Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Режим орошения и водопотребление новых сортов озимой пшеницы на светло-каштановых почвах Правобережья Волгоградской области

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Режим орошения и водопотребление новых сортов озимой пшеницы на светло-каштановых почвах Правобережья Волгоградской области"

На правах рукописи

РГ5 ОД

Айтпаева Апгуль Алдунгаровна

РЕЖИМ ОРОШЕНИЯ И ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ НОВЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ ПРАВОБЕРЕЖЬЯ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.02 - сельскохозяйственная мелиорация

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград - 2000

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском НИИ орошаемого земледелия.

Научные руководители:

• Заслуженный деятель науки РФ, академик РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Кружилин И.П.,

• доктор сельскохозяйственных наук, профессор Балашов В.В.

Официальные оппоненты:

• Заслуженный деятель науки и техники РФ, академик РАСХН, доктор технических наук, профессор Григоров М.С.,

• член-корреспондент РАСХН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Медведев A.M.

Ведущая организация: Комитет по сельскому хозяйству и продовольствию администрации Волгоградской области

Защита состоится и-J dp Л- 2000 года в J О. С° часов на заседании диссертационного совета Д 120.56.01 при Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, ауд. 242.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии.

Адрес академии: 400002, г. Волгоград, ул.Институтская,8, ВГСХА.

Автореферат разослан U-tOHJZ— 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент / Е.А.Литвинов

Si ! />,/ ? .о

Общая характеристика работы Актуальность темы. В настоящее время обострилась проблема производства высококачественных семян и продовольственного зерна озимой пшеницы, предназначенного для хлебопекарной и макаронной промышленности. Для ее решения необходимо подобрать потенциально высокопродуктивные сорта, наиболее приспособленные к местным условиям и разработать для них технологии возделывания, основанные на ресурсосбережении. При этом соответствие генотипа и среды, сорта и технологии рассматриваются как важнейшие условия продуктивности сельскохозяйственных культур вообще и озимой пшеницы в частности. Сорта озимой пшеницы зерноградской селекции даже в экстремальных условиях среды обитания сочетают высокую продуктивность с хорошим качеством зерна. Возделывание по ресурсосберегающим технологиям в условиях оптимальных режимов орошения и минерального питания позволит наиболее полно раскрыть потенциал этих сортов и на основе этого способствовать успешному решению проблемы производства продовольственного и семенного зерна в области.

Цель и задачи исследований. Основная цель исследований сводилась к поиску сортов мягкой и тургидной озимой пшеницы, отзывчивых на орошение и минеральные удобрения, устойчивых к полеганию и неблагоприятным условиям внешней среды, обеспечивающих получение 5...7 т/га высококачественного зерна и семян озимой пшеницы. В ходе исследований были решены следующие задачи:

1. Выявлены и отобраны лучшие сорта мягкой и тургидной озимой пшеницы.

2. Для каждого уровня урожайности мягкой и тургидной озимой пшеницк определены потребность в воде, элементах минерального питания, коэффициенты водопотребления.

3. Определены основные параметры фотосинтетической деятельности растений при разных уровнях минерального питания и режимах орошения.

4. Изучены особенности режимов орошения и водопотребления, определено сочетание управляемых факторов, обеспечивающих получение различных уровней урожайности зерна озимой пшеницы в пределах 5...7 т/га.

5. По комплексу хозяйственно-ценных признаков дана агроэкологическая оценка сортам мягкой и тургидной озимой пшеницы, с учетом соответствия их требованиям технологичности для условий орошения.

6. ( Определена экономическая и энергетическая эффективность возделывания

озимой пшеницы при получении разных уровней урожайности зерна.

Исследования, результаты которых изложены в диссертационной работе, проводились в соответствии с планом работы Всероссийского НИИ орошаемого земледелия в рамках выполнения Федеральной НТП РАСХН "Мелиорация и водное хозяйство".

Научная новизна. Впервые для условий светло-каштановых почв Нижнего Поволжья дана всесторонняя оценка зимостойкости, устойчивости к болезням и вредителям, продуктивности и качества зерна, экономической эффективности и конкурентоспособности новых сортов мягкой и тургидной озимой пшеницы и лучшие из них рекомендованы для возделывания при различных режимах орошения и минерального питания. Установлена динамика формирования показателей продуктивности сортами мягкой озимой пшеницы Донщина и Зерноградка 9 и тургидной - Новинка 5, определены потребности в воде, №К и обоснованы отдельные элементы ресурсосберегающей технологии для каждого уровня урожайности.

Практическая значимость работы. В подзоне светло-каштановых почв Волгоградской области для стабилизации и постепенного наращивания производства продовольственного зерна мягкой и тургидной озимой пшеницы разработаны отдельные элементы ресурсосберегающей технологии, предусматривающие снижение нормы влагозарядкового полива до 900 м3/га, щадящие режимы орошения и уровни минерального питания, способствующие не только полу-

чению 5, 6 и 7 т/га экологически безопасной продукции, но и экономии материальных и денежных ресурсов.

Реализация результатов исследований. Производственная проверка и внедрение сортов мягкой озимой пшеницы Зерноградка 9, Донщина и тургидной

I

- Новинка 5 проведены в ОПХ "Орошаемое" Всероссийского НИИ орошаемого земледелия.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на научной конференции Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (1998 г.), на конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (1998 г.), на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (2000 г.), на ученом совете Всероссийского НИИ орошаемого земледелия (2000 г.).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 2 научные статьи. На защиту выносятся:

1. Результаты конкурсного сортоиспытания мягкой и тургидной озимой пшеницы и отобранные по комплексу хозяйственно-биологических признаков лучшие сорта Зерноградка 9 и Новинка 5.

