Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Особенности формирования урожайности и качества зерна новых сортов яровой мягкой пшеницы в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан
ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие
Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования урожайности и качества зерна новых сортов яровой мягкой пшеницы в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан"
на правах рукописи
САТАРОВА Резеда Муратовпа
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАИНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
06.01.01 -общее земледелие, растениеводство
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
005061483
Уфа - 2013
005061483
Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет» в 2010-2012 гг.
Научный руководитель:
ЗЫКИН Владимир Александрович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАСХН, Заслуженный деятель науки РФ
Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
ЮХИН Иван Петрович
доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ
ЛЕОНТЬЕВ Иван Петрович
кандидат сельскохозяйственных наук, начальник филиала ФГБУ «Госсорткомиссия» по Республике Башкортостан
ГНУ Башкирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозака-демии
Защита диссертации состоится 10 нюня 2013 года в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 220.003.01 при ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ по адресу: 450001, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34. Тел./факс:+7 (347) 228-08-98
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ.
Автореферат разослан 10 мая 2013 года и размещен на официальном сайте Министерства образования и науки Российской Федерации \vw\v.vak.ed.gov.ru и ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ vvww.bsau.ru.
Ученый секретарь диссертационного совета
Гайфуллин Радик Разилевич
Актуальность темы исследования. Яровая пшеница - важнейшая стратегическая культура, обеспечивающая продовольственную безопасность страны. Она является наиболее ценной и распространённой среди других зерновых культур не только в Республике Башкортостан и России, но и в целом мире. В этой связи особое значение приобретает поиск резервов повышения её урожайности и качества получаемого зерна.
Максимальное использование адаптивного потенциала сортов - важная задача современного растениеводства, решением которой определяется знание биологических особенностей, проявляемых культурой в определенных экологических условиях. Высокие и устойчивые урожаи яровой пшеницы можно получить при использовании сортов, приспособленных к возделыванию в местных условиях. Отечественными и зарубежными учеными установлено, что 50% прироста урожая зерновых культур достигается за счет внедрения правильно подобранного сорта, а остатьные 50% за счет совершенствования технологии его возделывания (Г.В. Гуляев, 1992; A.A. Жучепко, 1999).
В настоящее время создано много новых сортов с высоким потенциалом продуктивности, технология возделывания которых еще не адаптирована к местным агроклиматическим и почвенным условиям, к тому же изменяющимся под воздействием глобального потепления климата (А.Ю. Рузанов, 2010).
Степень разработанности. Необходимость изучения данного вопроса связана с тем, что потенциальные возможности сортов и эффективность их возделывания в полной мере могут реализоваться при установлении оптимальной густоты стояния растений, которая в основном определяется нормой посева, обеспечивающей не только высокую урожайность, но и максимальное использование биологического и генетического потенциала растений. Проведенные ранние исследования П.Ф. Агаповым (1964), В.М. Макаровой (1972), В.К. Гирфановым (1976), М.К. Каюмовым (1980), Е.А. Игнатьевой (2003), C.B. Некрасовым (2004) и др. были выполнены в других природно-климатических условиях с использованием иных генотипов и норм посева культуры. В этой связи диссертационная работа направлена на решение актуальной проблемы, вносящей существенный вклад в развитие экономики страны.
Цель и задачи исследования. Цель исследования заключалась в изучении особенностей формирования урожайности и качества зерна новых сортов яровой мягкой пшеницы при использовании различных норм и глубины высева семян и влияния их на продуктивность растений в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан.
Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:
- изучить рост и развитие, продуктивность новых сортов яровой мягкой пшеницы при использовании различных норм посева семян;
- изучить особенности формирования узла кущения у новых сортов яровой мягкой пшеницы при различной глубине посева семян;
- определить устойчивость новых сортов яровой мягкой пшеницы к вредителям и болезням;
- установить влияние норм посева на физические и хлебопекарные качества зерна;
- подобрать наиболее экологически пластичные сорта яровой мягкой пшеницы и определить тип их интенсивности;
- провести экономическую оценку возделывания новых сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм посева;
- дать рекомендации сельскохозяйственному производству.
Научная новизна. Впервые в условиях южной лесостепной зоны Республике Башкортостан выявлены особенности проявления генотипа, глубины и нормы посева семян на рост и развитие, формирование урожайности яровой мягкой пшеницы. Установлены особенности формирования узла кущения растений при различной глубине посева и динамики побегообразования, определена степень сопряженности продуктивности растений и качества зерна новых сортов яровой мягкой пшеницы. Обоснована урожайность, ее структура, показатели фотосинтетической деятельности растений, выявлены наиболее экологически, пластичные сорта для местных условий, проведена экономическая эффективность их возделывания при различных нормах посева.
Теоретическая и практическая значимость. Установленные особенности и закономерности роста и развития могут использоваться в сельскохозяйственной практике для получения более высоких количественных и качественных показателей при возделывании яровой мягкой пшеницы. Исследования по изучению биолого-экологических особенностей формирования урожайности новых сортов яровой мягкой пшеницы позволят более эффективно использовать генетический потенциал сорта, повышая урожайность культуры за счет уменьшения нормы посева и увеличения кустистости.
Практические разработки внедрены в КФХ «Загитов» Кигинского района РБ и могут быть использованы в сельскохозяйственном производстве Республики Башкортостан и смежных регионах, а также в преподавании дисциплин «Земледелие», «Растениеводство» и «Селекция и семеноводство» в аграрных ВУЗах и ССУЗах.
Работа проводилась в рамках тематики гранта МСХ РФ (номер государственной регистрации 01201058939) «Экологически-адаптивная селекция яровой пшеницы и озимой ржи в условиях Республики Башкортостан».
Методология и методы исследования. Методология проводимого исследования основана на анализе научных публикаций, формулировке цели, задач и программы исследования, закладке полевых опытов, наблюдений, лабораторных исследований; статистической обработке экспериментальных данных и анализе полученных результатов. В основу диссертации были заложены общепринятые методики и ГОСТы, используемые в Государственном сортоиспытании сельскохозяйственных культур, в земледелии и растениеводстве.
Основные положения, выносимые на защиту:
- продуктивность новых сортов яровой мягкой пшеницы при различных нормах посева;
- влияние глубины посева на глубину залегания узла кущения;
- характер изменчивости физических и технологических свойств зерна в зависимости от норм посева;
- параметры среды, экологическая пластичность и стабильность новых сортов яровой мягкой пшеницы;
- экономическая оценка возделывания новых сортов яровой мягкой пшеницы при различных нормах посева.
Степень достоверности и апробация работы. Сформулированные в диссертационной работе научные положения, выводы и рекомендации производству обоснованы трехлетними экспериментальными данными полевых опытов и лабораторных анализов, соотнесены с результатами исследований других учёных, подтверждены производственной проверкой. Полученные экспериментальные данные статистически обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализов. Основные положения диссертации докладывались на Всероссийской научно-практической конференции в рамках XX юбилейной международной специализированной выставки «АгроКомплекс - 2010» (г. Уфа, 2010); на IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежная наука и АПК: Проблемы и перспективы» (г. Уфа, 2011); на международной научно-практической конференции в рамках XXII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2012» (г. Уфа, 2012 г.); на Международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (г. Саратов, 2012 г.); Всероссийской научно-практической конференции посвященной 85-летию со дня рождения Н.Р. Бахтизина (г. Уфа, 2013 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах, в т.ч. 2 в журналах, включенных в Перечень изданий ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 6 рисунков и 12 приложений. Состоит из введения, б глав, выводов и предложений производству, библиографического списка, включающего 220 источника, в том числе 17 на иностранном языке.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1 ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)
В главе представлен обзор отечественной и зарубежной научной литературы по особенностям роста и развития яровой мягкой пшеницы, влиянии норм и глубины посева на формирование урожайности и качества зерна.
