Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ УРОВНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ УРОВНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

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

На правах рукописи СМОЛЕНЦЕВ Вадим Борисович

УДК 633Л1.: 631.5(631.816+631.548.3)

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНОМ УРОВНЕ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ И ВЛАГООБЕСПЕЧЕННОСТИ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

МОСКВА — 1986

Работа выполнена на кафедре растениеводства Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Научный руководитель — академик ВАСХНИЛ, доктор сельскохозяйственных наук, профессор И. С. Шатилов. <.

Официальные оппоненты; доктор сельскохозяйственных наук Л. Р. Шарифуллнн; кандидат сельскохозяйствеиных-наук, доцент В. В. Кидин.

Ведущее предприятие — агробиологическая станция Московского государственного университета «Чашниково».

Зашита диссертации состоится «В »198? г. в часов на заседании Специализированного совета

К-120.35.07 в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева.

Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская, 49. Сектор зашиты диссертаций ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан » 198С г.

Ученый секретарь Специализированного совета — /р доктор биологических наук Е* Крастнна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В решениях партии .и правительства подчеркивается, что , производство зерна по-прежнему остается ударным участком работы. В «Основных направлениях экономического и социального развития народного хозяйства СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» намечено довести производство зерна до 250— 255 млн. тонн* При этом особое значение уделяется интенсивному производству зерна пшеницы — основной продовольственной культуры.

Возрастающие темпы интенсификации сельскохозяйст-

• венного производства позволяют полнее оптимизировать основные факторы, определяющие продуктивность растений, требуют развития новых представлений об уровне урожайности и о -самом процессе формирования урожая.

Главными факторами воздействия на формирование урожая культур являются минеральные удобрения и влаго-обеспеченность. Но даже при благоприятных условиях связь урожайности с улучшением и оптимизацией этих факторов не прямолинейна, а выражена затухающей кривей. Заставить их работать на урожай с наибольшей отдачей можно только при познании точных параметров и характеристик продуционного процесса. В связи с этим возникает необходимость комплексного, на строго количественной основе, изучения влияния минерального питания и ■ влагообеспеченностн на формирование урожая.

Кроме того, с внедрением ^интенсивных методов - выращивания сельскохозяйственных культур значительно возрастают технологические энергозатраты. Поэтому в настоящее время ставится задача выявления, на основе проведения системного биоэнергетического анализа, общих закономерностей накопления и превращения энергии оптичес-- кого солнечного излучения в сопоставлении с количеством технологических энергозатрат и полученной продукции с целью разработки и внедрения ресурсо- и энергосберегаю-

• щих технологий.

Исследования по теме диссертации являются частью научно-исследовательских работ Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева по целевой комплексной программе 0.Ц.034 и отраслевой программе 0.СХ.32.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований заключалась в установлении влияния различного уровня минерального литания и влагообеспеченности на формирование урожая озимой пшеницы и определение энергетически эффективного уровня урожайности культуры в условиях Московской области.

В задачу наших исследований входило: 'изучить фотосинтетическую деятельность, рост и развитие, формирование структуры, величины и качества уро-■ жая;

определить водолотребление культуры и эффективность влагообеспеченности в связи с различным уровнем минерального питания;

установить динамику содержания питательных веществ в растениях, накопление, соотношение в вынос питательных веществ с урожаем;

выявить влияние различных сроков внесения аммиачной селитры на формирование и величину урожая;

рассчитать наиболее энергоемкие технологические энергозатраты и провести энергетический анализ возделывания;

дать экономическую оценку изучаемых агроприемов при возделывании озимой пшеницы.

Научная новизна. В работе использован комплексный подход к изучению роли основных факторов формирования урожая озимой пшеницы. Определены количественные характеристики фотосинтетической деятельности, структуры и . величины урожая зерна, водопотребления и минерального питания. Рассчитаны связи и зависимости между основными показателями продуктивности, норм минеральных удобрений, качества урожая и семян.

Впервые на основе системного биоэнергетического анализа дана энергетическая оценка эффективности интенсивного возделывания н определен, уровень энергетически эффективной урожайности озимой пшеницы для условий Центрального района Нечерноземной зоны.

Практическая ценность исследований. Полученные результаты позволяют рекомендовать применение расчетных норм минеральных удобрений, установленных с учетом планируемой урожайности, наличия питательных веществ в почве и с учетом использования их из почвенного раствора .и удобрений.

Экспериментально проверена возможность управления ходом формирования урожая путем применения дозирован--2

ного азотного литания, что имеет, важное значение при интенсивной технологии выращивания озимой пшеницы.

. На высокопродуктивных посевах в особо благоприятные по увлажнению и в переувлажненные годы целесообразна двухкратная обработка посевов препаратом ТУР в начале и конце трубкования.