2. Разработанные и обоснованные сочетания отдельных элементов ресурсосберегающей технологии (режимы орошения и уровни минерального питания) позволяющие получать 5...7 т/га продовольственного зерна и высококачественных семян от сорта мягкой озимой пшеницы Зерноградка 9.

3. Показатели урожайности и качества зерна, пригодного для изготовления высококачественных макарон, сорта тургидной озимой пшеницы Новинка 5, полученные от него на различных режимах орошения и уровнях минерального питания на светло-каштановых почвах правобережья Волгоградской области.

Объем работы. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста. Работа состоит из введения, 6 глав, 48 таблиц, выводов и предложений

производству. Список использованной литературы включает 167 наименований, в том числе 7 на иностранном языке.

Условия и методика проведения исследований

Опыты проводили на тяжелосуглинистых, отличающихся маломощным гумусовым горизонтом (0,25м), светло-каштановых почвах правобережья Волгоградской области. Почвенный покров сформирован на лессовидных суглинках и глинах. Содержание гумуса в пахотном слое колеблется от 1,64 до 1,97%. Реакция почвенного раствора слабощелочная, рН водной вытяжки изменяется от 7,6 до 8,2. По содержанию подвижного фосфора почвы являются средне и хорошо обеспеченными, калия- высокообеспеченными и азота - низкообеспеченными. В связи с этим резко возрастает роль азота как элемента, лимитирующего продуктивность озимой пшеницы. В активном слое почвы не наблюдается превышения предельно допустимых концентраций тяжелых металлов. Емкость поглощения светло-каштановых почв опытного участка изменяется от 25 до 30 мг экв. на 100 г почвы, плотность почвы - от 1.22 до 1,44 т/м3, плотность твердой фазы - от 2,57 до 2,73 т/м3. Колебание общей порозности в зависимости от почвенного горизонта составляет от 47,8 до 54,1%. Величина общей порозности снижается до глубины 0,6 м, затем ее значение несколько увеличивается. По степени увлажнения годы исследований были различными - 1997 влажным, 1998 и 1999 гг. - острозасушливыми. За период весенне-летней вегетации в 1997 году выпало 272 мм осадков, в 1998 - 34 мм, 1999 - 52,1 мм. Засушливость климата по годам исследований определяли не только с учетом общего количества осадков, но и запасов влаги, накопленной за осенне-зимний период.

Для выполнения исследований использовали методики Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1989), ВНИИОЗ - полевого опыта в условиях орошения (1983). Учетная площадь делянки в конкурсном сортоиспытании составила 50 м2, повторность четырехкратная. Метод исследований лабораторно-полевой. В сортоиспытании в условиях орошения участвовали сорта Всероссийского НИИ селекции зерновых культур: Донщина, Зерноградка 8,

Зерноградка 9, Донская юбилейная, Новинка 4 и .Новинка 5, сорта Краснодарского НИИСХ им. П.П.Лукьяненко: Краснодарская 39 и Зимородок, сорта Мироновского НИИ селекции и семеноводства пшеницы и кафедры селекции, семеноводства и общей биологии Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии: Волгоградская 84 и М-96004. В конкурсном сортоиспытании систематически проводили наблюдения за изменениями высоты растений озимой пшеницы, оценивали устойчивость к полеганию и осыпанию зерна, поражению болезнями и повреждению вредителями, определяли влажность почвы термостатно-весовым методом, расчетную поливную норму вычисляли по формуле А.Н. Костякова (1960). Структуру урожая изучали путем лабораторного анализа сноповых образцов, содержание сырого протеина определяли по Къельдалю (ГОСТ 50466-93), клейковину - путем отмывки под струей воды с последующим взвешиванием (ГОСТ 13586-1-68), натуру зерна на литровой пурке с падающим грузом (ГОСТ 10840-64).

Технологические опыты проводили с сортами (фактор А), отобранными в результате конкурсного испытания. В качестве стандарта использовали сорт мягкой озимой пшеницы Донщина, районированный по Волгоградской области. Наряду с этим разрабатывали режим орошения (фактор В) и дозы внесения удобрений (фактор С) на посевах сорта Зерноградка 9 (Тпйсит аеБ^уит) и Новинка 5 (ТгШсит Цд^йит). Схемой опытов предусматривались варианты с поддержанием предполивного порога влажности почвы (фактор В) не ниже 60, 70 и 80% НВ, а также контроль без орошения. Дозы минеральных удобрений (фактор С) рассчитывали на получение планируемой урожайности 5, 6 и 7 т/га зерна по методике В.И.Филина, 1994. Трехфакторные полевые опыты были заложены в четырехкратной повторности. Размер опытных делянок по водному режиму почвы 2600 м2, по уровням минерального питания 160 м2. Распределение вариантов по водному режиму почвы систематическое, по уровням минерального питания -рендомизированное.