Исследования проводились на опытных полях кафедры растениеводства, кормопроизводства и плодоовощеводства Учебно-научного центра (УНЦ) ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ, расположенных в южной лесостепной зоне Республики Башкортостан в 2010-2012 гг.
Метеорологические условия 2010-2012 гг. довольно полно отражали особенности климата южной лесостепи с его неустойчивым увлажнением в период вегетации и резкими колебаниями температуры воздуха. В годы исследований благоприятные условия для роста и развития яровой пшеницы складывались в 2011 году (рис. 1 и 2).
Период вегетации 2010 года характеризовался повышенной среднесуточной температурой воздуха и острым дефицитом влаги в почве. Резкое потепление и засушливая весна 2012 года негативно отразились на росте и развитии растений.
декада/месяц
"-«••норма 2010 г. ■ ' 2011г. » 2012 г.
Рисунок 1. Среднесуточная температура воздуха за апрель-сентябрь (по данным ГМС «Уфа-Дема», 2010-2012 гг.)
Почва опытного участка - чернозем выщелоченный тяжелосуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса в пахотном слое (по Тюрину) составляло 6,55%, подвижного фосфора (по Чирикову) - 84,4 мг/кг почвы, обменного калия (по Чирикову) - 119,5 мг/кг почвы, рН солевой вытяжки - 5,9.
август сентябрь
И норма Ш 2010 г. К 2011 г. И 2012
апрель май июнь июль
месяцы
Рисунок 2. Количество выпавших осадков за апрель-сентябрь (по данным ГМС «Уфа-Дема», 2010-2012 гг.)
Объектом исследований являлась яровая мягкая пшеница (ТгШсит аев^-ит Ь.), представленная 7 сортами различного происхождения: Омская 35, Омская 36 (стандарт), Омская 37, Омская 38, Боевчанка, Салават Юлаев и Памяти Зыкиной. Опытные делянки в пространстве размещались систематическим способом. Площадь учетной делянки 20 м , повторность четырехкратная.
Полевые опыты были заложены по следующей схеме:
Фактор А - сорта яровой мягкой пшеницы;
Фактор В - нормы посева:
- изреженная (2,5 млн шт./га);
- контроль (5,0 млн шт./га);
- загущенная (7,5 млн шт./га).
За контроль была взята норма посева, которая в местных условиях считалась общепринятой.
Опыты закладывались в полевом зернопаропропашном севообороте, предшественник - чистый пар. Посев проводился селекционной пневматической сеялкой ССНП-1,6. Норма посева и сорта яровой пшеницы использовались согласно тематике исследования. Уборка растений с делянок проводилась вручную с целью недопущения смешивания сортов. Обмолот снопов происходил в стационарных условиях на молотилке. После обмолота полученное зерно взвешивалось и отбиралось для дальнейших исследований.
Закладка полевого опыта проводилась в соответствии с методикой Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989) и Б.А. До-спехова (1985).
В опытах проводились: фенологические наблюдения и определение межфазных периодов по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1961); определение густоты стояния растений в течение вегетации путем подсчета количества растений с последующим переводом их на 1 м2; определение площади листовой поверхности, фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза по методике А.А. Ничипоровича и др. (1961); учет глубины залегания узла кущения по методике Н.З. Станкова (1964); структурный анализ урожая по методике М.М. Горянского (1970); определение урожайности методом сплошного обмолота; определение массы 1000 зерен по ГОСТ-10842-76, массы 1000 семян по ГОСТ-12042-80; натуры зерна по ГОСТ ИСО 7971-2-2002 (ГОСТ ИСО 7971-2-99); содержания белка согласно ГОСТ 10846-91 на инфракрасном анализаторе - Инфраскан-105; содержание и качество клейковины согласно ГОСТ 13586.1-68 на приборе ИДК-ЗМ.
Экологическая пластичность и стабильность формирования урожая зерна новых сортов яровой пшеницы рассчитывались методом S.F. Eberhart и W.F. Russe] (1996) в изложении В.А. Зыкина и др. (2011) с помощью компьютерной программы, разработанной в Сибирском НИИСХ (Белан И.А., Юсов B.C., 2011). Экономическая эффективность рассчитывалась согласно «Методическим рекомендациям по определению эффективности сельскохозяйственного производства» (1996) и на основе производственных затрат по технологическим картам. Экспериментальные данные анализировались статистическими методами на компьютере с использованием программы Microsoft Excel (Доспехов Б.А., 1985).
3 ВЛИЯНИЕ НОРМЫ И ГЛУБИНЫ ПОСЕВА СЕМЯН НА РОСТ И РАЗВИТИЕ, ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
Динамика густоты стояния растений. Густота стояния является важнейшим фактором, влияющим на урожайность. ХХсследования показали, что густота стояния растений к концу вегетации уменьшалась во всех вариантах опыта. Так, при норме посева 2,5 млн шт./га количество растений от фазы всходов до полной спелости в зависимости от сорта снижалась в среднем на 31,5%, при 5,0 млн шт./га - на 43,0%, при 7,5 млн шт./га - на 54,1% (табл. 1).
Лучшую сохранность растений к уборке при норме посева 2,5 млн шг./га обеспечили сорта Омская 37 (72,1%) и Боевчанка (71,7%), при норме посева 5,0 млн шт./га - сорта Памяти Зыкиной (56,8%), Салават Юлаев (55,9%) и Омская 36 (55,8%), при норме посева 7,5 млн шт./га - сорта Памяти Зыкиной (46,8%) и Омская 36 (46,6%).
Особенности формирования узла кущения при различной глубине посева семян. От глубины посева семян во многом зависят полевая всхожесть, своевременность и дружность зсходов, устойчивость к полеганию и общая продуктивность посевов. Исследования показали, что при посеве на глубину 2,5
см узел кущения располагался в пределах от 1,82 см (Омская 35) до 1,98 см (Салават Юлаев), при глубине 5,0 см - от 2,00 см (Памяти Зыкиной) до 2,14 см (Салават Юлаев), при глубине 7,5 см - от 2,20 (Памяти Зыкиной) до 3,40 см (Омская 36). При посеве семян на глубину 7,5 см происходит значительное снижение полевой всхожести и увеличение числа ослабленных растений (табл. 2).
Таблица 1. Влияние нормы посева на плотность посева яровой пшеницы
(УНЦ БГАУ, в среднем за 2010-2012 гг.)
