Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности формирования урожая зерна яровой твердой пшеницы и ячменя в зависимости от агроприемов

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Волков, Сергей Алексеевич, Мичуринск

»»ч -Р * *

# А Л *

Мичуринская государственная сельскохозяйственная академия

На правах рукописи

Волков Сергей Алексеевич

Особенности формирования урожая зерна яровой твёрдой пшеницы и ячменя в зависимости от агроприёмов.

06. 01. 09. - растениеводство

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук, профессор А. К. Шиповский

Мичуринск - 1999

ВВЕДЕНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ

4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ..............................................................................6

1. КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ..................................................................................10

1.1. Крупность семян и урожайность...................................................................................10

1.2. Понятие полевой всхожести семян..............................................................................15

1.3. Влияние норм высева яровой пшеницы и ячменя на формирование урожая 21

1.4. Формирование урожая яровой пшеницы и ячменя в зависимости от глубины

заделки семян..............................................................................................................................30

2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ.................................................36

2.1. Место проведения опытов...............................................................................................36

2.2. Характеристика почвы......................................................................................................36

2.3. Краткая характеристика метеорологических условий 1996-1998гг..........37

2.4.схема опытов........................................................................................................................40

2.5. Агротехника..........................................................................................................................40

2.6. Программа и методика исследований.........................................................................41

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.....................................................................................43

3. ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ ПРИ ПОСЕВЕ СЕМЕНАМИ РАЗЛИЧНОГО РАЗМЕРА............................................................................43

3.1. ЗАПАСЫ ПРОДУКТИВНОЙ ВЛАГИ............................................................................................43

3.2. Фенологические наблюдения за фазами роста и развития...................................44

яровой пшеницы и ячменя.......................................................................................................44

3.3. Полевая всхожесть семян................................................................................................46

3.4. Динамика площади листьев............................................................................................47

3.5. Продуктивность фотосинтеза.........................................................................................50

3.6. Динамика накопления сухой массы урожая.............................................................53

3.7. Формирование продуктивного стеблестоя яровой пшеницы..............................56

и ячменя в зависимости от размера семян.........................................................................56

3.8. Урожай и его структура.....................................................................................................59

4. ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАДЕЛКИ СЕМЯН В ПОЧВУ НА ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ...................................................................62

4.1. Фенологические наблюдения за фазами роста и развития яровой пшеницы и ячменя.....................................................................................................................62

4.2. полевая всхожесть семян................................................................................................63

4.3. Динамика формирования листового аппарата.........................................................64

4.4. Продуктивность фотосинтеза.........................................................................................68

4.5. Динамика накопления сухой массы урожая.............................................................70

4.6. Влияние глубины заделки семян в почву на формирование продуктивного стеблестоя яровой пшеницы и ячменя.................................................73

4.7. Урожай и его структура.....................................................................................................76

5. ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ НОРМЕ ВЫСЕВА.........................................................................................80

5.1. Фенологические наблюдения за фазами роста и развития...................................80

яровой пшеницы и ячменя.......................................................................................................80

5.2. Полевая всхожесть семян................................................................................................80

5.3. Формирование продуктивного стеблестоя яровой пшеницы и ячменя при различной норме высева семян.............................................................................................83

5.4. Урожай и его структура.....................................................................................................86

6. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ И ЯЧМЕНЯ.....................................................................................91

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ........................................................................................................97

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ...................................................................................99

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................................................100

ПРИЛОЖЕНИЯ....................................................................................................................113

ВВЕДЕНИЕ

Известно, что основными слагаемыми урожайности зерновых культур являются количество продуктивных стеблей на единице площади и масса зерна с одного колоса. Анализ технологии возделывания яровой пшеницы и ячменя в хозяйствах Тамбовской области показывает, что сравнительно низкая урожайность зерна - это прежде всего результат применяемой агротехники, недостаточно учитывающей влияние отдельных факторов при формировании продуктивного стеблестоя и продуктивности колоса. Для получения более высоких урожаев необходима качественно новая технология возделывания, задача которой заключается в создании оптимального по плотности, высокопродуктивного стеблестоя. Получение высокой и устойчивой урожайности ранних яровых зерновых культур возможно лишь при использовании знаний закономерностей формирования агрофитоциноза и при неукоснительном выполнении агротехнических мероприятий качественно и в оптимальные сроки. Формирование высокого урожая зерна предполагает наличие оптимальных экологических условий во все фазы роста и развития растений.

