Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Режимы орошения и удобрение перспективных сортов озимой пшеницы на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Режимы орошения и удобрение перспективных сортов озимой пшеницы на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья"

На правах рукописи

КОРОТКОВ Александр Николаевич

РЕЖИМЫ ОРОШЕНИЯ И УДОБРЕНИЕ ПЕРСПЕКТИВНЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА СВЕТЛО-КАШТАНОВЫХ ПОЧВАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06 01 02 - мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ООЗ176577

Саратов - 2007

003176577

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель- доктор технических наук, профессор

Григоров Сергей Михайлович

Официальные оппоненты доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

Туктаров Бари Искандярович (Саратовский ГАУ)

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Ярошенко Татьяна Михайловна (НИИСХ Юго-Востока)

Ведущая организация ФГНУ «Всероссийский НИИ орошаемого

земледелия»

Защита диссертации состоится «_ _» декабря 2007 г в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220 061 05 при Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н И Вавилова» по адресу 410012, г Саратов, Театральная пл , 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

Автореферат разослан « / Н » ноября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор с -х наук, профессор

НА Пронько

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. Целью исследований было повышение уровня продуктивности мягкой и тургидной озимой пшеницы в Нижнем Поволжье до 5 7 т/га на основе поиска сортов, отзывчивых на орошение и минеральные удобрения, устойчивых к полеганию, неблагоприятным условиям внешней среды и разработки основных элементов их технологии

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи

1 Выявить и отобрать лучшие сорта мягкой и тургидной озимой пшеницы для орошаемых условий Нижнего Поволжья

2 Для разных уровней урожайности мягкой и тургидной озимой пшеницы определить потребность в воде, элементах минерального питания, коэффициенты водопотребления

3 Определить основные параметры фотосинтетической деятельности растений в посевах озимой культуры при разных уровнях минерального питания и режимах орошения

4 Разработать ресурсосберегающие режимы орошения, изучить особенности водопотребления, определить сочетание управляемых факторов, обеспечивающих получение различных уровней урожайности зерна озимой пшеницы в пределах 5 7 т/га

5 Провести агроэкологическую оценку сортов мягкой и тургидной озимой пшеницы по комплексу хозяйственно-ценных признаков, с учетом соответствия

их требованиям технологичности для условий орошения

6 Определить экономическую и энергетическую эффективность возделывания озимой пшеницы при получении разных уровней урожайности зерна

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 Установлены особенности водопотребления, формирования показателей продуктивности сортов мягкой озимой пшеницы Донщина и Дон 95 и тургидной - Новинка 5 Обоснованы и разработаны основные элементы ресурсосберегающей технологии для разных уровней урожайности — режим орошения и дозы минеральных удобрений

Практическая значимость работы. Применение в подзоне светло-каштановых почв Волгоградской области разработанной ресурсосберегающей технологии мягкой и тургидной озимой пшеницы, включающей адаптивные сорта, щадящие режимы орошения, расчетные дозы минеральных удобрений, обеспечивает стабильное получение до 7 т/га экологически безопасной продукции, снижение нормы влагозарядкового полива до 900 м3/га, экономию материальных и денежных ресурсов

Реализация результатов исследований. Производственная проверка и внедрение сортов мягкой озимой пшеницы Дон 95, Донщина и тургидной - Новинка 5 проведены в СТ «Большое» Михайловского района Волгоградской области на площади 50 га Рентабельность производства зерна составила 160 %

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на международных конференциях Актуальные проблемы развития АПК (Волгоград, 2005), Экологические проблемы природопользования в мелиоративном земледелии (Новочеркасск, 2006), конференции студентов и молодых ученых Волгоградской области (Волгоград, 2003), научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии (Волгоград, 2003-2006)

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК РФ для публикации материалов диссертаций Положения, выносимые на защиту: 1 Результаты конкурсного сортоиспытания мягкой и тургидной озимой

пшеницы, позволившие по комплексу хозяйственно-биологических признаков выделить лучшие для условий орошения Нижнего Поволжья сорта — Дон 95 и Новинка 5

2 Разработанные и обоснованные сочетания отдельных элементов ресурсосберегающей технологии (режим орошения и доза удобрений), позволяющие получать 5 7 т/га продовольственного зерна и высококачественных семян сорта мягкой озимой пшеницы Дон 95