В технологических опытах проводили наблюдения за полеганием посевов, ростом и развитием озимой пшеницы. Фотосинтетическую деятельность посевов определяли по методике A.A. Ничипоровича (1961), содержание нитратного азота в почве устанавливали по ГОСТу 26488-85, аммиачного - по ГОСТу 26489-85, подвижные формы калия - по Мачигину (ГОСТ 26205-91), гумус - по Тюрину'(ГОСТ 26213-91). Наименьшую влагоемкость почвы определяли методом заливаемых площадок. Суммарное водопотребление рассчитывали методом водного баланса по А.Н.Костякову (1960). Содержание сырого протеина и клейковины в зерне определяли по ранее приведенным методикам, технологические качества макарон - по ГОСТу 14849.

Учет хозяйственного урожая проводили методом сплошного поделяноч-ного обмолота комбайном Сампо-500 с последующей очисткой и обработкой, пересчетом зерна на 14% влажность. Экономическая и энергетическая оценка сортов определена с учетом рекомендуемой нами технологии возделывания по методике ВАСХНИЛ (1983).

Результаты исследований

Результаты конкурсного сортоиспытания. По основному результирующему показателю - урожайности сорт Зерноградка 9 превосходил Зимородок на 4,4%, Зерноградку 8, Донскую юбилейную и М-96004 - на 6,6%, Донщину - нг 9,3%, Краснодарскую 39 и Волгоградскую 84 - на 11,95%. Среди тургидных сортов озимой пшеницы наиболее урожайным оказался перспективный сорт Новинка 5, который по продуктивности на 0,3 т/га (8,3%) превысил стандарт Новинка 4. По качеству зерна все мягкие сорта озимой пшеницы отвечали требова ниям ГОСТа на ценную, тургидные — на классную. Сорт Зимородок уступш большинству сортов мягкой озимой пшеницы по количеству и особенно по каче ству клейковины. Зерно тургидной озимой пшеницы Новинка 5, по сравнению сс стандартом Новинка 4, отличалось более высоким содержанием клейковинь лучшего качества.

Для получения высококачественных хлебобулочных изделий и макарон пригодно зерно, содержащее не менее 28% клейковины. Среднее за 1997-1999 гг. содержание клейковины в зерне сортов, сравниваемых в конкурсном сортоиспытании, кроме сортообразца М-96004, оказалось несколько меньше 28%. У М-96004 содержание клейковины в зерне составило 29%. В то же время качество клейковины у него было значительно хуже, по сравнению с большинством сортов мягкой озимой пшеницы. Наилучшее качество клейковины в зерне (69 единиц ИДК) отмечено у сорта Зерноградка 8. При возделывании на светло-каштановых почвах правобережья Волгоградской области ни один из испытываемых сортов мягкой озимой пшеницы не сочетал в себе высокую урожайность зерна с количеством и качеством клейковины, отвечающих требованиям ГОСТа на сильную пшеницу. По этим параметрам наилучшим оказался сорт Зерноградка 9, на котором в дальнейшем изучались режимы орошения. Среди сортов тур-гидной озимой пшеницы по всем параметрам для получения высококачественных макарон выделен Новинка 5.

Режим орошения сортов озимой пшеницы. Динамика влажности активного слоя почвы ежегодно имела свою специфику, которая отражала особенности складывающихся погодных условий, пороги допустимого снижения ее по вариантам водного режима, различное количество потребляемой в онтогенезе и по межфазным периодам для формирования программируемой урожайности влаги. На всех вариантах опытов с использованием влагозарядкового и вегетационных поливов водный режим почвы поддерживали не ниже уровней, предусмотренных схемой опытов на посевах сортов Донщина, Зерноградка 9, Новинка 5 (табл.1).

Оросительная норма дана с учетом влагозарядкового полива нормой 900 м3/га. В сухую осень 1998 года помимо влагозарядкового проводили довсходовый полив нормой 200 м3/га.

1. Режим орошения озимой пшеницы по вариантам опытов с различной предполивной влажностью почвы

Варианты по по-. рядку Предполивная влажность Количе но ство поливов/поливная рма по годам, м3/га Оросительная норма по годам, м3/га

1997 1998 1999 шт-тах 1997 1998 1999 тах-тт

1 60 1/600 4/650 4/650 1/600 4/650 1500 3500 3700 3700... 1500

2 70 2/450 6/500 6/500 2/450 6/500 1800 3900 4100 4100... 1800

3 80 4/300 8/400 8/400 4/300 8/400 2100 4100 4300 4300... 2100

Для поддержания влажности почвы не ниже 60% НВ в самом влажном по количеству выпавших осадков 1997 г. потребовалось провести один полив нормой 600 м3/га. В два последующих более сухих года, 1998 и 1999, число поливов в этом варианте водного режима почвы увеличилось до 4. Чтобы влажность активного слоя почвы в рассматриваемые годы на посевах озимой пшеницы не опускалась ниже 70% НВ, число поливов нормой 450. ..500 м3/га, увеличилось по сравнению с рассмотренным вариантом (60% НВ) до 2...6. Для поддержания более высокого уровня влажности, не ниже 80% НВ, поливная норма снизилась до 300 м3/га, а число поливов увеличилось до 4 (1997 г.). В засушливые 1998 и 1999 гг. поливная норма повысилась до 400 м3/га, а число поливов до 8.