Апробация работы. Результаты исследований доложены л получили положительную оценку на научных конференциях Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева в 1984 н 1985 годах, на заседании Совета по программированию. урожаев прн Всесоюзном отделении ВАСХНИЛ (Тамбов, 1985) и на заседании кафедры растениеводства ТСХА в 1985 году.

Публикация результатов. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи.

Объем, работы. Диссертационная работа изложена на 262 страницах машинописного текста, включает 30 таблиц, 9 рисунков, 48 таблиц в приложении. Она состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству, списка литературы (379 наименований, в том числе 31 иностранных).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Условия и методика проведения-исследований. Исследования проводились в 1982—1985 гг. в станционарных опытах с севооборотами и удобрениями в учебно-опытном хозяйстве ТСХА «Михай лове кое» Московской области.

Севообороты заложены на слабо- и срсднеокультурен-ной почве (на среднеокультуренной — дополнительный фон с орошением). Предшественник озимой пшеницы занятый пар (вико-о в ее).

На слабоокультуренной почве полевые культуры возде-лываются без применения удобрении, гербицидов и известкования почвы. На среднеокультуренной заложены следующие варианты: 1 — без удобрений; 2 — дозы .удобрений определяли на планируемый урожай зерна 40 ц/га (2% использования энергии ФАР) с учетом эффективного плодородия почв^ усвоения питательных веществ из почвенного раствора-и вносимых удобрений; 3 — дозы удобрений определяли на планируемый урожай 55 ц/га (3% использования энергии ФАР); 4 — дозы удобрений обычные (рекомендованные) для среднеокультуренных почв.

Почва опытного участка дерново-подзолистая, средне-■суглинистая и имеет следующую агрохимическую характеристику: (слабоокультуренная)—рН — 4,5; содержание гу-муса по Тюрину — 1,43%; подвижных р205 — 3,3, КйО — 6,4

. з

и легкогидролнзуемого азота 6 мг на 1ÓÓ г почвы; (среднё-окультуренкая) — рН — 6,5; содержание гумуса по Тюрину— 2%; подвижных Р205—15, КгО — 18 и легкогидролнзуемого азота 10—12 мг на 100 г почвы. Ежегодно в поле занятого пара и картофеля вносится по 35 т/га тар фон а-возного компоста.

Полив' проводили только в 1984 году, влажность пахотного слоя орошаемого фона поддерживалась на уровне не ниже 60—70% НПВ.

Нормы удобрений по вариантам опыта в среднем за 3 года составили: на варианте 2-м — Р24К57; варианте 3-м — N-tJ Р56К84; на 4-м варианте вносили рекомендованные дозы по 45 кг/га д. в. каждого элемента.

Агротехника в опыте была общепринятой в соответствии с рекомендациями, Фосфорно-калнйпые удобрения вносили под основную обработку, азотные в 2 срока: Va дозы в начале трубкования и '/г дозы в колошение. Полив проводили дождевальной установкой КИ-50 с нормой 350 м3/га. Озимую пшеницу сорта Мироновская 808 высевали 25—27 августа с нормой высева 6 млн. всхожих семян.

Опыт заложен в 3-кратной повторностн на слабоокуль-туренной почве и 4-кратной на фоне средиеокультуреиной. Площадь делянки соответственно 360 м2 и 180 м2.

■Опыт по выявлению влияния различных сроков внесения- аммиачной селитры на урожай и качество зерна озимой пшеницы вели по двум предшественникам: занятый, пар (вико-овсяная смесь) и пласт многолетних трав на средне-окультуренной почве. Различные сроки внесения удобрения общей нормой 150 кг/га д. в. изучали на фоне внесения фосфорно-калийиых удобрений, рассчитанных балансовым методом, на получение планируемого урожая 50 ц/га. Размещение делянок систематическое, повторность 3—4-кратная, Площадь делянки — 48—60 м2.

Опыт по изучению урожайных свойств семян первого и второго поколения проводили на среднеокультуренной почве. Повторность 3-кратная, площадь делянок 60 м2.

Во время вегетации растений проводили фенологические наблюдения и учеты полевой всхожести, количества- перезимовавших растений, густоты растений перед уборкой, дн--намнки накопления сухого вещества, площади листьев и чистой продуктивности фотосинтеза (по фазам развития). ■ Площадь листьев определяли методом «высечек», чистую: продуктивность, фотосинтеза рассчитывали по формуле Кидда, Веста и Бригса, фотосинтетический потенциал — по методу, предложенному Л. Л. Иичипоровичем. Хм'мичес-•кнй состав основных элементов в растительных образцах ■определяли из одной вытяжки но Гинзбургу, сырой белок. - 4

в зерне рассчитывали по содержанию общего азота, посевные качества семян — по существующим ГОСТам. Устойчивость растении к полеганию устанавливали планомерно по пятибалльной шкале. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом. Уборку урожая проводили сплошным методом поделяночно, с пересчетом на стандартную влажность (14%) и 100%-ную чистоту. Математическую обработку экспериментального материала считали методами дисперсионного к корреляционного анализов на ЭВМ «Электроника ЮОИ».

