норм минеральных удобрений на урожайность и качество зерна районированных сортов изучаемой культуры.

3. Установить возможность замены части дорогостоящих минеральных удобрений современными биопрепаратами и хелатными защитно-стимулирующими составами.

4. Изучить влияние сроков и кратности внесения разных форм азотных удобрений на урожайность зерна и содержание клейковины.

5. Разработать технологические приемы возделывания объекта исследований (место в севообороте, нормы высева откалиброванных семян, сроки и способы уборки) в зависимости от фона питания культуры.

6. Рассчитать энергоэкономическую эффективность возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи Поволжья по разработанной технологии.

Научная новизна. В условиях северной части лесостепи Среднего Поволжья впервые на основе анализа природных ресурсов и генетического потенциала районированных сортов, оптимизации системы удобрения и технологии возделывания в зависимости от фона питания разработаны экологически безопасные приемы формирования высокопродуктивных агроценозов яровой пшеницы, обеспечивающие получение высококачественного урожая зерна.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Окупаемость расчетных норм минеральных удобрений на посевах районированных сортов яровой пшеницы.

2. Эффективность применения биологических препаратов в сочетании с хелатными микроудобрениями (ЖУСС-2) и разных форм азотных удобрений на посевах яровой пшеницы.

3. Влияние предшественников, норм высева, калибровки семян, сроков и способов уборки на урожайность и качество зерна яровой пшеницы.

4. Энерго- и экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи Поволжья по рекомендуемой технологии.

Практическая значимость работы. Применение разработанной автором технологии возделывания яровой пшеницы в зависимости от режима питания в сельскохозяйственном производстве Среднего Поволжья позволяет стабильно получать урожайность зерна до 3,5-4,0 т/га. Обработка семян ЖУСС-2 и биопрепаратами отличаются экологической безопасностью и низкой энергоемкостью. Рекомендуемые приемы возделывания основной продовольственной

культуры нашего населения легко вписываются в существующие севообороты и технологии, при этом не требуют замены комплекса машин для возделывания сельскохозяйственных культур, затрат ручного труда.

Внедрение результатов исследований. Опытная проверка в производственных условиях и внедрение результатов исследований, выполненные на полях КП «I мая» Камско-Устьинского муниципального района, в подсобном хозяйстве «Нурма» АООТ «Агрохимсервис» Арского муниципального района Республики Татарстан, показали возможность получения с каждого гектара пашни более 3,5 т зерна с необходимым уровнем содержания клейковины для производства хлебобулочных изделий.

Рекомендации, данные на основе диссертационной работы, обсуждены на НТС МСХиП Республики Татарстан, использованы при разработке системы земледелия (2013) и продолжают внедряться в сельхозпредприятиях РТ.

Материалы диссертации применяются в процессе обучения студентов и аспирантов по агрономическим специальностям в Казанском ГАУ, а также в Татарском институте переподготовки кадров и агробизнеса.

Апробация работы. Основные положения докторской диссертации докладывались на Международных научно-практических конференциях (Казань, 2002; Йошкар-Ола, 2007; 2008; 2009; София, 2012), Всероссийских (Казань, 2004; 2007; 2010; 2012; Ижевск, 2007), региональных (Чебоксары, 2000; Ижевск, 2005; Иркутск, 2011), научных конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского ГАУ с 1998 по 2013 г., которые были оценены положительно.

По теме диссертации исследования опубликовано 45 научных работ (29,4 условных печатных листа), в том числе одна монография, в т.ч. 14 статей в журналах, рекомендованных ВАК Российской Федерации.

Объем и структура диссертации. Текст диссертации изложен на 391 странице. Состоит из общей характеристики работы, 8 глав, выводов и предложений производству. Включает в себя: 14 рисунков и графиков, 5 фотографий, 125 таблицы, 52 приложения. Библиографический список состоит из 465 наименования, из этого числа иностранных авторов - 19.

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 1998-2013 гг. на опытном поле Казанского ГАУ, коллективном предприятии «1 мая» Камско-Устьинского муниципального района и в подсобном хозяйстве «Нурма» АООТ «Агрохимсервис» Арского муниципального района Республики Татарстан, которые расположены в северной части Среднего Поволжья и типичны по почвенно-климатическим условиям для данного региона.

Характерной особенностью климата Среднего Поволжья - это регулярная повторяемость засух (3-4 раза в десятилетие в XX веке и через 2 года в последнем десятилетии). В целом, агрометеорологические условия в годы исследований были характерными - от жарких сильнозасушливых (1998, 1999, 2010, 2013) до оптимально увлажненных и теплых (2003, 2006, 2007, 2008).

Рельеф местности северной части Среднего Поволжья и места проведения исследований, представляют волнисто-холмистую приподнятую равнину. Эта местность сильно изрезана оврагами и балками с общим уклоном к крупным (Волга, Кама) и малым рекам (Меша, Ик, Свияга, Шешма и др.). Большая часть пашни этой зоны характеризуется каменистостью и смытостью, что заметно ухудшает водно-физические свойства серых лесных почв, уменьшая запасы влаги и количество питательных веществ в них, особенно микроэлементов.

Полевые опыты проводились на наиболее характерных почвенных участках зоны (темно-серые, серые и светло-серые лесные почвы).

Почва опытного поля Казанского ГАУ — серая лесная среднесуглинистая. Содержание гумуса - 2,8-3,2 %, сумма поглощенных оснований - 26 мг-экв. на 100 г почвы, азота легкогидролизуемого - 8-11, подвижного фосфора по Кирсанову - 163-183, обменного калия по Кирсанову — 109-149 мг на 1000 г почвы, pH солевой вытяжки - 5,6-5,7.

Почва опытного участка КП «1 мая» Камско-Устьинского муниципального района — темно-серая лесная среднесуглинистая со следующими агрохимическими показателями: pH солевой вытяжки — 6,2, содержание гумуса — 4,8-5,8 %, подвижного фосфора- 160-180, обменного калия — 140-170 мг на 1000 г почвы.

Почва опытного участка подсобного хозяйства «Нурма» АООТ «Агрохим-сервис» Арского муниципального района Республики Татарстан — светло-серая лесная среднесуглинистая со следующими показателями: pH солевой вытяжки — 5,1, содержание гумуса — 2,4-2,9%, подвижного фосфора — 132-155, обменного калия - 79-110 мг на 1000 г почвы.

Для решения поставленных задач было заложено 10 полевых опытов, включающих 82 варианта. Эффективность применения расчетных норм минеральных удобрений, биопрепаратов и микроэлементов на урожайность и качество зерна яровой пшеницы изучена в первом блоке опытов. Дальнейшая работа представляла серию полевых опытов, предусматривающих разработку технологии возделывания в зависимости от комплексного применения агрохииш-катов на посевах изучаемой культуры.

Повторность опытов трех- и четырехкратная. Общая площадь делянки — 68-270 м2, учетная - 50-180 м2.

Нормы внесения минеральных удобрений рассчитывали на планируемый уровень урожайности расчетно-балансовым методом.

На опытах был выполнен комплекс наблюдений, учетов и анализов с соблюдением требований «Методики полевого опыта» (Доспехов, 1985), «Методики государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур» (М., 1975) и других методических руководств.

Перед закладкой полевых и производственных опытов на всех участках проводились уравнительные посевы озимой ржи, являющейся предшественником яровой пшеницы (кроме опыта по изучению предшественников).

При статистической обработке результатов исследований использован метод дисперсионного анализа (Доспехов, 1985). Для расчета и обоснования экономической эффективности применен метод сопоставления фактических затрат со стоимостью полученной продукции в ценах 2013 года. В качестве инстру-

ментов обработки данных были взяты методы корреляционно-регрессионного анализа, балансовых увязок и биоэнергетической оценки производства зерна на фоне макро- и микроудобрений.

В межкафедральной лаборатории агрономического факультета Казанского государственного аграрного университета и аналитической лаборатории ГНУ «ТатНИИСХ» РАСХН проводились химические анализы образцов почвы и растений.

3. АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Среднее Поволжье расположено в части Восточно-Европейской равнины. Ее средняя высота над уровнем моря 170-180 метров. Территориальная равнин-ность является характерной чертой строения рельефа, но части ее местности различаются по высоте, преобладающим ее формам и составных частей слагаемых пород.

Согласно исследованиям З.А. Габдрашитова и С.П. Реутова (1986), Среднее Поволжье в сравнении с другими областями и регионами Российской Федерации, богато солнечными днями - в среднем 194,3 дня. Для сравнения: в Москве — 157,4, в Кирове - 170,3 дня. На каждый гектар за вегетационный период приходится около 12,2 млрд. килоджоулей солнечной энергии (2,93 килокалорий). Поступление по месяцам: в мае - 0,66; июне — 0,71; июле — 0,69 и в августе-сентябре — 0,89 килокалорий.

Сумма среднесуточных температур воздуха свыше 10°С составляет от 2020 до 2300 градусов при потребности яровой пшеницы от 1600-1800°С.

Другими словами, сумма термических ресурсов и количество ФАР, приходящие на посевы не являются ограничивающими факторами формирования высокопродуктивных агроценозов: по вышеанализируемым показателям можно получать свыше 6,5 т/га зерна яровой пшеницы. Однако следует отметить, что достаточное количество ФАР и термических ресурсов не основные факторы гарантированного получения такой урожайности, так как в Среднем Поволжье, по отдельным годам и в течение всего вегетационного периода отмечается непостоянство влагообеспеченности и большая изменчивость.

Среднегодовая совокупность осадков в исследуемом регионе составляет 415-450 мм, а в вегетационном периоде - 210-265 мм. Рассчитать показатели возможного урожая этой культуры можно, зная коэффициент водопотребления яровой пшеницы (1000-1100 м3/т зерна), количество выпавших осадков от посева до уборки урожая (210-265 мм), запасы продуктивной влаги в начале вегетационного периода (140-160 мм) и коэффициент использования осадков (80 %), по следующей формуле:

100-W

ту~ KB '

где Уту — показатель действительно возможного урожая, т/га зерна; W — количество доступной влаги, мм; KB — коэффициент водопотребления.

Количество доступной влаги определяется по формуле:

Ш=0Й-0,80+УУ„,

где IV- количество доступной влаги, мм; Ов - атмосферные осадки за вегетационный период, мм; 0,80 - коэффициент использования осадков; 1У„ -продуктивная влага в метровом слое почвы в начале вегетации, мм.

Количество влаги продуктивной в Среднем Поволжье составляет 360 мм (250 0,80+160), а показатель возможного урожая - 3,6 т/га зерна [(100-332,5)/1000], что является еще одним доказательством необходимости расширения посевных площадей яровой пшеницы в регионе.

Следовательно, энергия Солнца и запасы влаги в нормально увлажненные годы достаточны для получения очень высоких урожаев зерна культуры яровая пшеница.

По влиянию солнечной энергии, влагообеспеченности и продолжительности вегетационного периода в общей сумме можно рассчитать показатели предполагаемого урожая на основе формулы В.Б. Беляка (1998):

к- №'т-

где Кр - биогидротермический потенциал продуктивности, балл; IV — количество продуктивной влаги для растений, мм;Т„ - период вегетации, декады; 36 - число декад в году; Я - радиационный баланс за период вегетации, или суммарная ФАР за вегетационный период

1Г 332,5-15 4987,5 ,,

К-о = „,___=-& 5 баллов

р 36-28,5 1026,0

Согласно утверждению автора данной формулы, каждый балл продуктивности в среднем соответствует 1,2 т/га зерна. В связи с этим, даже без учета использования груш-овых вод, продуктивных для яровой пшеницы с глубины 3 м за счет капиллярного поднятия влаги, биологический урожай составит 6 т/га.

Интенсивность формирования а1роценоза любой культуры зависит не только от термических режимов и увлажненности территории, но и от способности почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха и т.д. Современный уровень плодородия почвы обеспечивает получение не более 2,02,5 т/га зерна с очень низким содержанием клейковины. Таким образом, разработка оптимальной системы удобрения с учетом качества продукции и энергоэкономических показателей основной продовольственной культуры Среднего Поволжья имеет как теоретическое, так и практическое значение для агропромышленного комплекса Российской Федерации в целом.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Эффективность комплексного применения агрохимикатов на посевах яровой пшеницы

4.1.1. Окупаемость расчетных норм минеральных удобрений на посевах районированных сортов объекта исследований

Яровая пшеница в довоенные годы занимала очень скромное место во всех зонах нечерноземной полосы европейской части и в посевных площадях северо-восточной зоны России. Считалось, что для возделывания яровой пшеницы данная зона непригодна. В эту зону включалась и Республика Татарстан. Так, в 20-х годах XX века яровая пшеница в регионе занимала всего около 2 % пашни. За счет общего подъема культуры земледелия, применения минеральных и органических удобрений площади выросли более чем в десять раз и теперь яровая пшеница занимает одно из ведущих положений. Она возделывается на площади 450-500 тыс. гектаров (15 % от пашни).