Оросительная норма по вариантам водного режима почвы по мере повышения предполивного порога влажности от 60 до 80% НВ увеличилась с 1500 (1997 г., 60% НВ) - до 4300 м3/га (1999 г., 80% НВ). В соответствии с принимаемым режимом орошения и увлажнением года атмосферными осадками изменялось водопотребление озимой пшеницы. Минимальным оно сложилось в вариан-

те без орошения (2027...3562 м3/га) с последующим увеличением количественных показателей до 5057 м3/га (80% НВ, 1999 г.) (табл.2)

2. Суммарное водопотребление озимой пшеницы

Ва Годы Использова- Приход влаги Оросительная Суммарное

ри- иссле- ние почвен- от осадков норма водопотреб-

ант дова- ной влаги ление

ний м3/га % м3/га % м 3/га % м3/га %

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

60 1997 590 14,2 2972 71,4 1500 14,4 4162 100

% 1998 750 17,6 907 21,3 3500 61,1 4257 100

НВ 1999 535 12,4 1010 23,2 3700 64,4 4345 100

среднее 625 14,8 1630 38,6 2900 46,6 4255 100

70 1997 650 14,4 2972 65,7 1800 19,9 4522 100

% 1998 693 15,1 907 19,7 3900 65,2 4600 100

НВ 1999 515 10,9 1010 21,4 4100 67,7 4725 100

среднее 619 13,5 1630 35,6 3267 50,9 4616 100

80 1997 703 14,4 2972 61,0 2100 24,6 4875 100

% 1998 854 17,2 907 18,3 4100 64,5 4961 100

НВ 1999 647 12,8 1010 20,0 4300 67,2 5057 100

среднее 734 14,8- 1630 33,1 3500 52,1 4964 100

Без 1997 590 16,6 2972 83,4 - - 3562 100

оро 1998 1120 55,3 907 44,7 - - 2027 100

ше 1999 1151 53,3 1010 46,7 - - 2161 100

ния среднее 953 36,9 1630 63,1 2583 100

В структуре суммарного водопотребления приход влаги от осадков в

различные по увлажнению годы в варианте опыта без орошения изменялся в пределах от 44,7 (1998 г.) до 83,4% (1997 г.). В орошаемых вариантах доля поступления в почву влаги осадков снижается больше всего в варианте проведения поливов при нижнем пороге влажности почвы 80% НВ. Так, в достаточно увлажненном осадками 1997 году в этом варианте режима орошения доля прихода влаги от осадков составила 61%, а в другие, 1998-1999 гг., удельный вес их снизился до 18..20% общего расхода воды посевами озимой пшеницы. Высокой,

свыше 50%, складывается доля участия запасов почвенной влаги в суммарном за . вегетацию расходе воды в варианте без орошения в засушливые годы. В орошаемых вариантах этот вид расхода воды в структуре суммарного водопотреб-ления остается ниже 20%. Во всех орошаемых вариантах в засушливые годы суммарное водопотребление озимой пшеницы более чем на 60% покрывалось за счет воды, поступившей на поле от поливов, хотя во влажном 1997 г. удельный вес поливной воды в структуре водопотребления снизился до 14,4...24,6%. В то же время даже значительное увеличение оросительной нормы в острозасушливые 1998 и 1999 годы не смогло обеспечить получение урожайности сортов озимой пшеницы на уровне 1997 года. Это обусловлено тем, что кроме воды на формирование урожайности оказывает влияние множество других факторов, суммарное действие которых в благоприятные по погодным условиям годы оказывается выше, чем - поливной воды в острозасушливые.

Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы. На светло-каштановых почвах правобережья Волгоградской области при естественном увлажнении атмосферными осадками водный режим почвы, особенно в засушливые годы, является сдерживающим фактором для формирования развитого ассимиляционного аппарата посевов озимой пшеницы. По погодным условиям 1997 год был благоприятным, что способствовало формированию большей площади листовой поверхности, по сравнению с острозасушливыми 1998 и 1999 годами. В то же время орошение нивелировало отрицательное действие засухи. Так, в среднем за три года максимальная площадь листьев на варианте без орошения и удобрений составила у Донщины 20,5 тыс.м2/га, а в варианте с орошением (80% НВ) - 42,6 тыс.м2/га или в 2 раза больше (таблица 3). Такая же тенденция наблюдается и по остальным сортам.

В наших опытах сорта Донщина и Зерноградка 9 имели большую максимальную листовую поверхность, чем сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5. Наибольшая величина этого показателя оказалась у Зерноградки 9 (62,5 тыс.м2/га) или на 4,5 тыс.м2/га больше, по сравнению с Донщиной и на 6,6 - с

3. Показатели фотосинтетической деятельности различных сортов озимой пшеницы

Сорт Вариант Площадь листьев,тыс.м2/га Фотосинтетический потенциал, тыс.м2 дн/га Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 сутки Коэффициент полезного действия ФАР, % Урожайность сухой биомассы, т/га Доля зерна в общей урожайности биомассы, К* „у/,

Без орошения и удобрений 20,5 902 2,9 1,2 5,1 43,1

Дон шина 80% НВ без удобрений 42,6 1875 4,3 2,2 10,5 43,4

80% НВ иИроРтоКзо 60% НВ и без удобрений 58,0 36,3 2581 1599 5,1 3,7 3,6 2,1 16,6 9,2 43,8 43,5

60% НВ нЫ,7оР7оК5о 45,6 2030 4,6 3,4 11,9 43,7

Зерно-град-ка 9 Без орошения и удобрений 21,4 935 2,9 1,2 5,4 42.6

80% НВ и без удобрений 80% НВ и М17оР7оК5о 43,7 62,5 1905 2717 4,5 5,1 2,3 3,6 11,0 15,7 43,6 43,8

