Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность интенсивных сортов озимойпшеницы в зависимости от условий выращивания в степной зоне КБР

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность интенсивных сортов озимойпшеницы в зависимости от условий выращивания в степной зоне КБР"

РГВ од

2 5 ДЕК т

На правах рукописи

ХУШТОВ ИЗМУДИН ХАМИШЕВИЧ

Продуктивность интенсивных сортов озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания в степной зоне КБР

Специальность 06.01.09- Растениеводство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Нальчик - 2000 г.

Работа выполнена в кооперативном предприятии "Терек" Терского района Кабардино-Балкарской Республики в 19971999гг.

Научный руководитель: доктор с.х.наук, профессор

Жеруков Борис Хажмуратович.

Официальные оппоненты: доктор с.х.наук, профессор

Защита диссертации состоится <i?f» декабря 2000 года в 14-00 часов на заседании диссертационного Совета К-120.86.02 в Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии, ул.Тарчокова, 1а, Зэтаж, ауд.308.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии

Адрес: 360004, г.Нальчик, ул.Толстого, 185, диссертационный Совет КБГСХА

Автореферат разослан ноября 2000г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук,

Князев Борис Музакирович;

кандидат с.х.наук

Тарчоков Хасан Шамсадинович.

Ведущее предприятие - Министерство сельского хозяй-

ства и продовольствия КБР

доцент

Цепкова H.JI.

3V- — bte Г)

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Производство зерна озимой пшеницы в условиях КБР по годам не стабильно и в большей степени оно зависит от недостаточной изученности и внедрения в производство новых интенсивных сортов, приспособленных к основной житнице хлебного поля степной зоны.

Поэтому изучение технологии выращивания новых сортов озимой пшеницы является одной из актуальных задач, положительное решение которой будет способствовать росту валовых сборов зерна, улучшению снабжения населения продуктами питания, а перерабатывающую промышленность сырьем.

В представленной работе характеризуются основные хозяйственно-биологические показатели новых интенсивных сортов озимой пшеницы, выращенные в условиях степной зоны КБР.

Цели и задачи исследований. Основная цель заключалась в разработке некоторых элементов технологии выращивания новых интенсивных сортов озимой пшеницы и выявить пластичные с биологической и экономической точек зрения сорта в степной зоне КБР.

Для решения этих вопросов, нами были поставлены следующие задачи: 1. Установить сроки прохождения основных фаз роста и развития растений, продолжительности межфазных периодов озимой пшеницы;

2. Обосновать влияние внешней среды на фотосинтетическую деятельность, формирование площади листьев, чистой продуктивности фотосинтеза различных сортов озимой пшеницы;

3. Определить формирование элементов структуры урожая, урожайность новых сортов озимой пшеницы качества зерна.

4. Дать оценку энергетической эффективности производства зерна озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания.

5. Разработать и внедрить в производство рекомендации по выращиванию интенсивных сортов озимой пшеницы.

Объектом исследования являлись 7 новых интенсивных сортов озимой пшеницы, заложенных в опытах на богарных и орошаемых землях.

Научная новизна исследований. Впервые в условиях степной зоны КБР экспериментально изучено влияние внешней среды на

рост, развитие, продуктивность и качество зерна новых интенсивных сортов озимой пшеницы.

Практическая ценность заключается в том: что разработанная технология позволяет более полно использовать биологические особенности новых сортов озимой пшеницы в степной зоне КБР, способствующая повышению урожайности в богарных условиях до 40 и при поливе свыше 50ц/га.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-практической конференции КБГСХЛ в 1998 году, на заседаниях ученого Совета КБНИИСХ в 1998-1999гг., на заседании кафедры растениеводства и селекции КБГСХА в 1999-2000гг., а также на зональных и районных совещаниях агрономов КБР в 1998-2000гг.

Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы, в которых изложены основные положения диссертации.

Объем и структура диссертации. Содержание включает введение, 4 главы, выводы и предложения производству. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, включает 4 рисунка, 25 таблиц в тексте и 10 в приложении. Список использованной литературы включает 98 работ, в том числе 13 иностранных авторов.

Условия и методика проведения опытов

Экспериментальная часть исследований выполнялась в 19961999гг. на опытном поле КП "Терек" Терского района, расположенного в степной зоне КБР.

Почва опытного участка представлена предкавказским обыкновенным черноземом. Механический состав - тяжелосуглинистый. Содержание в ней гумуса составляет 2,4-2,8%, легкогидро-лизуемого азота 4,4-7,5 мг, подвижного фосфора 5-12 мг и обменного калия 5-19 мг на 100г почвы (по Масловой).

Степная зона КБР характеризуется недостаточной увлажненностью. Годовое количество осадков колеблется 385-435 мм, а в период вегетации 280-315 мм (зона недостаточного и неустойчивого увлажнения).

По тепловому режиму климат зоны относится к умеренно-континентальному, среднегодовая температура 9,6-9,8°С. Осень сравнительно сухая, теплая и продолжительная. Сумма эффективных температур за период активной вегетации 3200-3 600°С. Наиболее благоприятными для озимой пшеницы погодные условия сложились в 1996-1997гг.