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

Объем работы. Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста Работа состоит из введения, 6 глав, 22 таблиц, выводов и предложений производству Список использованной литературы включает 167 наименований, в том числе 7 на иностранном языке

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения исследований

Опыты проводили в 2003-2005 гг в правобережье Волгоградской области, в сельскохозяйственном товариществе «Большой» на тяжелосуглинистых, отличающихся маломощным гумусовым горизонтом (0,25 м), светло-каштановых почвах 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 ув-

лажнения годы исследований были различными 2003 — влажный, 2004 и 2005 гг - острозасушливые За период весенне-летней вегетации в 2003 г выпало 272 мм осадков, в 2004 - 34 мм, 2005 - 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, Зерно-градка 8, Дон 95, 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 биологиц 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), клейковины - 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 Дон 95 и Новинка 5 (Тпйсит ш^1с1ит) 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 Трехфактор-ные полевые опыты были заложены в четырехкратной повторности Размер опыт-

ных 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 А А 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 НКостякову (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 поделяночно-го 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 Дон 95 превосходил Зимородок на 4,4%, Зерноградку 8, Донскую юбилейную и М-96004 - на 6,6%, Донщину - на 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 требованиям ГОСТа на ценную, тургидные - на классную Сорт Зимородок уступил большинству сортов мягкой озимой пшеницы по количеству и, особенно, по качеству клейковины Зерно тургидной озимой пшеницы Новинка 5, по сравнению со стандартом Новинка 4, отличалось более высоким содержанием клейковины лучшего качества

Для получения высококачественных хлебобулочных изделий и макарон пригодно зерно, содержащее не менее 28% клейковины Среднее за 2003-2005гг 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 Дон 95, на котором в дальнейшем изучались режимы орошения Среди сортов тургидной озимой пшеницы по всем параметрам для получения высококачественных макарон выделен Новинка 5

Режимы орошения и водопотребление 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, Дон 95, Новинка 5 (табл 1)

Оросительная норма дана с учетом влагозарядкового полива нормой 900 м3/га В сухую осень 2004 г помимо влагозарядкового проводили довсходовый полив нормой 200 м3/га

1 Режим орошения озимой пшеницы по вариантам опытов

Предполивная влажность почвы, % НВ Количество поливов/поливная норма по годам, м /га Оросительная норма по годам, м /га

2003 2004 2005 гшп-тах 2003 2004 2005 тах-тт

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

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

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 2003 г потребовалось провести один полив нормой 600 м3/га В два последующих более сухих года, 2004 и 2005, 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 (2003 г) В засушливые 2004 и 2005 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 (2003 г, 60% НВ) - до 4300 м3/га (2005 г, 80% НВ)

В соответствии с принимаемым режимом орошения и увлажнением года атмосферными осадками изменялось водопотребление озимой пшеницы Минимальным оно сложилось в варианте без орошения (2027 3562 м3/га) с последующим увеличением количественных показателей до 5057 м3/га (80 % НВ, 2005 г) (табл 2)

В структуре суммарного водопотребления приход влаги от осадков в раз-

личные по увлажнению годы в варианте опыта без орошения изменялся в пределах от 44,7 (2004 г) до 83,4% (2003 г)

__2 Суммарное водопотребление озимой пшеницы_

Предполивная влажность Год Использование почвенной влаги Приход влаги от осадков Оросительная норма Суммарное водопотребление