60% НВ и без удобрений 38,4 1689 3,8 2,2 9,9 43,4

60% НВ и Ы17оР7оК5о 50,1 2218 4,7 3,4 13,0 43,8

Без орошения и удобрений 19,5 897 2,9 1,1 5,0 42,0

Но- 80% НВ и без удобрений 40,6 1865 4,2 2,1 10,4 43,4

винка 80% НВ и^тоРтоКда 55,9 2579 5,0 3,5 14,4 43,8

5 60% НВ без удобрений 34,3 1583 3,6 2,0 9,2 43,5

60% НВ иЫ170Р7оК5о 41,6 1926 4,5 з,з 11,2 43,7

Новинкой 5. Благоприятное сочетание водного, пищевого и теплового режимов способствовало увеличению площади листовой поверхности при поддержании влажности почвы не ниже 80% НВ и N поРтоК« по сравнению с вариантом 80% НВ и без применения минеральных .удобрений у сорта Донщина на 15,4 тыс.м2/га, Зерноградки 9 - на 18,8, у Новинки 5 - на 15,3. Такая же тенденция наблюдалась и на режиме орошения 60% НВ. Величина фотосинтетического потенциала зависела от площади листовой поверхности и времени ее функционирования. Наибольшие значения этого показателя оказались при поддержании влажности почвы не ниже 80% НВ и N170^70^50. Это было обусловлено увеличением продолжительности вегетации и более активным наращиванием наземной биомассы по сравнению с другими вариантами опыта. Чистая продуктивность фотосинтеза оказалась наибольшей у сорта Зерноградка 9 по всем вариантам опыта, кроме варианта 80% НВ и Н|7оР7оК50, где этот показатель составил 5,1 г/м2 сутки и был примерно равновеликим с сортом Донщина. Урожайность сухой биомассы оказалась наибольшей на варианте с поддержанием влажности почвы в течение вегетации озимой пшеницы не ниже 80% НВ и МпсЛо^о- Наибольшее значение этого показателя отмечено у сорта Зерноградка 9 (15,7 т/га) или на 1,1 т/га больше, чем у Донщины и на 1,3 т/га по сравнению с Новинкой 5. Доля зерна в общей урожайности сухой биомассы у сортов Донщина и Новинка 5 одинаковы. Сорт Зерноградка 9 по отдельным вариантам опыта незначительно отличается от них по величине Кхоз.

Таким образом, показатели фотосинтетической деятельности растений озимой пшеницы зависят от условий выращивания, прихода ФАР и генетических особенностей сортов озимой пшеницы. Мягкие сорта Донщина и Зерноградка 9 имеют более высокие фотосинтетические показатели по сравнению с тургидной озимой пшеницей Новинка 5. Обеспечение растений оптимальным количеством влаги и минерального питания позволяет наиболее полно раскрыть фотосинтетический потенциал, от которого зависит окончательный уровень урожайности озимой пшеницы.

Урожайность перспективных сортов мягкой и тургидной озимой пшеницы при различных режимах орошения. Для решения проблемы стабилизации и увеличения валовых сборов и качества зерна мягкой и тургидной озимой пшеницы были изучены различные режимы орошения, дозы минеральных удобрений и их влияние на продуктивность изучаемых сортов новой селекции (табл.4).

Отобранные по результатам конкурсного сортоиспытания сорта мягкой и тургидной озимой пшеницы Зерноградка 9, Новинка 5 и стандарт Донщина в условиях естественного увлажнения атмосферными осадками в среднем за 19971999 гг. сформировали урожайность 2,1...2,3 т/га. Это свидетельствует о том, что степень реализации генетического потенциала урожайности этих сортов здесь недостаточная и не превышает 30...35%. Поэтому для повышения урожайности необходима оптимизация условий среды обитания при возделывании сортов Донщина, Зерноградка 9 и Новинка 5. Исследованиями выявлена высокая эффективность как отдельного влияния режимов орошения, так и их совместного действия с разными дозами минеральных удобрений на урожайность изучаемых сортов. Так, в среднем за 1997-1999 гг. урожайность озимой пшеницы Донщина на уровне 5 т/га получена при поддержании предполивного порога влажности-почвы не ниже 70% НВ и внесении Мц0Р5оКзо. Приемлемое отклонение от планируемой урожайности 6 т/га на посевах сорта Донщина получено в варианте опыта с поддержанием влажности активного слоя почвы не ниже 80% НВ и М140РбоК4о (-1,7%). При поддержании влажности почвы не ниже 80% НВ и внесении ИпоРтоКзо сорт Донщина формировал урожайность на 8,6 % меньше запланированной (7 т/га).

Для получения 5 т/га зерна на посевах сорта Зерноградка 9 необходимо в течение вегетации растений поддерживать влажность почвы не ниже 60% НВ и вносить К,4оРбоК4о, б т/га - не ниже 80% НВ и вносить Кц0Р5оК3о- Отклонение от запланированной урожайности 7 т/га на варианте опыта с поддержанием влажности почвы не ниже 80% НВ и внесении И^Рто^о составило -1,4 %.