Одним из важных условий такого резкого увеличения посевных площадей данной культуры в регионе, безусловно, является правильный подбор сортов Для этого востребовались высокоустойчивые сорта к засухе, болезням и вредителям, в тоже время хорошо приспособленные к почвенно-климатическим условиям региона и отзывчивые на внесение минеральных удобрений.

Кроме того, важной является проблема получения зерна с хорошими хлебопекарными качествами. Большая роль в этом принадлежит агротехнике, удобрениям, послеуборочной обработке зерна и другим факторам.

Продолжительность вегетационного пепиопа. Вопрос о продолжительности вегетации яровой пшеницы в условиях республики имеет важное значение. Излишнее затягивание вегетационного роста и развития вызревания пшеницы может негативно сказываться на ее продуктивности и, прежде всего, качестве зерна.

Мы провели оценку продолжительности вегетации исследованных сортов. Наибольшей продолжительностью вегетационного периода отличались: Энге-лина - 102 дня, Омская 32 - 100, Эстер - 100, Амир - 96 и Омская 33 - 98 дней. Наименьшей продолжительностью 89 дней обладали такие сорта, как: Прохо-ровка, Симбирцит, Экада 66.

Полевая всхожесть и выживаемость растений. Многолетние наблюдения показали, что полевая всхожесть испытуемых сортов пшеницы колеблется от 72,0 до 90,1 процента. На уровень полноты всходов яровой пшеницы почвенно-климатические условия республики не оказывают сильного влияния. В опытах 2007-2009 гг. полевая всхожесть таких сортов яровой пшеницы как Энгелина, Казанская Юбилейная, Тулайковская 10 колебалась в пределах 83,0-86,0 процентов.

Сравнительно низкую полевую всхожесть имели сорта - Керба (за 19982000 гг. - 78,0 %) и Эстер (за 2007- 2009 гг. - 73,3 %), что, по-видимому, связано с низкой устойчивостью к патогенным почвенным микроорганизмам.

Полевая всхожесть у отдельных сортов на удобренном варианте опыта бы-

ла несколько выше, чем на контроле. В то же время, анализ данных по годам показал, что такой характер изменения полноты всходов не во все годы сохраняется. В связи с этим следует считать, что отмечается лишь тенденция повышения полевой всхожести на удобренном фоне.

Необходимо подчеркнуть, что между сортами по сохранности растений яровой пшеницы к уборке различия незначительны. От числа полученных всходов лучше выживали сорта Казанская Юбилейная (90,0 %), Прохоровка (86,3 %), Симбирцит (89,3%), Экада 66 (89,3 %). Выживаемость растений у отдельных сортов на удобренных вариантах была несколько выше, чем на контроле.

На удобренном фоне в среднем за 3 года зафиксированы значительные прибавки в урожайности сортов (табл. 1).

На внесение расчетных норм удобрений более отзывчивы сорта Тулайков-ская 10, прибавка урожая - 1,59, Прохоровка - 1,3 и Амир - 1,28 т зерна с гектара. Окупаемость внесенного 1 кг д.в. зерном соответственно: 5,1; 4,5 и 5,1 килограмма.

Анализ показал, что продуктивная кустистость изучаемых сортов на обоих фонах питания, не превышала 1,0-1,3, что обусловлено недостатком влаги для оптимального кущения.

У сортов Прохоровка (490 шт./м2), Симбирцит (468), Амир (467), Тулай-ковская 10 (460), Экада 66 (457) и Эстер (454 шт. /м2) имеется достаточно большое число продуктивных стеблей к моменту уборки.

Наибольшей продуктивностью одного растения отличались сорта Амир - в среднем за 3 года - 1,18 г, Омская 33 - 1,14 г, Прохоровка - 0,96 г, Симбирцит -0,88 и Тулайковская 10 - 0,86 г зерна.

Технологические характеристики зерна яровой пшеницы различаются из-за особенностей сортов, погодных условий года и применения удобрений. Сорта Прохоровка, Тулайковская 10, Казанская Юбилейная, Омская 33 и Экада 66 обладали лучшими показателями качества зерна.

Таблица 1 - Урожайность (т/га), показатели качества зерна и коэффициента энергетической эффективности различных

Сорта/годы Фон питания Прибавка от удобрений, кг/га Без удобрений Расчет на 4 т зерна с га

без удобрений расчет на 4 т зерна с га стекловидность, % массовая доля клейковины, % группа качества клейковины 1 коэффициент энергет. эффект. стекловидность, % Г массовая доля клейковины, % группа качества клейковины Г коэффициент | энергет. эффект.

Прохоровка, средняя за 1998-2000 гг. 2,72 4,02 1300 57,9 32,1 II 2,59 63,3 37,9 1-Н 2,74

Керба, средняя за 1998-2000 гг. 1,35 2,44 1090 57.3 28,6 II 1,98 68,5 34,4 II 1,77

Омская 32, средняя за 2001-2003 гг. 1,82 2,98 1160 74,2 27,8 1-Й 1,95 75,7 35,2 1-И 2,02

Амир, средняя за 2001-2003 гг. 3,53 4,81 1280 63,8 27,8 II 2,94 72,8 34,9 И 3,28

Омская 33, средняя за 2004-2006 гг. 3,29 4,46 1170 64,0 31,2 I 2,92 60,1 34,0 I 2,95

Эстер, средняя за 2007-2009 гг. 2,14 3,23 1090 58,0 26,3 II 2,82 65,0 33,2 II 2,78

Энгелина, средняя за 2007-2009 гг. 2,34 3,38 1040 60,3 28,4 II 2,36 66,0 33,8 II 2,58

Казанская Юбилейная, средняя за 2007-2009 гг. 2,10 3,08 980 64,0 28,8 II 2,12 66,5 34,0 1-Н 2,47

Тулайковская 10, средняя за 2007-2009 гг. 2,23 3,82 1590 57,6 30,1 1-П 2,08 63,4 34,9 1-П 2,51

Симбирцит, средняя за 2010-2012 гг. 2,53 3,74 1210 63,0 27,4 II 2,09 72,0 34,6 II 2,42

Экада-66, средняя за 2010-2012 гг. 2,64 3,92 1280 61,4 28,2 II 2,06 66,3 32,4 II 2,38

Экада- 70, средняя за 2010-2012 гг. 2,81 4,03 1220 60,2 27,5 II 2,09 65,2 31,0 II 2,35

4.1.2. Сравнительное изучение методов расчета норм удобрений

В 2006-2009 гг. был проведен опыт по сравнительному изучению методов расчета норм удобрений на двух сортах яровой пшеницы.

Наибольшая урожайность получена на вариантах, где удобрения рассчитаны балансовым методом, относительно вариантов с рекомендуемыми нормами

Таблица 2 - Влияние уровня минерального питания на урожайность,

качество зерна, вынос питательных веществ яровой пшеницы _в северной части лесостепи Поволжья (2006-2009 гг.)

Урожайность, т/га Окупаемость 1 кг д.в. зерном, кг Мас- Группа качества клейковины Вынос, кг/т зерна

Норма удобрений Натура, г/л совая доля клейковины, % Белок, % N Р20. к2о

Казанская Юбилейная

Ьез удобрений (контроль) 2,88 - 743 31,9 II 13,4 33,6 И,5 25,0

Рекомендуемые нормы (КбоР^К«) 3,23 2,3 754 33,3 1-Н 14,3 35,9 11,8 26,0

ЫРК, рассчитанный на 3 т зерна С^58-9зР1 ^К7П-Л1) 3,77 6,3 750 36,6 1-11 15,5 36,3 11,4 22,8

ОТК, рассчитанный на 4 т зерна (^п-нгР^тК^зя) 3,97 3,6 756 36,8 1-Н 15,6 36,3 11,3 22,9

НСРо_05-,/га 0,33

Эстер

Ьез удобрений (контроль) 2,95 - 749 29,2 II 12,6 34,5 11,9 26,1

Рекомендуемые нормы (Ы60Р45К45) 3,45 3,3 754 33,0 II 13,3 35,4 12,1 26,0

ОТК, рассчитанный на 3 т зерна (^5».9зР1 4,10 8,2 747 35,1 II 14,3 35,1 12,0 25,6

ОТК, рассчитанный на 4 т зерна (N117.1 иР75-1 4,25 4,2 739 35,9 II 15,0 36,2 11,3 25,9

НСРо.05т/га | 0,28

У сорта Казанская Юбилейная прибавка урожая, рассчитанная на Зт/га составила 540 кг, на 4 т/га - 700 кг с 1 га, у сорта Эстер соответственно: 650 и 800 кг с 1 га. Окупаемость удобрений зерном на фоне рекомендуемых доз была

весьма невысокой: для сорта Казанская Юбилейная - 2,33 кг, Эстер - 3,33 кг. На расчетных фонах окупаемость удобрений возросла соответственно до 5,036,49 кг на кг действующего вещества.

Причины различий в урожайности обусловлены в несоответствии соотношений ЫРК потребностям яровой пшеницы. Рекомендуемые нормы удобрений, как правило, несбалансированно обеспечивают растения элементами питания, в результате чего, ухудшаются элементы структуры урожая, снижаются продуктивность и оплата 1 кг д.в. удобрений.

Удобрения способствовали улучшению показателей качества зерна. В наибольшей мере на показатели технологического качества зерна повлияли нормы, рассчитанные на получение 4 т/га зерна. На фоне ЫРК, рассчитанном балансовым методом на 4 т/га зерна, содержание массовой доли клейковины у обоих сортов выросло, по сравнению с рекомендуемыми нормами, на 2,9-3,5 %, стек-ловидность —на 2,2-6,1 % и содержание белка - на 1,3-1,7 процента!

В тесной зависимости от норм удобрения находился расход питательных веществ. Внесение различных норм удобрений в среднем за 4 года увеличило вынос элементов питания с урожаем с единицы площади; у сорта Казанская Юбилейная - от 20,0 до 49,0 % азота, от 16,0 до 37,0 фосфора и от 17,0 до 27,0 % калия; у сорта Эстер - от 17,0 до 47,0 % азота, от 20 до 40% фосфора и от 16 до 43 % калия. В основном максимальный вынос ИРК наблюдался на варианте с расчетом доз удобрений на 4 т зерна с 1 гектара.

По сравнению с применением рекомендуемых норм применение расчетных норм удобрений на 3 и 4 т зерна с га энергетически более выгодно. Коэффициент превращения энергии при расчете на 3 т зерна расчетно-балансовым методом у сорта Казанская Юбилейная составил 2,89, Эстер — 3,12, а при рекомендуемых дозах соответственно — 2,64 и 2,79.

4.1.3. Использование различных форм азотных удобрений

В 1998-2000 гг. в целях получения высококачественного, экологически безопасного зерна яровой пшеницы был проведен опыт по изучению эффективности применения разных форм азотных удобрений в сочетании с фосфорными и калийными удобрениями.

В среднем за 3 года применение азота в составе аммиачной воды (К — 20,5 %) повысило урожайность в сравнении с использованием азота в составе аммиачной селитры: прибавка урожая на всех расчетных фонах составила -0,14 т с 1 га (табл. 3).

Внесение аммиачной воды способствовало увеличению продуктивности одного растения на 0,2-0,3 г и выполненности зерна — на 0,3-1,0 г по сравнению с применением аммиачной селитры (табл. 4).

Таблица 3 — Урожайность яровой пшеницы сорта Керба в зависимости от форм азотных удобрений

Фон (А) питания Формы (В) азотных удобрений Урожайность, т/га Прибавка от удобрений, кг/га Рентабельность, %

1998 г 1999 г. 2000 г. средняя за 3 года

Естественный фон (без удобрений) - 1,18 0,91 1,95 1,34 - 175,0

NPK, рассчитанный на 4 т зерна с 1га Аммиачная вода 2,34 1,72 3,25 2,44 1100 181,0

Аммиачная селитра 2,16 1,61 3,14 2,30 960 117,0

NPK, рассчитанный на 5 т зерна с 1га Аммиачная вода 2,57 1,78 3,28 2,54 1200 133,0

Аммиачная селитра 2,37 1,67 3,17 2,40 1060 76,9

NPK, рассчитанный на 6 т зерна с 1 га Аммиачная вода 2,56 1,76 3,22 2,51 1170 99,0

Аммиачная селитра 2,34 1,65 3,12 2,37 1030 47,0

А 0,21 0,36 0,21

НСР0,05т/га в 02о 0,10 0,20

Таблица 4 - Содержание в зерне яровой пшеницы (на фоне 4 т зерна с 1 га) остаточного количества пестицидов и солей тяжелых металлов (1998-2000 гг.)