Сорт Норма посева, млн шт./га Густота стояния растений, шт./м2 Сохранность растений к уборке,%
всходы кущение выход в трубку колошение полная спелость
Омская 35 2,5 228 209 196 165 160 70,2
5,0 390 309 281 218 209 53,6
7,5 686 470 421 328 315 45,9
Омская 36 2,5 237 207 205 165 161 67,9
5,0 396 318 306 229 221 55,8
7,5 680 465 447 332 317 46,6
Омская 37 2,5 233 214 209 172 168 72,1
5,0 396 317 290 223 210 53,0
7,5 687 473 426 326 313 45,6
Омская 38 2,5 234 218 184 171 165 70,5
5,0 401 316 283 222 203 50,6
7,5 676 482 427 346 312 46,2
Боевчанка 2,5 226 211 197 168 162 71,7
5,0 401 327 297 232 220 54,9
7,5 688 479 431 328 309 44,9
Салават Юлаев 2,5 243 219 209 172 159 65,4
5,0 392 319 308 226 219 55,9
7,5 695 483 441 336 319 45,9
Памяти Зыкиной 2,5 246 208 230 159 166 67,5
5,0 384 312 282 227 218 56,8
7,5 690 487 439 341 323 46,8
Динамика ассимиляционного аппарата и продуктивности фотосинтеза. По мнению A.A. Ничипоровнча (1975), на формирование листовой поверхности существенное влияние оказывают климатические условия, сорт и технологии возделывания культуры. Продуктивность яровой пшеницы в значительной степени определяется развитостью ассимиляционного аппарата, одним из составляющих которых является количество листьев, их размеры и продолжительность жизни.
Таблица 2. Влияние глубины посева на полевую всхожесть и глубину залегания узла кущения у сортов яровой _мягкой пшеницы при оптимальной норме посева (УНЦ БГАУ, в среднем за 2010-2012 гг.)_
Сорт Глубина посева, см Число взошедших семян, % Полевая всхожесть семян, % Глубина залегания узла кущения, см
нормальных ослабленных
Омская 35 2,5 75,6 11,5 87,1 1.94
5,0 87,4 2,8 90,2 2,05
7,5 36,1 52,3 88,4 3,22
Омская 36 2,5 79,5 9,8 89,3 1,82
5,0 87,9 3,1 91,0 2,13
7,5 35,8 48,7 84,5 3,40
Омская 37 2,5 79,0 10,5 89.5 1,90
5,0 88,0 2,6 90,6 2,10
7,5 35,5 49,8 85,3 3,25
Омская 38 2,5 78,1 11,8 89,9 1,90
5,0 86,5 4,0 90,5 2,12
7,5 38,0 51,2 89,2 3,22
Боевчанка 2,5 73,6 11,6 85,2 1,91
5,0 82,8 3,6 86,4 2,08
7,5 39,4 50,5 89,9 3,24
Салават Юласв 2,5 78,8 7,8 86,6 1,98
5,0 84,9 2,9 87,8 2,14
7,5 38,7 48,7 87,4 3,23
Памяти Зыкиной 2,5 86,3 3,2 89,5 1.88
5,0 89,2 2,5 91,7 2,00
7,5 41,8 ' 43,0 84,8 2,20
Флаговый лист (первый верхний лист) вкладывает до 42% сухого вещества в урожай пшеницы. Сохранение зелеными и функциональными верхних листовых пластинок, листовых влагалищ и колоса на этапе налива зерна очень важно для получения высокого урожая (Д. Шпаар, 2008).
Площадь флагового листа в среднем за 2010-2012 гг. варьировала от 18,6 до 25,8 см". Наибольшая площадь флагового и подфлагового листа отмечалась при норме посева 2,5 млн шт./га, что связано с лучшим ростом и развитием растений, достаточной площадью питания на одно растение. При загущенном посеве площадь двух верхних листьев растений значительно снижалась, что отразилось на продуктивности яровой мягкой пшеницы (табл. 3).
Таблица 3. Площадь флагового и подфлагового листа новых сортов
яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм посева _ (УНЦ БГАУ, в среднем за 2010-2012 гг.)
Сорт Норма посева. Площадь листа, см"
млн шт./га флагового подфлагового
2,5 23,2 22,1
Омская 35 5,0 21,0 19,7
7,5 18,6 17,4
2,5 24,8 24,0
Омская 36 5,0 23,0 22,5
7,5 20,0 19.6
2.5 25,0 24,4
Омская 37 5,0 22 7 21,8
7,5 20,2 19,5
2,5 24,7 23,9
Омская 38 5.0 22,4 21,6
7,5 20,8 20,3
2,5 25,1 24,3
Боевчанка 5,0 23,8 23,0
7,5 21,1 20,7
2,5 24.5 23,8
Салават Юлаев' 5,0 22,8 22,3
7,5 19,9 19,4
2,5 25.8 25,0
Памяти Зыкиной 5,0 24,9 24,3
7,5 22,3 22,0
НСРп; для фактора Л 0.11 0.14
НСРодля фактора В 0.17 0.21
В годы исследований наибольшую площадь флагового и подфлагового листа формировал сорт Памяти Зыкиной. Растения данного сорта отличались хорошо развитыми мощными сизо-зелеными листьями.
Исследования показали, что в среднем за 2010-2012 гг. площадь листовой поверхности у яровой пшеницы варьировал при норме посева 7,5 млн. шт./га от 19,0 до 23,7 тыс. м2/га, при посеве 5,0 млн. шт./га - от 30,1 до 27,3 тыс. м2/га, при норме посева 2,5 млн шт./га - от 36,5 до 35,7 тыс. м2/га.
Урожайность зерна и ее элементы структуры. Важнейшим критерием оценки хозяйственной ценности сельскохозяйственных культур является урожайность. В благоприятные годы урожайность яровой пшеницы в значительной мере растет за счет побегов кущения. А.И. Носатовским (2003) установлено, что если боковые побеги погибают, например, в условиях засухи, то их вещества утилизируются главным побегом.
Исследования показали, что у всех испытуемых сортов роль продуктивного кущения в формировании урожая была наиболее заметна при норме посева 2,5 млн шт./га (табл. 4).
Таблица 4. Структура урожая яровой мягкой пшеницы в зависимости
от норм посева (УНЦ БГАУ, в среднем 2010-2012 гг.)
Норма по- Характеристика колоса Продуктив- Масса
Сорт сева, млн число ко- количество ная кусти- 1000 зе-
шт./га лосков, шт. зерен, шт. стость рен, г
2,5 14 30 1,11 42,54
Омская 35 5,0 12 28 1,09 42,28
7,5 11 24 1,05 42,13
2,5 13 29 1,09 41,64
Омская 36 5,0 13 29 1,05 41,52
7,5 10 27 1,03 41,21
2,5 13 32 1,12 42,43
Омская 37 5,0 12 26 1,11 42,36
7,5 12 23 1,07 42,29
2,5 17 29 1,16 42,78
Омская 38 5,0 14 28 1,16 43,06
7,5 12 27 1,15 42,54
2,5 18 34 1,14 41,16
Боевчанка 5,0 16 33 1,13 41,08
7,5 15 28 1,11 41,08
Салават Юлаев 2,5 14 32 1,10 41,05
5,0 14 31 1,08 40,68
7,5 13 29 1,07 40,73
Памяти Зыкиной 2,5 23 83 1,17 43,17
5,0 19 42 1,14 42,33
7,5 16 36 1,03 41,96
Использование изреженной нормы посева обеспечивало уменьшение полегания и внутривидовую конкуренцию между растениями, увеличивало про-
дуктивную кустистость и улучшало индивидуальное развитие каждого растения, что положительно сказалось на общей продуктивности посевов.