почвы, %НВ м3/га % м3/га % м3/га % м3/га %

2003 590 14,2 2972 71,4 1500 14,4 4162 100

60 2004 750 17,6 907 21,3 3500 61,1 4257 100

2005 535 12,4 1010 23,2 3700 64,4 4345 100

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

2003 650 14,4 2972 65,7 1800 19,9 4522 100

70 2004 693 15,1 907 19,7 3900 65,2 4600 100

2005 515 10,9 1010 21,4 4100 67,7 4725 100

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

2003 703 14,4 2972 61,0 2100 24,6 4875 100

80 2004 854 17,2 907 18,3 4100 64,5 4961 100

2005 647 12,8 1010 20,0 4300 67,2 5057 100

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

Без ороше- 2003 590 16,6 2972 83,4 3562 100

ния 2004 1120 55,3 907 44,7 - 2027 100

2005 1151 53,3 1010 46,7 - - 2161 100

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

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 2003 г в этом варианте режима орошения доля прихода влаги от осадков составила 61%, а в другие, 2004-2005 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 водопотребления 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 2003 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 2004 и 2005 гг не смогло обеспечить получение урожайности сортов озимой пшеницы на уровне 2003 г 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 засушлиые годы, является сдерживающим фактором для формирования развитого ассимиляционного аппарата посевов озимой пшеницы По погодным условиям 2003 г был благоприятным, что способствовало формированию большей площади листовой поверхности, по сравнению с острозасушливыми 2004 и 2005 гг 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 сорта Донщина 20,5 тыс м2/га, а в варианте с орошением (80% НВ) - 42,6 тыс м2/га или в 2 раза больше (табл 3) Такая же тенденция наблюдается и по остальным сортам

В наших опытах сорта Донщина и Дон 95 имели большую максимальную листовую поверхность, чем сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5 Наибольшая величина этого показателя оказалась у сорта Зерноградка 9 (62,5 тыс м2/га) или на 4,5 тыс м2/га больше по сравнению с Донщиной и на 6,6 — с сортом Новинка 5

3 Показатели фотосинтетической деятельности различных сортов озимой пшеницы

I Сорт Вариант Площадь листьев, тысаЛга 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 биомассе, Кхоэ%

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

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

80% НВ и ИпоР/оКбо 58,0 2581 5,1 3,6 16,6 43,8

60% НВ и без удобрений 36,3 1599 3,7 2,1 9,2 43,5

60% НВ и МиоРгоКзо 45,6 2030 4,6 3,4 11,9 43,7

Дон 95 Без орошения и удобрений 21,4 935 2,9 1,2 5,4 42 6

80% НВ и без удобрений 43,7 1905 4,5 2,3 11,0 43,6

80%НВ и М17оР7оК5о 62,5 2717 5,1 3,6 15,7 43,8

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

60%НВ и ^170Р70К50 50,1 2218 4,7 3,4 13,0 43,8

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

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

80% НВ и N17(^70^50 55,9 2579 5,0 3,5 14,4 43,8

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

60%НВ и N17(^70 К50 41,6 1926 4,5 3,3 11,2 43,7

Благоприятное сочетание водного, пищевого и теплового режимов способствовало увеличению площади листовой поверхности при поддержании влажности почвы не ниже 80% НВ и Кпс^оК^о по сравнению с вариантом 80% НВ и без применения минеральных удобрений у сорта Донщина на 15,4 тыс м2/га, Зерноградка 9 - на 18,8, Новинка 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 Мно^оК^о 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 Дон 95 по всем вариантам опыта, кроме варианта 80% НВ и МпоРтоК^о, 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 М|7оР7оК50

Наибольшее значение этого показателя отмечено у сорта Дон 95 (15,7 т/га) или на 1,1 т/га больше, чем у сорта Донщина и на 1,3 т/га по сравнению с сортом Новинка 5 Доля зерна в общей урожайности сухой биомассы у сортов Донщина и Новинка 5 одинаковы Сорт Дон 95 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 Дон 95 имеют более вы,. сокие фотосингетические 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 и дозах удобрений

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)

4 Урожайность перспективных сортов озимой пшеницы

Вариант Год исследований Донщина Дон 95 Новинка 5

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

Без удобрений N„0 Р50К30 N140 Р60К40 N,70 Р70К50 Без удобрений N„0 Р50К30 N1« РеоКад N,70 Р70К50 Без удобрений N„0 Р50К30 N140 Рео^ад N,70 Р70К50