Форма азотных удобрений ОКП Соли тяжелых металлов Нитраты, мг/кг

фунда-зол тилт Си Zn Pb Cd Hg As

Аммиачная селитра н.о. н.о. 1,72 13,2 н.о. 0,001 0,003 0,026 91

Аммиачная вода н.о н.о. 2,09 16,0 н.о. 0,016 0,01 0,019 104

ПДК, мг/кг допускается 0,5 10 62 0,7 0,3 0,05 0,3 300

Более эффективной оказалась замена аммиачной селитры водным аммиаком с экономической точки зрения. Уровень рентабельности в 1,55-2,11 раза выше, чем при использовании аммиачной селитры. Данное обстоятельство, в первую очередь, обусловлено более низкой стоимостью жидкого азотного удобрения по сравнению с аммиачной селитрой, но и прибавкой урожая тоже.

4.1.4. Способы и сроки внесения азотных удобрений

Эффективность дробного внесения азота не отмечена в сравнении с однократным его внесением, под предпосевную культивацию рассчитанным на получение 4 т зерна с 1 га. В 2006, 2008 и 2009 гг. имеющиеся небольшие отклонения продуктивности статистически не доказаны (табл. 5).

Таблица 5 - Влияние норм, способов и сроков внесения азотного удобрения на урожайность и качество зерна яровой пшеницы сорта Энгелина (2006-2009 гг.)

Средняя урожайность, т/га Качество зерна

Фон питания (А) Способы внесения азота (В) масса 1000 зерен, г натура, г/л стекло вид- ность, % массовая доля клейковины, % группа качества клейковины по ИДК-1 белок, %

Естествен- - 2,50 32,9 725 69,8 34,2 II 13,4

ный фон (бе:

удобрений)

М>К на 4 т под 3,24 33,5 730 74,0 38,0 II 15,4

зерна с 1 га предпо-

(^117-152^95- севную

160К70-9в) культивацию

№К на 4 т под 3,22 33,6 733 75,2 38,6 II 16,5

зерна с 1 га предпо-

с дробным севную

внесением культи-

азота (N78, вацию +

100Р95-160К70- под-

98 + N32-52) кормка

НСР0,05т/п, А 0,16 В 0,11 АВ 0,50

На показатели структуры урожая сроки внесения азотного удобрения существенно не повлияли, а на технологическое качество зерна влияние оказали. Заметно повысилась стекловидность зерна, массовая доля клейковины, содержание белка, улучшилась группа качества.

Рис. 1 Точечная диаграмма положительной тесной связи урожайности и содержания белка

Линейная регрессионная зависимость увеличения урожая и содержания белка от дробного внесения азота, представленная на рис. 1, выражается уравнением У=0,001+0,217х, где х - показатель урожайности, т/га; У - содержание белка к абсолютно сухому веществу, %. Уравнение имеет достаточно высокий коэффициент детерминации (Я2=0,37) и максимум в районе 16,8 процента белка при дробном внесении азота.

4.1.5. Биопрепараты в сочетании с хелатными микроудобрениями на посевах яровой пшеницы

Влияние ризоагрина на посевы яровой пшеницы изучали отдельно и совместно с жидким удобрительно-стимулирующим составом (ЖУСС-2). В опыте были испытаны средние рекомендуемые дозы минерального азота для региона, внесенные под предпосевную подготовку почвы.

В опыте применяли такие промышленные формы удобрений и препаратов как аммиачная селитра, медь-молибденовый ЖУСС-2 (ТУ 2189-ОП-002-27893776-98), биопрепарат ризоагрин. Семена яровой пшеницы перед посевом обработали биологическим препаратом ризоагрин с нормой 3 кг/т и ЖУСС-2 -4 л/тонну.

Все чаще в последние годы ученые отмечают, что помимо макроэлементов лимитирующим фактором является дефицит микроэлементов: меди, бора цинка молибдена (Гайсин, 1989). Для зерновых культур способ предпосевной обработки семян совместно с биоудобрениями оказался наиболее экономически выгодным с использованием микроэлементов. Как показали наблюдения, обработка семян ЖУСС-2 совместно с ризоагрином способствовала увеличению всхожести на 4,7 % и сохранности растений к уборке на 4,2 % по сравнению с контролем.

Фотосинтетическая деятельность растений яровой пшеницы повышалась как на вариантах с ризоагрином, так и при совместном применении ЖУСС-2 с ризоагрином.

Обработка семян перед посевом привела к существенному росту урожайности: прибавка урожая зерна на варианте опыта с ризоагрином в среднем за 3 года составила 0,65 т/га, а на варианте ЖУСС-2 + ризоагрин она возросла до 1,05 т/га (табл. 6).

!о

о к)

2 о\ о ъ ю ЖУСС-2 + ризоагрин Ризоагрин Контроль (без удобрений) Вариант опыта

и> и! ил V» 3,03 2,61 урожайность, т/га 2001 г.

0,72 0,60 0,42 1 прибавка к контролю, т/га

2,85 и> ил ОО 2,22 урожайность, т/га 2002 г.

0,63 0,89 • прибавка к контролю, т/га

4,15 и> оо и> —1 ОО урожайность, т/га 2003 г.

1,02 1,25 0,44 • прибавка к контролю, т/га

3,44 3,64 3,24 2,59 урожайность, т/га Средняя за 3 года

0,85 о о сл с-л < прибавка к контролю, т/га

-о о м -о ю -о ю ю О О Натура, г/л

62,3 70,6 о 61,0 Стекловидность, %

23,8 26,4 26,3 22,8 Массовая доля клейковины, %

33,7 31,4 30,9 27,8 2001 г. Вынос, кг/т

30,5 29,5 К) и40 К> Оч 2002 г.

31,5 29,6 ы чо стч 26,9 _ _ 1 2003 г.

31,9 и) о К> (О чо 26,9 средняя за 3 года

•<

ТЗ

м К

и в>

& КС

И Я

к О

о о

о о К я «» л <й

О о

-1 а 03

£ о ы

-а

о Я

я рэ

а К

К СЕ

Ем Е

■< ас

Ы о

О о

о* тз В

0! о

К н

к р

» а

-а

оо

к<

п>

Нормативный вынос, кг/т Рис. 2. Точечная диаграмма положительной тесной связи урожайности и выноса азота

Линейная регрессионная зависимость выноса азота от обработки семян ризоагрином совместно с ЖУСС-2, представленная на рис. 2, выражается уравнением У = -0,001+0,109х, где х - урожайность зерна, т/га; У - вынос азота кг/т продукции в зависимости от вида азотных удобрений. Уравнение показывает высокий коэффициент корреляции (К2=0,47) и максимум в диапазоне 31,5 кг выноса азота на тонну зерна.

Положительное влияние на технологические свойства зерна оказали изменения фона питания. Обработка семян ЖУСС-2 в сочетании с ризоагрином оказала положительное влияние на натуру зерна, его стекловидность и содержание в нем массовой доли клейковины. Если без удобрений (на контроле) натура зерна в среднем за 3 года составила - 700 г/л, стекловидность - 61,0 % и массовая доля клейковины - 22,8 %, то при обработке семян ЖУСС-2 в сочетании с ризоагрином эти показатели соответственно возросли до 727 г/л, 70,6 % и 26,4 процента. Увеличение технологических показателей зерна при внесении только минерального азота N6o не отмечено.

Показатели выноса азота в условиях экспериментов колеблются, в зависимости от применяемых удобрений, в пределах 29,9-31,9 кг/т, что согласуется с данными ряда исследователей (Панников, 1983; Ягодин, 1989; Донских, 2004).

Наиболее экономически выгодным вариантом оказалось применение ризо-агрина совместно ЖУСС-2. В результате получен условно - чистый доход на 1 кг в размере 2570 руб., а окупаемость каждого затраченного рубля составляет 4 руб. 44 когг. На варианте с применением минерального азота окупаемость 1 рубля затрат составила — 2,06 рубля. При применении биологического удобрения отмечалась относительно низкая энергоемкость зерна, коэффициент энергетической эффективности - 2,4. При этом энергетическая эффективность согласуется с данными экономической эффективности.

За последние годы удорожание производства высококонцентрированного фосфорного удобрения — двойного гранулированного суперфосфата вызвало потребность поиска новых путей решения фосфорной проблемы в земледелии. Для решения этой проблемы микробиологи предлагают новое фосфорное биологическое удобрение — Бактофосфин, полученное на основе почвенных микроорганизмов.

Использование биопрепаратов, обладающих высоким антагонистическим потенциалом по отношению к широкому спектру возбудителей заболеваний растений, высокой азотфиксирующей и фосфатмобилизующей активностями позволит значительно увеличить урожайность и сохранность сельскохозяйственных культур на фоне снижения норм вносимых удобрений, уменьшить уровень инфекционной и антропогенной нагрузки на почвенный покров пахотного горизонта (Кармачева и др., 2000; Ибрагимов, 2004; Губай-дуллин, 2005; Шакиров и др., 2007; Валиуллин, Гилязов, 2010; Шакиров, Гиля-зов, 2010;).

Результаты экспериментов показали, что во все годы исследований с начала кущения и во все фазы роста на делянках с внесением Азотовита и Бакто-фосфина растения развивались значительно лучше. Особенно это четко проявилось на вариантах с Азотовитом и совместного внесения Азотовита и Бак-тофосфина. На этих вариантах развивалась более мощная корневая система яровой пшеницы, стебли были заметно выше и толще, а колосья крупнее. На этих вариантах полегание растений не наблюдалось.

В течение вегетации вели наблюдения за изменением кислотного режима и содержания в почве подвижного фосфора и обменного калия, нитратного и аммиачного азота, результаты которых представлены в таблице 7.

Таблица 7 - Влияние Азотовита и Бактофосфина на кислотный режим почвы и на содержание элементов питания (в среднем за 2005-2007 гг.)

Варианты РНкс! р2о5 к2о

мг/кг

Контроль без удобрений 5,1-5,4 17-19 150-156 98-104

N40 5,0-5,2 27-29 155-157 94-112

Азотовит 5,2-5,6 27-28 157-158 110-118

Р40 5,0-5,2 19-20 165-168 102-113

Бактофосфин 5,1-5,4 22-23 168-169 111-116

Азотовит+Бактофосфин 5,2-5,4 29-31 171-172 114-121

^оРад 4,9-5,0 33-35 172-174 116-121

Из данных таблицы видно, что минеральные и бактериальные удобрения способствовали улучшению питательного режима почв.

Под влиянием бактериальных удобрений наметилась тенденция улучшения кислотного режима почв.

В среднем за 3 года применение Азотовита привело к значительному увеличению в почве минерального азота (Ж)3+МН4). На вариантах с использованием Азотовита, также как и с внесением аммиачной селитры, содержание минерального азота в почве было значительно больше, чем на контроле без удобрений. Применение Азотовита заметно увеличило содержание в почве не только азота, но и фосфора и калия, что, видимо, связано мобилизацией фосфора и калия из труднодоступных соединений почвы за счет активации жизнедеятельно-

сти микроорганизмов. Как раз этим и объясняется, очевидно, существенное увеличение содержания в почве подвижного фосфора в варианте с применением Бактофосфина. Если на контроле содержалось 150-156 мг/кг подвижного фосфора, то на варианте с Бактофосфином - 168-169 мг/кг почвы.

Еще лучшие результаты получены в питательном режиме почв при совместном применении Азотовита и Бактофосфина.

Улучшение кислотного и питательного режимов почвы оказало положительное влияние на урожайность и содержание массовой доли клейковины (табл. 8).

Как видно из данных таблицы, применение минеральных и бактериальных удобрений обеспечили математически достоверную прибавку урожая яровой пшеницы. Аммиачная селитра имела некоторое превосходство перед вариантом Азотовита. При использовании аммиачной селитры в дозе 40 кг/га прибавка урожая в среднем за три года составила 4,2 ц/га, а Азотовита - 3,6 ц/га. Преимущество аммиачной селитры над Азотовитом 0,7 ц/га при математической обработке не существенно.

Таблица 8 - Влияние минеральных и биологических удобрений на продуктивность и качество зерна яровой пшеницы сорта Омская-33

№ № п/п Варианты Урожайность, т/га Средняя за 3 года Прибавка Содержание массовой доли клейковины, %

2005г. 2006г. 2007г. т/га %

1 Контроль без удобрений 3,35 2,48 2,28 2,70 - - 20,3

2 N40 3,95 2,80 2,62 3,12 0,42 16 23,3

3 Азотовит 3,90 2,74 2,55 3,06 0,36 14 25,0

4 Р40 3,72 2,74 2,43 2,96 0,26 10 22,6

5 Бактофосфин 3,67 2,69 2,35 2,90 0,20 8 23,2

6 Азотовит + Бактофосфин 4,08 3,14 2,73 3,32 0,62 23 25,4

7 N4^40 4,13 3,32 2,89 3,45 0,75 28 24,8

НСР о,о5 т/га 0,26 0,10 1,27

Использование бактериального удобрения Бактофосфин также оказало положительное влияние на урожайность яровой пшеницы. При этом прибавка урожая составила к контролю 0,2 т/га, а от суперфосфата в дозе Р40 - 0,26 т/га.