Энергетическую эффективность агрофитоценоза рассчитывали по методикам, предложенным В. Л. Ков до и с сотр. (1960), Ю. В. Новиковым и В, И. Сотннковым (1982), Б. И. Базаровым (1982), Л. В. Кавериным (1983). Основным показателем энергетической эффективности возделывания выделили отношение количества аккумулированной в процессе фотосинтетической деятельности энергии (накопленной в хозяйственно полезной части урожая) к сумме антропогенных энергозатрат. При уборке урожая учитывали всю надземную фитомассу н ее части по материальным и энергетическим показателям.

Приход фотосинтетнчески активной радиации (ФАР) на посевы озимой пшеницы проводили фитопиранометром, показания которого непрерывно регистрировались электронным самописцем (КСП),

Количество накопившейся в процессе фотосинтеза энергии в урожае устанавливали путем умножения абсолютно-сухой массы растений и их-частей на калорические коэф- . фициенты.

Определение связанной энергии ФЛР (в процентах) в урожае проводили делением прихода ФЛР (в млн. ккал/га) за весенне-летний период вегетации на количество энергии, накопленной в урожае (в кал.).

Расчет энергетических затрат по возделыванию озимой пшеницы (технологическую энергоемкость) осуществляли на основе энергетических эквивалентов, взятых из источников отечественной {Ковда В. Л. и др., 1980; Булаткнн Г. Л., Ватолин В.. И„ 1981; Базаров Е. И., 1982) и зарубежной литературы ЦНиНег V., 1976, 1979; Петр И. и др., 1984) по методике В. Л, Ковды и др. (1980), Е. И, Базарова (1980), А. В. Каверина (1983). При расчете суммарного количества энергозатрат учитывались совокупные производственные затраты энергии всех агрегатов н транспорта с учетом 10-летней амортизации на капитальный ремонт и обслуживание, затраты на удобрения, пестициды и т. д. Прямые про- нзводственные энергозатраты рассчитывали по количеству •энергии израсходованного топлива, электроэнергии, энерго- -

затраты человека, участвовавшего в сельскохозяйственном производстве. Для каждого варианта по годам исследований была составлена технологическая карта с нормой выработки на 7-часовой рабочий день. Во всех случаях расчеты вели без амортизационных отчислений, оборудования зданий ■и сооружений.

Метеорологические условия в годы проведения опытов различались по температурному режиму и -по количеству осадков к характеру их распределения. Вегетационный период 1983 года был для озимой пшеницы наиболее благоприятным. Повышенным температурным режимом апреля— июня характеризовался 1984 год, что существенно повлияло на рост и развитие растений. Недостаток почвенной влаги вызвал необходимость проведения полива орошаемого фона. Вторая половина вегетации 1984 года была прохладной и сырой. Условия 1985 года, были значительно прохладнее по температурному режиму практически за все время вегетации. Обильные осадки,- сопровождавшиеся сильными ветрами, привели к полеганию посевов озимой пшеницы в колошение.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фотосинтетическая деятельность озимой пшеницы. В

процессе роста и развития пшеницы уровень плодородия почвы и применение минеральных удобрений оказывают существенное влияние на показатели фотосинтетической деятельности растений, В среднем за 3 года более чем на 60%л выше показатели максимальной площади листьев неудобренного варианта среднеокультуренной лочы по сравнению с фоном низкого плодородия почвы. Внесение удобрений способствовало увеличению листовой поверхности -посевов' в 1,5—1,8 раза. Соответственно увеличилась и фотосинтетическая мощность посевов, которая достигала в сумме за вегетацию 1,3—1,6 млн. мг/га*дней {табл. 1). ,

Наибольшие приросты листовой поверхности отмечены' в-межфазный период кущение — трубковаиие. На вариантах с удобрениями они составили 6,6—21,7 тыс. м2/га, без удобрений — 3,0—14,9 тыс. м2/п1. Максимальные значения площади листьев приходятся на фазу трубкования, достигая в среднем 17—30 тыс. мг/га на фоне среднеокульту-' ■ренной потвы.

Корреляционный анализ зависимости урожайности и •максимальных значений листовой поверхности выявили тесную положительную связь (г = 0,7544), 18),

Накопление сухого вещества идет до молочной спелости. -При этом применение расчетных доз удобрений способствуй -в

ет большему, по сравнению* с рекомендуемыми дозами, накоплению фитомассы. На удобренных вариантах темпы прироста сухого вещества были в 1,3—3,3 раза выше, чем на вариантах без удобрений. Рекомендованные дозы удобрений по темпам прироста сухой фитомассы уступали расчетным на 11—19% в 1983 и 1985 годах.