Посев яровой пшеницы при норме 2,5 млн шт./га способствовал получению от 2,55 до 3,51 т/га зерна, превысив контроль (5,0 млн шт./га) в среднем на 16,2%. Наибольшая урожайность отмечена у сорта Памяти Зыкиной и составила 3,51 т/га, что па 82,1% больше, чем у сорта-стандарта Омская 36 (табл. 5).
Таблица 5. Влияние норм посева на урожайность яровой мягкой пшеницы _ (УНЦБГАУ в среднем за 2010-2012 гг.) _
Сорт Норма посева, млн шт./га Урожайность, т/га В среднем за 2010-2012 гг.
2010 г. 2011 г. 2012 г.
Омская 35 2,5 1,92 3,47 3,22 2,87
5,0 2,35 2,71 2,47 2,51
7,5 1,79 2,17 2,14 2,03
Омская 36 2,5 2,87 3,43 3,28 3,19
5,0 1,83 3,14 2,98 2,65
7,5 1,97 2,23 2,08 2,09
Омская 37 2,5 2,74 3,62 2,96 3,11
5,0 2,53 2,98 2,74 2,75
7,5 1,74 2,68 2,34 2,25
Омская 38 2,5 1,90 3,20 3,16 2,75
5,0 2,29 3,18 3,07 2,85
7,5 1,76 2,23 2,14 2,04
Боевчанка 2,5 2,48 2,74 2,45 2,56
5,0 2,63 3,36 2,71 2,90
7,5 1,67 2,57 2,46 2,23
Салават Юлаев 2,5 3,06 3,73 3,38 3,39
5,0 2,59 3,38 3,12 3,03
7,5 1,68 2,32 2,19 2,06
Памяти Зыкиной 2,5 3,17 3,89 3,48 3,51
5,0 2,63 2,87 2,59 2,70
7,5 2,21 2,36 2,19 2,25
НСРдч для фактора А 0,09 0,12 0,06
НСРо? для фактора В 0,15 0,21 0,18
Качественные показатели зерна. В годы исследований значительное влияние на показатели качества зерна яровой мягкой пшеницы оказали нормы посева. В среднем за 2010-2011 гг. показатель натуры зерна был в пределах от 732,7 (сорт Омская 37) до 746,4 г/л (сорт Памяти Зыкиной). Установлено, что при увеличении нормы посева натура зерна уменьшалась. Это объясняется тем, что при большей густоте стояния растений сокращается площадь питания и формируется щуплое зерно. Поэтому изреженная норма посева способствовала повышению натуры зерна (табл. 6).
Таблица б. Влияние норм посева на показатели качества зерна яровой мягкой _пшеницы (УНЦ БГАУ, в среднем за 2010-2012 гг.)_
Сорт Норма посева, млн шт./га Натура, г/л Содержание белка в зерне, % Массовая доля клейковины, % и с=С X Показатель седиментации, мл
Омская 35 2,5 744,2 13,87 34,36 92,4 27,5
5,0 743,0 13,96 34,48 91,9 27,0
7,5 742,5 14,03 34,54 92,2 27.0
Омская 36 2,5 735,7 14,63 34,52 96,2 28,5
5,0 735,0 14,76 34,60 96,5 28,5
7,5 734,8 14,80 34,65 96,7 28,0
Омская 37 2.5 733,3 14,82 36,43 88.5 29,5
5,0 733,0 14,87 36,48 88,3 30,5
7,5 732,7 14,91 36,50 87,9 30,7
Омская 38 2,5 743,1 13.64 34,42 91,7 28,1
5,0 741,0 13,80 34,56 91,02 28,7
7,5 739,0 13,95 34.61 92,3 28,4
Боевчанка 2,5 738.4 16,10 38.29 98,5 28.5
5,0 738,0 16.13 38,36 98,9 29,0
7,5 737,8 16,18 38,45 98,3 28,7
Салават Юлаев 2,5 733,8 13,51 30,26 93,5 28,0
5,0 733,0 13,56 30,30 93,4 29,0
7,5 732,9 13.60 30,34 93,0 28,5
Памяти Зыкиной 2,5 746,4 13,49 34,54 94,0 30,8
5,0 739,5 13,50 36,41 93,6 30,4
7,5 732,4 13,48 36,52 95.2 30,7
4 БОЛЕЗНИ И ВРЕДИТЕЛИ НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
В последние годы в стране значительно увеличилась численность и распространенность вредителей и болезней зерновых культур. Этому благоприятствуют внедрение почвозащитной технологии возделывания сельскохозяйственных культур, высокая насыщенность севооборота яровой пшеницей и залежи, заросшие злаковыми сорняками (Д. Шпаар, Ф. Эллмер, 2000).
Исследования показали, что более устойчивыми к шведской мухе были сорта Омская 37, Боевчанка и Памяти Зыкиной (рис. 3).
■ шведская муха 0 пшеничный трипе □ жук-кузька
Рисунок 3. Поврежденность вредителями новых сортов яровой мягкой пшеницы (УНЦ БГАУ, в среднем за 2010-2012 гг.)
Наибольшей устойчивостью к пшеничному трипсу отличился сорт Памяти Зыкиной - поврежденность составила 2,6%, что на 4,6% ниже сорта-стандарта. Незначительно уступают повреждениям жука-кузьки сорта Боев-чанка и Салават Юлаев.
Исследования показали, что наиболее восприимчивыми к бурой ржавчине были сорта Омская 36, Боевчанка и Салават Юлаев. Распространению болезни способствовала дождливая погода. Сорта Омская 37, Омская 38 и Памяти Зыкиной отличались высокой устойчивостью к данной болезни (рис. 4).
бурая ржавчина ■ пыльная головня Псепториоз
Рисунок 4. Пораженность болезнями новых сортов яровой мягкой пшеницы (УНЦ БГАУ, в среднем за 2010-2012 гг.)
Установлено, что все исследуемые сорта поражались септориозом в равной степени.
Оценка взаимодействия «генотип х среда» дает нам представление о стабильности и пластичности изучаемого генотипа.
В годы исследований индекс условий среды был различным. Так, в 2010 году он принимал отрицательное значение, что объясняется сложившимися неблагоприятными условиями внешней среды для роста и развития растений. Наиболее оптимальным считался 2011 год, при этом индекс среды при норме посева 2,5 млн шт./га был наибольшим и составил +0,38, при норме 5,0 млн шт./га - +0,32, при норме 7,5 млн шт./га - +0,23.