Наибольший эффект получен при совместном внесении Азотовита и Бактофосфина. Вероятно, здесь наблюдается эффект взаимостимулирования. Закон взаимодействия факторов внешней среды в данном случае прослеживается очень четко. Кроме того, они оказывают благоприятное воздействие на другие полезные микроорганизмы почвы. В конечном счете, совместное применение

этих бактериальных удобрений обеспечило прибавку урожая 0,62 т/га, а Ы40Р4о -0,75 т/га.

Таким образом, исследованиями подтверждено предположение разработчиков-микробиологов о том, что применение Азотовита и Бактофосфина за вегетационный период позволяет существенно сократить внесение минеральных удобрений (азот - на 30-50 кг/га, фосфор — до 30-40 кг/га по действующему веществу).

С применением Азотовита и Бактофосфина урожайность не только повысилась, но и улучшилось качество зерна яровой пшеницы. Например, в среднем за три года, если на контроле без удобрений содержание массовой доли клейковины в зерне составляло 20,3 %, то при внесении Азотовита — 25,0 %, аммиачной селитры — 23,3 процента. Положительное влияние Бактофосфина на содержание массовой доли клейковины было несколько слабее, чем влияние Азотовита. Так, применение Бактофосфина способствовало увеличению содержания массовой доли клейковины на 2,9 %, а совместное применение бактериальных удобрений — 5,1 процента.

С экономической точки зрения применение бактериальных удобрений оказалось значительно эффективнее, чем внесение аммиачной селитры и двойного гранулированного суперфосфата. Затраты на применение аммиачной селитры и двойного гранулированного суперфосфата на 1 га (N40 д.в. и Рад д.в.) составили соответственно 494,2 и 805,3 руб., а Азотовита и Бактофосфина — по 60 руб. (гектарная порция), то есть в 8,2-13,4 раза дешевле. Совместное применение бактериальных удобрений Азотовита и Бактофосфина оказалось в 10,8 раза дешевле, чем применение Ы4оР4о-

Таким образом, применение Азотовита, Бактофосфина и их совместное использование взамен аммиачной селитры и двойного суперфосфата при одинаковой агрономической эффективности, позволяет сэкономить на каждом гектаре 434,2; 745,3 и 1179,5 рублей.

4.2. Влияние норм высева, калибровки семян, предшественников, сроков и способов уборки на продуктивность яровой пшеницы

4.2.1. Оптимальные нормы высева семян в зависимости от фонов питания

Формирование высокоурожайных посевов для получения качественного продовольственного зерна яровой пшеницы возможно лишь при достижении оптимальной густоты продуктивного стеблестоя.

В результате проведенных исследований установлено, что нормы высева яровой пшеницы должны быть дифференцированы в зависимости от фона минерального питания (табл. 9).

Таблица 9 — Урожайность яровой пшеницы при различных нормах высева

семян и фона минерального питания, т/га

Фон минерального питания Посевная норма, млн./га 2006 г. 2007 г. 2008 г. Средняя за 3 года Прибавка зерна от Окупае-

посевной нормы фона питания мость, кг д.в. удобрений, кг зерна

Сорт Казанская Юбилейная

Естественный фон (без удобрений) 4 1,51 1,83 2,35 1,90 - - _

5 1,86 2,22 2,45 2,18 0,28 - -

6 1,80 2,14 2,35 2,10 0,20 - -

7 1,63 2,12 2,26 2,00 0,10 - -

ЫРК, рассчитанный на 3 т зерна с га 4 2,09 2,03 3,20 2,44 - 0,54 3,0

5 2,33 2,41 3,37 2,70 0,26 0,52 2,9

6 2,71 2,53 3,52 2,92 0,48 0,82 4,5

7 2,65 2,38 3,42 2,82 0,38 0,82 4,5

ЫРК, рассчитанный на 4 т зерна с га 4 2,48 2,28 3,46 2,74 - 0,84 2,6

5 2,69 2,62 3,53 2,95 0,21 0,77 2,5

6 2,80 2,73 3,72 3,08 0,34 0,98 3,1

7 2,56 2,43 3,35 2,78 0,04 0,78 2,5

Сорт Эстер

Естественный фон (без удобре-пий) 4 2,07 1,89 2,35 2,09 - - _

5 2,10 2Д1 2,36 2,19 0,10 - -

6 2,14 1,95 2,33 2,14 0,05 - -

7 1,98 1,91 2,32 2,07 -0,02 - -

ЫРК, рассчитанный на 3 т зерна с га 4 2,35 1,92 3,36 2,56 - 0,47 2,6

5 2,55 2,06 3,58 2,73 0,19 0,54 3,0

6 2,74 2,25 3,78 2,91 0,38 0,77 4,3

7 2,64 2,24 3,67 2,85 0,31 0,78 4,3

ЫРК, рассчитанный на 4 т зерна с га 4 2,57 2,00 3,56 2,71 - 0,62 2,0

5 3,04 2,10 3,74 2,99 0,28 0,80 2,6

6 3,34 2,43 3,91 3,23 0,52 1,09 3,5

7 3,02 2,11 3,68 2,94 0,23 0,87 2,8

НСРо.05 т/га для частных различий:

СортА 0,15 0,18 0,16

Фон питания В 0,17 0,22 0,21 Посевная норма С 0,21 0,24 0,30

В течение всех лет проведения исследований на естественном фоне (I - без удобрений) максимальная урожайность получена при высеве 5 млн. всхожих зерен. За 3 года в среднем прибавка урожая сорта Казанская Юбилейная дос-

тигла 0,18 т/га или повысилась па 14,7 %; сорта Эстер - 0,1 т/га и 4,7 % по сравнению с вариантом нормой высева 4 млн.

Дальнейшее загущение посевов обоих сортов не привело к достоверному повышению урожайности. Максимальная продуктивность сортов Казанская Юбилейная, Эстер на фоне NPK, рассчитанных на 3 т и 4 т зерна (на II и III фонах удобрения получена при высеве на гектар 6 млн. всхожих зерен. Прирост урожая сорта Казанская Юбилейная на II фоне при б млн. (в сравнении с нормой высева 4 млн.) составила 0,48 т/га или 19,6 %, с 5 млн. - 0,22 т/га или 10,6 процента. Соответственно 0,34 т/га или 12,4 % на III фоне; 0,13 т/га или 5,1 %, и сорта Эстер соответственно 0,38 т/га или 14,9 % на II фоне; 0,18 т/га или 7,5 %, 0,52 т/га или 19,1 % на III фоне.

Увеличение норм высева выше оптимальной либо снижало урожайность, либо не обеспечивало прибавку.

Наивысшая прибавка урожая сорта Казанская Юбилейная достигнута в сочетании минерального питания с оптимальной посевной нормой и составила на II фоне - 0,82 т/ га; Ш-0,98 т/ га, Сорта Эстер - 0,77 т/га и 1,09 т/га соответственно.

Выявлена положительная зависимость продуктивности от возрастающих посевных норм до оптимального фона (2006 г. г = + 0,489 ... 0,871, 2007 г. г = + 0,311 ... 0,905 и 2008 г. г = + 0,569 ... 0,907).

Как показал анализ, урожайность объекта исследований на всех фонах минерального питания определялась густотой продуктивного стеблестоя, что обусловлено в основном посевными нормами. В среднем за 3 года оптимальной густотой стеблестоя сорта Казанская Юбилейная на естественном фоне оказалась 354 растений /м2, а на II и III фонах питания - 425-428 растений /м2, сорта Эстер - 385; 453, 454 растений /м2. Увеличение посевных норм обоих сортов (от 4 до 7 млн. всхожих зерен на гектар) снижало продуктивную кустистость растений, размер колоса, массу 1000 зерен. Корреляция связь между продуктивностью и числом вторичных продуктивных побегов, то есть кустистостью выявила тесную обратную зависимость. Так, максимальная урожайность яровой пшеницы получена при слабом образовании надземных побегов, то есть кущении, за счет основного побега.

На разреженных посевах отдельные составляющие структуры главного колоса: длина, количество колосков и зерен, масса зерен и урожайность растения имели показатели более высокие. Независимо от норм удобрений они ухудшались при его загущении. Эти показатели улучшались на удобренных вариантах опыта. В среднем за 3 года при высеве 4 млн. шт. на I фоне длина колоса у сорта Казанская Юбилейная была равной 8,1 см, количество колосков - 11,0, зерен - 22,6 шт. Масса зерна главного колоса была равной 0,67 г, одного растения -0,69 грамма. При высеве на 1 га 7 млн. зерен эти показатели были представлены соответственно 7,6 см, 10,2 и 20,0 шт.; масса зерна - 0,51 и 0,53 грамма. Отдельно составляющие структуры главного колоса и продуктивность одного растения на удобренных вариантах опыта (II и III фоны) соответственно были выше. Такая же закономерность прослеживалась и в другие годы исследований.

На всех вариантах опытов решающее влияние на величину урожайности оказали: густота стояния растений (г = 0,81 - 0,92), масса зерна с 1 растения (г = - 0,72 - 0,93) и масса 1000 зерен (г = - 0,45 - 0,78).

На качество зерна обоих сортов яровой пшеницы оказывало влияние изменение фона питания. Удобрения приводили к улучшению стекловидности зерна, повышению содержания в зерне массовой доли клейковины. Увеличение посевной нормы на гектар от 4 до 7 млн. всхожих зерен при всех нормах удобрений привело к ухудшению стекловидности, снижению массы 1000 зерен и содержания в зерне массовой доли клейковины (табл. 10).

Линейная регрессионная зависимость снижения выноса азота по мере повышения посевных норм на всех фонах питания (рис. 3) выражается уравнением У=0,407+6,487х, где х — норма высева, млн. шт. на 1 га; У - вынос азота кг на т зерна. Коэффициент детерминации (1^=0,21) и максимум выноса азота при оптимальных нормах высева на удобренных фонах в районе 36,5-37,0 кг на тонну зерна.

Внесение удобрений способствовало увеличению нормативного выноса на 1 т зерна азота и в меньшей степени фосфора, хотя при этом, нормы удобрений не оказали существенного влияния. Изменения в выносе калия в зависимости от норм удобрения оказались нестабильными по годам.

Вместе с тем, посевные нормы оказали вполне конкретное влияние на вынос питательных веществ. В частности, вынос азота на всех фонах питания по мере повышения посевных норм снижался, что по видимому связано с увеличением урожайности по мере загущения посевов.

При различных посевных нормах вынос фосфора и калия изменялся неодинаково. Это определялось специфическими особенностями роста и развития растений и соотношением зерна к соломе.

Следовательно, оптимальные посевные нормы являлись фактором, обеспечивающим получение высококачественного, экологически чистого безопасного зерна яровой пшеницы, прироста чистого дохода и повышения рентабельности.

Вынос азота, кг/т Рис.3. Точечная диаграмма отрицательной связи нормы высева и выноса азота

Таблица 10 - Качество зерна яровой пшеницы и вынос элементов питания при различных посевных нормах и уровнях минерального питания (среднее за 2006-2008 гг.)