В первую очередь надо обеспечить условия для получения дружных и густых всходов. Но в этом случае одновременно возникает несколько вопро-

л

сов. Необходимо знать, сколько же надо иметь всходов на 1 м , чтобы в определённых условиях обеспечить максимальную урожайность. Как же лучше сформировать продуктивный стеблестой? За счёт главных стеблей, применяя высокие нормы высева, или за счёт кущения при сравнительно меньшей густоте посева. При этом необходимо учитывать качественные показатели семян, их полевую всхожесть, глубину заделки при посеве, от которых в значительной степени зависит полнота всходов.

Многие авторы отмечают, что полевая всхожесть семян озимых зерновых культур не превышает 60 - 72 %, яровых - 80 % ( П. В. Денисов, М. Ф. Стихии, 1965; Н. К. Ижик, 1976, А. К. Шиповский, 1987; Э. М. Мухаметов и

др., 1996 ). Это означает, что при высеве в среднем 200 кг семян на каждом гектаре теряем примерно 40 - 60 кг отборного зерна и на 20 - 25 % снижается полнота всходов.

Причиной низкой полевой всхожести могут быть различные не качественно выполненные агротехнические приёмы, качество семян и другие факторы. Заметно снижается полевая всхожесть при заделке семян в почву не на оптимальную глубину, если не выдерживается соответствующая норма высева семян. В этом случае, начиная от всходов, нарушается весь ход роста и развития растений, формирование продуктивного стеблестоя в целом. Поэтому необходимо чётко представлять как лучше обеспечить оптимальную полноту всходов, что имеет существенное значение и для практического земледелия.

К сожалению вопросы получения оптимальной полноты всходов и динамика формирования продуктивного стеблестоя яровых зерновых культур, обеспечивающих наиболее полную реализацию биологического потенциала растений, в условиях ЦЧЗ изучены недостаточно. Отсюда возникает острая необходимость дальнейшего более глубокого изучения зависимости полевой всхожести семян, динамики формирования продуктивного стеблестоя от качества семян, густоты посева, глубины заделки семян в почву, что положено в основу настоящей диссертационной работы.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации

Увеличение производства зерна в стране было и остаётся весьма актуальной проблемой. Современное состояние сельскохозяйственного производства ЦЧЗ обязывает искать новые агротехнические возможности повышения урожайности. В комплексе агротехнических мероприятий, от которых в значительной степени зависит величина урожая, важная роль принадлежит нормам высева, глубине посева, качеству семян. От этих агроприёмов может существенно изменятся полевая всхожесть семян и вся динамика формирования продуктивного стеблестоя. Поэтому найти оптимальные параметры размера семян яровой твёрдой пшеницы у сорта Безенчукская 139 и у ячменя сорта Гонар, глубины и густоты их посева, которые бы обеспечили максимальную полевую всхожесть, оптимальную полноту всходов, а также благоприятные условия для формирования продуктивного стеблестоя, обеспечивающие наиболее полную реализацию биологического потенциала растений, является весьма актуальным.

Использование производством полученных разработок позволит в значительной степени повысить урожайность яровой пшеницы и ячменя.