Коэффициент пластичности сортов показывает их реакцию на изменение условий выращивания, который был положительный во всех вариантах опыта. Это означает, что все изучаемые сорта увеличивали продуктивность при улучшении условий вегетации, т.е. были интенсивного типа. В то же время реакция изучаемых сортов была неоднозначна при изменении нормы посева. Наибольшие коэффициенты пластичности отмечались в вариантах с нормой посева 2,5 и 5,0 млн шт./га. При этом самыми интенсивными и стабильными, хорошо отзывающимися на улучшения условий среды были сорта Омская 35, Омская 36 и Омская 38. Наиболее малотребовательным, стабильным, имеющим лучшие результаты в неблагоприятных погодных условиях во всех вариантах опыта был сорт Памяти Зыкиной. При использовании изреженной нормы посева сорт Омская 38 хорошо отзывался на улучшение условий внешней среды, но был нестабильным (табл. 7-9).
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ НОРМЕ ПОСЕВА СЕМЯН
Для окончательной оценки исследуемых норм посева необходимо дать экономическую оценку, как важнейшего показателя любого агротехнического приема.
Расчет экономической эффективности показал, что с увеличением нормы посева семян возрастали производственные затраты производство 1 т продукции увеличивались, а урожайность уменьшалась, что значительно снижало рентабельность производства (табл. 10).
В среднем за 2010-2012 гг. большинство испытуемых сортов положительно отреагировали на уменьшение нормы посева прибавкой урожая и улучшением качества зерна. У сорта Памяти Зыкиной при норме посева 2,5 млн шт./га уровень рентабельности составил 98,0%, что на 46,3% больше, чем при посеве 5,0 млн шт./га и на 74,1%, чем при норме посева 7,5 млн шт./га. Аналогичная закономерность прослеживается и у сортов Салават Юлаев и Омская 36. Следовательно, производству можно рекомендовать расширить площади посева этих сортов, как наиболее эффективных.
Сорт Урожайность, т/га Коэффициент пластичности (Ы) Варианса стабильности (5~С|) Характеристика сорта
средняя за 2010-2012 гг. ГШ п. шах. абсол. знач. относ, знач. абсол. знач. относ, знач.
Омская 35 2,87 1,92 3,47 1,97 >1 0,067 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 36 3,19 2,87 3,43 0,76 <1 0,005 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 37 3,11 2,74 3,62 1,05 >1 0,077 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 38 2,75 1,90 3,2 1,69 >1 0,125 >0 хорошо отзывается на улучшение среды, не стабильный
Боевчанка 3,51 3,17 3,89 0,91 <1 0,017 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Салават Юлаев 3,39 3,06 3,73 0,86 <1 0,010 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Памяти Зыкиной 2,56 2,45 2,74 0,33 <1 0,027 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Сорт Урожайность, т/га Коэффициент пластичности (Ы) Варианса стабильности (Б^) Характеристика сорта
средняя за 2010-2012 гг. тт. тах. абсол. знач. относ, знач. абсол. знач. относ, знач.
Омская 35 2,51 2,35 2,71 0,51 <1 0,006 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 36 2,65 1,83 3,14 1,99 >1 0,095 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 37 2,75 2,53 2,98 0,65 <1 0,002 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 38 2,85 2,29 3,18 1,35 >1 0,043 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Боевчанка 2,90 2,63 3,36 1,01 =1 0,081 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Салават Юлаев 3,03 2,59 со 1,17 >1 0,003 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Памяти Зыкиной 2,70 2,59 2,87 0,32 <1 0,022 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Сорт . Урожайность, т/га Коэффициент пластичности (Ы) Варианса стабильности(Э^) Характеристика сорта
средняя за 2010-2012 гг. 1ТНП. шах. абсол. знач. относ, знач. абсол. знач. относ, знач.
Омская 35 2,03 1,79 2,17 0,74 <1 0,004 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 36 2,09 1,97 2,23 0,44 <1 0,004 <0 плохо отзывается па улучшение среды, стабильный
Омская 37 2,25 1,74 2,68 1,70 >1 0,004 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Омская 38 2,04 1,76 2,23 0,89 <1 0,001 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Боевчанка 2,23 1,67 2,57 1,74 >1 0,012 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Салават Юлаев 2,06 1,68 2,32 1,21 >1 0,001 <0 хорошо отзывается на улучшение среды, стабильный
Памяти Зыкиной 2,25 2,19 2,36 0,21 <1 0,010 <0 плохо отзывается на улучшение среды, стабильный
Таблица 10. Экономическая оценка возделывания новых сортов пшеницы при различных нормах посева __ (УНЦ БГАУ, в среднем 2010-2012 гг.)__
Сорт Норма посева, млн шт./га Урожайность, т/га Стоимость продукции с 1 га, руб. Производственные затраты на 1 га, руб. Себестоимость 1 т продукции, руб. Условный чистый доход с 1 га, руб. Уровень рентабельности, %
Омская 35 2,5 2,87 14350 8654 3015 5696 65,8
5,0 2,51 12550 8848 3525 3702 41,8
7,5 2,03 10150 9014 4441 • 1136 12,6
Омская 36 2,5 3,19 15950 8766 2748 7184 82,0
5,0 2,65 13250 8886 3353 4364 49,1
7,5 2,09 10450 9039 4325 1411 15,6
Омская 37 2,5 3,11 15550 8744 2812 6806 77,8
5,0 2,75 13750 8937 3250 4813 53,9
7,5 2,25 11250 9082 4036 2168 23,9
Омская 38 2,5 2,75 13750 8632 3139 5118 59,3
5,0 2,85 14250 8964 3145 5286 59,0
7,5 2,04 10200 9018 4421 1182 13,1
Боевчанка 2,5 2,56 12800 8770 3426 4030 46,0
5,0 2,90 14500 8978 3096 5522 61,5
7,5 2,23 11150 9082 4072 2068 22,8
Салават Юлаев 2,5 3,39 16950 8836 2606 8114 91,8
5.0 3,03 15150 9039 2983 6111 67,6
7,5 2,06 10300 9024 4380 1276 14,1
Памяти Зыкиной 2,5 3,51 17550 8864 2525 8686 98,0
5,0 2,70 13500 8900 3296 4600 51,7
7,5 2,25 11250 9082 4036 2168 23,9
1. На наступление и продолжительность фенологических фаз в годы проведения исследований оказали влияние погодные условия и сортовые особенности растений. В период прорастания семян и кущения уменьшение содержания влаги в почве и теплая погода ускоряли развитие растений, а в период летней вегетации сокращает продолжительность межфазных периодов.
2. С увеличением нормы посева семян сохранность растений к моменту уборки существенно снижалась: при 2,5 млн шт./га количество погибших растений составило 31,5%, при 5,0 млн шт./га - 43%, при посеве 7,5 млн шт./га - 54%. При норме посева семян 2,5 млн шт./га кущение шло активнее, при этом формировалось больше узловых побегов вследствие увеличения площади питания растений при меньшей густоте посева.
3. С увеличением глубины посева семян на каждые 2,5 см узел кущения закладывался глубже. Доказано, что оптимальная глубина посева новых сортов яровой мягкой пшеницы составляет 5 см. При отсутствии достаточного количества влаги в почве при посеве рекомендуется высевать сорта Сала-ват Юлаев и Памяти Зыкиной на глубину 7,5 см, так как они лучше отзываются на увеличение глубины посева семян.