4. Урожайность перспективных сортов озимой пшеницы

Доншина Зерноградка 9 Новинка 5

урожайность, т/га урожайность, т/га урожайность, т/га

Вариант Год исследований о * ч ® п 8 м о. О) »-1- V© О г» о «о а- о 2 О а о а- о 2 О »Л о г-— си о г- 2 о и« Ю О гч ^ О V» о- о 2 О £ 3 а. о 2 О «о и О г» си о г- 2 « С( К ^ 3 о. ю О г% О «г» си о 2 О £ о о си о 2 О VI ^ о г- си о г- 2

Без орошения 1997 1998 1999 среднее 3,6 1.5 1.6 2,2 - - • - 3,7 1,6 1,7 2,3 - - - 3,5 1.4 1.5 2,1 - - -

60% НВ 1997 1998 1999 среднее 4,5 3,7 3,9 4,0 5.2 4.3 4,3 4,6 5.4 4.5 4.6 4,8 5,7 4,9 5,0 5,2 4,8 4.1 4.2 4,4 5,6 4.5 4.6 4,9 5.8 4.9 5,0 5,2 6,0 5.5 5.6 5.7 4,4 3,8 3,8 4,0 4,8 4,1 4.3 4.4 5,0 4.3 4.4 4,6 5,2 4.6 4.7 4.8

70% НВ 1997 1998 1999 среднее 4,8 4.3 4.4 4.5 5,7 4,7 4,7 5,0 6,0 5,0 5,0 5,3 6,4 5.3 5.4 5,7 4,9 4.4 4.5 4.6 5,9 5.1 5.2 5,4 6,2 5.6 5.7 5.8 6,5 6,0 6,1 6,2 4,7 4.1 4.2 4.3 5,3 4.5 4.6 4,8 5,6 4.8 4.9 5,1 5,9 5.0 5.1 5,3

80% НВ 1997 1998 1999 среднее 5,0 4,3 4.5 4.6 6,1 5,3 5.5 5.6 6.5 5.6 5.7 5,9 6,8 5,9 6,5 6,4 5,1 4.6 4.7 4.8 6,3 5.8 5.9 6,0 6,7 6,1 6.3 6.4 7,0 6,7 6,9 6,9 4,9 4.2 4.3 4,5 5,8 5,0 5.2 5.3 6,3 5.5 5.6 5,8 6,7 5,9 6,2 6,3

НСР05: 1997 г.-0,04; 1998 г.-0,05; 1999 г.-0,03

Для получения запланированной урожайности 5 т/га на посевах тургид-ной озимой пшеницы сорта Новинка 5 необходимо поддерживать влажность активного слоя почвы не ниже 70% НВ и вносить М140РбоК4о. Урожайность близкая к 6 т/га была получена при поддержании влажности активного слоя почвы не ниже 80% НВ и внесении в почву И^оРбоК^о- При увеличении дозы минеральных удобрений до ИпоРтоКго урожайность была меньше запланированной 7 т/га на 10%. (табл.5).

Анализ данных табл.5 показал, что наименьшие отклонения от планируемой урожайности были на посевах сорта мягкой озимой пшеницы Зерноград-ка 9, наибольшие - у сорта тургидной пшеницы Новинка 5.

Анализ качественных характеристик зерна показал, что они зависят от генотипа сорта и условий внешней среды при вегетации растений. Так, сорт мягкой озимой пшеницы Зерноградка 9 при поддержании предполивной влажности почвы не ниже 60% НВ и ЫпоРтоКзо формировал зерно, отвечающее требованиям ГОСТа на сильную пшеницу. При других вариантах от этого сорта получено ценное зерно.

5. Рекомендуемое сочетание регулируемых факторов, обеспечивающих получение запланированных урожаев зерна озимой пшеницы (1997-1999 гг.)_

Урожайность, т/га Отклоне- Сочетание факторов

планируе- факти- ние от предполивная доза минераль-

мая ческая програм- влажность, % НВ ных удобрений,

мы, % кг д.в. на га

Донщина (контроль)

5 5 0 70 НпЛоКзо

6 5,9 -1,7 80 , Н140Р6оК4о

7 6,4 -8,6 80 ^поРтО^О

Зерноградка 9

5 5,2 4,0 60 НиоРбЛо

6 6,0 0 80 ИиоРзоКзо

7 6,9 -1,4 80 МпоРтО^О

Новинка 5

5 5,1 2,0 70 М,<оРбоК4о

6 5,8 -з,з 80 ИноРбоК«

7 6,3 -10 80 И|7оР7оК50

Качественные характеристики зерна тургидной озимой пшеницы Новинка 5 и изготовленных из него макарон были выполнены в НИИ сельского хозяйства Юго-Востока (г.Саратов). Результаты анализов показали, что зерно Новинка 5 содержит 32% клейковины, отвечающей первой группе качества. Макароны, изготовленные из муки зерна Новинки 5, по комплексу качественных характеристик оценены как хорошие.

Экономическая эффективность возделывания новых сортов озимой пшеницы

Исследования показали (табл. 6), что наиболее выгодно в существующих экономических условиях выращивать тургидную озимую пшеницу. 6. Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы на семена на варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы не ниже 80% НВ (1999 г.)

Сорт Вариант Урожайность т/га Общие затраты, руб./га Общая выручка от реализации семян, руб./га Прибыль на 1 га, руб. Уровень рентабельности, %

1 2 3 4 5 6 7

Донщина Без орошения и удобрений 3,0 6314 8360 2046 32,4

Без удобрений 4,8 7054 17480 10426 147,8

НпоРзоКзо 5,0 8782 21280 12498 142,3

^4()РбоК40 6,0 9235 22420 13185 142,8

^17оР 70^50 7,0 9691 24320 14629 151,0

Зерно-градка 9 Без орошения и удобрений 3,0 5958 8740 2782 46,7

Без удобрений 4,8 6698 18240 11542 172,3

N110Р50К30 5.0 8426 22800 14374 170,6

КмоРбоК4о 6,0 8879 24320 15441 173,9

И|7оР7ОК50 7,0 9335 26220 16885 180,9

1 2 3 4 5 6 7

Новинка 5 Без орошения и удобрений 3,0 7633 14280 6647 87,1

Без удобрений 4,8 8373 30600 22227 265,5

^,0Р30К30 5,0 10101 36040 25939 256,8

^моРбоК« 6,0 10554 39440 28886 273,7

1^17()Р70К50 7,0 11010 42840 31830 289,1

Выручка от реализации семян и товарного зерна, полученных с одного гектара посевов Новинка 5 на варианте с поддержанием влажности почвы не ниже 80% НВ и К17оР7оК5о в 1,6 раза выше, чем Зерноградка 9 и в 1,8 раза выше, по сравнению с сортом Донщина. Прибыль на 1 га посева при реализации как семенного зерна на варианте опыта 80% НВ и Н17оР7оК5о сорта Новинка 5 составляет 31830, Зерноградка 9 - 16885, Донщина 14629 рубля. Уровень рентабельности при реализации семян сорта Новинка 5 в варианте поливов по влажности почвы 80% НВ и внесении К17оР7оК5о составил 289,1 %, Зерноградка 9 -180,9 % и Донщина - 151,0 %.

Биоэнергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы . Возделывание новых сортов мягкой озимой пшеницы Зерноградка 9, тургидной Новинка 5 и районированного в Волгоградской области сорта Донщина на режимах орошения 60, 70 и 80 % НВ оказалось энергетически эффективным (табл. 7).

Коэффициенты энергетической эффективности в условиях различных режимов орошения составили по сорту Донщина без орошения и удобрений 1,14, при 80% НВ без удобрений 1,27, 80% НВ и М|7оР7оК5о - 1,69, сортов Зерноградка 9 и Новинка 5 соответственно: 1,17, 1,32, 1,81 и 1,09, 1,26, 1,68. Энергетическая эффективность возделывания по всем изучаемым сортам озимой пшеницы с учетом побочной продукции увеличивается в 2 раза.

7. Энергетическая эффективность производства зерна и совокупной продукции от сортов мягкой и тургидной озимой пшеницы

Показатели Донщина Зерноградка 9 Новинка 5

без удоб рений 1^П0Р70К.50 без удоб рений ^|70Р70^50 без удоб рений ИпсЛоКзо

1 2 3 4 5 6 7

Без орошения

Урожайность зерна, т/га 2,2 - 2,3 - 2,1 -

Затраты совокупной энергии, ГДж 30,9 - 31,5 - 30,7 -

Энергия, накопленная в урожае зерна, ГДж 35,2 - 36,8 33,6 -

С учетом побочной продукции, ГДж 71,45 - 75,86 - 69,85 -

Коэффициент энергетической эффективности вдей массы ц 2,31 2,41 2,28

80 % НВ

Урожайность зерна, т/га 4,6 6,4 4,8 6,9 4,5 6,3

Затраты совокупной энергии, ГДж 57,9 60,6 58,0 61,0 57,5 60,4

Энергия, накопленная в урожае зерна, ГДж 73,6 102,4 76,8 110,4 72,5 101,4

С учетом побочной продукции, ГДж 147,4 204,9 154,3 220,4 146,3 202,7

Коэффициент энергетической эффективности всей массы ц 2,55 3,38 2,66 3,61 2,54 3,36

Затраты совокупной энергии и уровень урожайности озимой пшеницы оказывают определяющее влияние на уменьшение энергоемкости производства эдной тонны зерна и рост приращения энергин^получаемой с урожаем основной и совокупной сельскохозяйственной продукции. Для улучшения коэффициентов энергетической эффективности следует стремиться к увеличению урожайности и уменьшению затрат на возделывание (ресурсосбережение) озимой пшеницы.

Выводы

1. На светло-каштановых почвах правобережья Волгоградской области орошение является важным фактором повышения ( в 2 и более раза) по сравнению с неорошаемой пашней урожайности сортов мягкой (Донщина и Зерноградка 9) и тургидной (Новинка 5) озимой пшеницы.

2. Среди мягких сортов, находившихся в конкурсном испытании наибольшей устойчивостью к полеганию отличались Донщина, Зерноградка 9 и Зимородок, среди тургидных - Новинка 4. По устойчивости к поражению мучнистой росой превосходство над другими сортами имеет Зерноградка 9. Наименьшие проценты поражаемости бурой ржавчиной отмечены у Зерноградки 9, Новинки 5 и М-96004. Повреждаемость клопом-черепашкой составила у Новинки 5 - 0,6, Новинки 4 - 0,8 и М-96004 - 0,7%, у остальных сортов величина этого показателя колебалась от 1 до 1,3%.

3. По основному результирующему показателю урожайности в конкурсном испытании Зерноградка превосходила другие сорта мягкой озимой пшеницы от 4,4 до 11,9%. Сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5 по продуктивности превзошел стандарт Новинку 4 на 8,3%.

4. В межфазный период посев-всходы на всех вариантах опыта среднесуточное водопотребление не превышало 15 м3/га. За вегетацию в среднем за годы исследований оно составило 30 м7га.

5. В подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья величина суммарного водопотребления посевов озимой пшеницы колебалась от 2027 м7га в

контроле ( без орошения) до 5057 м3/га на орошении на варианте опыта с поддержанием влажности почвы не ниже 80% НВ.