В осенне-весенний период температура воздуха была намного выше средних многолетних показателей, а интенсивные осадки, выпавшие в осенний, весенне-летний период в количестве 164% от многолетних данных пополнили запасы продуктивной влаги в почве, что в итоге способствовало получению самого высокого урожая за три года исследований. Технология выращивания озимой пшеницы на опытных участках соответствовала рекомендациям, принятым для производственных условий степной зоны КБР.

Учетная площадь делянок 50м2, повторность 4-х кратная. Делянки располагались методом рендоминизированных блоков.

Предшественниками за годы исследований были на богаре горох и при поливе люцерна. Влагозарядковый полив проводили с поливной нормой 1200 мЗ/га, а вегетационные поливы в фазы выхода растений в трубку и колошения по 500 м3/га. Рано весной в виде подкормки внесли аммиачную селитру 30 кг/га д.в.

Опыты по изучению отзывчивости новых сортов на разные фоьы проводили по следующей схеме: семь сортов озимой пшеницы на богаре по гороху и на поливе по люцерне.

В процессе исследований проводили фенологические наблюдения по фазам роста и развития, учет густоты стояния растений проводили на постоянных площадках. Оценки устойчивости растений к полеганию давали по 5-ти балльной шкале. Поражаемость растений болезнями определяли: по шкале Прескотт и Сааре -мучнистую росу, а по шкале Кобба интенсивность поражения ржавчиной.

При анализе основного образца на структуру урожая определяли: количество продуктивных стеблей, высоту растений, длину колоса, число колосков в колосе, количество зерен в колосе, массу зерен с одного колоса. Химический состав зерна проводили в лаборатории Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко. Наблюдения и учеты проводились согласно методике госкомиссии по испытанию и охране селекционных достижений (1995). По каждо-

му сорту и вариантам опыта определяли качество зерна. Натуру зерна - на литровой пурке, стекловидность - с помощью диафоно-скопа. Содержание белка в зерне - по Кьельдалю.

Площадь листьев вычисляли методом высечек; фотосинтетический потенциал, продуктивность листовой поверхности и чистую продуктивность фотосинтеза - по A.A. Ничипоровичу (1961).

Учет урожая - поделяночный. Урожайные данные проводили к 14% стандартной влажности и обрабатывались методом дисперсионного анализа по Е.А.Доспехову (1985, а энергетическая оценка выращивания озимой пшеницы дана по Г.С.Посыпанову, В.Е.Долгодворову, (1995).

Результаты исследований

Особенности прохождения основных фаз роста и развития растений озимой пшеницы в разных условиях внешней среды

Результаты исследований показывают, что урожай озимой пшеницы, как и другого культурного растения, формируется в процессе познания индивидуального роста и развития растений в их тесном взаимодействии с изменяющимися условиями внешней среды. Изучение биологических особенностей новых сортов в разных условиях дает возможность полнее оценить свойства отдельных сортов, выявить их требования к местным условиям, а лучшие из них рекомендовать для внедрения в производство.

Наши наблюдения и изучение новых сортов озимой пшеницы в разных условиях выращивания дали возможность охарактеризовать продолжительность отдельных фаз роста и развития растений.

При посеве озимой пшеницы в оптимальные сроки, наличии влаги в почве и положительном температурном режиме, всходы появились через 9-15 дней после посева, в зависимости от фона выращивания (табл.1).

Так как, в 1998-1999 сельскохозяйственном году осень была с повышенной температурой, вследствие чего верхний слой почвы оказался сухим и всходы озимой пшеницы, размещенной на богаре, появились на 3-4 дня позже, чем в предыдущие два года посева.

Таблица 1

Характеристика роста и развития растений озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания

Межфазные периоды развития растений от: Продолжительность дней по сортам

годы Юна Крошка Княжна

богар при поливе богар при поливе богар при поливе

Посева до всхода 1997 12 10 12 10 12 10

1998 11 9 11 9 11 9

1999 15 10 15 10 15 10

Всходов до кущения 1997 16 20 17 21 20 24

1998 15 17 16 18 18 21

1999 14 14 15 17 19 20

Кущения до выхода в трубку 1997 24 26 25 27 27 30

1998 22 27 24 27 27 31

1999 22 26 22 26 26 30

Выход в трубку до колошения 1997 20 22 20 22 22 24

1998 23 24 23 24 25 26

1999 17 24 17 24 20 26

Колошения до полной спелости 1997 38 41 39 42 42 45

1998 39 42 40 43 44 46

1999 39 42 39 43 42 46

Продолжительность вегетационного периода (в днях) 19961997 257 262 258 264 260 268

19971998 260 268 262 269 273 279

19981999 242 262 242 263 252 272

Начиная с фазы кущения, заметно проявилась реакция сортов на степень температуры и влажности почвы и в этих условиях в разные годы сорт Юна начал кущение на богаре раньше на 1-5 дней по сравнению с сортами Крошка и Княжна, а при поливе разница достигла в соответственно от 1-3 до 4-6 дней. На прохождение фазы от кущения до выхода в трубку в большей степени в обоих опытах реагирует сорт Княжна, по сравнению с сортами Юна и Крошка в сторону увеличения этого периода до 3-5 дней.