Фон минерального питания Посевные нормы, млн./га Масса 1000 зерен, г Стек-ловид- ность, % Массовая доля клейковины, % Группа качества массовой доли клейковины ИДК-1 Вынос кг/т зерна

N р2о5 к2о

Сорт Казанская Юбилейная

Естественный фон (без удобрений) 4 34,5 54,7 26,4 1-и 34,0 10,4 21,0

5 34,2 49,1 26,0 1-й 33,6 10,8 22,7

6 33,8 47,3 25,7 1-н 33,7 11,1 22,0

7 33,2 45,8 25,3 1-п 33,0 11,2 23,0

№К, рассчитанный на 3 т зерна с га 4 39,3 63,5 28,0 1-П 38,3 11,7 25,0

5 38,7 62,1 27,9 1-И 38,0 11,6 24,0

6 37,7 59,6 27,5 1-И 36,3 11,6 25,0

7 37,0 55,2 27,0 1-П 35,7 11,7 23,7

ЫРК, рассчитанный на 4 т зерна с га 4 39,3 64,1 28,3 1-П 39,3 11,4 24,0

5 38,8 62,5 27,9 1-Й 38,6 11,6 22,7

6 38,2 60,1 27,5 1-П 36,8 11,6 22,3

7 37,4 48,7 27,1 1 i - ii 35,7 11.3 22,3

Сорт Эстер

Естественный фон (без удобрений) 4 32,4 50,0 25,7 ii 35,4 11,0 21,6

5 30,9 49,8 25,1 ii 35,1 11,2 20,9

6 30,0 49,5 24,2 ii 34,8 11,5 21,8

7 27,0 49,4 23,9 ii 34,3 11,9 22,0

№К, рас- 4 34,0 57,0 27,6 ii 36,7 12,0 23,5

считанный 5 32,8 56,8 27,2 ii 36,4 12,3 23,4

на с га 6 31,5 56,7 27,0 ii 36,1 12,4 22,9

7 30,2 56,4 26,7 ii 35,8 12,6 22,7

М'К, рас- 4 34,6 57,2 28,1 ii 38,4 12,5 23,1

считанный 5 33,7 56,9 27,8 И 37,8 11,9 22,8

на с га 6 32,8 59,7 27,5 ii 37,1 12,0 22,3

7 31,7 56,7 27,0 ii 36,5 11,9 21,9

Энергетическая эффективность согласуется с данными экономической эффективности. Как понижение, так и увеличение нормы высева выше оптимальной, энергетически менее эффективны.

4.2.2. Влияние предшественников и удобрений на формирование высокоурожайных агроценозов и качество зерна яровой пшеницы

Яровую пшеницу делают менее зависимой от множества неблагоприятных факторов внешней среды, преимущественно в период начала вегетации, удобрения и правильный подбор ее предшественников.

Лучшими предшественниками в лесостепи Поволжья справедливо считаются многолетние и однолетние бобовые культуры (люцерна посевная, клевер луговой, горох, вика), озимые по удобренным чистым парам и пропашные культуры. Наукой доказано и подтверждено практикой, что на всей территории Российской Федерации наиболее стабильно - высокие урожаи продовольственного зерна яровой пшеницы получают при посеве по удобренным чистым парам и выполнении основных приемов почвозащитной технологии.

Несмотря на тенденцию большей урожайности по чистому пару при внесении минеральных удобрений она нивелируется и самое главное, конечный продукт соответствует требованиям хлебопечения (табл. 11).

Таблица 11 - Влияние предшественников и фона минерального питания на урожайность, качество зерна и вынос азота, фосфора, калия яровой пшеницей

сорта Симбирцит (2007-2009 гг.)

Внесен- Вынос, кг/га

Предшественники Фон минерального питания ная норма удобрений в среднем за 3 года, кг д.в. га Урожайность, т/га Прибавка зерна, кг/га N Р2О5 к2о

Озимая рожь Естественный фон (без удобрений) - 3,00 - 33,8 11,1 25,1

№К, рассчитанный на 3 т зерна с га 151 3,58 580 35,9 11,7 26,8

Чистый пар Естественный фон (без удобрений) - 3,22 - 36,3 12,2 22,5

№К, рассчитанный на 3 т зерна с га 151 4,07 850 36,1 12,9 23,2

Люцерна 3-х летнего пользования Естественный фон (без удобрений) - 3,15 - 35,1 12,9 25,6

№К, рассчитанный на 3 т зерна с га 78 3,64 490 36,2 12,6 25,9

НСР0,05т/Га А 0,11

В 0,11

AB 0,22

В связи с этим, изученные нами предшественники могут быть рекомендованы для включения в комплекс технологических компонентов формирования высоких урожаев продовольственного зерна яровой пшеницы в нашем регионе.

4.23. Крупность и выравнснность семян

Важный агротехнический прием повышения урожайности - это отбор лучших семян для посева. Поэтому, до сих пор остается актуальным вопрос о том, какие семена следует считать лучшими.

Крупность и выравненность семян является одним из важных критериев качества, хотя их агрономическая значимость остается дискуссионной.

В Республике Татарстан остро встал вопрос о качестве семян яровой пшеницы. По этой причине в 2011-2013 г. нами были проведены исследования с целью уточнения влияния крупности и выравненности семян на урожай яровой пшеницы в полевых и лабораторных условиях. Опыты проводились на серой лесной почве опытного поля кафедры растениеводства и плодоовощеводства Казанского ГАУ.

Опыт закладывался по следующей схеме: I - исходные семена; II - крупная фракция; III - средняя фракция; IV - смесь крупной и средней фракции; V - мелкая фракция.

Семена с естественной невыравненностыо — это исходные семена, из которых удалены самые мелкие и щуплые семена (мельче 2,2 мм) по толщине, затем путем разделения исходной партии семян по толщине на решетках 2,8 мм, 2,5 мм, 2,2 мм получены крупная, средняя и мелкая фракции. Путем удаления мелкой фракции семян из-исходной партии получена смесь крупной и средней фракции.

Сорт яровой пшеницы Экада 70 посеяли после озимой ржи, возделываемой по удобренному чистому пару, с нормой высева 6 млн./га всхожих семян.

По таблице 12 видно, что семена крупной и средней фракции, высеянные раздельно, в условиях 2011 г. не дали существенной прибавки урожая в сравнении с высевом этих фракций без разделения. Высеянные семена крупной фракции в условиях 2012 г. обеспечили получение прибавки урожайности в сравнении со средней фракцией 0,65 т/га, а с высевом этих фракций в смеси, прирост урожайности составил 0,89 т/га. В острозасушливых условиях вегетационного периода 2013 г. высеянные семена крупной фракции снизили урожай по сравнению с исходными на 0,27 т/га и при высеве крупной и средней фракции в смеси - на 0,08 т/га. В засушливых условиях признак крупности семян не стал положительным фактором формирования урожая яровой пшеницы.

В среднем за 3 года высев семенами крупной и средней фракции раздельно дали прибавку по сравнению с исходными семенами 0,20-0,24 т/га. За вычетом высеянных семян у этих фракций прибавка составляет 130-150 кг зерна с гектара. Преимущество разделения семян на крупную и среднюю фракцию в наших опытах оказалась весьма незначительной. Таким образом, наши данные согласуются с выводами И.Г. Строна (1964), Л.Н. Трубниковой (2009).

Мелкие семена во все годы исследований снизили урожаи яровой пшеницы. По этой причине необходимо проводить сортировку семян с целью удаления мелкой фракции.

Таблица 12 — Влияние крупности семян на урожайность яровой пшеницы (т/га)

Фракция семян 2011 г. 2012 г. 2013 г. В среднем за 3 года Прибавка к контролю

фактическая урожайность за вычетом высеянных семян фактическая урожайность за вычетом высеянных семян фактическая урожайность за вычетом высеянных семян фактическая урожайность за вычетом высеянных семян т/га %

I 3,62 3,36 2,50 2,25 1,89 1,66 2,48 2,24 - -

II 4,20 3,91 3,43 3,12 1,62 1,25 2,72 2,39 0,2 4 10

Ш 4,05 3,75 2,78 2,48 1,93 1,62 2,68 2,37 0,2 0 8

IV 3,96 3,67 2,54 2,24 1,81 1,47 2,44 2,22 0,0 4 -

V 2,81 2,61 1,83 1,63 1,55 1,36 1,94 1,74 0,5 0

нср0>05 т/га 0,22 0,29 0,17

Полученные данные согласуются с особенностями роста и развития пшеницы в ранние периоды и обеспеченностью почв элементами питания.

4.2.4. Накопление сухого вещества в зерне и урожайность яровой пшеницы при различных сроках и способах уборки

Проблеме оптимальных сроков и рациональных способов уборки урожая пшеницы уделяется много внимания, как в отечественных, так и в зарубежных исследованиях. Несмотря на значительное количество выполненных работ, мнения авторов часто расходятся, особенно при определении сроков скашивания пшеницы в валки, возникает целый комплекс вопросов.

В 2006-2009 г. нами проводились производственные опыты по определению оптимальных способов и сроков уборки яровой пшеницы сорта Приокская.

Опыт выполнялся по следующей схеме:

1. Раздельная уборка — в начале наступления восковой спелости (влажность зерна около 40%):

— в середине восковой спелости (влажность зерна 30-35%)

— в конце восковой спелости (влажность зерна 25-22%)

2. Однофазная уборка (прямое комбайнирование):

- в конце восковой спелости (влажность зерна около 22%)

- полной спелости зерна и влажности (16-18%)

- при перестое зерна (через 7-10 дней после полной спелости).

Опыт носил чисто производственный характер, то есть выполнялся в целом по хозяйству путем учета урожая с каждого поля, убранного в разные фазы спелости. Влажность зерна определялась в лаборатории хозяйства путем высушивания 2-3 раза в день - по мере необходимости.

Исходя из анализа температурных условий, в период налива зерна яровой пшеницы в 2007 и 2009 годах при повышенном температурном режиме 18,4 и 20,5 С уборку проводили в начале восковой спелости; преимущественный способ уборки - раздельный. В 2006 и 2008 годах при пониженном температурном режиме (15,5 С и 15,7 С), уборку начинали не раньше середины или в конце восковой спелости; преимущественный способ уборки - прямое комбайнирова-ние.

По окончании уборки делалась соответствующая выборка по влажности, группировка и суммирование урожаев по каждому сроку уборки, приведение их к стандартной влажности (табл. 13).

Таблица 13 — Урожайность яровой пшеницы в производственном опыте КП «1 Мая» Камско-Устьинского муниципального района Республики Татарстан, т/га

Годы При раздельной уборке П ри однофазной уборке

в начале восковой спелости в середине восковой спелости в конце восковой спелости в среднем в среднем при оптимальных сроках в начале восковой спелости в середине восковой спелости в конце восковой спелости в среднем в среднем при оптимальных сроках

2006 3,19 3,58 3,26 3,34 3,42 2,96 3,21 3,31 3,16 3,31

2008 2,98 3,16 3,08 3,07 3,12 3,02 3,09 3,15 3,08 3,15

Среднее 3,09 3,37 3,17 2,99 3,15 3,23

2007 1,85 1,74 1,71 1,77 1,80 1,70 1,77 1,83 1,77 1,83

2009 1,49 1,38 1,35 1,41 1,44 1,32 1,40 1,54 1,42 1,32

Среднее 1,67 1,56 1,53 1,51 1,59 1,51

Результаты по годам оказались различными. Однако за 4 года удалось выделить два случая. Первый - в 2007 и 2009 годах, при наливе зерна в условиях повышенного режима температуры раздельная уборка в ранние сроки - в начале и середине восковой спелости обеспечила получение максимального урожая. В эти годы и своевременная однофазная уборка была близка к результатам раз-

дельной уборки. Лишь при перестое урожай заметно снижался (здесь могли быть уже не только биологические, но и механические потери). Второй случай - в 2006 и 2008 годах, когда налив зерна проходил в условиях пониженного температурного режима, ранние сроки раздельной уборки стали причиной снижения урожая по сравнению с более поздними — в середине или в конце восковой спелости. В связи с сильно неустойчивой влажной погодой в период уборочных работ при раздельной уборке урожай оказался более низким, нежели при прямом комбайнировании. Это объясняется тем, что происходит не только механические, но и биологические потери, поскольку валки подсыхали медленно, нередко повторно увлажняясь дождями. Расход сухих веществ зерна на «ис-текание» мог быть больше, чем на корню, где зерно подсыхало быстрее.

В нашей работе, дата начала восковой спелости в годы исследований фиксировалась точно по влажности зерна, составляющей около 40 % (±1-1,5%).

Для выявления характера влияния метеорологических факторов на сроки окончания накопления пластических веществ в зерне, нами проанализированы средняя суточная температура, относительная влажность воздуха и сумма осадков по годам за 4 года до наступления начала восковой спелости, которая фиксировалась по влажности зерна около 40 % (39-41%), (табл. 14 и 15).

Таблица 14 — Накопление сухого вещества в зерне и урожайность яровой пшеницы при различных сроках уборки в сочетании с погодными условиями (2007 и 2009 годы)

Скашивание при влажности зерна, % Способы уборки

однофазный раздельный

сухое вещество в г на 1000 зерен урожайность, т/га количество дней в валках сухое вещество в г на 1000 зерен урожайность, т/га

40 32,4 1,51 3 32,6 1,67

6 32,7 1,69

35 32,5 1,53 3 32,4 1,67

6 32,4 1,65

30 32,4 1,60 3 32,5 1,56

6 32,5 1,60

25 32,3 1,60 3 32,4 1,52

6 31,8 1,54

20 32,3 1,69 3 32,3 1,50

6 31,6 1,50

15 32,2 1,64 - - -

10 32,2 1,55 - - -

Примечание: * I воздуха в предуборочный период повышенная — 18,4-20,5 С

Видно, что в фазе налива зерна решающим фактором, определяющим срок окончания поступления сухих веществ в зерно (по массе 1000 зерен), оказался

температурный режим. При повышенном режиме температуры (е>20 °С, сумма эффективных 1 > 235 °С) накопление сухих веществ завершается. Дальнейшее их увеличение ни на корню, ни при отлежке в валках не происходит. При пониженном температурном режиме 13-16 °С, а сумма эффективных температур <170 °С) накопление сухих веществ в зерне на корню продолжается до конца восковой - начала полной спелости. Это самые сложные для уборки годы, когда раздельную уборку приходится оттянуть на более поздний срок влажности зерна - до 30 процентов. При низком температурном режиме и очень высокой относительной влажности воздуха (как это было в 2006 и в 2008 годах) от-лежка в валках приводила не к увеличению, а уменьшению массы сухих веществ в зерне (из-за больших потерь при «истекании» зерна).