6. Для получения 5 т/га зерна сортам Донщина и Новинка 5 необходимо 4616 м3/га воды, Зерноградка 9 - 4255 м3/га. Суммарное водопотребление посевов мягкой озимой пшеницы Донщина и Зерноградка 9 при формировании урожайности зерна 6 и 7 т/га составило 4964 м3/га. Сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5 на получение урожайности зерна 6 т/га затратил 4964 м3/га.

7. В зависимости от увлажненности года посевам озимой пшеницы потребовалось в варианте с поддержанием влажности почвы не ниже 60% НВ - 1...4 полива, 70% НВ - 2...6, 80% НВ - 4...8 поливными нормами 600...650, 450...500, 300...400 м3/га соответственно.

8. Поддержание влажности почвы в течение вегетации озимой пшеницы не ниже 80% НВ и внесении N170P70KJ0 способствовало формированию наибольшей площади листьев у сортов Зерноградка 9 (62,5 тыс.м2/га), Донщина (58 тыс.м2/га), и Новинка 5 (55,8 тыс.м2/га).

9. Оптимизация режимов орошения и уровней минерального питания способствовало повышению КПД ФАР и возрастанию накопления биомассы сортами Донщина, Зерноградка 9 и Новинка 5. Максимальное накопление биомассы у сортов Зерноградка 9 (15,7 т/га), Донщина (14,6 т/га), Новинка 5 (14,4 т/га) отмечено при поддержании влажности почвы не ниже 80% НВ и внесении N170P70K50.

10. Применение режимов орошения 60, 70 и 80% НВ в подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья без применения удобрений позволило получить от сортов Донщина - 4,0, 4,5, 4,6 т/га, Зерноградка 9 - 4,4, 4,6 и 4,8 т/га, Новинка 5 - 4,0, 4,3 и 4,5 т/га. Эти показатели урожайности у вышеуказанных сортов в 1,8...2,1 раза больше по сравнению с контролем (без удобрения и орошения).

11. Взаимное влияние режимов орошения с дозами минеральных удобрений способствовало не только дальнейшему росту урожайности зерна у сортов

Донщина до 4,6.. .6,4 т/га, Зерноградка 9 до 4,9...6,9, Новинка 5 до 4,4...6,3 т/га, но и возмещению выноса питательных веществ с урожаем из почвы.

12. Для получения урожайности 5 т/га на посевах мягкой озимой пшеницы Донщина необходимо поддерживать влажность активного слоя почвы не ниже 70% НВ и вносить ИцоРзоКзо, для 6 т/га - не ниже 80% НВ и НИ0Р60К40, для 7 т/га - не ниже 80 и ИпоРтоКго. Поддержание влажности почв не ниже 60% НВ и внесениеЫноРбоКад позволило получить на посевах сорта Зерноградка 9-5 т/га зерна, не ниже 80% НВ и внесении НпоР5оКзо - 6 т/га зерна, не ниже 80% НВ и внесении Ип^о^о - почти 7 т/га. Сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5 при поддержании влажности почвы не ниже 70% НВ и внесении МмоРбоКад сформировал урожайность на уровне 5 т/га, при 80% НВ и НмоРмК4о почти 6 т/га.

13. Выращивание тургидной озимой пшеницы Новинка 5 для получения семенного зерна оказалось более выгодным по сравнению с возделыванием мягких сортов. Уровень рентабельности по сорту Новинка 5 составил 289,1%, Донщина - 151,0% и Зерноградка 9- 180,9%.

14. Коэффициенты энергетической эффективности полученного зерна у всех изучаемых сортов колебались от 1,09 до1,81.

Предложения производству

1. Для лучшего удовлетворения спроса на высококачественные семена и продовольственное зерно мягкой озимой пшеницы рекомендуется в условиях орошения возделывать сорт Зерноградка 9. Получение на посевах сорта Зерноградка 9 программируемых урожаев возможно на фоне осеннего влагоза-рядкового полива нормой 700...900 м3/га и соблюдения следующих режимов орошения и уровней минерального питания:

5 т/га - назначать поливы при влажности активного слоя почвы при 70% НВ и вносить из расчета на 1 га N110Р50К30,

- 6 т/га - 80% НВ и NmoPcoK«,

- 7 т/га - 80% НВ и NhoPtoK»

2. Чтобы получать в условиях орошения зерно, пригодное для изготовления высококачественных макарон, рекомендуется возделывать сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5, превосходящий по урожайности' и качеству зерна стандарт Новинка«!. Для получения на посевах сорта Новинка 5 урожайности 5 т/га необходимо помимо влагозарядкового полива нормой 700...900 м3/га под; держивать влажность в активном слое почвы в течение вегетации растений ози-мойтшеницы ,не ниже 70% НВ и вносить N140P60K40, для 6 т/га - 80% НВ и Nl4oP6oK40-

Список работ, опубликованных по теме диссертации 1. Продуктивность сортов озимой пшеницы в зависимости от режима орошения и уровня минерального питания. Тезисы докладов IV межвузовской конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области. Волгоград. -1999, С.109-110.

2.. Сравнительная оценка различных сортов озимой пшеницы по продуктивности и устойчивости к полеганию на орошаемых землях Волгоградской области. Вестник АПК, 7, Волгоград. - 2000 (в соавторстве).

Подписано к печати 05.05 2000 г. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1. Тир. 100. Зак. 97. 400002, Волгоград, Тимирязева, 9. ВНИИОЗ