4. Площадь флагового листа в среднем за 2010-2012 гг. варьировала от 18,6 до 25,8 см". Наибольшая площадь флагового и подфлагового листа отмечалась при норме посева 2,5 млн шт./га, что связано с лучшим ростом и развитием растений, вследствие, достаточной обеспеченностью площади питания на одно растение. Наибольшую площадь флагового и подфлагового листа отмечалась у сорта Памяти Зыкиной.
5. Наибольшей устойчивостью к повреждениям шведской мухи были сорта Омская 37, Боевчанка и Памяти Зыкиной, пшеничного трипса - сорт Памяти Зыкиной, жука-кузьки - сорта Памяти Зыкиной, Омская 35, Омская 37. Наименьшей восприимчивостью к бурой ржавчине отличались сорта Омская 37, Омская 38 и Памяти Зыкиной, к пыльной головне - Омская 36. Сеп-ториозом в одинаковой степени поражались все сорта яровой мягкой пшеницы.
6. Посев яровой пшеницы с нормой 2,5 млн шт./га обеспечил получение с одного гектара от 2,55 до 3,51 т зерна, превысив контроль (5,0 млн шт./га) в среднем на 16,2%. Наибольшая урожайность отмечена у сорта Памяти Зыкиной, которая составила 3,51 т/га, что на 82,1% больше, чем у сорта-стандарта Омская 36.
7. Качество зерна яровой мягкой пшеницы во многом зависела от норм посева. При увеличении нормы посева отмечалось уменьшение натуры зерна. Величина натуры зерна колебалась в пределах от 732,7 (сорт Омская 37) до 746,4 г/л (сорт Памяти Зыкиной). При норме посева 2,5 млн шт./га содержание белка в зерне составило 14,59%, что на 0,48% меньше контроля, при
норме посева 7,5 млн шт./га - 14,70%, превысив контроль на 0,27%. Наибольшее содержание белка в зерне было у сортов Боевчанка (16,18%) и Омская 37 (14,91%) при загущенной норме посева.
8. Высокие коэффициенты пластичности отмечались в вариантах с нормой посева 2,5 и 5,0 млн шт./га. Наиболее интенсивными и стабильными по урожайности являются сорта Омская 35, Омская 36 и Омская 38. Относительно малотребовательным, стабильным, имеющим лучшие результаты в неблагоприятных погодных условиях во всех вариантах опыта был сорт Памяти Зыкиной.
9. Экономически эффективно использование норм посева 2,5 и 5,0 млн шт./га. При увеличении нормы посева до 7,5 млн шт./га возрастали затраты на производство 1т продукции и снижалась урожайность, что снижало рентабельность производства. Изреженная норма посева обеспечила получение наибольшего условного чистого дохода с одного гектара у сортов Памяти Зыкиной (8686 руб.) и Салават Юлаев (8114 руб.) при рентабельности 98,0 и 91,8%.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ
В условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан при дефиците влаги наряду с сортами Омская 35, Омская 36, Боевчанка и Салават Юлаев, допущенных к использованию в производстве, целесообразно использовать сорта Памяти Зыкиной, Омская 37 и Омская 38 при норме посева 2,5 млн всхожих семян на 1 га на глубину 5,0 см.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Сатарова, P.M. Биологические особенности кущения новых сортов яровой мягкой пшеницы / Р. М. Сатарова, В. А. Зыкин // Научное обеспечение инновационного развития АПК : материалы Всерос. науч.-практ. конф. в рамках XX Юбилейной специализированной выставки «Агрокомплекс-2010» (2-4 марта 2010 г.). - Уфа : Башкирский ГАУ, 2010. - Ч. 1. - С. 58-60.
2. Сатарова, Р. М. Происхождение и характеристика нового сорта яровой мягкой пшеницы Салават Юлаев / Р. М. Сатарова // Молодежная наука и АПК : проблемы и перспективы : материалы IV Всерос. науч. - практ. конф. молодых ученых (16-17 ноября 2011г.). - Уфа, 2011. - С. 15-16.
3. Сатарова, Р. М. Влияние различных норм посева на формирование густоты стояния растений и урожайность яровой мягкой пшеницы / Р. М. Сатарова // Инновационному развитию АПК - научное обеспечение : материалы
международной науч.-практ. конференции в рамках XXII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2012» (13-15 марта 2012 г.) / МСХ РФ, МСХ РБ, Башкирский ГАУ, Башкирская выставочная компания. -Уфа : Башкирский ГАУ, 2012. - Ч. 1. - С. 158-160.
4. Сатарова, P.M. Качество новых сортов яровой мягкой пшеницы / P.M. Сатарова // ВАВИЛОВСКНЕ ЧТЕНИЯ - 2012 : Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика II.И. Вавилова (26-28 ноября 2012 г.). - Саратов: Изд-во КУБИК.-С.144-145.
5. Сатарова, P.M. Селекция яровой мягкой пшеницы в южной лесостепи Республики Башкортостан / P.M. Сатарова // Энергосберегающие технологии производства продукции растениеводства : материалы Всероссийской научно-практической конференции посвященной 85-летию со дня рождения Н.Р. Бахтизина (7-9 февраля 2013 г.). - Уфа : Башкирский ГАУ, 2013. -С.148-149.
6. Сатарова, P.M. Влияние норм посева на формирование густоты стояния растений и урожайность яровой мягкой пшеницы / P.M. Сатарова // Вестник Саратовского ГАУ им. Н.И. Вавилова. - 2013. - №5. - С.15-17.
7. Сатарова, P.M. Влияние норм посева на формирование густоты стояния растений и урожайность новых сортов яровой мягкой пшеницы / P.M. Сатарова // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. - 2013. - №2. - С.14-15.
Подписано в печать 08.05.2013. Формат бумаги 60*841.'i6. Усл. печ. л. 1,40 Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать трафаретная. Заказ 224. Тираж 150 экз.
Типография ФГБОУ ВПО Башкирский ГАУ 450001, г. Уфа, ул. 50-летия Октября, 34.
Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Сатарова, Резеда Муратовна, Уфа
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный аграрный университет»
на правах рукописи
04:201359312 САТАРОВА Резеда Муратовна
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПНОЙ ЗОНЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
06.01.01 - общее земледелие, растениеводство
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Научный руководитель:
доктор с.-х. наук, профессор, академик РАСХН Зыкин Владимир Александрович
Уфа - 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........................................................................................4
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)
1.1 История изучения и урожайность яровой пшеницы..........................................8
1.2 Ботанико-морфологические и биологические особенности...........................14
1.3 Основные болезни и вредители яровой пшеницы, распространенные
в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан.....................................24
1.4 Состояние изученности проблемы формирования урожайности
новых сортов яровой мягкой пшеницы...................................................................26
ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ, ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Почвенно-климатические особенности южной лесостепи
Республики Башкортостан........................................................................................36
2.2 Агрометеорологические условия в годы проведения исследований.............38
2.3 Исходный материал, методика и агротехника проведения опытов................41
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ НОРМЫ И ГЛУБИНЫ ПОСЕВА СЕМЯН НА РОСТ
И РАЗВИТИЕ, ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ
3.1 Фенологические наблюдения.............................................................................51
3.2 Динамика густоты стояния растений.................................................................57
3.3 Особенности формирования узла кущения при различной
глубине посева семян................................................................................................60
3.4 Динамика ассимиляционного аппарата и продуктивности фотосинтеза.......65
3.5 Урожайность зерна и ее элементы структуры..................................................72
3.6 Качество зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости
от нормы посева семян.............................................................................................78
ГЛАВА 4. БОЛЕЗНИ И ВРЕДИТЕЛИ НОВЫХ СОРТОВ
ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ................................................................................83
ГЛАВА 5. ПАРАМЕТРЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛАСТИЧНОСТИ НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
НОРМЕ ПОСЕВА СЕМЯН..........................................................................................87
ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НОВЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ
НОРМЕ ПОСЕВА СЕМЯН..........................................................................................95
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ..........................................................................99
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК........................................................................100
ПРИЛОЖЕНИЕ...........................................................................................................120
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Яровая пшеница - важнейшая стратегическая культура, обеспечивающая продовольственную безопасность страны. Она является наиболее ценной и распространённой среди других зерновых культур не только в Республике Башкортостан и России, но и в целом мире. В этой связи особое значение приобретает поиск резервов повышения её урожайности и качества получаемого зерна.