Без оро- ШСНИ! 2003 3,6 - - - 3,7 - - - 3 5 - - -

2004 1,5 - - - 1 6 - - - 1,4 - - -

2005 1,6 - - - 1,7 - - - 1,5 - - -

среднее 2,2 - - - 2,3 - - - 2,1 - - -

60% НВ 2003 4,5 5,2 5,4 5,7 4,8 5,6 5,8 6,0 44 4,8 50 5,2

2004 3,7 4,3 45 4,9 4,1 4,5 4 9 5,5 3,8 4,1 4,3 4,6

2005 3,9 4,3 4,6 5,0 4 2 46 5,0 5,6 3,8 4,3 4,4 4,7

среднее 4,0 4,6 4,8 5,2 4,4 4 9 52 5,7 40 4,4 4,6 4,8

70% НВ 2003 4,8 5,7 6,0 6,4 4,9 5,9 6,2 6,5 4,7 5,3 5,6 5,9

2004 4,3 4,7 5,0 5,3 4,4 5,1 5,6 6,0 4,1 4,5 4,8 5,0

2005 4,4 4,7 5,0 54 4,5 5,2 57 6,1 4,2 4,6 4,9 5,1

среднее 4,5 5,0 5,3 5,7 4 6 5,4 5,8 6,2 4,3 48 5,1 5,3

80% НВ 2003 5,0 6,1 6,5 6,8 5,1 6,3 6,7 7,0 4,9 5,8 63 6,7

2004 4,3 5,3 5,6 5,9 4,6 5,8 6,1 6,7 4,2 5,0 5,5 5,9

2005 45 5,5 5,7 65 4,7 5,9 63 6,9 4 3 5,2 5,6 62

среднее 4,6 5,6 59 6,4 4,8 6,0 6,4 6,9 4,5 5,3 5,8 6,3

НСРоэ- 2003 г - 0,04, 2004 г - 0,05, 2005 г - 0,03 Отобранные по результатам конкурсного сортоиспытания сорта мягкой и тургидной озимой пшеницы Дон 95, Новинка 5 и стандарт Донщина в условиях естественного увлажнения атмосферными осадками в среднем за 2003-2005 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 этих сортов необходима оптимизация условий среды обитания

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 2003-2005 гг урожайность озимой пшеницы сорта Донщина на уровне 5 т/га получена при поддержании предполивного порога влажности почвы не ниже 70% НВ и внесении Ы110Р5оКзо 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 ЫмоРбо^о (-1,7%) При поддержании влажности почвы не ниже 80% НВ и внесении ЫпоРтоКзо сорт Донщина формировал урожайность на 8,6 % меньше запланированной (7 т/га)

Для получения 5 т/га зерна на посевах сорта Дон 95 необходимо в течение вегетации растений поддерживать влажность почвы не ниже 60% НВ и вносить ^иоРбоЬСю, 6 т/га - не ниже 80% НВ и вносить N110Р50К30 Отклонение от запланированной урожайности 7 т/га на варианте опыта с поддержанием влажности почвы не ниже 80% НВ и внесении М^с^оК^о составило 1,4 %

Для получения запланированной урожайности 5 т/га на посевах тургидной озимой пшеницы сорта Новинка 5 необходимо поддерживать влажность активного слоя почвы не ниже 70% НВ и вносить М^РеоК^о Урожайность близкая к 6 т/га была получена при поддержании влажности активного слоя почвы не ниже 80% НВ и внесении в почву К^оРбо^мо При увеличении дозы минеральных удобрений до >1|7оР7оК5о урожайность была меньше запланированной 7 т/га на 10% (табл 5)

5 Рекомендуемое сочетание регулируемых факторов, обеспечивающих получение

запланированных урожаев зерна озимой пшеницы (2003-2005 гг)

Урожайность, т/га Отклонение от программы, % Сочетание факторов

планируемая фактическая преяполивная влажность, % НВ доза минеральных удобрений, кг д в на га

Донщина (контроль)

5 5 0 70 ИппРЛп

6 5,9 -1,7 80 МыпРм1К4П

7 6,4 -8,6 80 МппРтпК™

Дон 95

5 5,2 4,0 60 МппРтоКчп

6 6,0 0 80 1^|4пР«1К4п

7 6,9 -1,4 80 N17Г>Р7оК.ЧП

Новинка 5

5 5,1 2,0 70

6 5,8 -3.3 80 N14оРйП^40

7 6,3 -10 80 МппР-гпК™

Анализ данных таблицы 5 показал, что наименьшие отклонения от планируемой урожайности были на посевах сорта мягкой озимой пшеницы Дон 95, 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 Дон 95 при поддержании предполивной влажности почвы не ниже 60% НВ и N¡70^70^50 формировал зерно, отвечающее требованиям ГОСТа на сильную пшеницу При других вариантах от этого сорта получено ценное зерно

Экономическая эффективность возделывания новых сортов озимой пшеницы

Исследования показали, что наиболее выгодно в существующих экономических условиях выращивать тургидную озимую пшеницу (табл 6)