В фазу колошения раньше вступили сорта Юна и Крошка, когда температура воздуха достигала в разные годы 14,2-18,4°С, а сорт Княжна на 2-3 дня позже.

Полная спелость от фазы колошения в разные годы наступила через 38-44 дня на богаре и через 41-46 дней при поливе. Различие между сортами наблюдается в их биологических особенностях и пониженным температурным режимом на орошаемых землях.

В целом, вегетационный период от всходов до полной спелости в среднем за 3 года у скороспелых и среднеранних сортов на богаре достиг 253-254 дней, а у среднеспелых, таких как Княжна, он составил 261 день или на 8-7 дней длиннее, а при поливе период также увеличивается на 9-8 дней по сорту Княжна в сравнении с указанными сортами и составил 273 дня.

Анализ фенологических наблюдений показывает, что различные сорта озимой пшеницы характеризуются неодинаковой продолжительностью отдельных фаз роста и развития, а также всего вегетационного периода. Главными факторами, влияющими на длину вегетационного периода исследуемых сортов в условиях богары и полива являются температура и влажность почвы при поливе. По длине вегетационного периода все изучаемые сорта можно разделить на следующие группы по срокам созревания: скороспелые - Юна, среднеранние - Крошка, Вадимовка и среднеспелые Княжна, Ника Кубани, Купава и Половчанка.

Скороспелые сорта озимой пшеницы имеют большое практическое значение, т.к. они созревают раньше и после их уборки возможно еще получить второй урожай рапса или кукурузы на зеленый корм и силос.

На величину листовой поверхности большое влияние оказывают условия выращивания озимой пшеницы. Размер и динамика роста листовой поверхности, а также и формирование в целом фотосинтетического аппарата находятся под воздействием многочисленных агротехнических, климатических и биологических факторов (табл.2).

Как показывают наши исследования, пшеница, выращенная на поливе, развивает большую листовую поверхность, чем на богаре. Динамика накопления питательных веществ в растениях пшеницы характеризуется более крутым подъемом до молочной

спелости, а затем более плавным спадом, вплоть до фазы восковой спелости.

Таблица 2

Суммарная площадь фотосинтезирующих листьев озимой пшеницы (тыс. м2 на га) в различные фазы развития растений (среднее за 1997-1999г.г., сорт Крошка)

Фазы развития На поливе На богаре

После возобновления весенней вегетации 24,4 20,7

Трубкование 33,2 30,8

Колошение 49,7 44,6

Молочная спелость 37,5 34,0

Восковая спелость 11,2 9,4

На богаре накопление сухого вещества у растений происходит более плавным ростом, который продолжается до молочной спелости. После этой фазы отмечено интенсивное накопление органических веществ до середины восковой спелости. Этот процесс можно объяснить тем, что в условиях богары листья и стебли пшеницы усыхают к началу восковой спелости, тогда как при поливе еще остаются зелеными стебли и частично листья, т.е. растения на более продолжительное время сохраняют способность к накоплению органических веществ. Поэтому меньшая листовая поверхность растений озимой пшеницы при поливе частично возмещается большей продолжительностью жизни листа. Это имеет решающее значение для налива зерна в этих условиях.

С увеличением площади листьев у растений вегетирующих на поливе возрастает и фотосинтетический потенциал посева (табл.3).

Так, если при поливе ФП посевов в фазе колошения составил 380 м2/га-сутки, то на богаре этот показатель равен 362,2 м2/га'Сутки.

В различных условиях наблюдается существенная разница между темпами нарастания листовой поверхности и скоростью снижения продуктивности ее работы. Фотосинтетический потенциал и продуктивность работы листьев на богаре интенсивно увеличиваются до фазы колошения, затем уменьшаются до твердой

спелости, при поливе же, наоборот, увеличиваются к фазам восковой спелости: а к твердой спелости уменьшается.

Таблица 3

Показатели фотосинтетической деятельности озимой пшеницы сорта Крошка в разных условиях (среднее 1997-1999 гг.)

Фазы развития

Условия при возоб- трубко- коло- молоч- воско- твердая

выращи- новлении вание шение ная спе- вая спе- спе-

вания весенней лость лость лость

вегетации

Фотосинтетический потенциал, м7га-су гки

Богар 89,6 252,4 362,2 350,0 340,0 40,0

При по- 99,4 273,3 380,0 384,5 464,3 49,7

ливе

Продуктивность работы листьев, кг сухого вещества на тыс .м2 .га сутки

Богар 16,4 16,2 7,9 6,7 4,1 4,0

При по- 17,9 17,0 8,2 86,9 5,9 4,5

ливе

Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2-сутки

Богар - 16,02 1,69 4,51 1,71 -

При по- - 16,43 1,87 4,80 2,11

ливе

Чистая продуктивность фотосинтеза также неодинакова в разные периоды роста и развития растений в условиях богары и при поливе. В фазу колошения этого показателя составляет на богаре 1,69, при поливе 1,87, а в фазе молочной спелости, соответственно, 4,51 и 4,80; такая же закономерность отмечена и в фазе восковой спелости зерна.