Таблица 1

Некоторые показатели продуктивности посевов озимой пшеницы

Показатели

Год

Слабо-окультуренная почва

Ср едкеокУльтурен пая почва

Лй варианта

1

I 2 1 3 I

Максимальная площадь ли стьев, тыс. мг/га

Сумма фотос и н тети чес кого потенциала, тыс. м*/га ■ дн

Средняя чистая продуктивность фотосинтеза, г/и5*сут. , >

Фор мирится зерна на 1 тыс. единиц ФП, хг

Урожай иааземяок, фитомассы, Ц/га

Средние ежесуточные приросты су.того вещества, кг/га-сут.

Примечание: в числителе орошаемый фок,.

1983

1984

1985

1983

1984 1935

1983

1984 1935

1983

1984

1985

1983

1984

1985

1983

1984

1985

7.0 3,6

8.5 368,8 193,4 606,1

6.1 4,9

6.6 3,6 1,3 2,3

29.7

. 9,8. 39.9

25.8 8.9

25,8

15.? 11,3

14.5

•23,8

910,8 589,2

749,2 1272,1

7.8

5.9

6.7 7,7

3,9 2.4

2,2 3,1

70,6 34,8

42,8 97,6

61.4

31.5

38.3

61.4

25,9 21,8

20.4 28,6

1425,7 860,0

956,9 1733,6

7,0 7.6

7*8 6,3

ЗА 1.9

2,3 1.8

100,4 65,7

74.6 110,0

«7,3

59.7

67,8 87,3

29,1 24.9

21.5 35,1

1716,4 1044,7

1108,9 2067,9

5,9 7.6

7.4

5,4

3.1 1,9

31,7 17,5 19,2 32,2

1623,6 887,2

945,6 1930,2

• 5,1 7.8

9.7 5.1

2.9 2.5

2.3

1.4

.101,5 79.3

»1,8 112,5

88,3 72.1

74,4 88,3

83,2 71,6

— фон без орошения, а знаменателе

Полив пшеницы в 1984 голу способствовал увеличению •среднесуточных приростов в среднем за вегетацию на 2,1— 20,3- кг/га. Наибольшие среднесуточные приросты сухого -вещества отмечаются в колошение и составляют 84— 238 кг/га.

Показатели чистой продуктивности фотосинтеза с ростом листовой поверхности снижаются, но не пропорционально увеличению фотосинтетического потенциала. В .процессе вегетации ЧЛФ широко изменяется и зависит от метеорологических условий. В среднем за 3 года средние показатели ЧПФ составляли 6,0—7,1 г/мг-суткн.

Водопотребление озимой пшеницы в. зависимости от уровня минерального питания и влагообеспеченностн. Изучение эффективности использования почвенной влаги выявило тесную зависимость ее от метеорологических условий; Суммарное водопотребление озимой пшеницы в среднем за 3 года примерно одинаковое в зависимости от варианта опыта среднеокультуренной почвы (табл. 2).

Таблица 2 . Эффективность использования пшеницей почвенной влаги * яа средяеокультурекной почк в 1983—1985 гг.

Без удобрений ■Год Суммарное водопотребление, wVra Ежесуточно водопотребление. \iVra • сутки Коэффициент еодо-шугребле* ниа. mVu

Без удобрений 1983 2890 25,1 40,9

1964 3420 30,8 98,3

. 19S5 3360 32,0 34,4

Средн. 3223 29,3 57,9

Расчетные дозы 1983 3000 26, i: 29,6

на 53 а/га 1984 3590 зад 45,3 .

1985 3180 30,3 28,3

Среди, 3257 29,8 34,1

Рекомендуемые доды 1983 3050 26,5 54

1984 3760 34,5 54,3 .

1985 2920 27,8 29,8

Средн. 3243 29,6 . 57,1

Более мощные посевы обуславливают уменьшение непроизводительного расхода влаги, что обеспечивает получение большего количества сухого вещества на единицу, расходуемой воды. Так на фоне применения удобрений, где формируются более продуктивные посевы, суммарные затраты воды на единицу урожая в среднем за 3 года в 1,2— 1,3 раза ниже. Среднесуточный расход влаги посевами составлял в годы исследований 25,1—34,5 м3/га-сутки.

Содержание: в растениях к вынос питательных веществ с урожаем в зависимости от уровня минерального питания.

■В среднем за 1983—1985 годы наибольшее содержание элементов минерального питания в абсолютно сухом веществе растений обнаружено в ранние фазы развития. Содер-, жанне азота в .кущение составляет 3.57—3,83%, к полной спелости — снижается до 0,94—1,06%. Содержание фосфора в растениях, пшеницы в кущение было 0,93—1,01%, затем к восковой спелости, снижаясь, стабилизируется и составляет в среднем 0,33—0,34%. Изменение содержания калия в растениях идет с фазы кущения до восковой спелости. Так в начале весенне-летней вегетации содержание его составляет 2,26—3,07%. К моменту восковой спелости снижается в 2—3 раза.