Максимальное использование адаптивного потенциала сортов - важная задача современного растениеводства, решением которой определяется знание биологических особенностей, проявляемых культурой в определенных экологических условиях. Высокие и устойчивые урожаи яровой пшеницы можно получить при использовании сортов, приспособленных к возделыванию в местных условиях. Отечественными и зарубежными учеными установлено, что 50% прироста урожая зерновых культур достигается за счет внедрения правильно подобранного сорта, а остальные 50% за счет совершенствования технологии его возделывания (Г.В. Гуляев, 1992; A.A. Жученко, 1999).
В настоящее время создано много новых сортов с высоким потенциалом продуктивности, технология возделывания которых еще не адаптирована к местным агроклиматическим и почвенным условиям, к тому же изменяющимся под воздействием глобального потепления климата (А.Ю. Рузанов, 2010).
Степень разработанности. Необходимость изучения данного вопроса связана с тем, что потенциальные возможности сортов и эффективность их возделывания в полной мере могут реализоваться при установлении оптимальной густоты стояния растений, которая в основном определяется нормой посева, обеспечивающей не только высокую урожайность, но и максимальное использование биологического и генетического потенциала растений. Проведенные ранние исследования В.К. Гирфановым (1960), П.Ф. Агаповым (1964), В.М. Макаровой (1972), М.К. Каюмовым (1980), Е.А. Игнатьевой (2003), C.B. Некрасовым (2004) и др. были выполнены в других природно-климатических условиях с использовани-
ем иных генотипов и норм посева культуры. В этой связи диссертационная работа направлена на решение актуальной проблемы, вносящей существенный вклад в развитие экономики страны.
Цель и задачи исследования. Цель исследования заключалась в изучении особенностей формирования урожайности и качества зерна новых сортов яровой мягкой пшеницы при использовании различных норм и глубины высева семян и влияния их на продуктивность растений в условиях южной лесостепной зоны Республики Башкортостан.
Для достижения поставленной цели ставились следующие задачи:
- изучить рост и развитие, продуктивность новых сортов яровой мягкой пшеницы при использовании различных норм посева семян;
- изучить особенности формирования узла кущения у новых сортов яровой мягкой пшеницы при различной глубине посева семян;
- определить устойчивость новых сортов яровой мягкой пшеницы к вредителям и болезням;
- установить влияние норм посева на физические и хлебопекарные качества
зерна;
- подобрать наиболее экологически пластичные сорта яровой мягкой пшеницы и определить тип их интенсивности;
- провести экономическую оценку возделывания новых сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм посева;
- дать рекомендации сельскохозяйственному производству.
Научная новизна. Впервые в условиях южной лесостепной зоны Республике Башкортостан выявлены особенности проявления генотипа, глубины и нормы посева семян на рост и развитие, формирование урожайности яровой мягкой пшеницы. Установлены особенности формирования узла кущения растений при различной глубине посева и динамики побегообразования, определена степень сопряженности продуктивности растений и качества зерна новых сортов яровой мягкой пшеницы. Обоснована урожайность, ее структура, показатели фотосинтетической деятельности растений, выявлены наиболее экологически пластичные
сорта для местных условий, проведена экономическая эффективность их возделывания при различных нормах посева.
Теоретическая и практическая значимость. Установленные особенности и закономерности роста и развития могут использоваться в сельскохозяйственной практике для получения более высоких количественных и качественных показателей при возделывании яровой мягкой пшеницы. Исследования по изучению биолого-экологических особенностей формирования урожайности новых сортов яровой мягкой пшеницы позволят более эффективно использовать генетический потенциал сорта, повышая урожайность культуры за счет уменьшения нормы посева и увеличения кустистости.
Практические разработки внедрены в КФХ «Загитов» Кигинского района РБ и могут быть использованы в сельскохозяйственном производстве Республики Башкортостан и смежных регионах, а также в преподавании дисциплин «Земледелие», «Растениеводство» и «Селекция и семеноводство» в аграрных ВУЗах и ССУЗах.
Работа проводилась в рамках тематики гранта МСХ РФ (номер государственной регистрации 01201058939) «Экологически-адаптивная селекция яровой пшеницы и озимой ржи в условиях Республики Башкортостан».
Методология и методы исследования. Методология проводимого исследования основана на анализе научных публикаций, формулировке цели, задач и программы исследования, закладке полевых опытов, наблюдений, лабораторных исследований; статистической обработке экспериментальных данных и анализе полученных результатов. В основу диссертации были заложены общепринятые методики и ГОСТы, используемые в Государственном сортоиспытании сельскохозяйственных культур, в земледелии и растениеводстве.
Основные положения, выносимые на защиту:
- продуктивность новых сортов яровой мягкой пшеницы при различных нормах посева;
- влияние глубины посева на глубину залегания узла кущения;
- характер изменчивости физических и технологических свойств зерна в зависимости от норм посева;
- параметры среды, экологическая пластичность и стабильность новых сортов яровой мягкой пшеницы;
- экономическая оценка возделывания новых сортов яровой мягкой пшеницы при различных нормах посева.
Степень достоверности и апробация работы. Сформулированные в диссертационной работе научные положения, выводы и рекомендации производству обоснованы трехлетними экспериментальными данными полевых опытов и лабораторных анализов, соотнесены с результатами исследований других учёных, подтверждены производственной проверкой. Полученные экспериментальные данные статистически обработаны методом дисперсионного и корреляционного анализов. Основные положения диссертации докладывались на Всероссийской научно-практической конференции в рамках XX юбилейной международной специализированной выставки «АгроКомплекс - 2010» (г. Уфа, 2010); на IV Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодежная наука и АПК: Проблемы и перспективы» (г. Уфа, 2011); на международной научно-практической конференции в рамках XXII Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2012» (г. Уфа, 2012 г.); на Международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова (г. Саратов, 2012 г.); Всероссийской научно-практической конференции посвященной 85-летию со дня рождения Н.Р. Бахтизина (г. Уфа, 2013 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных работах, в т.ч. 2 в журналах, включенных в Перечень изданий ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 133 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 6 рисунков и 12 приложений. Состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, библиографического списка, включающего 220 источника, в том числе 17 на иностранном языке.