Устойчивость сортов озимой пшеницы к болезням в зависимости от внешней среды выращивания

Условия степной зоны КБР способствуют и быстрому распространению большого количества разнообразных болезней озимой пшеницы. Об этом свидетельствуют данные трехлетних наблюдений и учет болезней у изученных сортов пшеницы в разных условиях (табл.4).

Устойчивость сортов озимой пшеницы к болезням в зависимости от условиях выращивания (в %%)

Название Фон Болезни

сорта выращи- Бурая ржавчина Фузариоз колосьев Мучнистая роса Септориоз листьев

вания 1997 1998 1999 1997 1998 1999 1997 1998 1999 1997 1998 1999

Ника Богар 0 0 0 0 4 0 0 10 0 0 0 0

Кубани При поливе 0 0 1 6 7 0 0 0 0 0 17 0

Вадимов- Богар 0 0 0 0 2 0 0 22 0 0 0 0

на При поливе 0 0 20 3 6 0 0 0 0 0 20 0

Купава Богар 0 0 0 0 . 4 0 0 12 0 0 0 0

При 0 0 4 2 10 0 0 0 0 0 22 0

поливе

Княжна Богар 0 0 0 0 2 0 0 3 0 0 0 0

При 0 0 1 2 6 0 0 0 0 0 13 0

поливе

Крошка Богар 0 0 0 0 6 0 0 9 0 0 0 0

При 0 0 2 1 5 0 0 0 0 0 12 0

поливе

Юна Богар 0 0 0 0 6 0 0 9 0 0 0 0

При 0 0 4 3 6 0 0 0 0 0 22 0

поливе

Полов- Богар 0 0 0 0 3 0 0 21 0 0 0 0

чанка При поливе 0 0 1 2 6 0 . 0 0 0 0 17 0

У некоторых сортов озимой пшеницы за годы изучения только в 1999 году отмечено поражение растений бурой ржавчиной лишь при поливе от 1 до 20%. Особо восприимчивым оказался к этой болезни сорт Вадимовка - 20%. Более устойчивыми были сорта Ника Кубани, Княжна и Половчанка (1%). Незначительное поражение отмечено у сортов Крошка, Купава и Юна.

Распространение ржавчины осенью 1998 года обьясняется сложившимися погодными условиями данного периода развития растений, а зима 1998-1999гг. характеризовались слабыми морозами (средняя температура холодных месяцев составляла в декабре в первой декаде -2,3° и во второй декаде января всего лишь -0,5°С, благодаря чему ржавчина перезимовала летними спорами, которые с ранней весны быстро размножились. Это говорит о том, что при поливе создаются более благоприятные условия для развития и распространения данной болезни.

В условиях полива в 1997 году отмечено поражение колосьев у сортов пшеницы фузариозом в незначительной степени, от 1 до 6%. В 1998 году поражение колосьев фузариозом отмечалось в период созревания зерна уже и на богаре и при поливе до 7%, когда выпало значительное количество осадков, способствующих развитию и распространению данной болезни. Наибольший процент поражения колосьев отмечен по двухлетним данным при поливе у сортов Ника Кубани, Вадимовка, Купава, Юна и Половчанка. Незначительное поражение зарегистрировано в 1998 году на богаре у сортов Вадимовка, Княжна и Паловчанка (2-3%) и при поливе у сорта Крошка - 5%.

За три года исследований мучнистая роса была отмечена только в 1998 году на богаре. У изученных сортов процент поражения мучнистой росой различен. В наибольшей степени поражались сорта озимой пшеницы Половчанка - 21%, Вадимовка - 22%, а меньше Княжна - 3%, Крошка и Юна - 9%.

В 1998 году при орошении листья озимой пшеницы были поражены септориозом. Наибольшая степень поражения листьев отмечена от 20 до 22% у сортов Вадимовка, Купава и Юна. У сортов Ника Кубани и Половчанка поражение наблюдалось до 17%. В меньшей степени поражались сорта Крошка - (12% ) и Княжна (13%).

За три года изучения сортов пшеницы не было обнаружено ни одного случая болезней головни и корневой гнили.

В целом, по комплексной устойчивости к болезням как на богаре, так и при поливе к лучшим сортам можно отнести сорта Княжна и Крошка.

Структура урожая озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания

Элементы структуры урожая озимой пшеницы тесно взаимосвязаны, хотя они и формируются на разных этапах органогенеза и подвергаются разным изменениям под влиянием внешней среды на протяжении всего процесса онтогенеза растений (табл.5).

Таблица 5

Структура урожая озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания (среднее 1997-1999 гг.)

Сорта Количест- Продук- Число Масса Число Масса

во расте- тивная зерен в зерна колосков 1000

нии перед кусти- одном одного в колосе, зерен,

уборкой, шт/м2 стость колосе, шт. колоса, г. шт. г.

На богаре

Пика Кубани 503 1,0 28,5 1,10 16,5 40,1

Вадимовка 477 1,0 28,2 1,06 15,0 36,9

Купава 480 1,4 30,0 1,14 17,1 40,9

Княжна 484 1,4 29,0 1,13 17,0 40,7

Крошка 515 1,5 32,0 1,33 18,2 41,9

Юна 478 1,1 28,0 0,95 14,8 37,0

Половчанка 493 1,3 28,3 1,08 15,5 39,6

При поливе

Ника Кубани 524 1,2 29,0 1,25 17,7 40,5

Вадимовка 525 1,3 28,5 1,22 17,4 39,8

Купава 527 1,4 32,0 1,30 18,0 42,0

Княжна 525 1,3 29,3 1,28 17,8 41,1

Крошка 530 1,5 32,4 1,33 18,5 43,1

Юна 526 1,3 28,2 1,20 17,2 39,6

Половчанка 525 1,3 29,5 1,29 17,9 44,7

Нашими наблюдениями установлено, что сорта различаются по своей кустистости в зависимости от фона выращивания. Так, на

богаре наибольшая кустистость отмечена у сорта Крошка (1,5), наименьшая у сортов Ника Кубани и Вадимовка (1,0). Это можно объяснить недостатком влаги. При поливе наиболее хорошо реагирует на кустистость так же сорт Крошка (1,5), а несколько ниже показатели имеют сорта Ника Кубани, Вадимовка, Княжна, Юна и Половчанка (1,3), такое явление проявляется недостатком питания растений.

По числу зерен в колосе по всем сортам при выращивании пшеницы в богарных условиях различие отмечено от 28 до 32 штук, а при поливе лишь незначительное увеличение. По числу колосков в колосе заметна разница в зависимости от сорта и условиями выращивания на богаре и при поливе от 14,8 до 18,5 шт. Масса 1000 зерен в зависимости от сорта на богаре колебалась от 37,0 до 41,9 г. Наиболее высокая масса 1000 зерен за годы изучения отмечена у сорта Крошка (41,9г), а наименьшая у сорта Юна (3,7г).

При поливе по сравнению с богарными условиями масса 1000 семян у трех сортов повысилась, так например, у сортов: Крошка - на 1,2г, Юна-1 г, Вадимовка 3,2г., а у остальных 4 сортов она несколько снизилась. Нашими наблюдениями установлена закономерность между количеством колосков в колосе и увеличением числа зерен в колосе, массой колосков в колосе и в целом массой 1000 зерен.

Таким образом, очевидно, что от биологических особенностей сортов, условий внешней среды и года, крупность зерна по сортам изменяется.

Урожайность различных сортов озимой пшеницы на различных фонах выращивания

Урожайность сортов озимой пшеницы, не смотря на принцип единственного различия, кроме сорта, была неодинаковой (табл.6). Это зависит, прежде всего, от биологической особенности сорта. Как видно из наших данных, урожай формируется по-разному у отдельных сортов: одни формируют высокий урожай главным образом за счет высокого коэффициента продуктивного кущения, другие за счет высокой массы 1000 зерен, третьи за счет большей озерненности колоса, а некоторые дают наивысший урожай за счет всего этого комплекса.

Таблица б

Урожайность сортов озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания

(1997-1999 гг.)

Сорта Богар При поливе

1997 1998 1999 среднее отклонение 1997 1998 1999 среднее отклонение

ц/га %% ц/га %%

Ника Кубани ф) 35.6 33.8 32.1 33.8 к 100.0 48.5 40.3 45.7 44.8 к 100.0

Вадимовка 40.7 37.6 34.4 37.6 +3.8 111.2 50.7 45.6 42.8 46.4 +1.6 103.6

Купава 41.1 40.8 30.3 37.4 +3.6 110.7 56.1 49.4 41.9 49.1 +4.3 109.6

Княжна 37.6 38.1 35.6 37.1 +3.3 109.8 48.8 48.5 46.3 47.9 +3.1 106.9

Крошка 41.3 40.2 34.8 38.8 +5.0 114.8 59.7 48.1 47.8 51.9 +7.1 115.8

Юна 37.5 38.2 30.1 35.3 +1,5 104.4 52.1 46.3 46.2 48.2 +3.4 107.6

Половчанка 35.0 39.0 33.6 35.9 +2.1 1-6,2 50.9 46.5 40.5 46.0 +1.2 102,7

Р, % 1.52 1.51 1.56 1.50 1.50 1.52

НСР05 (ц/га) 1.72 1.71 1.52 2.33 2.06 1.99

Приведенные данные свидетельствуют о том, что в условиях богары в среднем за три года (1997-1999гг.) получен урожай озимой пшеницы от 33,8 до 38,8 ц/га. Наивысший урожай в этих условиях дали сорта, обладающие положительным комплексом: Крошка (38,8 ц/га), Вадимовка (37,6 ц/га), Купава (37,4 ц/га), а самый низкий - Ника Кубани (33,8 ц/га).

При поливе урожайность всех сортов составила 47,8 ц/га или выше по сравнению с богарными опытами на 11,2 ц/га. Наивысший урожай был получен так же по сорту Крошка 51,9 ц/га, вторым по урожайности оказался сорт Купава 49,1 ц/га, а за ним сорт Юна - 48,2 ц/га.

Сорт Крошка выделяется своей высокой урожайностью, как на богаре, так и при орошении. Это указывает на его хорошую пластичность, способность давать хорошие урожаи при разнообразных условиях его выращивания. Высокая продуктивность данного сорта в значительной степени определяется наличием у него хорошо озерненного колоса и крупного зерна.

Нами отмечена прямая зависимость между урожаем пшеницы и количеством осадков, в особенно критические фазы: кущения, цветения и налива зерна. Если в 1997 году в период выхода в трубку, колошения и до восковой спелости выпало осадков 305,1 мм, то и урожай сортов был выше: у сорта Ника Кубани он составил- 35,6 ц/га, Крошка - 41,3 ц/га; в 1998 году за этот же период выпало осадков 218,4 мм, и урожай понизился у этих сортов соответственно до 33,8 и 40,2 ц/га, а в 1999 году в те ж фазы осадков выпало значительно ниже- всего лишь 179,1 мм и урожай резко понизился до 32,1 и 34,8 ц/га. Аналогичная закономерность наблюдалась и по другим сортам.

Биохимическая оценка качества зерна пшеницы, выращенной в разных условиях

К новым сортам озимой пшеницы предъявляются более повышенные требования. Прежде всего, они должны отвечать высоким мукомольно-хлебопекарным качествам зерна. Нашими исследованиями установлено изменение химического состава зерна у изученных сортов при возделывании их на богаре и при поливе (табл.7).

Таблица 7

Биохимическая характеристика сортов озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания (в %% от абсолютно сухого вещества) в среднем за 1997-1999 гг.

Сорта На богаре При поливе

белок крахмал зола белок крахмал зола

Ника Кубани 16.60 60.21 1.73 16.00 60.38 1.78

Вадимовка 14.01 61.33 1.62 13.45 62.08 1.68

Купава 13.79 63.00 1.99 13.19 65.82 2.02

Княжна 14.90 62.30 1.75 14.60 63.26 1.81

Крошка 14.25 62.62 1.78 14.13 62.81 1.83

Юна 14.10 65.90 1.97 13.70 67.25 2.12

Половчанка 14.14 64.70 1.82 12.76 65.35 1.88

Рассмотрение полученных данных показывает, что среди изученных сортов наиболее богатым белком на богаре оказался сорт озимой пшеницы Ника Кубани (16,60%) и Княжна (14,90%). Самое меньшее содержание белка было у сорта Купава (13,79%). Как показывают результаты анализов содержание белка в зерне находится в обратной зависимости от увлажнения почвы. В среднем за три года по всем сортам содержание белка в зерне озимой пшеницы, выращенной на богаре, составило 14,54% или больше по сравнению с зерном, полученными в условиях полива на 0,56%. Содержание крахмала и зольных веществ увеличивается в более увлажненном микроклимате, по сравнению с богарным земледелием.

Следует отметить, что в одних и тех же условиях различные сорта пшеницы отличаются неодинаковой способностью к накоплению белка и крахмала, но закономерность у всех сортов сохраняется.

Такое положение можно объяснить сортовыми особенностями и метеорологическими условиями района выращивания, которые складываются в период налива зерна.

При оценке хлебопекарных качеств зерна следует учитывать содержание золы. Известно, что чем больше в зерне золы, тем меньше составляет выход муки. Как видно из данных, содержание

золы в зерне различных сортов колеблется на богаре от 1,62 до 1,99% и при поливе от 1,68 до 2,12%.

Наибольшее содержание золы отмечено на богаре у сортов: Юна и Купава и при поливе у этих же сортов.

Влияние внешней среды на качество зерна новых сортов озимой пшеницы

Известно, что из природных факторов почва является далеко не единственной средой, влияющей на качество зерна пшеницы. Нельзя недооценивать и климат, два элемента из которых - температура и осадки всегда являются важнейшими при возделывании сельскохозяйственных культур.

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что при сопоставлении осадков, выпавших на богарных землях, и поддерживающим поливным режимом влажность почвы в корнеоби-таемом слое на уровне 60-70% НВ содержание сырого протеина у сортов оказалось неодинаковым (табл.8).

Из данных таблицы видно, что в среднем за три года стекпо-видность, содержание протеина и клейковины у всех сортов пшеницы, размещенной на богаре, выше, чем при поливе. На богаре разница по содержанию стекловидности между сортами достигла 15%: если сорт Юна имел 68%, то у сорта Крошка она составила 83%. Наиболее повышенная стекловидность отмечена у сортов Крошка, Купава - 82%, Княжна (81%). Разница по содержанию протеина на богаре колебалась от 13,6 до 16,7%. С повышенным содержанием протеина было зерно, выращенное на богаре у сортов Крошка и Княжна 16,5-16,7%. При поливе сорта имели стекловидность от 58 до 81%. Более стекловидность в этом варианте отмечена у сорта Крошка (81%) и меньше у сорта Юна (58%)? В этих же условиях наибольший процент содержания протеина был у сорта Крошка (16,0) и наименьший у сорта Юна (11,5).

На объем хлеба и силу муки большое влияние оказывает количество и качество клейковины, место произрастания пшеницы и агротехнические условия возделывания.

Таблица 8

Физико-химические и хлебопекарные качества сортов озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания (среднее 1997-1999 гг.)

Сорта Зерно Мука Хлеб

стекло-ввд-ность (в%) протеин, (в %) содержание сырой клейковины (в%) сила муки (в джоулях) объемный выход из 100 г муки (мл) общая хлебопекарная оценка (в баллах)

На богаре

Ника Кубани 80 15.6 27.9 375 650 3.9

Вадимовка 80 14.7 28.0 380 645 4.7

Купава 82 15.1 25.5 350 620 4.7

Княжна 81 16.7 26.8 360 615 4.8

Крошка 83 16.5 30.0 405 700 4.9

Юна 68 13.6 27.6 370 650 3.4

Половчанка 79 13.8 29.1 400 680 4.8

При поливе

Ника Кубани 78 14.0 24.9 340 620 4.2

Вадимовка 70 14.1 25.0 344 630 4.3

Купава 79 14.3 24.0 300 580 3.1

Княжна 75 14.9 24.1 320 590 3.5

Крошка 81 16.0 29.4 390 680 3.9

Юна 58 11.5 24.8 325 635 3.8

Половчанка 73 12.9 25,0 327 640 3.9

В наших опытах установлено, что содержание клейковины в муке, полученной от зерна, выращенных сортов на богаре, составило 25,5-30%. Наибольший процент ее содержания был у сортов Крошка, Паловчанка и Вадимовка. При поливе наименьший процент содержания клейковины имел сорт Купава (24.0) и наибольший сорт Крошка (29,4).Наблюдается закономерность силы муки и объемного выхода хлеба в зависимости от количества клейковины. При этом сохраняется тенденция к увеличению качественных показателей от выращенного зерна на богарных землях по сравнению с поливом.

Общая хлебопекарная оценка показывает, что хлеб, выпеченный из муки зерна 7 сортов. выращенного на богаре, 5 сортов

(71%) Крошка, Паловчанка, Княжна, Вадимовка и Купава получили отличную оценку 4,7-4,9 балла, а 2 сорта 3,4-3,9 балла на поливе 5 из 7 сортов получили только хорошую оценку 3,8-4,2 балла.

По литературным источникам известно, что основным фактором, определяющим состав белка в зерне озимой пшеницы, является внешняя среда, т.е. условия произрастания, а не сортовые особенности. Поэтому мы подвергли анализу белок зерна одного из лучших сортов озимой пшеницы Крошка (табл.9).

Таблица 9

Влияние внешней среды на аминокислотный состав суммарных белков пшеницы (аминокислоты % от протеина) сорт Крошка (среднее 1997-1999 гг.)

Аминокислоты Богар При поливе

Белок ( в % на сухое вещество муки) 16.5 16.0

цистеин 2.67 3.64

лизин 3.38 3.17

гистидин 2.42 2.49

аргинин 2.35 2.73

аспарагиновая кислота + серин 5.80 5.86

глицин 2.65 2.63

глютаминовая кислота + треонин 45.42 46.01

аланин 2.97 2.82

пролин 7.62 7.84

тирозин 1.54 1.53

метионин 2.37 2.53

валин 3.95 3.14

фенилаланин 4.60 4.41

лейцин + изолейцин 9.89 10.05

триптофан 1.30 1.85

сумма аминокислот 98.83 100.07

Нашими исследованиями установлено, что в белке зерна, выращенного на богаре, повышается содержание таких аминокислот, как цистеин, лизин, глицин, аланин, тирозин, валин, фенилаланин; в то же время содержание гистидина, аргинина, аспарагитовой ки-

слоты с серином, глютаминовой кислоты с треонином, пролин, метионин, лейцин с изолейцином и триптофан понижаются по сравнению с белком зерна произведенного при поливе. Сумма же незаменимых аминокислот остается почти одинаковой в вариантах опыта.

Энергетическая эффективность интенсивных сортов озимой пшеницы в зависимости от условий выращивания

Экономическая эффективность сортов пшеницы заметно проявляется от влияния внешней среды и их биологических особенностей (табл. 10). Из приведенных данных видно: что затраты на выращивание сортов озимой пшеницы на богаре произведены одинаковые, а однако, благодаря сорту Крошка, обеспечившему превышение урожайности на 14,8% по сравнению с контролем (сортом

Таблица 10

Энергетическая оценка производства зерна сортов озимой _пшеницы (среднее 1997-1999 гг.)_

Показатели Сорта

Ника Кубани Вади-мовка Купава Княжна Крошка Юна Половчанка

1 2 3 4 5 6 7 8

На богаре

Урожайность, ц/га 33.80 37.60 37.40 37.10 38.80 35.30 35.90

Содержание энергии основной и побочной продукции, ГДж/га 61.86 68.81 68.45 67.90 71.01 64.60 65.70

Затраты энергии, ГДж/га 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00 12.00

Чистый энергетический доход, ГДж/га 49.86 56.81 56.45 55.90 59.01 52.60 53.70

Коэффициент энергетической эффективности посева 4.15 4.73 4.70 4.66 4.92 4.38 4.48

Биоэнергетический коэффициент (КПД) посева 5.15 5.73 5.70 5.66 5.92 5.38 5.48

Энергетическая себестоимость 1 ц зерна в МДж 355.03 319.15 320.86 323.45 309.28 339.94 334.26

Продолжение таблицы 10

1 | 2 | 3 | 4 5 | 6 | 7 8

При поливе

Урожайность, ц/га 44.80 46.40 49.10 47.90 51.90 48.20 46.00

Содержание энергии основной и побочной продукции, ГДж/га 81.99 84.92 89.86 87.66 94.98 88.21 84.19

Затраты энергии, ГДж/га 14.62 14.62 14.62 14.62 14.62 14.62 14.62

Чистый энергетический доход, ГДж/га 67.36 70.29 75.23 73.04 80.36 73.59 69.56

Коэффициент энергетической эффективности посева 4.61 4.81 5.14 4.99 5.49 5.03 4.76

Биоэнергетический коэффициент (КПД) посева 5.61 5.81 6.14 5.99 6.49 6.03 5.76

Энергетическая себестоимость 1 ц зерна в МДж 326.45 315.19 297.86 305.32 281.79 303.42 317.93

Ника Кубани) получен чистый энергетический доход 59,01 ГДж/га или на 9,15 ГДж/га выше по отношению контролю. Другие сорта он превзошел по этому показателю от 2,2 до 6,41 ГДж/га. Энергетическая себестоимость 1ц зерна составила меньше всех сортов -309,28 МДж или ниже контроля на 45,75 МДж. Положительные показатели имеет и сорт Вадимовка.

При поливе прибавка урожая самого высокоурожайного сорта Крошка в 15,8% обеспечила получение чистого энергетического дохода 80,36 ГДж/га или на 13,0 ГДж/га выше по сравнению с контролем: и самую низкую энергетическую себестоимость 1ц зерна - 281,79 МДж меньше: чем контроля на 44,66 Мдж и других сортов от 16,07 до 35,14 МДж. Хорошие показатели имеет и сорт Купава.

Таким образом, внедрение новых сортов в производство следует считать энергетически оправданным приемом возделывания озимой пшеницы.

выводы

1. Всходы растений, изученных сортов озимой пшеницы, в условиях степной зоны в зависимости от увлажненности почвы появляются одновременно, на поливе через 9-10 дней, а на богаре позже на 2-5 дней.

В процессе роста и развития растений в межфазные периоды проявляется реакция сортов на условия их выращивания как на богаре, так и при поливе. Продолжительность межфазных периодов между сортами на богаре отмечается у скороспелых сортов между среднеранними и среднеспелыми сортами от 1 до 5 дней, аналогично ведут себя сорта и при поливе. По длине вегетационного периода сорта также разделяются по срокам созревания и их можно отнести к следующим группам спелости - Юна - к скороспелым, Крошка и Вадимовка к среднеранним; Княжна, Ника Кубани, Купава и Половчанка к среднеспелым.

2. Озимая пшеница формирует листовую поверхность в наибольшем количестве в фазе колошения 44,6-49,7 тыс.м2/га, а в последующие фазы происходит интенсивное накопление, органических веществ.

Чистая продуктивность фотосинтеза в разные периоды роста и развития в зависимости от условий выращивания на богаре и поливе колеблется.

3. По комплексной устойчивости к болезням бурой ржавчине, фузариозу колоса, мучнистой росе и септориозу листьев, как на богаре, так и при поливе, относятся сорта озимой пшеницы Княжна и Крошка.

4. Наиболее высокий урожай озимой пшеницы обеспечивает на богаре сорт Крошка (38,8 ц/га) и Вадимовка (37,6 ц/га) и при поливе Крошка (51,9 ц/га) и Купава (49,1 ц/га).

5. По качеству зерна и муки озимой пшеницы (содержанию белка, клейковины, силе муки, объемному выходу хлеба) лучшими оказались на богаре и при поливе Крошка и Половчанка, которые можно отнести к ценным пшеницам.

6. Незаменимых аминокислот важных для человеческого организма таких как лизин, валин больше содержится в белке зерна пшеницы, выращенной на богаре, а аргинина, метионина, лейцина

с изолейцином и триптофана в белке зерна, выращенного при поливе.

7. Наибольший коэффициент энергетической эффективности и наименьшая энергетическая себестоимость получены при выращивании на богаре сортов Крошка и Вадимовка, на поливе Крошка и Купава.

8. Из изученных сортов озимой пшеницы по комплексу показателей наилучшими являются: на богаре Крошка и Вадимовка, при поливе Крошка и Купава.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях степной зоны КБР наиболее продуктивным является на богаре сортов Крошка и Вадимовка, а при поливе Крошка и Купава.

2. Размещать интенсивные сорта озимой пшеницы Крошка и Вадимовка на богаре по предшественнику - горох, а при поливе сорта Крошка и Купава по предшественнику люцерна.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Каталог районированных сортов полевых культур в КБР. Нальчик, 1998, 1.5 пл.

2. Рекомендации по выращиванию озимой пшеницы, кукурузы на зерно и подсолнечника в хозяйствах КБР. Нальчик, 1999, 1.4 п.л.

3. Технология возделывания озимой пшеницы в KEP. Нальчик, 2000,2 п.л.

4. Сорт и урожайность озимой пшеницы в степной зоны КБР. Труды КБГСХА, Нальчик, 2000, 0,3 п.л.