Подобно азоту, фосфору и калию -с возрастом растения озимой пшеницы также наблюдается уменьшение относительного содержания магния. Содержание кальция также уменьшается, однако накопление его к концу вегетации возрастает.

Уровень плодородия почвы и применение минеральных удобрений способствует повышению относительного содержания всех исследуемых элементов во все фазы развития пшеницы. Внесение расчетных доз удобрений на ранних этапах развития по сравнению с рекомендуемыми дозами увеличивает содержание азота, фосфора, калия, кальция и магния. Однако к концу вегетации существенно выше содержание в растениях на вариантах, с применением расчетных доз только азота (на 0,11—0,17%).

Вынос элементов питания урожаем колеблется в зависимости от погодных условий и применяемой агротехники. В среднем за 1983—1985 годы с 1 га растения вынесли на слабоокультуренной почве 32 кг азота, 10 кг фосфора и 19 кг калия. На контрольном варианте среднеокультурен-ной почвы вынос соответственно составил 99 кг, 28 кг и 50 кг. На фоне орошения вынос питательных веществ повышается. Для формирования 1 ц зерна ' при применении удобрений в среднем было затрачено: N—4,3; Рг05—1,14; КгО—2,59 кг. При этом применение расчетных доз удобрений, по сравнению с рекомендуемыми, увеличивает вынос элементов питания на единицу продукции.

Урожай, его структура н качество зерна озимой пшеницы. Уровень урожая зерна озимой пшеницы в значительной степени зависел от метеорологических условий. Доля участия в формировании урожайности погодных условий и уровня плодородия почвы выражается следующим соотношением: плодородие —57%; погода — 38%. Доля участия в фор. О

мировании-урожайности удобрений н погодных условий , соответственно составляет 41% и 48%.

Урожайность _ озимой пшеницы в относительно благоприятном 1983 году была 35,7—52,6 ц/га. Максимальная прибавка получена на вариантах с применением расчетных доз удобрений и составила 12,7—17,1 ц/га. В 1984 году вследствие комплекса неблагоприятных условий во время, налива зерна урожайность не превышала 31 ц/га (табл. 3). Из-за ливневых дождей в 1985 году, которые привели к раннему полеганию посевов пшеницы на всех вариантах, урожайность на слабоокультуренной почве составила 14,1 ц/га. Хорошо развитые посевы удобряемых вариантов на средне-окультуренной почве в большей степени пострадали из-за неблагоприятных условий. Так, если урожайность контрольного варианта была 38,8 ц/га, то на других вариантах этого фона отмечается тенденция снижения урожайности на 10—24%,

Таблица 3

Урожайность озимой пшеницы, и/га

Фон, варианты опыта Годы В среднем за 3 года

1983 1984 1935

Слабоокультуренная почва . , , 13,3 2,5 14.1 10,0

Среднео культуре иная почва 1, Без удобрений....... , 2. Расчетные дозы на 40 ц/га . • 35,7 48,7 14.3 16,5 16.4 22,1 38.8 30,6 29.6 31,9

3. Расчетные девы на 56 ц/га . 52,6 20,4 25,8 29,4 34,2

4. Рекомендуемые дози . . . 47,1 22,7 30,9 34,8 . 34,9

НСР« для орошен»» 1,29 и 0,88 ц 1,11 и Рф<Р0б

Примечание! 1984 год — а числителе — без орошения; в знаменателе— с орошением.

Орошение посевов в 1984 году достоверно .увеличило урожайность озимой пшеницы на 2—8 ц/га. Удобрения положительно сказываются на эффективности орошения, которая в 2,4—3,7 раза выше.

В среднем за 3 года урожай зерна неудобренного варианта среднеокультуренной почвы в 3 раза выше урожайности озимой пшеницы на фоне слабоокультуренной почвьи Уровень минерального .питания не оказал существенного 10

влияния'на урожайность. Прибавка от внесения -удобрений составила 2,3—5,3 ц/га.

Статистическая обработка экспериментальных данных структуры урожая показала, что урожайность озимой пшеницы на 58% определяется густотой продуктивного стебле-.стоя, на 30% озерненностью колоса. Доля значений массы 1000 зерен в формировании урожайности всего 7%. Следовательно, резерв повышения урожайности пшеницы в оптимизации условий во время налива зерна, В частности исследования показали, что на полегших посевах масса 1000 зерен на 30—50% ниже.

■Зависимость урожайности озимой пшеницы (у) от количества продуктивных стеблей на мг (х|), озерненности колоса (хг) и массы 1000 зерен (хз) описывается следующим уравнением регрессии:

—67,4 + 0,024x1+0,86хг+1,91хг.

Данное уравнение имеет сходимость с фактическими значениями около 90% и может быть использовано для прогноза урожайности. '

О возможности воздействия на формирование урожая и его качество показывают исследования но выявлению влияния различных сроков внесения аммиачной селитры (табл. 4).