Цель и задачи исследования

По данным Н. К. Ижика (1976), А.К. Шиповского (1987), Э. М. Мухаме-това (1996) полевая всхожесть семян зерновых культур в различных зонах не превышает 60 - 80%. Это означает, что по различным агротехническим недоработкам теряется примерно 40 - 60 килограммов отборного зерна на каждом гектаре посева и не получаем необходимой полноты всходов. Причиной низкой полевой всхожести являются не оптимальные глубина заделки семян в почву, густота посева, качество семян. В этом случае, начиная от всходов, нарушается весь ход роста и развития растений, формирование продуктивного

стеблестоя в целом. К сожалению эти вопросы в условиях ЦЧЗ изучены недостаточно. Поэтому возникла необходимость глубокого изучения влияния качества семян, глубины их заделки в почву, густоты посева на полевую всхожесть и динамику формирования продуктивного стеблестоя.

Цель данной работы - найти и обосновать оптимальную глубину заделки семян яровой твёрдой пшеницы и ячменя нового сорта Гонар, густоту посева и качество семян, которые обеспечивают более высокую полевую всхожесть семян и формирование большего количества продуктивных стеблей перед уборкой на единице площади, а в результате и более высокую урожайность.

В задачи исследований входило:

- выявить оптимальный размер семян яровой твёрдой пшеницы и ячменя сорта Гонар, обеспечивающие более высокую полевую всхожесть семян, в зависимости от полноты всходов определить динамику формирования продуктивного стеблестоя.

- определить зависимость полевой всхожести семян пшеницы и ячменя от глубины их заделки в почву и динамику формирования структуры урожая, обеспечивающую более высокую продуктивность растений.

- установить оптимальную густоту посева яровой твёрдой пшеницы и ячменя нового сорта Гонар, обеспечивающую более высокую полевую всхожесть семян, меньшую изреживаемость растений и продуктивного стеблестоя в течение вегетации.

- определить биоэнергетическую эффективность изучаемых агроприё-мов при возделывании яровой твёрдой пшеницы и ячменя.

Научная новизна полученных результатов

Для условий северо-западной части Тамбовской области впервые дана оценка агроприёмам, способствующих повышению полевой всхожести семян яровой твёрдой пшеницы Безенчукская - 139 и ячменя нового сорта Гонар на 7 - 10% и обеспечивающих лучшую выживаемость продуктивного стеблестоя во время вегетации.

Определено влияние приёмов агротехники на динамику формирования продуктивного стеблестоя и структуру урожая яровой пшеницы и ячменя.

Практическая значимость полученных результатов

Для условий северо-западной части Тамбовской области определено и рекомендовано ряд агротехнических приёмов, обеспечивающих более высокую полевую всхожесть семян, выживаемость продуктивного стеблестоя и урожайность зерна яровой твёрдой пшеницы и нового сорта ячменя Гонар. Рекомендуемые приёмы только за счёт повышения полевой всхожести семян позволят сэкономить на каждом гектаре при посеве от 20 до 40 килограммов семенного зерна.

Экономическая значимость полученных результатов

Применение полученных результатов в производстве позволит на каждом проценте повышения полевой всхожести семян экономить 2 - 2,5 килограмма отборного зерна на каждом гектаре, а повышение выживаемости продуктивного стеблестоя на 5 - 10% - увеличит на столько же урожайность зерна.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

На основании полевых и лабораторных исследований, анализа полученных результатов на защиту выносятся научно-обоснованные положения:

- для посева яровой твёрдой пшеницы и ячменя Гонар необходимо использовать более крупные семена, которые в основной массе составляют 80 -85%.

- посев семян яровой твёрдой пшеницы и ячменя Гонар в условиях северо-западной части Тамбовской области на чернозёмной почве необходимо проводить на глубину 4-6 см. Заделка семян на такую глубину обеспечивает более высокую полевую всхожесть и выживаемость продуктивного стеблестоя.

- оптимальная норма высева семян для яровой твёрдой пшеницы Безен-чукская 139 - 500 - 550, для ячменя Гонар - 450 - 500 зерён на 1м2. При такой

густоте посева получается высокая полевая всхожесть семян, формируется наибольшее количество колосоносных стеблей и урожайность.