Таблица 15 - Накопление сухого вещества в зерне и урожайность яровой пшеницы в различных сроках уборки (2006 и 2008 годы)_

Скашивание при влажности зерна, % Способы уборки

однофазный раздельный

сухое вещество в г на 1000 зерен урожайность, т/га дни отлежки в валках сухое вещество в г на 1000 зерен урожайность, т/га

40 31,4 2,99 3 52,4 3,08

6 32,7 3,06

35 32,6 3,03 3 32,6 3,19

6 32,8 3,16

30 33,8 - 3,15 3 34,1 3,36

6 33,2 2,30

25 34,6 3,19 3 34,0 3,34

6 33,8 3,35

20 34,3 3,23 3 33,3 3,19

6 32,6 3,17

15 33,8 3,24 - - -

10 32,8 3,08 - - -

Примечание: * 1и воздуха в предуборочный период повышенная - 15,5-15,7 "С

После рассмотрения вопроса о накоплении запаса пластических веществ в зерне при разных режимах температуры во время налива зерна, следует сопоставить результаты с показателями роста продуктивности в тех же вариантах опытов со сроками уборки. Если отсутствуют прямые потери урожая, то срок наибольшего накопления сухого вещества в зерне должен определять срок получения максимально высокого урожая по той причине, что он в данном случае может быть биологически обоснован лишь количеством накопившихся в зерне пластических веществ (Созинов, 1970).

При высоком температурном режиме в период налива зерна отмечается максимальная продуктивность, как и максимум в накоплении пластических веществ на корню отмечена уже при влажности зерна 40-35%, при пониженном —

25 % влажности зерна (рис. 4, А). При двухфазной уборке на фоне повышенной температуры во время налива зерна максимум в накоплении пластических веществ и в урожайности достигается к 40 %, при низких - 30-25 % влажности зерна (рис. 4, Б).

Влажность зерна, % 25 20

Срок уборки

Влажность зерна, % ЗО 25

о.

>»

Срок уборки

- - — Урожайность при повышенном температурном режиме периода налива зерна

—- Сухое вещество при повышенном температурном режиме периода налива зерна

^ Урожайность при пониженном температурном режиме периода налива зерна

^у ДГ Сухое вещество при пониженном температурном режиме периода налива зерна

Рис. 4. Динамика накопления сухого вещества в зерне и урожайность яровой пшеницы при уборке в разные сроки

А — однофазная уборка; Б - двухфазная уборка

Таким образом, динамика накопления пластических веществ в зерне в период его созревания дает полное представление об урожайности при уборке в той же степени спелости зерна пшеницы. Следовательно, момент максимального накопления сухого вещества в зерне, приуроченный к соответствующей

влажности зерна, определяет время формирования максимального урожая пшеницы.

Поступление пластических веществ в зерно яровой пшеницы в разные по метеорологическим условиям годы может завершаться при различной степени влажности средней пробы — как на корню, так и при отлежке хлебной массы в валках.

Основным фактором, определяющим срок завершения накопления сухого вещества в зерне пшеницы, является температурный режим в фазах молочной и до восковой спелости.

Сроки начала уборочных работ при раздельной уборке яровой пшеницы должны дифференцироваться в зависимости от температурных условий предуборочного периода. В этих целях, в условиях региона для определения предполагаемого срока начала уборки пшеницы можно использовать период за 15 дней до достижения зерном 40 % влажности.

В условиях Республики Татарстан при среднесуточных температурах воздуха в период налива зерна не ниже 17-20 °С и сумме эффективных температур (свыше 10 °С) более 200 °С с целью получения максимальной продукции скашивание яровой пшеницы нужно начинать при влажности зерна 40-35 процентов. При температурном режиме в указанный период 15-16 и сумме эффективных температур 150-160 °С рекомендуется скашивать валки при влажности зерна не более 30 процентов.

Накопление пластических веществ заканчивается раньше при высоких температурах воздуха в предуборочный период и соответственно уборку урожая следует начинать в более ранние сроки.

Однофазная и двухфазная уборка пшеницы, проведенная в оптимальные агротехнические сроки, с точки зрения величины потерь урожая равноценны. К заметным потерям урожая может привести нарушение оптимальных сроков двухфазной уборки, нежели нарушение сроков уборки однофазной.

ВЫВОДЫ

1. Природно-климатические условия северной части лесостепи Поволжья вполне благоприятны для выращивания яровой пшеницы. Количество фотосин-тетически активной радиации достаточно для получения 6-7 т/га зерна. Атмо-сфернные осадки в состоянии обеспечить получение 3,82-4,36 т/га зерна яровой пшеницы. Однако, естественный уровень плодородия почвы позволяет получать не более 2 т/га зерна яровой пшеницы. Основными лимитирующими факторами зональных почв являются обеспеченность их элементами питания, тяжелый гранулометрический состав и кислотность.

2. В условиях северной части лесостепи Среднего Поволжья наиболее урожайными оказались сорта: Амир - 4,81 т/га, Омская 33 - 4,46 т/га, Прохоровка -4,02 т/га, Экада 70 - 4,03 т/га, Эстер - 3,23 т/га и Тулайковская 10 - 3,82 т/га зерна с гектара.

3. По сравнению с рекомендуемыми нормами (N«^45^45), нормы удобрений, рассчитанные балансовым методом для получения 3 и 4 т/га зерна, обеспечили

максимальную окупаемость ИРК (соответственно 6,3-8,2 кг/кг) и урожайность яровой пшеницы (3,97-4,25 т/га).

4. Максимальная интенсивность поступления азота (3,35-5,15 кг/га в сутки) в растения яровой пшеницы характерна для периода выхода в трубку - колошения, что в 2,9-4,4 раза больше аналогичного показателя в период всходы - кущение. Интенсивность потребления азота яровой пшеницей после колошения снизилась до 0,14-0,83 кг/га.

5. Коэффициент потребления легкогидролизуемого азота из серой лесной почвы, в зависимости от погодных условий, колебался в пределах 29-38 процентов. Предпосевная обработка семян Ризоагрином и ЖУСС-2 способствовала повышению этого показателя в среднем на 10 процентов.

6. Коэффициент использования азота яровой пшеницей из минеральных удобрений, рассчитанный разностным методом в зависимости от погодных условий, был в диапозоне от 45 до 56 процентов.

7. На урожайность яровой пшеницы наибольшее влияние оказали расчетные нормы удобрений, прибавка от которых составила 0,49-0,85 т/га, в то время как от предшественников (люцерна и чистый пар), по отношению к озимой ржи, взятой в качестве контроля, было дополнительно получено 0,15-0,22 т/га зерна.

8. Повышению урожайности, экономической и энергетической эффективности применения удобрений на посевах испытанных сортов яровой пшеницы способствуют:

- расчет норм удобрений балансовым методом на урожайность 3 и 4 т/га, по сравнению с внесением удобрений в рекомендуемых дозах (N^45^5);

- однократное внесение азотных удобрений под предпосевную культивацию, по сравнению с дробным внесением в 2 срока;

- замена твердых азотных удобрений (аммиачная селитра) аммиачной водой;

- применение бактериальных удобрений (ризоагрин, азотовит, бактофос-фин), в сочетании с ЖУСС-2.

9. Выявлена целесообразность дифференциации норм высева семян в зависимости от фона питания. На неудобренном фоне оптимальной нормой высева оказалась 5 млн., на удобренных фонах — 6 млн. всхожих семян на 1 га.

10. Лучшими предшественниками для яровой пшеницы в зависимости от фона питания являются чистый пар и пласт многолетних трав (люцерна), создающие близкую к оптимальным показателям плотность, структурный состав агрегатов, хорошую биологическую активность.

11. Во все годы исследований перед посевом яровой пшеницы максимальное накопление продуктивной влаги происходило по чистому пару (153-189 мм), минимальное по люцерне (146-165 мм). Удобрения снижают коэффициент водопотребления по люцерне на 11,0 %, по чистому пару - 28,0 и по озимой ржи на 30,0 процентов.

12. Раздельный высев семенами крупной и средней фракции дал прибавку, по сравнению с исходными семенами в размере 0,13-0,15 т/га (за вычетом высеянных семян). Преимущество разделения семян на крупную и среднюю фракцию оказалось незначительным. Мелкие семена во все годы исследований снизили

урожаи яровой пшеницы, что доказывает необходимость сортировки семян с целью удаления мелкой и щуплой фракций.

13. При среднесуточных температурах воздуха в период налива зерна не ниже 17-20 °С и сумме эффективных температур (свыше 10 °С) более 200 °С скашивание яровой пшеницы рекомендуется проводить при влажности зерна 4035 процентов. При температурном режиме +15-16 °С и сумме эффективных температур 150-160 °С — при влажности зерна не более 30 процентов.

Уборку следует начинать тогда, когда температура воздуха в предуборочный период высока, поскольку в это время накопление пластических веществ заканчивается раньше. Однофазная и раздельная уборка пшеницы, проведенная в оптимальные агротехнические сроки, равноценна. Нарушение сроков раздельной уборки приводит к более значительным потерям урожая, чем нарушение сроков однофазной уборки.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

В условиях северной части лесостепи Среднего Поволжья при возделывании яровой пшеницы рекомендуется:

1. Норму удобрений рассчитывать расчетно-балансовым методом, при этом исходить из потребления на 1 т зерна с соответствующим количеством соломой, азота - 37 кг, Р205~ 12, К20 — 23 кг, а их использование из почвы - соответственно на 20-25, 8-11 и 10-15 % в зависимости от содержания элементов питания.

2. Внесение твердых азотных удобрений при наличии соответствующей материально-технической базы, целесообразно заменять аммиачной водой. Более масштабно использовать биологические удобрения: — ризоагрин, азотовит и бак-тофосфин.

3. Норму высева устанавливать дифференцированно с учетом создания продуктивного стеблестоя к уборке в зависимости от агрометеорологических условий зоны, биологических особенностей сорта и уровня питания. Оптимальные нормы высева изученных сортов на удобренных фонах составили 6 млн. всхожих семян на гектар, на фоне без удобрения — 5 млн. всхожих семян на гектар.

4. Под яровую пшеницу следует отводить поля после люцерны трехлетнего пользования, удобренных озимых, при необходимости и чистому пару при внесении расчетных норм удобрений на 3 т зерна с гектара.

5. При подготовке семян следует удалять лишь мелкое и щуплое зерно, не разделяя партию на среднюю и крупную фракции.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК Российской Федерации:

1. Шайхутдинов, Ф.Ш. Теоретические основы формирования урожая зерна яровой пшеницы в Республике Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержа-нов, Ш.Ш. Шайхразиев // Вестник Казанского государственного аграрного университета.- Казань, 2008. -№ 4(10). - С. 100-104.

2. Шайхутдинов, Ф.Ш. Фотосшггетическая деятельность посевов яровой

пшеницы в зависимости от норм высева и фона питания / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Ш.Ш. Шайхразиев, Л.В. Галиахметов II Вестник Казанского государственного аграрного университета. - Казань, 2009. -№ 4(14). — С. 128131.

3. Сержанов, И.М. Совершенствование технологии возделывания яровой мягкой пшеницы в РТ/ И.М. Сержанов, P.A. Хабиев, Ф.Ш. Шайхутдинов, Шайхразиев Ш.Ш. // Агрохимический вестник. — M., 2009.-№5.- С.8-9.

4 Шайхутдинов, Ф.Ш. Изучение различных форм азотных удобрений при выращивании яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Л.В. Галиахметов // Агрохимический вестник. - М., 2010.-№4,- С.23-25.

5. Шайхутдинов, Ф.Ш. Продуктивность сортов яровой пшеницы в зависимости от фона питания и норм высева в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Л.В. Галиахметов // Вестник Казанского государственного аграрного университета. — Казань, 2010. -№ 3(17). -С. 150-157.

6. Сержанов, И.М. Урожайность яровой пшеницы при различных сроках и способах уборки / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, Р.В. Миникаев // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - Казань, 2011. - № 2 (20).-С. 148-153.