Перенесение большей части азота в поздние (трубкова-ние, колошение) подкормки обеспечивает лучшую устойчивость растений озимой пшеницы к полеганию, вследствие чего на этих вариантах отмечается тенденция к повышению урожайности.

Опрыскивание посевов пшеницы в начале трубковання препаратом ТУР в 1983 и 1984 годах не давало ожидаемого эффекта на удобряемых азотом вариантах. Двухкратная обработка посевов этим ретардантом (в начаче и конце трубковання) существенно повысила устойчивость растений к полеганию. При .это.м исключение ранневесеннего внесения селитры способствовало .повышению механической прочности соломы второго междоузлия на 70—320 г по сравнению с вариантами без применения удобрения в фазу весеннего кущения озиЗион, пшеницы. Урожайность на удобренных вариантах в 1985 .году составила 47—56 ц/га. Масса 1000 зерен была 41—50 г, что на 17—40% больше, чем в 1983 и 1984 годах, когда посевы были полегшими.

В среднем за 3 года * применение аммиачной селитры повысило содержание белка в зерне на 0,3—2,4%. При этом содержание белка на варианте 8 составило 14,3%. Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы урожая 1985 года без применения азотного удобрения • было 21$%, Внесе-

. Таблица 4

Продуктивность н качество зерна озимой пшеницы при разных сроках внесения аммиачной селитры

в среднем за 1983—1985 годы

Варнацш опыта Урожай, ц/га Продуктивная КуСТИС- тосн* Озер-неипость колоса, шт. •Масса 1000 зерен, г Содержание белка, % Содержание клейковини, % Полегание, балл** -

надземной фи-томассн в т. ч, зерна (биолог)

1. Без азота (контроль) .... 74,5 33,3 2,9 18,1 43,3 11,9 21,0 1

2. Ы(5ПОс. +Л14ітруб.+Ыеокол. „ . 9М 38,С 2.6 21,1 38,9 12,5 29,0 2

¡00,7 48,3 2,9 24,4 40,1 12,7 .26,0 2,3

4. Ы,5труб.+К^кол. . . 93,0 41,2 3,2 22,2 37,7 12,8 30,0 3,3

5. М]Ит!>ж . . ^....... Ю7,2< 43,2 2,7 25,2 , 36,0 13,0 26,0 4,3

6. Ы«кущ.+^1Ктруб...... 84,8 47,5 3,0 26,0 36,1 13,1 28,0 4,3

7. М-куи^+К^труб. , ..... 113,7 47,0 3,9 243 .34,6 13,3 20,0 4,0

8. [<;1Труб. + Ы71К0Л. ...... 93,2 50,8 3,5- 24,7 40,2 1*3 29,0 2,3

* В среднем за 1983—198+ годи,

** 1 — полегание Отсутствует, 5 — полегание сплошное.

ние аммиачной селнгры повысило ее содержание до 26—30%.

В зависимости от различного уровня минерального питания изменяется и качество зерна. Применение удобрений на 0,8—1,3% повышает белковость зерна, которая в среднем за 3 года составляла 12,8—13,3%, Соответственно повысилось и содержание клейковины на 1,3—3,7%. Применение расчетных доз удобрений по сравнению с рекомендованными повышает содержание белка в зерне на 0,5—0,7%, а клейковины на 1,4%. В 1983 году внесение расчетных доз удобрений на уровень урожайности 53 ц/га обеспечило получение ' ценного зерна озимой пшеницы (белковость — 15,7%, сырая клейковина — 29 %) •

Посевные качества и урожайные свойства семян озимом пшеницы

■Наиболее благоприятные условия для формирования посевного материала складываются при внесении расчетных доз удобрений, вследствие чего 1! этих вариантах на 2— 4% выше энергия прорастания и всхожесть. На вариантах с применением расчетных доз удобрений процент взошедших ростков при определении силы роста был на 1,3— 11,3% больше, чем на вариантах с внесением рекомендованных доз. Орошение посевов пшеницы не оказало заметного влияния на посевные качества семян. Проверка полевой всхожести также выявила положительное действие расчетных доз по сравнению с рекомендованными дозами удоб-'рений, где в среднем за 1983 и 1984 годы отмечено повышение ее на 5,6—6,3%.

Проверка урожайных свойств семян не выявила существенных различий посевного материала вариантов средне-окультуренной почвы. На фоне низкого плодородия посевы озимой,пшеницы дают семена с худшими урожайными свойствами;

Статистический анализ взаимодействия и влияния по: казателей продуктивности пшеницы и посевных качеств семян выявил тесную положительную связь между густотой продуктивного стеблестоя,, озерненностью колоса, силой роста и полевой всхожестью. Коэффициент парной корреляции между показателями силы роста н полезой всхожестью г=0,73.

Энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы

Расчет технологической энергоемкости возделывания озимой пшеницы показал, что основное количество затрат

приходится на долю-применения удобрений и горючее. При внесении удобрений повышается технологическая энергоемкость в 1,6—2,2 раза. На долю только азотных удобре-. кнй, как наиболее энергоемких, приходится 25—27% затрат' от общего их количества с учетом технологических операций по внесению.

Сумма энергозатрат на орошение составила 2,24 млн. ккал/га, что привело к увеличению энергоемкости возделывания л 1,4—2,2 раза, ...

По мере повышения уровня интенсификации возделывания пшеницы энергозатраты 'возрастают в 2—-2,5 раза, при этом почти на 50% за счет горючего и удобрений. Технологическая энергоемкость в расчете на I ц зерна составляет 480—970 тыс. ккал.

Количество энергии, накопленной в урожае в процессе фотосинтетической деятельности'озимой пшеницы изменяется в зависимости от сформированного урожая и составляет 1,7—5,6 млн. ккал/га.' Калорийность хозяйственно полезного урожая в среднем за годы исследований была на 18— 32% ниже, чем калорийность всей фитомассы.

Коэффициенты использования энергии ФАР в среднем "за 3 года на фоне среднеокультуренной почвы составили 1,74—2,51%. При этом расчетные дозы но сравнению с рекомендованными обеспечивают большее использование энергии ФАР посевами пшеницы {на 0,26—0,31%).

Расчет энергетической эффективности показывает, что по мере повышения интенсификации возделывания энергоотдача агрофитоценоза повышается в среднем на 9,1— 9,8 млн. ккал/га. Максимальный коэффициент энергетической эффективности получен на варианте без удобрений среднеокультуренного фона и составляет 8,0 (таб. 5). Каждая затраченная калория при выполнении технологических операций в процессе функционирования агрофитоценоза обеспечивает получение 3—9 калорий полезной энергии.

Экономическая оценка агротехнических-приемов. Анализ результатов экономической эффективности возделывания озимой лшеншш в среднем за 3 года показывает, что с повышением уровня плодородия почвы повышаются .все показатели.

На фоне среднеокультуренной почвы наибольший экономический эффект был получен на варианте без удобрений, где чистый доход составил 309 руб. на 1 га, а на вариантах с применением удобрений ■ 249—300 рублей. На контрольном варианте получена самая дешевая продукция — себестоимость 1-го центнера зерна — 2 руб. 57 коп. Из-за низкой урожайности удобряемых посевов озимой пшеницы в 1,5—3,3 раза ниже уровень рентабельности, и

■ , Таблица

Энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы в среднем за 1983—1985 годы

Фон, вариант оішіа Эяергоот-дача (калорийность ■ зерна), м-ш. ккал/га Технологическая энергоемкость, млн. ккал/га Чистый энергетический Коэффяшг-єні энергетической эффективности Биоэнергетический Энергетическая себестоимость

всего і на і ц I зерна ДОХОД, млн. жкал на 1 га КПД агро-фитоценоза единицы продукции, ккал.

Слабоакультуреккая почва 3,16 0,97 0,009 2,18 2,25 3,25 0,31

Сред неокульт у ренная почва 1. Без удобрений 12,77 " 1,41 0,048 11,36 ' 8,00 • 9,04 0,11

2. Расчетные дшы на 40 ц/га 13,65 2,26 0,071 11,39 5,02 6,03 0,17

3. Расчетные дози на ц/га 1175 3,08 0,090 11,07 3,79 4,79 0,21

4. Рекомендуемые дозы 15,12 3,08 0,090 12,04 3,90 4,90 0,20

Применение аммиачной селитры обеспечило в среднем получение максимального чистого дохода на вариантах^ с внесением удобрений в 2 срока: 50% дозы в трубкованне и 50% — в колошение. " ;

Основные выводы

1. Увеличение листовой поверхности ' продолжается до фазы трубкования — колошения, затем с фазы молочной спелости оно уменьшается в результате усыхання листьев. На повышенном уровне минерального питания растения более продолжительное время, сохраняют листья и имеют больший фот осин тети чес К»н потенциал сравнительно ' с низким уровнем плодородия.

2. Накопление абсолютно-сухого вещества растениями озимой пшеницы в основном продолжается до фазы восковой спелости, затем идет се некоторое снижение. Количество органической массы,--образуемой растениями, определяется мощностью фотосинтетического аппарата и интенсивностью его работы. Максимальные среднесуточные приросты -сухого вещества в среднем за вегетацию отмечены в колошение. При расчетных дозах они были самыми высокими, достигая значений 83—88 кг/га. -

3. Продуктивность работы листового аппарата в онтогенезе растений примерно одинаковая' на фоне расчетных н рекомендуемых доз. Некоторое снижение продуктивности листьев на удобренных вариантах сравнительно с неудобренными связано с большими размерами ассимиляционной поверхности посевов. Чистая продуктивность фотосинтеза в процессе вегетации широко изменяется и значительно зависит от метеорологических' условий. При недостаточном развитии ассимиляционного аппарата в формировании урожая озимой пшеницы определяющими являются условия, способствующие повышению чистой продуктивности фотосинтеза.