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ЯРОВОЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (обзор литературы)
1.1 История изучения и урожайность яровой пшеницы
Земледелие было известно еще древним жителям, они отбирали и сеяли лучшие для данной местности формы пшеницы, ржи и других культур, поэтому селекцию можно считать одной из древнейших наук (С.Д. Гребенников, 1949).
Основные биологические закономерности, лежащие в основе селекции -наследственность и изменчивость настолько выражены в природе, что человек еще в раннюю пору своего развития смог обнаружить и использовать их в практических целях. Селекция древних времен отличалась от современной, которая наряду с традиционными методами включает генную инженерию, создание мутантов и ряд других приемов, но основой остается все же гибридизация (А.П. Бердышев, 1984).
Пшеница - важнейшая продовольственная культура, посевные площади которой в мире составляют ежегодно около 200-220 млн гектаров, а валовые сборы зерна превышают 600 млн тонн. Согласно археологическим раскопкам она уже более 8 тыс. лет назад служила источником пищи людей в Малой Азии. Совершенствование пшеницы в течение тысячелетий в большой мере определялось деятельностью человека, хотя осознанное ее улучшение началось сравнительно недавно, всего полтора столетия назад (Я. Лелли, 1980; A.M. Медведев; Л.М. Медведева, 2007).
Культура пшеницы была известна в странах Передней Азии (Турция, Ирак, Сирия, Иран) и Туркмении за 7-6 тыс. лет до н. э., в Греции, Болгарии — за 6-5 тыс. лет до н. э., Египте — более чем за 4 тыс. лет до н. э. В этих странах сначала возделывали плёнчатые виды полбы, а местами более древнюю однозернянку. В Китае пшеницу стали культивировать около 3 тыс. лет до н. э., на территории Венгрии, Чехословакии, Румынии, Молдавии — около 3-2 тыс. лет до н. э. В За-
кавказье пшеница была известна около 5-4 тыс. лет до н. э., на Северном Кавказе
- около 1-0,5 тыс. лет до н. э., в Белоруссии, Латвии и Литве — с 4-5 вв. н. э., в Предуралье (район Перми) — в 9 в. (Д.Д. Брежнева, 1976).
Из мирового производства зерна на долю пшеницы приходится около 27% . Зерно питательно, калорийно, содержит много белка (от 10-12 до 20-25% у селекционных сортов, до 25-30% у дикорастущих видов), углеводов (60-64%), а также жир (2%), витамины, ферменты, минеральные вещества и др. Его легко хранить, транспортировать, перерабатывать в муку, крупу и др. продукты. Зерно, отруби и др. отходы помола — ценный концентрированный корм, сырьё для комбикормовой промышленности. Солому используют в качестве грубого корма и на подстилку, а также для производства бумаги, картона, упаковочного материала, плетения корзин, шляп и т.п. Зелёную массу пшеницы скармливают скоту. Пшеница
— одна из самых древних и важнейших злаковых культур, возделываемых человеком. Это важная продовольственная культура для большинства населения земного шара. Ценность зерна пшеницы заключается в том, что оно богато клейковиной, имеющей большое значение для выпечки хлеба, изготовления макарон, манной крупы и других хлебных изделий (P.M. Бляхерова, 1973).
За счет внедрения новых сортов можно значительно повысить урожайность культуры и улучшить качество зерна. При наличии соответствующих природных и производственных условий сорт должен обеспечивать получение высоких и устойчивых урожаев и качественной продукции (С.Т. Богомягков, 1975).
Селекция растений - приспособление наследственности к нуждам человека. Селекция растений - процесс длительный, во многом неопределенный, зависящий от ряда экологических факторов (С. Бороевич,1984).
Селекция, как наука, опирающаяся также на законы эволюции, носит строго зональный характер, так как сорт способен максимально реализовать свой потенциал продуктивности в определённой экологической нише, характеризующейся ограниченными почвенно-климатическими ресурсами, и при соответствующей интенсификации технологии возделывания сорта (Р. А. Цильке, 2005).
Высокие и устойчивые урожаи яровой пшеницы в хорошем качестве продукции можно получить только при использовании сортов, приспособленных к возделыванию в местных условиях (A.M. Медведев, A.A. Михайлов, 2000; Е.П. Кондратенко, Ю.А. Коршиков, 2004).
В мире за счет использования нового сорта обеспечивается 30 — 40% прироста урожая, а в нашей стране - до 50-70%. (A.A. Жученко, 1996; 1999; В.И. Макаров, Н.В. Ермоленко, 2000). Это объясняется тем, что в России урожайность и качество зерна лимитируются в основном дефицитом тепла и влаги (A.A. Жученко, 1999; Ф.М. Стрижова, 2003; Е.П. Кондратенко, Л.Г. Пинчук, 2007). Доля его вклада в урожайность составляет 15-20%). Одним из основных резервов роста урожайности яровой пшеницы, как и других полевых культур, является наиболее полная реализация потенциала продуктивности районированных сортов (О.И. Гамзикова, 1988).
Истоки зарождения науки о корневом питании растений прослеживаются в многовековом опыте возделывания сельскохозяйственных растений, практической деятельности людей. Уже начиная с середины XVI в. и до нашей эры ученые занимались изучением вопроса о корневом питании растений (В.В. Сапожников, 1895; Н.И. Мусенко, А.И. Тернавский, 1989; В.В. Лепешкин, 1912).
Важным приемом повышения урожайности при возделывании яровой пшеницы является оптимизация площади питания и плотности стеблестоя, которые создаются за счет изменения нормы посева или способа посева. Высокие нормы посева ведут к формированию очень плотных стеблестоев. В регионах с достаточным и равномерным водоснабжением и сортовых типов, которые формируют свою урожайность за счет высокого стеблестоя - это важная предпосылка для высоких урожаев. В регионах с частыми засухами нужна низкая плотность. При плохом качестве предпосевной обработки почвы, при запаздывании со сроком посева, когда полевая всхожесть уменьшается, когда вследствие засухи фаза кущения укорочена, образуется меньше стеблей и уступов на колосовом стержне,
необходимо выбирать более высокие нормы посева. При выборе нормы посева необходимо учитывать и качество семенного материала (В.В. Церлинг, 1993).
Выявлению оптимальных норм посева пшеницы большое внимание уделялось еще в работах первых русских ученых-агрономов (И.А. Стебут, 1870; А.Т. Болотов, 1952). В 20-30 гг. XX века этому вопросу уделяли много внима
- Сатарова, Резеда Муратовна
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Уфа, 2013
- ВАК 06.01.01
- Хлебопекарные качества и урожайность зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от срока, нормы посева семян и агроэкологических условий Республики Башкортостан
- Формирование урожайности и разнокачественности зерна яровой мягкой пшеницы в зависимости от сроков посева в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан
- Селекция яровой мягкой пшеницы на продуктивность и качество зерна в Северном Казахстане
- Влияние сорта и вида на урожайность и качество зерна яровой пшеницы на серых лесных почвах юго-востока Волго-Вятского региона
- Особенности формирования хлебопекарных качеств зерна яровой мягкой пшеницы в Зауральской степи Республики Башкортостан