7. Шайхутдинов, Ф.Ш. Значение предшественников в повышении продуктивности яровой пшеницы в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сафин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - Казань, 2012. -№ 4(26). — С. 130-136.

8. Шайхутдинов, Ф.Ш. Влияние крупности, выравненносги, нормы высева семян яровой пшеницы на урожай в условиях лесостепной зоны Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, И.И. Майоров, А.Р. Сафин И Зерновое хозяйство России. — Зерноград, 2013.-№3(27).- С.32-35.

9. Сержанов, И.М. Формирование урожая и посевных качеств семян яровой пшеницы при различной крупности и выравненносги в условиях Предкамской зоны лесостепи Поволжья / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, А.Р. Сафин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - Казань, 2013. -№ 3(29). - С. 135-139.

10. Шайхутдинов, Ф.Ш. Основные технологические компоненты выращивания и уборки зерна яровой пшеницы в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, И. А. Майоров // Вестник Казанского государственного аграрного университета. - Казань, 2013. -№ 3(29). -С. 148-152.

11. Сержанов, И.М. Влияние биологических удобрений на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях северной части лесостепи / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, С.Ш. Нуриев, И.И. Майоров // Достижения науки и техники АПК, №9-2013 - С. 29-31.

12. Шайхутдинов, Ф.Ш. Эффективность применения бактериальных удобрений Азотовит и Бактофосфин на серых лесных почвах Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Ш.Ш. Шайхразиев., C.B. Зубарев, С.Ш.

Нуриев // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии,- Ульяновск, 2013. -№ 3(23). - С. 29-34.

13. Сержанов, И.М. Влияние предшественников яровой пшеницы на агрофизические показатели серо-лесных почв Республики Татарстан / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.И. Майоров // Нива Поволжья, № 4 (29) ноябрь, 2013.-С. 24-28.

14. Сержанов, И.М. Зависимость урожайности яровой пшеницы от гидротермических условий вегетационного периода в Предкамской зоны Среднего Поволжья / И.М. Сержанов, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.И. Майоров, C.B. Петров, Ф.Ф. Галеев// Вестник Казанского государственного аграрного университета. -Казань, 2013. -№ 4(30). - С. 120-125.

Статьи, опубликованные в других научных журналах и сборниках материалов международных и всероссийских съездов и конференций:

15. Шамсутдинова, К.Г. Нормы высева яровой пшеницы сорта Прохоровка в зависимости от фона питания / К.Г. Шамсутдинова, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Мат. второй респуб. конф. молодых ученых «Молодые ученые агропромышленному комплексу». - Казань: КГТУ, 2000.-С.67-68.

16. Шамсутдинова, К.Г. Влияние норм высева яровой пшеницы на урожайность и качество зерна в зависимости от уровня питания при ресурсо- и энергосберегающей технологии / К.Г. Шамсутдинова, Ф.Ш. Шайхутдинов, Р.М. Гайнутдинов, И.М. Сержанов // Матер. Межрег. научно-практ. конф., посвященной 100-летию со дня рождения профессора С.И. Андреева «Плодородие почвы - основа высокоэффективного земледелия». - Чебоксары, 2000.-С.170-171.

17. Шамсутдинова, К.Г. Продуктивность и качество зерна различных сортов яровой пшеницы в зависимости от норм высева и уровня питания в условиях Предкамья РТ / К.Г. Шамсутдинова, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Матер. Междун. научно-практ. конф.. - Казань, ТатНИИСХ, 2002.-С.15-16.

18. Сержанов, И.М. Нормы высева яровой пшеницы Прохоровка в зависимости от фона питания на серой лесной почве / И.М. Сержанов II Автореферат на соискание ученой степени кандидата с.-х. наук. - Казань, 2001 .-21 с.

19. Шамсутдинова, К.Г. Формирование урожая и качество зерна яровой пшеницы сорта Прохоровка в зависимости от нормы высева и уровня питания на серой лесной почве / К.Г. Шамсутдинова, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов / Матер, науч. конф. агрономического факультета, посвящ. 80-летию Казанской ГСХА «Достижения науки - сельскохозяйственному производству». -Казань, 2002,- С.55-58.

20. Шамсутдинова, К.Г. Фотосинтетическая деятельность растений яровой пшеницы сорта Прохоровка в зависимости от норм высева и фона питания / К.Г. Шамсутдинова, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Сб. тр. агрономического факультета КГСХА «Достижения науки с/х производству». - Казань, 2004.-С.170-174.

21. Сержанов, И.М. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы сорта Амир в зависимости от норм высева и уровня питания на серой лесной почве / И.М. Сержанов // Матер. Всероссийской научно-практ. конф. молодых ученых

«Молодые ученые - агропромышленному комплексу».- Казань, 2004.-С.231-234.

22. Шайхутдинов, Ф.Ш. Способы возделывания яровой мягкой пшеницы в Республике Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, К.Г. Шамсутдинова, И.М. Сержа-нов, Р.В. Мингазов // Основные задачи введения и обучения на татарском языке в высших учебных заведениях. - Казань: КГСХА, 2004.- С.81-83.

23. Шайхутдинов, Ф.Ш. Эффективность использования различных форм азотных удобрений на светло-серых лесных почвах в Предкамье РТ / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Р.В. Мингазов // Матер. Всероссийской науч-но-практ. конф. «Современные проблемы аграрной науки и пути их решения». -Ижевск, 2005.- С.147-150.

24. Шамсутдинова, К.Г. Оптимальные нормы высева вновь районированного сорта яровой пшеницы Омская 33 на серой лесной почве Предкамья РТ / К.Г. Шамсутдинова, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, P.M. Гайнутдинов // Сб. науч. работ «Современные проблемы аграрного производства». - Казань: КГСХА, 2005.- С.75-78.

25. Шайхутдинов, Ф.Ш. Влияние сроков посева на фотосинтетическую деятельность растений яровой пшеницы в условиях юго-востока Закамья РТ / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Матер, междун. научно-практ. конф. «Мосоловские чтения. Актуальные вопросы совершенствования^ технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» — Йошкар-Ола, 2007-С.126-129.

26. Шайхутдинов, Ф.Ш. Зависимость урожайности яровой пшеницы от гидротермических условий в период вегетации / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Матер, междун. научно-практ. конф. «Мосоловские чтения. Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства». — Йошкар-Ола, 2007- С. 130-135.

27. Шакиров, В.З. Влияние биоудобрений на урожайность яровой пшеницы / В.З. Шакиров, С.Ш. Нуриев, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов / Сб. докл. всероссийской научно-практ. конф. «Повышение эффективности аграрного производства на основе инновационных технологий». - Казань, 2007-С.337-340.

28. Шайхутдинов, Ф.Ш. Формирование урожая яровой пшеницы сорта Прохоровка в зависимости от норм высева и фона питания на серой лесной почве I Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Сб. докл. всероссийской научно-практ. конф. «Повышение эффективности аграрного производства на основе инновационных технологий». - Казань, 2007.- С. 340-343.

29. Шайхутдинов, Ф.Ш. Влияние различных сроков посева яровой пшеницы на засоренность и повреждаемость вредителями в условиях Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Матер, междун. научно-практ. конф. «Мосоловские чтения. Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства». - Йошкар-Ола, 2008.- С. 201-202.

30. Воронин, Н.В. Формирование урожая яровой пшеницы сорта Эстер в зависимости от технологии ее возделывания в условиях Предкамья Республики

Татарстан / H.B. Воронин, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Ш.Ш. Шайх-разиев // Матер, студ. научной конф. агрономического факультета «Достижения научно-исследовательской работы в области агропромышленного комплекса». - Казань: Изд-во Казанского ГАУ, 2009. - С. 20-25.

31. Шайхутдинов, Ф.Ш. Формирование высококачественного урожая яровой мягкой пшеницы при различных нормах высева и фонах питания в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, ILM. Сержанов, Ш.Ш. Шайхразиев, JI.B. Галиахметов // Матер, междунар. научно-практ. конф., посвящ. 90-летию агрономического факультета Казанского ГАУ «Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса». — Казань, 2009.- С.205-211.

32. Шайхутдинов, Ф.Ш. Изучение различных форм азотных удобрений при выращивании яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Ш.Ш. Шайхразиев, JI.B. Гапияхметов / Матер, междунар. научно-практ. конф., посвящ. 90-летию агрономического факультета Казанского ГАУ «Роль аграрной науки в инновационном развитии агропромышленного комплекса». —Казань, 2009. - С.55-58.

33. Шайхутдинов, Ф.Ш. Урожайность и качество зерна различных сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и уровня питания на серо-лесных почвах Предкамья РТ / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Ш.Ш. Шайхразиев // Матер, всероссийской научно-практ. конф. «Инновационное развитие агропромышленного». - Казань, 2009,- С.125-128.

34. Шайхутдинов, Ф.Ш. Оценка роли различных факторов на формирование урожая яровой пшеницы в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, Ш.Ш. Шайхразиев, JI.B. Галиахметов // Матер, всероссийской научно-практ. конф. «Инновационное развитие агропромышленного комплекса». - Казань, 2010. -Том 77. 4.2. -С.133-134.

35. Шайхутдинов, Ф.Ш. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы по различным предшественникам в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, C.B. Зубарев // Матер, научно-практ. семин., посвящ. 75-летию со дня рождения проф. Хуснутдинова Шариф-зяна Кадировича «Ресурсосберегающие технологии производства экологически безопасной сельскохозяйственной продукции». - Иркутск, 2011.-С. 160-166.

36. Бильданов, A.A. Урожайность яровой пшеницы при различных нормах высева и фонах питания / A.A. Бильданов, Р.Т. Нотфуллин, А.Н. Халилов, Г.Г. Зайнутдинов, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Матер. 69-ой студенческой (региональной) науч. конф. «Студенческая наука - аграрному производству». -Том 1 .-Казань, 2011,-С.139-143.

37. Шайхутдинов, Ф.Ш. Особенности формирования урожая яровой пшеницы в условиях вегетационного периода 2010 года / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов // Матер, всероссийской научно-практ. конф. «Инновационное развитие агропромышленного комплекса». - Том.78, часть 2 — Казань, 2011.-С.117-123.

38. Амиров, М.Ф. Практическое руководство по технологии возделывания яровой пшеницы / М.Ф. Амиров, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.П. Таланов, И.А. Гай-

син, Р.В. Миникаев, И.М. Сержанов. - Казань, 2011.- 47 с.

39. Шайхутдинов, Ф.Ш. Формирование посевных качеств сеян яровой пшеницы в зависимости от крупности, нормы высева в условиях Предкамья Республики Татарстан / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сафин // Сб. тр. всероссийской научно-практ. конф., посвяш. 40-летию ГНУ Татарский НИИАХП Россельхозакадемии «Современные подходы к формированию адаптивно-ландшафтной системы земледелия, обеспечивающие повышение эффективности сельскохозяйственного производства».-Казань, 2012.-С. 145-150.

40. Минизянов, А.Х. Нормы высева яровой пшеницы при различной крупности и выравненное™ семян / А.Х. Минизянов, А.И. Залялиев, Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сафин // Матер. 70-ой студенческой (региональной) науч. конф. «Студенческая наука — аграрному производству». - Казань 2012.С-102-106.

41. Шайхутдинов, Ф.Ш. Современное состояние культуры яровой пшеницы и совершенствование ее технологии возделывания в лесостепи Поволжья / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М Сержанов., А.Р. Сафин, И.И. Майоров II Матер. 8-ой научно-практ. конф. «Образование и наука XXI века».- София, 2012 - С 7478.

42. Шайхутдинов, Ф.Ш. Влияние лимитирующих факторов при возделывании яровой пшеницы на ее продуктивность в условиях Предкамской зоны Среднего Поволжья / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, С.В.Зубарев // Матер. научно-практ. конф. КГАУ «Совершенствование адаптивной системы земледелия». - Казань, 2013,- С.82-84.

43. Шайхутдинов, Ф.Ш. Формирование урожая яровой пшеницы сорта Маргарита при различных нормах высева и формах питания / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сафин, И.И. Майоров // Матер, научно-практ. конф. КГАУ «Совершенствование адаптивной системы земледелия». - Казань, 2013 -С.85-92.

44. Шайхутдинов, Ф.Ш. Влияние нормы высева яровой пшеницы различной крупности и выравненное™ на посевные качества семян / Ф.Ш. Шайхутдинов, И.М. Сержанов, А.Р. Сафин // Матер, всероссийского научно-практ. конф. «Инновационные разработки ученых - АПК России». - Казань: Фолиант, 2013 -С.253-256.

45. Сержанов, И.М. Яровая пшеница в северной части лесостепи Поволжья / Сержанов И.М., Ф.Ш. Шайхутдинов. - Казань, 2013,- 250 с.