4. Содержание продуктивной влаги под посевами озимой пшеницы во время вегетации определяется метеорологическими условиями. Суммарное водонотребленне пшеницы примерно одинаково на -разных уровнях минерального питания и не зависит от величины урожая. Более мощные посевы озимой пшеницы обуславливают уменьшение непроизводительного расхода влаги- (с поверхности почвы), что обеспечивает получение большего количества органического вещества на единицу расходуемой воды.

5. Накопление питательных веществ ' озимой пшеницей.

отмечается до фазы, восковой спелости. Потребление элементов питания зависит от уровня плодородия почвы и вносимых удобрений. На фоне расчетных доз пшеница содержит несколько больше азота, фосфора и калия. На плодородных почвах и удобряемых вариантах растения в 2.7— 4 раза больше накапливают элементов минерального питания, чем при низком уровне плодородия.

6. Общий вынос элементов литания возрастает с увеличением урожая, а вынос на 1 ц зерна изменяется незначительно. На вариантах с применением расчетных доз удобрений валовой вынос несколько выше, чем на вариантах с внесением рекомендуемых доз.

7. Уровень плодородия почвы и минерального питания определяет величину и качество урожая. С повышением плодородия почвы, уровня минерального питания урожай зерна возрастает. Урожайность определяется, главным образом, густотой продуктивного стеблестоя и озерненностью колоса. Долевое участие массы 1000 зерен в величине урожая менее значительно (до 10%).

Внесение азотных удобрений под озимую пшеницу на полях повышенного плодородия в более поздние фазы (трубкопанне, колошение) повышает устойчивость к поле-.ганию и увеличивает урожайность,

9.- Внесение азотных удобрений в более поздние сроки обеспечивает получение зерна озимой пшеницы, отвечающей по "качеству «ценная» и «сильная» (содержание белка .14,3—15,7%, сырой клейковины — 29—30%).

10. Лучшие по своим качествам семена формируются на .повышенном уровне плодородия почвы. Применение расчетных "доз удобрений по сравнению с рекомендованными несколько улучшает качество семян.

11. Энергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы определяется уровнем использования энергии .ФАР и технологическими энергозатратами. Увеличение в

1,6—2,2 раза технологической энергоемкости возделывания озимой пшеницы повышает энергоотдачу агрофитоценоза н 1,1—1,2 раза. До 50% общих энергозатрат приходится на удобрения .и горючее.

12. Каждая калория технологических энергозатрат обеспечивает в процессе функционирования агрофитоценоза 3,26—9,04 кал. энергии, аккумулированной в хозяйственно полезной продукции.

Рекомендации производству

1. При возделывании озимой пшеницы в условиях Московской области нормы минеральных удобрений следует ус-

танавлнвать с учетом планируемой урожайности, наличия, шггательных веществ^ в почве и их использования из почвенного раствора и туков.

2. На полях среднего » -повышенного плодородия ■ в_ зависимости от условий перезимовки и состояния посевов рекомендуется: ослабленные посевы подкармливать рано весной и затем в трубкование н- колошение. При хорошей перезимовке азотные подкормки производить в период выхода в трубку <И В 'Колошение, *

3. В особо благоприятные -по увлажнению годы надежным средством предотвращения раннего полегания является двухкратная обработка посевов ретардантами, проводимая в начале и конце т'рубковашш;

4. Семеноводческие посевы озимой. пшеницы целесообразно размещать на почвах повышенного плодородия. Для получения семенного материала хорошего качества азотные удобрения необходимо вносить -до' фазы колошения с учетом умеренного их количества.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Кольцов А. X., Смоленцев В. Б. Влияние азотных подкормок на урожайность и качество зерна озимой пшеницы Мироновская 808. — В сб. Производительность почв-Марийской АССР. Йошкар-Ола, 1983, с. 70—76.

2. Кольцов' А. X., Смоленцев В. Б., - Домрачева В. А'., Петров Г. А. ТУР и гербициды на посевах озимой -пшеницы. — В сб.: Производительность почв Марийской ACCPJ Йошкар-Ола, 1983, с. 110—118.

3. Замараев А, Г„ Чаповская Г. В., Смоленцев В. Б^ Фо-тосинтетнческая деятельность озимой пшеницы при различном уровне минерального питания. — Известия ТСХА, 1986, вып. 1, с. 45—53.

4. Смоленцев В. Б. Формирование урожая и посевные качества семян озимой пшеницы Мироновская 808, — Депонирована в ВНИИТЭИСХ, 1986, № 24 ВС-86. 17 с.

Л-65108 30/1V—86 г. Объем I1/. п. л. Заказ 1380. Тираж 100

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