6 Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы на семена на варианте с поддержанием предполивного порога влажности почвы не ниже 80% НВ (2005 г)

Сорт Вариант Урожайность Общие затраты, руб/га Общая выручка от реализации семян, руб/га Прибыль на 1 га, Уровень рентабельно-

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

Без удобрений 4,8 7054 17480 10426 147,8

ЫцоР 50К30 5,0 8782 21280 12498 142,3

МмоРбоКдо 6,0 9235 22420 13185 142,8

М17оР 70К50 7,0 9691 24320 14629 151,0

Дон 95 Без орошения и удобрений 3,0 5958 8740 2782 46,7

Без удобрений 4,8 6698 18240 11542 172,3

**„оР»Кзо 50 8426 22800 14374 170,6

МиоРбоК« 6,0 8879 24320 15441 173,9

1^17ОР7ОК5О 7,0 9335 26220 16885 180,9

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

Без удобрений 4,8 8373 30600 22227 265,5

N110Р50К30 5,0 10101 36040 25939 256,8

КмоРбоКдо 6,0 10554 39440 28886 273,7

1^17оР7ОК5О 7,0 11010 42840 31830 289,1

Выручка от реализации семян и товарного зерна, полученных с одного гектара посевов сорта Новинка 5 на варианте с поддержанием влажности почвы не ниже 80 % НВ и N170Р70К50 в 1,6 раза выше, чем Дон 95 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 Ы|7оР7оК50 сорта Новинка 5 составляет 31830,

Дон 95 - 16885, Донщина 14629 рубля Уровень рентабельности при реализации семян сорта Новинка 5 в варианте поливов при влажности почвы 80 % НВ и внесении МшР7оК.5о составил 289,1 %, Дон 95 -180,9 % и Донщина -151,0 %

Биоэнергетическая эффективность возделывания озимой пшеницы Возделывание новых сортов мягкой озимой пшеницы Дон 95, тургидной Новинка 5 и районированного в Волгоградской области сорта Донщина на режимах орошения 60, 70 и 80 % НВ оказалось энергетически эффективным (табл 7)

7 Энергетическая эффективность производства зерна и совокупной продукции

от сортов мягкой и тургидной озимой пшеницы

Показатели Донщина Дон 95 Новинка 5

Без удоб рений 1^поР7оК50 Без удоб рений 70Р70К50 Без удоб рений N17(^70^50

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 71,5 - 75,86 - 69,85 -

Коэффициент энергетической эффективности всей массы г) 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 т| 2,55 3,38 2,66 3,61 2,54 3,36

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 Т^поРто^о - 1,69, сортов Дон 95 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

Затраты совокупной энергии и уровень урожайности озимой пшеницы оказывают определяющее влияние на уменьшение энергоемкости производства одной тонны зерна и рост приращения энергии 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 Дон 95) и тургидной (Новинка 5) озимой пшеницы

2 Среди мягких сортов, находившихся в конкурсном испытании, наибольшей устойчивостью к полеганию отличались Донщина, Дон 95 и Зимородок, среди тургидных - Новинка 4 По устойчивости к поражению мучнистой росой превосходство над другими сортами имеет Дон 95 Наименьшие проценты пора-жаемости бурой ржавчиной отмечены у сортов Дон 95, Новинка 5 и М-96004 Повреждаемость клопом-черепашкой составила у сорта Новинка 5 - 0,6, Новинка 4 - 0,8 и М-96004 - 0,7%, у остальных сортов она колебалась от 1 до 1,3%

По основному результирующему показателю урожайности в конкурсном испытании Дон 95 превосходил другие сорта мягкой озимой пшеницы от 4,4 до 11,9% Сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5 по продуктивности превзошел стандарт Новинка 4 на 8,3%

3 В подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья величина суммарного водопотребления посевов озимой пшеницы колебалась от 2027 м3/га без орошения до 5057 м3/га на варианте опыта с поддержанием влажности почвы не ниже 80% НВ Среднесуточное водопотребление за вегетацию в среднем за годы исследований составило 30 м3/га

Для получения 5 т/га зерна сортам Донщина и Новинка 5 необходимо 4616 м3/га воды, Дон 95 — 4255 м3/га Суммарное водопотребление посевов мягкой озимой пшеницы Донщина и Дон 95 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