Личный вклад соискателя Планирование экспериментов, проведение исследований и написание диссертации выполнены полностью соискателем.

Апробация результатов исследований Результаты исследований ежегодно докладывались на научно-методическом и учёном советах агрономического факультета, на научных конференциях профессорско-преподавательского состава МГСХА в 1997 и 1998 годах.

Опубликованность результатов

Основные результаты исследований опубликованы в автореферате диссертации и трёх печатных работах.

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы, обзора литературы по теме диссертации, четырёх глав экспериментальной части, выводов, списка использованных литературных источников и приложений. Она изложена на 136 страницах машинописного текста. Содержит 36 таблиц в тексте и 7 в приложении, 14 диаграмм в приложении. Список источников литературы включает 159 наименований, в том числе 9 на иностранном языке.

1. КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Крупность семян и урожайность

Одним из важных условий получения высоких и устойчивых урожаев

зерновых культур является использование для посева семян высокого качества. Вековая практика земледелия показывает, что только посев отборными, наиболее полноценными семенами обеспечивает высокую продуктивность растений.

Ранее многие крупнейшие растениеводы не выделяли какое то одно свойство семени (за исключением, пожалуй, всхожести, как совершенно необходимое для всяких семян) в качестве предопределяющего для получения высокого урожая. Они отмечали, что семена должны обладать комплексом свойств, среди которых крупность не является решающим. Однако позднее многие исследователи всю полноценность семян свели к их крупности, т.е. отошли от диалектического подхода комплексной оценки свойств семени. Крупности семян было приписано все, что характеризовало семена, с положительной стороны. Поэтому есть остря необходимость выяснить в историческом аспекте истинную значимость крупности в определении полноценности семян.

В агрономической науке и производственной практике вопрос посева крупными семенами очень дискуссионный. Дискуссионность вопроса выражается в том, что на протяжении его истории сложилось несколько весьма противоречивых мнений.

Еще в 19 столетии отмечали целесообразность посева крупными семенами П.А. Костычев (1877), Н.Е. Цабель (1882), В.Г. Котельников (1887), Д. Дмитриев, А. Семпоновский (1889), А. Соколов (1902), F.L. Lyon (1902).

Многие исследователи утверждали, что крупные семена зерновых культур обеспечивают наибольшую урожайность (Марек 1975; Ноббе, 1876; Воль-ни, 1886; М.Булатович, А. Бычихин, 1911, 1912; Левенсин, 1929; С.И. Данник,

1939; В. Кутепов, 1940; С.С. Берлянд, 1944; А.Ф. Будков, 1946; 1954; С.Н. Лопухин, 1947; В.Н. Степанов, В.И. Лукьянчук, 1947; П.Т.Корольков, 1957, С.Н. Скворцов, 1957; В.Я. Лобанов, 1958; В.В. Буткевич, 1959; Г.В. Гуляев. 1962; М. Вишнякова, 1969), и многие другие.

Г.В. Ворона (1954), например, заявляет, что повышение массы 1000 семян зерновых культур только на один грамм дает с каждого гектара дополнительно центнер зерна.

Другие исследователи - А.Н. Гудков (1938), Н.Ф. Соколенко (1938), С.И. Данин (1939), В.К. Крутиховский (1948), Е.М. Шумакова (1949), A.A. Абхазо-ва (1950), A.C. Поламарчук (1951), H.H. Дюков (1952), А.П.Довбах (1954), М.К.Фирсова (1955) - утверждают, что посев крупными семенами повышает не только урожайные свойства, но и улучшает их породные качества.

Примерно такого же мнения В.Я. Юрьев (1950). Он считает, что для посева необходимо выделять самые крупные, тяжеловесные, отборные семена, поскольку это будет содействовать прогрессивному улучшению их породности и получению высокого урожая. По