Формат 60x84/16 Тираж Ю0. Подлинно к печати 0.11.2013г.

Печать офсетная. Усл-пл. £,00. Заказ > .233.

Издательство КГАУ/420015 г.Киань, ул.К.Маркса, д.65 Лицензия на издательскую деятельность код 221 №06342 от 28.11.2001 г. Отпечатано в типографии КГАУ 420015 г.Казань, ул.К.Маркса, д.65. Казанский государственный аграрной университет

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, доктора сельскохозяйственных наук, Сержанов, Игорь Михайлович, Казань

ФГБОУ ВПО «Казанский государственный аграрный университет»

На правах рукописи

05201450285

СЕРЖАНОВ ИГОРЬ МИХАИЛОВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УДОБРЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ЛЕСОСТЕПИ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

06.01.04 - агрохимия 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Научный консультант:

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Шайхутдинов Ф.Ш.

Казань-2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Научные основы формирования высококачествен- 13 ного урожая зерна яровой пшеницы

1.1. Особенности роста и развития растений, формирование 13 урожая в зависимости от фотометрических показателей

и климатических условий

1.2. Обоснование уровня урожайности яровой пшеницы в 20 регионе по фитометрическим показателям, биоклиматическому потенциалу, влагообеспеченности и тепловым ресурсам

1.3. Зависимость урожайности от осадков и суммы эффек- 31 тивных температур в период вегетации в годы исследований

1.4. Элементы питания и урожайность

1.5. Выводы

ГЛАВА II. Литературный обзор

Состояние изученности проблемы

45 45

2.1. Эффективность комплексного применения агрохимика- 47 тов на посевах яровой пшеницы

2.1.1. Окупаемость расчетных норм минеральных удобрений 50 на посевах районированных сортов яровой пшеницы

2.1.2. Сравнительная оценка методов расчета норм удобре- 51

ний

2.1.3. Способы и сроки внесения азотных удобрений 61

2.1.4. Использование различных форм азотных удобрений 63

2.1.5. Биопрепараты в сочетании с хелатными микроудобре- 64 ниями на посевах яровой пшеницы

2.2. Влияние норм высева, предшественников, калибровка 73 семян, сроков и способов уборки на продуктивность яровой пшеницы

2.2.1. Оптимальные нормы высева семян в зависимости от 73 фона питания

2.2.2. Влияние предшественников и удобрений на формиро- 84 вание высокоурожайных агроценозов и качество зерна яровой пшеницы

2.2.3. Крупность и выравненность семян 96

2.2.4. Сроки и способы уборки 101

ГЛАВА III. Условия проведения опытов и методика исследова- 107 ний

3.1. Почвенный покров региона и почвы опытных участков 107

3.2. Методика полевых опытов и лабораторных исследова- 111 ний

ГЛАВА IV. Эффективность комплексного применения агрохи- 116 микатов на посевах яровой пшеницы

4.1. Отзывчивость различных сортов яровой пшеницы на 116 внесение минеральных удобрений и их окупаемость на серых лесных почвах Республики Татарстан

4.1.1. Характеристика возделываемых сортов яровой пшени- 116 цы в регионе

4.1.2. Развитие растений, урожайность, структура урожая и 130 качество зерна

4.1.3. Энергетическая оценка результатов 145

4.1.4. Выводы 147

4.2. Сравнительное изучение методов расчета норм удобре- 149 ний

4.2.1. Рост и развитие растений 150

4.2.2. Урожайность, структура урожая и окупаемость едини- 157 цы удобрений

4.2.3. Технологические показатели качества зерна 159

4.2.4. Отчуждения (вынос) элементов питания 161

4.2.5. Энергетическая эффективность 162

4.3. Сроки внесения и способы использования азотных 164 удобрений

4.3.1. Рост и развитие растений 165

4.3.2. Урожайность, слагаемые урожая и показатели качества 171 зерна

4.3.3. Энергетическая и экономическая оценка 174

4.4. Использование различных форм азотных удобрений 175

4.4.1. Рост и развитие растений 177

4.4.2. Урожайность, структура урожая и качество зерна 179

4.4.3. Энергетическая и экономическая оценка 183

4.5. Использование биоудобрений 185

4.5.1. Рост и развитие растений яровой пшеницы 187

4.5.2. Пищевой режим почвы 190

4.5.3. Потребление азота растениями 196

4.5.4. Урожайность и структура урожая 199

4.5.5. Качество продукции. Вынос азота с урожаем и коэф- 204 фициенты использования его из почвы и удобрений

4.5.6. Экономическая и энергетическая эффективность при- 211 менения удобрений на посевах яровой пшеницы

4.5.7. Использование биоудобрений Азотовит и Бактофосфин 213

4.6. Выводы 220

ГЛАВА V. Влияние предшественников и удобрений на форми- 222 рование высокоурожайных агроценозов яровой пшеницы

5.1. Агрофизические свойства и активность живой фазы 223 почвы

5.1.1. Плотность сложения почвы 223

5.1.2. Биологическая активность почвы 227

5.1.3. Динамика влажности почвы 230

5.1.4. Пищевой режим почвы 232

5.1.5. Рост и развитие растений 233

5.1.6. Фотосинтетическая деятельность растений 235

5.1.7. Урожайность. Структура и качество урожая 239

5.1.8. Экономическая и энергетическая оценка 246 5.2. Выводы 249 VI. Посевная норма при различных нормах удобрения 251

6.1. Водный и питательный режимы почвы 254

6.1.2. Прохождение фенологических фаз и формирование 263 стеблестоя

6.1.3. Накопление органической массы, развитие листовой 276 поверхности, ФП, ЧПФ и влагопотребление растений

6.1.4. Засоренность посевов 290

6.1.5. Урожайность, структура урожая и качество зерна 291

6.1.6. Вынос элементов питания 309

6.1.7. Экономическая и энергетическая эффективность 312

6.2. Выводы 317

ГЛАВА VII. Влияние крупности семян на урожайность и качест- 320 венные показатели зерна

7.1. Особенности роста и развития растений, полученных от 321 разных фракций семян

7.2. Экономическая эффективность разделения семян на 328 фракции

7.3. Выводы 329 ГЛАВА VIII. Сроки и способы уборки 330

8.1. Накопление сухого вещества в зерне и урожайность 330 яровой пшеницы при различных сроках и способах уборки

8.2. Выводы 337 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 339 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 342 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 343 ПРИЛОЖЕНИЯ 389

ВВЕДЕНИЕ

Республики Татарстан в данном направлении проводились в недостаточной степени, что стало основанием для организации и проведения дополнительных исследований по оценке хозяйственно-биологической ценности районированных сортов на разных фонах питания, применения микроудобрений и биопрепаратов, изучения влияния норм высева семян, сроков и способов уборки на продуктивность и качество зерна объекта исследований.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом Казанского государственного аграрного университета (номер регистрации ОЦ. 032; 68004268) и соответствует паспортам специальностей 06.01.04 - агрохимия и 06.01.01 - общее земледелие, растениеводство. Актуальность работы определяется изучением роли основных экологических и техногенных факторов в формировании урожая яровой пшеницы на материалах 16-летних исследований и разработкой практических приемов их регулирования, обеспечивающих получение высоких и устойчивых урожаев яровой пшеницы с высоким качеством продукции в условиях в северной части лесостепи Поволжья.

Из поставленной цели вытекают следующие задачи:

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Окупаемость расчетных норм минеральных удобрений на посевах районированных сортов яровой пшеницы.

Практическая значимость работы. Применение разработанной автором технологии возделывания яровой пшеницы в сельскохозяйственном произвол-

стве Среднего Поволжья позволяет стабильно получать урожайность зерна до 3,5-4,0 т/га. Обработка семян ЖУСС-2 и биопрепаратами отличаются экологической безопасностью и низкой энергоемкостью. Рекомендуемые приемы возделывания основной продовольственной культуры нашего населения легко вписываются в существующие севообороты и технологии, при этом не требуют замены комплекса машин для возделывания сельскохозяйственных культур, затрат ручного труда.

Внедрение результатов исследований. Опытная проверка в производственных условиях и внедрение результатов исследований, выполненные на полях КП «1 мая» Камско-Устьинского муниципального района, в подсобном хозяйстве «Нурма» АООТ «Агрохимсервис» Арского муниципального района Республики Татарстан, показали возможность получения с каждого гектара пашни более 3,5 т зерна с необходимым уровнем содержания клейковины для производства хлебобулочных изделий.

Рекомендации, данные на основе диссертационной работы, обсуждены на НТС МСХ и П Республики Татарстан, использованы при разработке системы земледелия (2013) и продолжают внедряться в сельхозпредприятиях РТ.

Объем и структура диссертации. Текст диссертации изложен на 388 страницах. Состоит из общей характеристики работы, 8 глав, выводов и предложений производству. Включает в себя: 14 рисунков и графиков, 5 фотографий, 127 таблиц, 70 приложений. Библиографический список содержит 466 источников, в том числе 19 на иностранном языке.

ГЛАВА I. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО УРОЖАЯ ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

1.1. Особенности роста и развития растений, формирование урожая в зависимости от фотометрических показателей и климатических условий

Условия Республики Татарстан благоприятны для возделывания яровой пшеницы. Эта культура может формировать урожаи 5,0 и более тонн с высоким содержанием клейковины в зерне (до 36-44 %) 1 группы качества, белка - 14 %, стекловидностью не меньше 60 % и натурной массой 750 г/л. Потенциальные урожаи можно получить лишь при определенных условиях, соответствующих требованиям культуры. К таким условиям относятся тепло, свет, влага и все элементы питания в почве.

Яровая пшеница - культура средних температур и достаточно хорошо переносит пониженные температуры. Для формирования высокого урожая за вегетационный период сумма эффективных температур должна составить 1500-1650°С. Семена яровой пшеницы начинают прорастать при температуре + 1-2°С. Однако при таких условиях семена прорастают очень медленно. Более активно и дружно семена прорастают при температуре 12-20°С. Для появления семенного проростка, на поверхности почвы совокупность положительных среднесуточных температур должна составить примерно 120°С. У яровой пшеницы в холодную весну начальный период «посев - всходы» может длиться до 18-20 дней. Полевая всхожесть при таких условиях, обычно, существенно понижается.

Наиболее важным в формировании урожая яровой пшеницы в исследуемом нами регионе является период от посева до появления всходов. От условий данного периода зависит полнота всходов, количество растений на единицу площади, с которыми существует тесная связь урожайности. На 1м в нашем регионе высеивают 500-650 всхожих семян или 5,0-6,5 млн. всхожих зерен яровой пшеницы. Количество взошедших растений, как правило, бывает значи-

тельно ниже расчетной нормы. Несмотря на хорошую разделку почвы, высокое качество семян, оптимальные сроки посева и нормальную глубину их заделки, 10-30% высеянных семян не дают всходов.

В условиях Республики Татарстан за 16 лет исследований (1998-2013 гг.) в среднем за период проведения опытов полевая всхожесть различных сортов яровой пшеницы варьировала от 72,8 до 90,5%.

Для формирования хорошей вторичной корневой системы и зачаточного колоса необходимы умеренные температуры до выхода в трубку (12-18°С). Как правило, такие условия складываются в более ранние сроки посева. Во время цветения и налива зерна устойчивость этой культуры к холодам снижается и при температуре -1-2°С повреждается. В поздние сроки посева в период молочной и восковой спелости вполне могут появиться повреждения под воздействием низких температур, что приводит к снижению качества зерна и всхожести семян. Высокая температура воздуха в фазе колошения и цветения может привести к череззернице. Для снижения такого влияния важным является правильный выбор предшественника, правильная обработка почвы и выдержка сроков сева.

В формировании урожая яровой пшеницы важную роль имеет свет. Яровая пшеница считается культурой длинного дня. По этой причине в поздних сроках посева, при увеличении светового дня, развитие растений ускоряется. В таком случае происходит ухудшение условий для образования зачаточного колоса. В условиях короткого дня и умеренных температур формируется более крупный колос. Такие условия создаются в начале вегетации, когда идет процесс замедленного развития яровой пшеницы. Значит, ранние сроки посева приводят к удлинению периода «всходы - колошение» и увеличению в колосе числа колосков.

Наиболее лимитирующим фактором повышения продуктивности культуры в условиях лесос�

Информация о работе

Сержанов, Игорь Михайлович
доктора сельскохозяйственных наук
Казань, 2013
ВАК 06.01.04

Диссертация

Оптимизация системы удобрения и технологических приемов возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи Среднего Поволжья - тема диссертации по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно

Автореферат

Оптимизация системы удобрения и технологических приемов возделывания яровой пшеницы в северной части лесостепи Среднего Поволжья - тема автореферата по сельскому хозяйству, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы