Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от погодных условий и изменения плодородия тяжелосуглинистых почв Среднего Приамурья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от погодных условий и изменения плодородия тяжелосуглинистых почв Среднего Приамурья"

РГ Б ОД

- з да

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛНДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСГИТУТ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

На правах рукописи

Романова Татьяна Александровна ПРОДУКТИВНОСТЬ

ЯРОВОЙ пшеницы

В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ И ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОДОРОДИЯ ТЯЖЕЛОСУГЛИНИСТЫХ почв СРЕДНЕГО ПРИАМУРЬЯ

06.01.09. - растениеводство

АВТО РЕФ ЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ХАБАРОВСК 1995

Работа выполнена в Дальневосточном научно-исследовательском институте сельского хозяйства в 1983-1985 гг.

Научный руководитель -кандидат сельскохозяйственных наук, Б. П. БАСИСТЫЙ

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, академик РАСХН, профессор Р. Б. КОНДРАТЬЕВ, кандидат сельскохозяйственных наук А. И. КОФАН

Ведущее учреждение -Приморский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится 1 февраля 1996 года на заседании Специализированного Совета при Дальневосточном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском институте сельского хозяйства по адресу:

682321, г. Хабаровск, п. Восточный, ДальНИИСХ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного научно-исследовательского института сельского хозяйства

•Я-

Автореферат разослан

^ 1995 г

Ученый секретарь /

Специализированного СоветаМ. А. МАКАРОВА

/ I

СБИДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Валовые сборы зерна были и остаются важнейшим показателем в сельскохозяйственном производстве. Считается, что при производстве одной тонны зерна на душу населения можно полностью удовлетворить потребность в нем для производства продуктов питания и комбикормов. Помимо этого, зерновые являются обязательной составной частью в структуре посевных площадей, поскольку выполняют определенную фитосанитарную роль - расширяется спектр уничтожения сорняков, опасных для пропашных культур, таких как соя, кукуруза, картофель, и овеет. Зерновые в интенсивных севооборотах поддерживают экологически благоприятный баланс минерального азота в почве. Из полевых культур они более всего обогащают почву органическим веществом за счет пожнивных и корневых остатков. Все это определяет высокую агрономическую ценность зерновых культур.

Яровая пшеница является важнейшей культурой полевого севооборота в условиях Среднего Приамурья. Но из-за низкой урожайности не реализуется в должной мере ее потенциал, поэтому поиск путей повышения ее урожайности является актуальной проблемой местного земледелия.

Цель и задачи. Цель работы - выявить особенности формирования урожая зерна яровой пшеницы и его качества в зависимости от метеорологических факторов и плодородия почв.

В задачи исследований входило:

- установить влияние изменения параметров гидротермических условий и показателей почвенного плодородия за длительный период времени на продуктивность яровой пшеницы;

- выявить зависимость роста и развития яровой пшеницы от условий произрастания;

- определить зависимость урожая яровой пшеницы от экологических условий и особенностей роста и развития;

- выяснить влияние погодных условий и уровня плодородия почвы на качество зерна яровой пшеницы.

Научная новизна. Впервые в практике научных исследований в условиях Среднего Приамурья проведена комплексная оценка многолетних наблюдений за изменением гидротермических, почвенных условий и их воздействия на рост, развитие и урожайность яровой пшеницы. Эти связи выражены посредством корреляционно-регрессионного анализа в виде парных и множественных коэффициентов корреляции и уравнений регрессии.

Проведена относительная оценка почвенного плодородия с определением среднего агрохимического балла плодородия применительно к яровой пшенице.

Составлена модель оптимальных гидротермических условий при возделывании яровой пшеницы на тякелосуглннистых почвах Среднего Приамурья.

Практическая значимость работы. Выполненная работа позволяет усовершенствовать технологию возделывания зерновых и в первую очередь яровой пшеницы на тяжелосуглинистых почвах Среднего Приамурья.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на: зональном методическом совещании в 1985 году в г.Хабаровске; зональном совещании химической мелиорации земель в 1986 году в г.Уссурийске; на курсах повышения квалификации в ТСХА в 1987 году. По материалам работы опубликованы четыре статьи.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 120 стр. машинописного текста. Состоит из введения, шести глав, основных выводов, предложений производству, списка литературы и приложения. Список литературы включает 150 наименований, в том числе 4 иностранных.

Условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в стационарных опытах отдела агрохимии

ДальНИИСХ, заложенных в 1963-19б5гг. последовательно на трех полях полевого севооборота. Чередование культур в 1У ротации было следующим: кукуруза на силос, яровая пшеница, соя, ячмень с подсевом лисохвоста лугового, лисохвост первого года пользования, лисохвост второго года пользования, соя.

Почва севооборота лугово-бурая оподзоленно-глеевая, типичная для Среднего Приамурья. Учитывая очень низкую ее обеспеченность подвижными фосфатами, повышенную-высокую обеспеченность обменным калием и склонность яровой пшеницы сорта Монакинка к полеганию при повышенных дозах азота, в опыте под нее вносили ^45^60^30' ^хема опыта представлена в таблицах. Размер делянок по полям севооборота

9

от 150 до 585 м , повторность закладки вариантов четырехкратная.

Агротехника в опыте общепринятая для Хабаровского края: вспашка поля с осени на зябь, весной внесение удобрений вручную, культивация, боронование в два следа. Посев узкорядный, норма высева 5,56,0 млн.всхожих зерен на гектар. В фазу трубкования посевы обрабатывали 'аминной солью 2,4 Д. Уборка урожая комбайном «SAMPO.

Метеорологические условия в годы исследований (1983-1985гг.) были неустойчивы и контрастны. Вегетационный период 1983 года характеризовался достаточным увлажнением почвы и недобором тепла. Сумма температур воздуха за период с > Ю°С составляла 2250°, что практически на 200° ниже среднемноголетних показателей.. Осадков за этот период выпало 360 мм, что незначительно ниже нормы. Вегетационный период 1984 года был достаточно увлажненный с хорошей обеспеченностью теплом. Суша температур воздуха за период с > Ю°С составляла 2650°, что на 200° выше обычного. Осадков за этот период выпало 614 мм, что больше нормы на 190 мм. Вегетационный период 1985 года отличался неустойчивой погодой, достаточным и избыточным, увлажнением почвы и хорошей обеспеченностью теплом. Сумма температур воздуха за период с t> Ю°С составляла 2380°, что близко к среднемного-летней норме, осадков за этот период выпало 589 мм, что на 165 мм

больше нормы.

Во все годы проведения опытов с яровой пшеницей наблюдения и исследования носили однотипный характер и включали: фенологию растений, водный режим на протяжении всей вегетации растений, пищевой режим по основным фазам их развития, физико-химические показатели плодородия почвы, учет накопления биомассы и анализ структуры урожая.

Фенологические наблюдения проводили по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971); влажность почвы определяли весовым методом; гидротермический коэффициент рассчитывали по Г.Т.Селянинову (1966); физико-химические показатели почв определяли методами, изложенными А.3.Петербургским (1963) и З.В.Коптевой (1958) и в яниге "Агрохимические методы исследования почв" (1975).

Исследования с яровой пшеницей сорта Монакинка проведены в 1970-1972гг. и в 1972-1974гг. мл.науч.сотрудником А.И.Кофан, в 19761978гг. ст.науч.сотрудником Г.К.Кондратьевым, в 1983-1985гг. нами. Учитывая длительный характер стационарных исследований и однотипность в наблюдениях и методах, касающихся изменений показателей плодородия почв, урожая зерна яровой пшеницы при длительном применении удобрений в севообороте, мы нашли возможным объединить экспериментальные данные и провести их корреляционно-регрессионный анализ.

Результаты исследований

I. Характеристика гидротермических условий за 1970-1985гг. при возделывании яровой пшеницы в Среднем Приамурье

Отдельные годы различались между собой как по набору тепла, так и по количеству выпавших осадков. По сумме положительных температур за период посев-восковая спелость наиболее контрастными были 1983 и 1985 годы, когда за период вегетации яровой пшеницы накопилось 1760 и 1453° положительных температур. В остальные годы этот показатель изменялся в интервале 1533,9-1639,3° (табл.1).

Таблица I

Гидротермические условия основных периодов вегетации яровой пшеницы сорт: Монакинка на тяжелосуглинистых лугово-бурых почвах Среднего Приамурья.

Годы

исследований

Посев-кущение

¿осадков, I мм |

ГТК

Кущение-колошение

¡¿осадков,; ГТК.

| ММ I

Колошение-воск.спелость

¿[осадков, | ГТК

мм

1970

1971

1972

1972

1973

1974

1976

1977

1978 1963

1984

1985

429,0 485,5

468.5 464,8

460.6 423,6 387,6 468,8' 441,3 385,6 387,6 388,2

113,1 152,1 48,0 72,0

50.4 96,3

109,3 110,5

30.5 136,3

42,9 80,0

2,6 3,1 1,0 1,6 1,1

2.3 2,8

2.4 0,7

3.5 1,1 2,1

242.6

452.1

324.2 399,0

318.4 416,8

505.3

360.5 344,3 573,3 516,3

483.7

65.0 91,5

103,0 135,9 15,4

57.8

62.9

31.7

60.1 105,2

81,2

97.8

2,7 2,0 3,2 3,4 0,5 1,4 1,2 0,9

1.7

1.8 1,6 2,0

871,8

619.7 779,1

739.1

860.3

766.4

721.2

747.0

819.8 801,4 694,4

581.1

201,0

249.3 102,5

76,9

246.4 12,0 81,4

180,2 169,2 128,7 261,9 54,2

2,3

4.0

1.3 1,0 2,9 0,2

1.1

2.4 2,1 1,6 3,8 0,9

I

0

1

Количество выпавших осадков также сильно различалось по годам: минимальное (166,1 мм) в 1974 году, максимальное (492,9 мм) в 1971 году.

Вариация погодных условий обусловила различия в росте и развитии яровой пшеницы. При оптимальных сроках посева (П-П1 декады апреля) вегетация яровой пшеницы продолжалась 96-115 дней, при более поздних сроках (I-П декады мая) она сокращалась до 84-93 дней.

Продолжительность прохождения фаз роста и развития яровой пшеницы определялась в первую очередь среднесуточными температурами воздуха и количеством осадков. С повышением среднесуточных температур воздуха, что характерно для поздних сроков посева, продолжительность межфазного периода посев-кущение составляла 22-34 дня. При ранних сроках сева, когда температура воздуха не превышала среднемного-летние показатели, он продолжался 36-44 дня.

Продолжительность межфазного периода кущение-колошение зависела от влагообеспеченности растений. При снижении ее с одновременным повышением среднесуточных температур воздуха ускорялось прохождение данного периода. Самое стремительное его завершение отмечалось в 1973 году, когда выпало всего 15,4 мм осадков. Наиболее длительным период был в 1983 году при выпадении 105,2 мм осадков.

Период колошение-восковая спелость длился 29-40 дней. При высокой влаго-и теплообеспеченности (1970,1973,1983гг.) продолжительность его достигала максимума. Недостаточная вла'гообеспеченность и особенно с понижением температур воздуха способствовали сокращению периода до 29-33 дней.

Анализ гидротермических условий в отдельные периода вегетации яровой пшеницы показал,- что величина урожая зерна определялась погодными условиями не в целом за вегетацию, а в отдельные ее периоды (табл.2).

Таблица 2

Корреляционная зависимость между урожаем яровой пшеницы и гидротермическими условиями по периодам ее вегетации.

Периоды вегетации

{ И , °С 11 осадков^/] ГТК

Посев-кущение Кущение-колошение Колошение-восковая спелость Посев-восковая спелость

-0,390 0,124 0,194

0,489 -0,151 -0,418

-0,377 -0,477 -0,392

-0,077 -0,417 -0,406

Множественный коэффициент корреляции 0,88 • Множественный коэффициент детерминации 0,77 Согласно приведенным коэффициентам корреляции, с повышением

температур воздуха в периоды посев-кущение и колошение-восковая спелость урожайность яровой пшеницы снижалась и повышалась только при улучшении теплообеспеченности в период кущение-колошение.

При достаточной влагообеспеченности растений выпавшие осадки в период посев-колошение не оказали существенного влияния на урожай зерна яровой пшеницы. Они отрицательно влияли лишь в период колошение-восковая спелость. Следовательно, условия муссонного климата с приуроченностью основного количества осадков к июлю-августу не благоприятствует реализации потенциальной продуктивности яровой пшеницы.

Исходя из выявленной зависимости урожая яровой пшеницы от гидротермических условий по укрупненным периодам вегетации, которые были предложены Р.Б.Кондратьевым (1970), мы составили модель'оптимальных гидротермических условий для ее возделывания в Среднем Приамурье .

За основу приняты погодные условия 1983-1985гг. с наибольшей урожайностью яровой пшеницы за весь многолетний период исследований. Далее, с учетом требований этой культуры к гидротермическим условиям в различные периоды роста и развития была саэдана комбинационная

модель оптимальных параметров:

Периоды роста и развития ! а, °с ! £ осадков, мм

Посев-кущение 385 136

Кущение-колошение 573 103

Колошение-восковая спелость 581 54

Посев-восковая спелость 1539 295

Приняв предложенные оптимальные показатели сумм температур и осадков за 100 баллов, можно рассчитать для конкретного года средний гидротермический балл как по периодам, гая и за вегетацию яровой пшеницы в целом.

Поскольку суммы температур и осадков могут быть меньше или больше оптимальных, то, по предложению руководителя диссертационной работы В.П.Басистого, для расчета баллов были приняты следующие формулы:

1. Для показателей меньше оптимальных Х=£-"Ю0, балл, где X -показатель в баллах, А - фактический показатель суш температур или

осадков, С - оптимальный показатель сумм температур или осадков.

а—р

2. Для показателей больше оптимальных Х=100--£='100, балл Если балл получается с отрицательным знаком, то он приравнивается к нулю, т.е. величине по воздействию на растения как бы отсутствующей.

Исходя из предложенной модели оптимальных гидротермических показателей и формул, проведена оценка гидротермических условий в баллах применительно к яровой пшенице в годы наших исследований (табл.3).

Следовательно, гидротермические условия объективно были наиболее благоприятны в 1985 году, хуже в 1983 году и плохими в 1984 году. Наибольшее отрицательное воздействие на формирование урожая зерна яровой пшеницы оказало избыточное количество осадков в период колошение-восковая спелость.

Таблица 3

Комплексная оценка гидротермических условий по периодам вегетации яровой пшеницы, в баллах

Метеорологические факторы

!

¡1983г. {1984г. |1985г{ 1983г. ! 1984Р. {1985г.

И, °с 100 100 100 100 90 84

£ осадков, мм 100 32 59 100 77 93

средн.гидротерм балл 100 66 79 100 83 88

!Колошение-воск .сп-ть! Посев -воск.спелость

а, °с 62 81 100 87 90 95

£ осадков, мм 0 0 100 66 36 84

средн.гидротерм балл 31 40 100 76 63 80

2. Изменение параметров агрохимических свойств почвы при длительном применении удобрений в полевом севообороте и их влияние на урожай яровой пшеницы Одним из важнейших показателей почвенного плодородия является гумус. От его содержания зависит сложение пахотного горизонта, его водовместимость и водопроницаемость, интенсивность микробиологических процессов, оказывающих большое влияние на мобилизацию многих • элементов питания. За 25-летний период окультуривания гидроморфных лугово-бурых почв мощность пахотного горизонта возросла с 18-20 до 30 см. В связи с изменением мощности пахотного горизонта гумус оценивать лучше не по относительному содержанию, а по его запасам. Они же за этот период заметно снизились (табл.4).

Среднегодовые потери гумуса зависели от применяемых систем удобрений. Потери гумуса составили на неудобряемой почве 0,88 т/га в год и существенно возросли при известковании почвы - 1,28 т/га в год. Напротив, комплексные системы удобрений снижали темпы дегумификации почв, хотя и не обеспечивали полного воспроизводства органического вещества.

Таблица 4

Изменение гумусированностк лугово-б.урых почв при длительном применении удобрений в севообороте

Дозы удобрений в ! I ротация ! 1У ротация 'Средне-

! i rVM.VC i гумус годовые потери 'гумуса, т/га

Н В Апах i j !т/га !слое ! 0-20 в !т/га в !слое см!0-30 см \% i i !т/га в !слое !0—30 см

Контроль 4,2 93 ИЗ 2,8 91 0,88

Ор'ганич.по 7,6 т/га - 0 4,5 100 120 3,2 105 0,60

№41,9Р43,4К29,5"М 4,2 95 115 3,0 91 0,96

Известь по 0,78 т/га - И 4,5 101 125 3,0 93 1,28

0+М 4,6 105 123 3,4 104 0,76

о+и 4,2 S3 115 3,3 107 0,32

и+м 4,4 91 125 3,5 106 0,76

0+й+М 4,3 96 116 3,0 S3 0,72

На потенциальное и эффективное плодородие .почв большое влияние оказывают их кислотно-щелочные свойства. Отличительной чертой луго-во-бурых почв является их высокая буферная способность к подкисле-нию и подаелачиванию. За длительный период интенсивного их использования при увеличении мощности пахотного горизонта все формы кислотности на фоне без удобрений остались без изменений. Не снизилось и содержание обменных оснований и насыщенность ими почленного поглощающего комплекса. Длительное применение минеральных удобрений в се-Еооборотэ не оказало на почвы подкисляющего действия. При внесении извести из расчета 1,25 г.к. рН сол. не превысил средкекислого интервала, гидролитическая кислотность уменьшалась максимум на 38$, а содержание обменных оснований возрастало на такую ке величину. Степень насыщенности основаниями не превышала Г?Ь%.

Наибольшее прямое воздействие на яровую пшеницу оказывает лицевой режим почбь; и в первую очередь содержание минеральных фор! азота, подвижного фосфора и обменного калия. Установлено, что при

увеличении мощности пахотного горизонта и снижении относительных запасов гумуса не ослабевало накопление и образование минеральных форм азота. Резко повышали его содержание, вовлекая в круговорот почвенный азот, только минеральные удобрения. Фосфатный режим улучшался только при длительном использовании в севообороте минеральных удобрений и особенно в комплексе с органическими и известковыми, под воздействием которых в почве устанавливается средняя обеспеченность этим элементом. Лугово-бурые почвы богаты обменным калием, его подвижность зависит от влажности почвы, сильно снижаясь в засуху. Подвижность калия поддерживается на уровне, характерном для данного типа почв, при внесении калийных удобрений в составе полного.

• Анализ экспериментальных данных за 1983-1985гг. свидетельствует о довольно устойчивом по годам азотном режиме лугово-бурых почв. На него не влияли в последствии торфокомпост, известь как при раздельном, так и совместном их применении. Содержание нитратного азота возрастало в 2-3 раза по сравнению с контрольным вариантом при внесении минеральных удобрений. Последние способствовали мобилизации почвенного азота, так как в фазу кущения запасы его в пахотном горизонте составили 141-202 кг/га против внесенных 45 кг/га. При комплексном применении удобрений и извести запасы №-№0 в почве достигали 137-239 кг/га. К фазе цветения яровой пшеницы нитраты из почвы почти полностью потреблялись растениями, сформировавших к этому времени по 45-99 ц/га сухой биомассы.

Несмотря на длительное применение на лугово-бурых почвах минеральных и органических удобрений, содержание подвижных фосфатов изменялось в них незначительно и заметно различалось по полям, что свидетельствует о неодинаковом исходном уровне их плодородия. Обеспеченность подвижными фосфатами улучшалась только под влиянием минеральных удобрений - запасы Р2О5 возрастали до 66 кг/га. Наибольшее их увеличение (92 кг/га) наблюдалось при комплексном применении удобрений (0+И+М).

Обеспеченность обменным калием тяжелосуглинистых почв зависела в значительной мере от водного их режима и вносимых удобрений.

Балльная оценка пищевого режима лугово-бурых почв при возделывании яровой пшеницы показала, что, несмотря на изменчивость погодных условий по годаы, наиболее стабильным он был при длительном применении всего комплекса удобрений (табл.5).

Таблица 5

Комплексная оценка' пищевого режима лугово-бурых почв под

яровой пшеницей в баллах

Дозы удобрений под ¡Оценка по годам, балл ! Оценка по полям, балл

яровую пшеницу в 1У ротации |1983г ! 1984г 1985 1 1 jB cpej ¡днем j I983rj i 1984г 1985г jB сре ¡днем

Контроль 45 44 44 44 44 25 22 30

Тфк по 100 т/га -послед. - - 0 41 44 52 46 43 26 25 31

}*45Р60К30 " ~ м 84 87 99 90 79 58 52 63

Са по 1,5 г.к. -послед. - - И 45 41 54 50 45 24 28 32

0+М 94 89 83 89 93 55 42 63

0+И 42 44 60 49 43 25 30 33

и+м 81 75 87 81 80 47 45 57

0+И+М 92 94 91 92 90 62 46 66

В среднем по .опыту 65 65 71 65 40 36

При использовании органо-известково-минеральной системы пищевой режим оценивался 91-94 баллами. Практически не зависел он от погодных условий и на варианте без применения удобрений (44-45 баллов), хотя средний агрохимический балл был в 2 и более раз ниже. Применение минеральных удобрений как раздельно , так и в сочетании с органическими или известковыми не обеспечивало устойчивый пищевой режим. Он подвержен заметным колебаниям (II—15 баллов) в зависимости от погодных условий.

Оценивая обеспеченность питательными веществами яровой пшеницы по полям севооборота, мы пришли к выводу, что наиболее благоприятна она была на поле 1-65 баллов. При стабильной обеспеченности посе-

вов пшеницы нитратным азотом, различия в уровне плодородия почв по полям севооборота обусловлено главным образом снижением содержания подвижных фосфатов.

Как на отдельных полях, так и в среднем по ним наибольшую комплексную оценку пищевой режим лугово-бурых почв имел при длительном применении органо-известково-ыинеральной системы удобрений - 66 баллов.

Корреляционный анализ агрохимических показателей за период

1970-1985гг. вскрыл среднюю тесноту связи между минеральным азотом,

подвижным фосфором и обменным калием. Это оказывает существенное

влияние на стабилизацию и физиологическую уравновешенность пищевого

режима лугово-бурых почв под яровой пшеницей(тай.б).,

Таблица б

Взаимосвязь агрохимических показателей в лугово-бурых почвах при возделывании яровой пшеницы (поле I)

Показатель!_Коэффициенты парной корреляции между:

! К?0 1 1 <С 1 !рНсол. !рНводн. . | Нг- |Са+М? {/56

№ мин. - 0,640 0,556 - - - - -

Р2°5 0,640 0,464 - - 0,405 -

к2о 0,556 0,464 - - - _

рНсол. - - - - 0,768 -0,950 0,675 0,896 -0,918

рНЕОД. - - 0,678 - -0,772 0,420 0,679 -0,682

Н г - - - -0,950 -0,772 - -0,737-0,954 0,904

Са+Мд - 0,405 - 0,675 0,420 -0,737 - 0,902 -0,778

- - 0,896 0,679 -0,954 0,902 -0,904

М2°3 - - - -0,918 -0,682 0,904-0,778-0,904 —

Выявлена тесная взаимосвязь между кислотно-щелочными свойствами лугово-бурых почв. Обменная кислотность (рНсол.) находится практически в функциональной зависимости от величины гидролитической кислотности (-0,95), содержания обменного алюминия (-0,918). Высо-

кая коррелятивная сеязь между обменным алюминием и гидролитической кислотностью (-0,904) свидетельствуют быстрее всего о том, что соединения токсичного алюминия в местных почвах являются составной частью потенциальной кислотности. Это и обуславливает целесообразность периодического их известкования.

Повышение потенциального плодородия лугово-бурых почв положительно сказалось на продуктивности яровой пшеницы. В 1У ротации урожайность яровой пшеницы по сравнению со П-й возросла во всех вариантах опыта е 2-3 раза. Наиболее благоприятны для яровой пшеницы на тяжело-суглинистых лугоЕо-бурых почвах были комплексные системы

I

удобрений и особенно известково-минеральная и органо-известково-ми-неральная, которые обеспечили высокие прибавки зерна - 7,1-15,0 ц/га (табл.7).

Таблица 7

Влияние различных систем удобрений при длительном применении на урожайность яровой пшеницы (поле I)

Среднегодовая доза удобрений Урожайность, по ротациям- ц/га ¡Прибавка'урожая, ц/га

п III I 1У | I П 1 ш I 1У !в 1У по 'сравнен. !со II

Контроль 6,1 11,2 15,2 - - - 5,1

Органич.по 7,6 т^г а 4,5 15,7 22,7 -1,6 4,5 7,5 18,2

%,9Р43,4К29,5 -М П,1 15,4 27,2 5,0 4,2 12,0 16,1

ИзЕесть по 0,78 т^ га 9,2 15,8 19,7 3,1 4,6 4,5 10,5

0+М 10,6 15,8 28,7 4,5 4,6 13,5 18,1

0+И 10,6 19,5 24,2 4,5 8,3 9,0 13,6

и+м 15,6 19,3 30,2 9,5 8,1 15,0 14,6

о+и+м 13,2 23,8 29,1 7,1 12,6 13,9 15,9

Корреляционно-регрессионный анализ многолетних эксперименталь-

ных данных выявил среднюю положительную зависимость урожая яровой пшеницы сорта Монакинка от обеспеченности минеральным азотом, подвижным фосфором и обменными основаниями. Однако более тесная связь уста-

наэливается между урожайностью яровой пшеницы и всем комплексом показателей, о чем свидетельствует множественный коэффициент корреляции, равный 0,87 (табл.8).

Таблица 8

Корреляционная зависимость урожайности яровой пшеницы с агрохимическими свойствами лугово-бурых почв

№ мин. ;р2 % | Kg 0 !рНсол. !рНвод. ! Нг ! JCa+Mj ! V % \Ai ?0о ! !

0,524 Х1 0,519 х2 х3 х4 х5 -0,239 х6 0,558 х7 0,391 -0,394 х8 х9

Множественный коэффициент корреляции 0,87 Множественный коэффициент детерминации 0,76 Выявленная корреляционная связь описывается уравнением регрессии : У=-Ю0,96+0,13хг2,18х2+0,31х3~33,14х4-П, 78х&+11,85x^5,4х?+ +4,96х8-2,Б7х9

Исходя из экспериментальных данных можно заключить, что агрохимические свойстеэ лугово-бурых почв в 76% случаев определяют урожай зерна яровой пшеницы. Он мог быть значительно выше, если можно было бы оптимизировать водно-воздушный их режим. Об этом свидетельствуют результаты исследований за 1983-1985гг. При наиболее благоприятных погодных условиях в 1985 году получен максимальный урожай зерна (33,0 ц/га) за весь период исследований с 1970 года (табл.9). При выпадении в 1984 году обильных осадков (262 мм) в период колошение-восковая спелость урожай не превысил 19,9 ц/га, что в 1,7 раза меньше, чем в 1985 году.

Разный уровень обеспеченности растений минеральным питанием по вариантам опыта предопределил получение неодинакового урожая зерна. В среднем за три года он возрастал на 1,5-9,8 ц/га при применении различных систем удобрений. Максимальная прибавка урожая зерна получена при использовании минеральных удобрений на известкованном фоне

- 9,3 ц/га. Минеральные удобрения, как односторонне, так и в комплексе с органическими и известковыми стабильно повышали урожай зерна на 8,3-9,8 ц/га. Органические и известковые системы удобрений и их сочетание увеличивали сбор зерна, но не обеспечивали его стабильность по годам.

Таблица 9

Зависимость урожайности яровой пшеницы от различных систем удобрений при длительном применении в полевом севообороте на лугово-бурых почвах

Дозы удобрений под ! Урожайность, ц/га Прибав-Юкупа-

яровую пшеницу в 1У ротации {1983г. 1 |1984г. ¡1985г. \ ! ! ¡в среднем за ¡3 года 1 ка уро-!емосгь жал, в !1 кг среднем№РК I !кг зер !на

Контроль Тфк по 100 т/га -послед. - 0 15,2 22,7 14.5 16.6 23,2 25,7 17.6 21.7 4,1 6,2

№45Р60%) ~ 27,2 19,1 31,8 26,0 8,4 6,2

Известь 1,5 г.к. послед. - И 19,7 14,1 23,6 19,1 1,5 _

0+М 28,7 17,4 33,0 26,4 8,8 4,4

о+и 24,2 15,8 26,8 22,3 4,7 7,1

и+м 30,1 19,9 32,1 27,4 9,8 7,2

о+и+м 29,1 17,4 31,1 25,9 8,3 4,1

Р факт. 26,5 16,5 8,0

Р табл. 2,5 2,5 2,5

НСР05 ц/га 3,0 1,5 3,7

Окупаемость I кг питательных веществ торфокомпоста и минеральных удобрений при одностороннем их использовании была одинаковой -6,2 кг зерна. При сочетании органических и минеральных удобрений питательные вещества использовались хуже, в связи с чем окупаемость их снижалась до 4,1-4,4 кг зерна главным образом из-за полегания посевов яровой пшеницы сорта Монакинка. В то ке время при внесении минеральных или органических удобрений на фоне извести окупаемость единицы питательных веществ возросла практически до одной величины - 7,1-7,2 кг зерна. Все это свидетельствует о том, что на кислых

тяжелосуглинистых почвах окупаемость единицы питательных веществ как органических, так и минеральных удобрений повышается при известковании почв.

Влияние гидротермических и почвенных условий на формирование

структуры урожая яровой пшеницы

На тяжелосуглинистых почвах Среднего Приамурья густота продуктивного стеблестоя яровой пшеницы определялась количеством взошедших растений и интенсивностью образования вторичных побегов. При высеве 5,5-6,0 млн.всхожих зерен на гектар полевая их всхожесть не превышала 50$, что обусловлено, как правило, неблагоприятными погодными условиями в период посев-всходы. При выпадении ливневых дождей после посева (1983г.), а также при подтягивании почвенной влаги из оттаивающих горизонтов к поверхности (1984г.) и с установлением после этого сухой солнечной погоды наблюдается образование плотной почвенной корки, которую не в состоянии преодолеть проростки пшеницы. По этой причине количество взошедших растений составляло 2,32,8 мля.шт/га в 1983 году и 2,6-3,6 млн.шг/га в 1984 году. При отсутствии почвенной корки в 1985 году количество всходов достигало 3,3-3,7 млн.шт/га (табл.10). Применяемые удобрения не оказывали существенного устойчивого влияния на густоту всходов. .

Образование и сохранение вторичных побегов зависело от гидротермических условий и пищевого режима всхода-трубкования. Наиболее благоприятные условия сложились в 1983 году - коэффициент продуктивного кущения на фоне без удобрений составил 1,5, с применением удобрений - 1,8. При менее благоприятных условиях двух последующих лет коэффициент продуктивного кущения соответствено составил 1,0-1,3 и 1,1-1,5.

Количество продуктивных стеблей к моменту уборки за счет процесса кущения несколько выравнилось по годам, особенно при оптималь- • ных сроках посева (1983 и 1985гг.).

Таблица 10

Изменение отдельных показателей структуры урожая яровой пшеницы по годам и различным системам удобрений

Годы Дозы удобрений под яр.пшеницу в 1У рог "ации

исследований Контроль ■{Тфк Юф45Р60 |Са по } 0+Й ¡т'га 1 К™ I1'5 г'к! ¡послед.| 30 ¡послед., ,|-0 ; | -И 1 0+Й | Я+М' ¡ ¡о+и+ь I !

Количество всходов, млв.шт/га

1983 2,3 2,7 2,6 2,7 2,8 2,6 2,5 2,8

1984 3,0 3,2 3,1 2,6 3,0 2,9 3,4 3,1

1985 3,7 3,3 3,6 3,5 3,3 3,5 3,6 3,3

Количество продуктивных стеблей, млн шт/га

1983 3,5 4,3 4,5 4,0 4,5 4,2 4,3 4,4

1984 4,0 3,6 4,1 3,1 3,8 3,9 3,9 4,0

1985 3,8 4,3 4,4 4,6 5,0 Количество колосков.в колосе, 4,7 шт. 4,1 4,6

1983 9,3 9,8 11,6 11,3 12,8 11,0 13,1 12,8

1984 8,8 10,2 11,2 10,2 10,8 9,8 10,8 12,2

1985 9,4 9,4 10,2 8,7 10,4 Количество зерен в колосе, шт. 9,5 10,5 10,2

1983 17,5 19,8 25,0 22,0 24,2 22,3 26,8 24,8

1984 15,8 21,0 22,2 19,5 21,0 20,2 22,2 22,2

1985 21,4 20,4 21,9 18,6 22,5 Масса 1000 зерен, г 20,6 23,2 24,0

1983 28,2 29,2 30,2 30,3 29,8 29,8 30,3 31,4

1984 24,9 24,9 24,8 25,2 23,3 25,2 25,0 25,8

1985 28,3 28,8 28,6 28,6 28,0 28,9 29,5 28,6

При запаздывании посева (1984г.) густота продуктивного стеблестоя была в среднем по опыту на 10$ ниже по сравнению с таковой в 1983г. Зто явилось одной из причин снижения урожая зерна яровой пшеницы в 1984 году.

Вторым важным элементом структуры урожая зерновых является озерненность колоса, которая складывается из количества колосков в колосе и количества зерен в колоске. При удлинении периода кущекие-трубкование в 1983 и 1985гг. сформировалось на фоне без удобрений

9,3 и 9,4 колоска, что на 0,5-0,6 шт больше по сравнению с менее благоприятным 1984 годом (повышение среднесуточных температур воздуха и недостаточное увлажнение почвы). Удобрения, особенно минеральные и комплексы с ними, увеличивали по годам количество колосков в колосе на 1-4 шг.

Образование зерен в колосе зависит от условий опыления цветков в колоске. Этому благоприятствуй? среднесуточные температуры воздуха в пределах среднемноголетних, при отсутствии осадков, как это было в 1985 году - на фоне без удобрений в колосе сформировалось 21,4 зерна. Ливневые дожди в период цветения яровой пшеницы (1983 и 1984гг.) отрицательно повлияли на оплодотворение цветков, в результате чего количество зерен в колосе составило 17,5-15,8 шт. соответственно. Удобрения не оказали существенного влияния на количество зерен в колоске.

В годы исследований масса 1000 зерен зависела в основном от количества выпавших осадков в период налива зерна, поскольку температурный режим был практически одинаков. При выпадении-до 130 мм осадков масса 1000 зерен в 1983 и 1985гг. на фоне без удобрений составила 28,3 г. В случае выпадения в 1984 году 262 мм осадков и сильном полегании посевов в период налива зерна этот показатель" снизился до 24,2 г. Удобрения не оказывали стабильного положительного влияния на массу 1000 зерен.

Исходя из рассмотренной структуры урожая можно заключать, что в условиях Среднего Приамурья при возделывании яровой пшеницы особое внимание должно уделяться выбору и подготовке земель, обеспечивающих достаточную густоту всходов и хорошее кущение растений, а также возделыванию сортов, устойчивых к полеганию.

Корреляционно-регрессионный анализ вскрыл слокную взаимосвязь как между отдельными элементами структуры урожая,- так и в целом с урожаем.

Густота продуктивного стеблестоя имеет среднюю тесноту связи с количеством колосков в колосе (0,57), высотой растения (0,56). Количество колосков в колосе, помимо этой, имеет тесную связь с высотой растения (0,73). Количество зерен в колосе находится в обратной зависимости с густотой продуктивного стеблестоя (-0,43), количеством колосков в колосе (-0,61) и высотой растения (-0,41). Масса 1000 зерен коррелирует только с общей биомассой (0,43).

Основное влияние на формирование всех элементов структуры урожая оказывает влажность почвы в период кущения и цветения. Положительная взаимосвязь устанавливается с теми элементами структуры, которые формируются в первой половине вегетации колошения): густотой продуктивного стеблестоя (0,36), количеством колосков б колосе (0,48), высотой растения (0,32).

Элементы структуры урожая, формирующиеся после колошения, имели обратную зависимость с влажностью почвы в период цветения растений, а именно: количество зерен в колосе (-0,79), масса 1000 зерен (-0,62), биомасса (-0,47).

Из элементов минерального питания положительно влияли на продуктивный стеблестой содержание в почве подвижной фосфорной кислоты и обменного калия (0,53 и 0,35 соответственно). Количество колосков в колосе возрастало с улучшением обеспеченности растений №-К>з (0,41), Р20^(0,56), KgO (0,35). На этапе формирования зерен в колосе наблюдалась отрицательная связь между их количеством и содержанием в почЕе PgOcj (-0,50) и KgO (-0,30).

Масса 1000 зерен не имела коррелятивных связей с условиями минерального питания.

Корреляционный анализ экспериментальных данных подтверздает и для условий Среднего Приамурья особо высокую требовательность яровой пшеницы к оптимизации водного и воздушного режимов почвь; на этапе всходы-трубкование растений.

- 22 -

Взаимосвязь урожая яровой пшеницы с элементами его

структуры и плодородием почв.

В исследованиях за 1983-1985гг. установлена положительная корреляционная связь урожая зерна яровой пшеницы с массой 1000 зерен (0,54), озерненностью колоса (0,48), биомассой растений (0,69). В условиях Среднего Приамурья урожай зерна во многом зависит от развития надземной вассы и чем полнее она используется в формировании и наливе зерновок, тем выше урожай. Поэтому между урожаем зерна и массой 1000 зерен устанавливается средней тесноты корреляционная зависимость.

Корреляционно-регрессионный анализ урожайных данных с одной стороны, показателей плодородия почв и элементов структуры урожая с другой выявил тесную между ними связь - множественный коэффициент корреляции 0,85.

Определяющая роль почвенного плодородия при возделывании яровой пшеницы подтверждается максимально возможным урожаем зерна, рассчитанным по формуле: Умак.= ^ ' где Умак- "

максимально возможный урожай, Унб. - наибольший урожай по-опыту, ГТБср. - средний гидротермический балл. Максимальный уровень зерна мог составить в 1983 году 39,5 ц/га, в 1984 году - 31,6 ц/га, в 1985 году - 37,0 ц/га. Из-за отклонения фактических гидротермических условий от оптимальных недобрали соответственно по годам 9,5; 11,7 и 4 ц/га зерна.

Качество зерна яровой пшеницы и его зависимость от

погодных и почвенных условий

В исследованиях за 1983-1985гг. погодные условия оказали существенное влияние на изменение качества зерна яровой пшеницы. В 1983-1984гг. при сумме среднесуточных температур воздуха в период колошение-восновая спелость 801,4-694,4° и сумме осадков 128,7261,9 мм белок в зерне составлял 13,9-14,0%.

В 1985 году при накоплении 581,1° тепла и выпадении 54,2 мы осадков белок в зерне не превышал 13,0$. Аналогичная картина наблюдалась и в изменении содержания в зерне сырой клейковины.

Значительному повышению содержания белка и сырой клейковины в зерне яровой пшеницы способствовали минеральные удобрения, внесенные как самостоятельно, так и в комплексе с органическими и известкованием почв (табл.П).

Таблица II

Влияние различных систем удобрений на содержание белка и сырой клейковины в зерне яровой пшеницы

Дозы удобрений Белок, % ! Сырая клейковина, %

под яровую пшеницу 1983г. 1984г. ¡1985г. |Т983г. ■1984г. ;1985г.

Контроль 13,1 12,6 11,5 20,6 22,5 12,5

Тфк 100 т/га-послед. - 0 11,2 13,7 12,8 25,0 26,0 12,1

»45^(^30 " М 15,4 13,3 14,2 34,3 35,0 19,0

Са по 1,5 г.к. -послед. - И 12,9 13,0 13,3 21,7 22,8 14,5

0+М 14,1 15,6 12,6 27,8 33,7 21,2

0+И 13,4 12,8 12,8 24,0 27,3 14,0

И+М 16,3 15,7 13,8 37,3 35,9 24,3

0+И+М 14,6 15,5 13,6 31,0 36,7 23,3

В среднем по опыту 13,9 14,0 13,0 27,7 29,7 17,6

В этом случае содержание белка в зерне возрастало на 2,7-3,2%, а сырой клейковины на 13,7-14,5% по сравнению с неудобряемым контролем.

Корреляционно-регрессионный анализ качественных показателей зе^ на, почвенных, водных условий и урожая еыявил, что при возделывании яровой пшеницы на тяжелосуглинистых почвах содержание белка в зерне зависело в первую очередь от накопления в нем азота (0,52) и фссфорг (0,32). В свою очередь, поступление и накопление азота в зерне имеет среднюю тесноту связи (0,41...0,69) с содержанием в почве №-№02, Р205и К20.

Поступление и накопление фосфора в зерне имеет среднюю тесноту связи (0,50) с содержанием в почве обменного калия и слабую (0,30) с подвижными фосфатами.

Содержание сырой клейковины в зерне пшеницы в еще большей степени, чем белка зависело от накопления в нем азота (0,64) и фосфора Ю,67).

Содержание в зерне белка и сырой клейковины находятся между собой в тесной корреляционной зависимости (0,74). В условиях опыта не выявлена доказуемая корреляционная зависимость между величиной зерна и содержанием в нем белка и сырой клейковины.

Таким образом, в условиях Среднего Приамурья качественные показатели зерна яровой птеницы сникали в наибольшей мере недостаток влаги в период налива зерна и повышали улучшение обеспеченности растений элементами минерального питания.

Выводы

1. На тяжелосуглинистых сезонно-мерзлотных почвах Среднеамур-ской равнины среднесуточные температуры воздуха выше среднемноголет-них показателей в период посев-кущение и колошение-восковая спелость снижают продуктивность яровой пшеницы, а в период кущение-колошение повышают ее. Осадки оказывают отрицательное влияние на урожай зерна в гериод колошение-восковая спелость.

2. Оптимальные гидротермические условия для возделывания яровой пшеницы сорта Монакинка складываются в случае накопления тепла за период: посев-кущение 385°, кущение-колошение 573°, колошение-воскоЕая спелость - 581°. Осадков соответственно: 136 мм, 105 мм и 54 мм.

3. Длительное применение различных систем удобрений в севообороте оказало значительное влияние на потенциальное плодородие. Мощность пахотного горизонта увеличилась с 18-20 до 30 см. Среднегодовые потери гумуса снизились с 0,88 (без применения удобрений) до 0,320,72 т/га (комплексы удобрений). При известковании почвы рНсол. не превысил 4,9, степень насыщенности основаниями 1Ъ%.

По мере окультуривания земель, особенно за счет применения минеральных удобрений, возрастали запасы питательных веществ в ней. Между основными элементам1/! установлена прямая зависимость (0,4с... 0,64), что способствует стабилизации пищевого режима и физиологичес кой уравновешенности в питании растений.

4. По мере изменения плодородия почв повышалась урожайность яровой пшеницы Монаккнка от ротации к ротации. Без применения удобрений урожай возрос с 6,1 до15,2 ц/га, с использованием комплексных систем с 15,6 до 30,2 ц/га. Урожайность яровой пшеницы определяется всем комплексом агрохимических свойств, множественный коэффициент корреляции 0,87.

5. Основное влияние на формирование всех элементов структуры урожая оказывает влажность почвы. Положительная взаимосвязь устанавливается между ней и густотой продуктивного стеблестоя (0,36), количеством колосков в колосе (0,48) и высотой растений (0,32). Отрицательная с количеством зерен в колосе (-0,79), массой 1000 зерен (-0,62) и биомассой растений (-0,47). Отдельные элементы структуры урожая находятся в сложной взаимосвязи между собой и в целом с урожаем .

6. Урожай зерна яровой пшеницы находится в прямой зависимости от озерненности колоса (0,48), массы 1000 зерен (0,54) и общей биомассы растений (0,69).

7. Качество зерна яровой пшеницы зависит от содержания в нем азота и фосфора. Для содержания в зерне белка эта связь подтверждается соответственно парными коэффициентами корреляции 0,52 и 0,32, для сырой клейковины: 0,84 и 0,67.

Поступление азота и фосфора в зерно находится в прямой тесной зависимости от влажности почвы и уровня обеспеченности основньми элементами питания в период кущения зерновых.

- 26 -

Предложения производству

Исходя из выявленных закономерностей формирования урожая зерна яровой пшеницы в условиях Среднего Приамурья, совершенствование технологии ее возделывания должно включать следующие элементы:

1. Посев в апреле по "черепку". Ко в этом случае оптимизация пищевого режима должна осуществляться путем обязательного периодического известкования почвы (доза извести из расчета 1,0 т.к.), фосфори-тсвания (500 кг/га Р^О^ один раз е 10 лет) и азотной подкормки (№45) растений в фазу 2-3 лисгьен.

2. Создания пахотного слоя почвы не менее 30 см. .

3. Подбора сортов устойчивых против полегания (типа Хабаровчан-

ки).

4. При запаздывании сроков посева, яровую пшеницу следует заменять в севообороте другими зерновыми или крупяными культурами.

По материалам диссертации опубликованы следующие-работы:

1. Басистый В.П., Романова Т.А. Отзывчивость яровой пшеницы на изменение плодородия лугово-бурой почвы при длительном применении удобрений.//Селекция и агротехника полевых культур в Приамурье. -Новосибирск, 1987, с.88-57.

2. Романова Т.А. Влияние различных видов минеральных удобрений на изменение плодородия лугово-бурой почвы и урожай яровой пшеницы. //Информлнсток, № 130, Хабаровский ЦНТЯ,

3. Романова Т.Д. Влияние различных систем удобрений в полевом

севообороте на урожайность яровой пшеницы. //Информлисток № 328, Хабаровский ЦНТИ.

4. Нормативы Еыноса и коэффициентов использования питательных Еег;еств сельскохозяйственными культурами из минеральных удобрений и почвы. - 11., 1969, 110с.