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

4 Поддержание влажности почвы в течение вегетации озимой пшеницы не ниже 80% НВ и внесении МпоР7оК5о способствовало формированию наибольшей площади листьев у сортов Дон 95 (62,5 тыс м2/га), Донщина (58 тыс м2/га) и Новинка 5 (55,8 тыс м2/га)

Оптимизация режимов орошения и уровней минерального питания способствовало повышению КПД ФАР и возрастанию накопления биомассы сортами Донщина, Дон 95 и Новинка 5 Максимальное накопление биомассы у сортов Дон 95 (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 М]7оР7оК5о

5 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, Дон 95 - 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)

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, Дон 95 до 4,9 6,9, Новинка 5 до 4,4 6,3 т/га, но и возмещению выноса питательных веществ с урожаем из почвы

6 Для получения урожайности 5 т/га на посевах мягкой озимой пшеницы Донщина необходимо поддерживать влажность активного слоя почвы не ниже 70% НВ и вносить ЫцоР5оКзо: для 6 т/га - не ниже 80% НВ и ЫМоРбоК-4о для 7 т/га -не ниже 80 и М170Р70К50 Поддержание влажности почв не ниже 60% НВ и внесение КиоРбоРмо позволило получить на посевах сорта Дон 95-5 т/га зерна, не ниже 80% НВ и внесении ЫпоР5оКзо - 6 т/га зерна, не ниже 80% НВ и внесении >}|7оР7оК5о - почти 7 т/га Сорт тургидной озимой пшеницы Новинка 5 при поддержании влажности Почвы не ниже 70% НВ и внесении М^оРбоК-ю сформировал

урожайность на уровне 5 т/га, при 80% НВ и К140РбоК4о почти 6 т/га

7 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 Дон 95 - 180,9%

Коэффициенты энергетической эффективности полученного зерна у всех изучаемых сортов колебались от 1,09 до 1,81

Предложения производству

Для лучшего удовлетворения спроса на высококачественные семена и продовольственное зерно мягкой озимой пшеницы рекомендуется в условиях орошения на светло-каштановых почвах Нижнего Поволжья возделывать сорт Дон 95 Получение на посевах сорта Дон 95 программируемых урожаев возможно на фоне осеннего влагозарядкового 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 гаТ\ПоР5сКз0,

- 6 т/га - 80% НВ и М14оРбоК4о,

- 7 т/га - 80% НВ и ЫпоРуоКзо

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 4 Для получения на посевах сорта Новинка 5 урожайности 5 т/га необходимо помимо влагозарядкового полива нормой 700 900 м3/га поддерживать влажность в активном слое почвы в течение вегетации растений озимой пшеницы не ниже 70% НВ и вносить КГмоРбоКдо, для 6 т/га - 80% НВ и ЭДмоРбО^МО

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Григоров СМ Режим орошения озимой пшеницы, пострадавшей от низких температур в Волгоградской области Обоснование направления исследований /СМ Григоров, А Н Короткое // Актуальные проблемы развития АПК Материалы международной науч -практ конф, посвященной 60-летию Победы в Великой Отечественной войне Волгоград, - 2005 Стр 24-26

2 Григоров С М Особенности возделывания зерновых донской селекции при орошении в Волгоградской области /СМ Григоров, А Н Короткое, А Г Жихарев //Экологические проблемы природопользования в мелиоративном земледелии Материалы международной науч -практ конф Новочеркасск, - 2006 Стр 139-141

3 Григоров С М Особенности возделывания перспективных сортов озимой пшеницы при орошении в северных районах Волгоградской области /СМ Григоров, А Н Короткое // Вестник Саратовского госагроуниверситета им НИ Вавилова-Саратов — 2007 -№5 — С-11-13

4 Короткое АН Орошение перспективных сортов озимой пшеницы в Нижнем Поволжье /АН Короткое - Саратов, 2007 с 24

Подписано в печать 12 11 2007 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Гарнитура Times New Roman Печать RISO Объем 1,0 печ л Тираж 100 экз Заказ №084

Отпечатано с готового оригинал-макета Центр полиграфических и копировальных услуг Предприниматель Серман Ю Б Свидетельство № 3117 410600, Саратов, ул Московская, д 152, офис 19, тел 26-18-19, 51-16-28