Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

СОРТОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДЕФЕКАТА И УДОБРЕНИЯ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "СОРТОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДЕФЕКАТА И УДОБРЕНИЯ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ"



На правах рукописи

СТУПИНА ЛИЛИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

СОРТОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ УРОЖАЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДЕФЕКАТА И УДОБРЕНИЯ НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ

Специальность: 06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Барнаул 2003

Работа выполнена в Алтайском государственном аграрном университете.

Научпый руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор И.Т. Трофимов

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор В.В. Яковлев;

кандидат сельскохозяйственных наук ЭХ. Григорьева

Ведущая организация - Горно-Алтайский государственны

университет

Гй^Н-

■44 С-

С диссертацией можно ознакомь' .одиотеке Ал..- чо государственного аграрного универси

Автореферат разослан "¿&Г" 2003 года

Отзывы на автореферат в двух эк?с ,гтляоах, зав«. печа-

тью учреждения просим направлять в ^ ' ^арю

диссертационного совета

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат сельскохозяйственных доцент

Защита состоится "с//" диссертационного совета Д.220.002. С ном аграрном университете по адресу: ноармейскнй, 98

Варк.

наук.

Ю.А. Гладков

Введение

Актуальность проблемы. Алтайский край является важнейшим поставщиком высококачественного зерна яровой пшеницы. Однако, производство зерна в крае неустойчиво. Так, если в 1986-1990 гг. было получено по 13,5 ц/га, то в 1991-1995 гг. - 10,2 ц/га при валовом сборе 3,9 млн. т, в 1996-2000 гг. - 9,2 ц/га и 3,2 млн. т., а в 2001-2002 гт. - 14.0 ц/га и 5,1 млн. т зерна.

На серых лесных почвах Бие - Чумышской равнины яровая пшеница дает низкие урожаи в пределах 5-7 ц/га, так как она является культурой черноземных почв и наиболее сильно страдает от низкой кислотности почвенного раствора. При этом она теряет устойчивость к болезням и неблагоприятным погодным условиям. Пониженная биологическая активность, высокое содержание грибов и патогенной микрофлоры вызывают заболевания растений, что отрицательно сказывается на сохранности растений. Недостаток подвижных элементов питания приводит к формированию зерна яровой пшеницы низкого качества, но производственная необходимость заставляет возделывать яровую пшеницу на серых лесных почвах.

Общеизвестно, что ведущее место в повышении урожайности пшеницы и высокой окупаемости средств химизации отводится сорту при условии адаптивности его к конкретным условиям выращивания (Зыкин, Бе-лан, 1993; Жученко, 1999). В связи с этим появилась необходимость изучить характер поведения сортов на изменения почвенных факторов и условий среды.

Для увеличения производства зерна и его качества на серых лесных почвах необходимо проводить дорогостоящие мелиоративные работы, но жесткие условия рынка заставляют искать средства позволяющие с наименьшими затратами повысить урожайность яровой пшеницы.

При этом сортовые технологии обеспечивают экономическую целесообразность производства зерна на мелиорированных серых лесных почвах в рамках экологически установленных ограничений.

Исследования по изучению особенности формирования урожая современными сортами яровой пшеницы на серых лесных почвах при разных уровнях использования средств агрохимической интенсификации не проводились.

Цель работы. Изучить особенности изменения ведущих параметров формирования урожая у современных сортов яровой пшеницы в зависимости от мелиоранта и удобрения на серых лесных почвах.

Для выполнения данной цели были поставлены следующие задачи:

- дать оценку основным элементам плодородия мелиорированных и удобренных серых лесных почв;

- изучить особенности роста и развития современных сортов яровой пшеницы, принадлежащих к различным экологическим группам;

- дать оценку фотосинтетической деятельности изучаемых сортов яровой пшеницы;

- изучить структурные особенности формирования урожая и качества зерна яровой пшеницы;

- дать экономическую и э колото-экономическую оценку сортов при использовании дефеката и удобрения.

Научная новизна. Впервые при выращивании яровой пшеницы на мелиорированных серых лесных почвах Бие-Чумышской возвышенной равнины Алтайского края выявлен один из механизмов компенсации величин урожайности и экологической устойчивости растений, осуществляющийся путем сокращения этапов органогенеза: в засушливых условиях II -V и X - XII, во влажные годы IV - VIII, с одновременным увеличением ФСП и активизацией фотосинтетической деятельности растений, способствующие сохранению общей урожайности. Продуктивность растений возрастала за счет увеличения количества колосков, зерен в колосе, повышения массы зерна с одного колоса и массы 1000 зерен. На фоне мелиорации происходит согласованная временем работа почвенных микроорганизмов со временем потребления растениями пшеницы азота и других минеральных элементов.

Практическая значимость работы. Выполненная работа является энергосберегающих технологий возделывания районированных сортов яровой пшеницы на серых лесных почвах.

На зашиту выносится. I) Сортовая дифференциация и динамичность роста и развития яровой пшеницы под влиянием мелиорации и удобрения.

2) Усиление фотосинтетической деятельности как положительная компенсационность сокращения вегетационного периода яровой пшеницы при улучшении эдафических условий серых лесных почв позволяет повысить урожайность и качество зерна.

3) Экономическая и экологическая целесообразность мелиорации серых лесных почв.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы былн доложены на конференции "Почвенно-агрономические проблемы Западной Сибири" (Барнаул, 2000), на конференции "Сельское хозяйство Сибири на рубеже веков: итоги и перспективы развития1- (Новосибирск, 2001), на ежегодной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава агрономического факультета АГАУ (Барнаул, 2001, 2002), на юбилейной международной научно-практической конференции "Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве" (Барнаул, 2003).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ в изданиях АГАУ. Четыре работы представлены в соавторстве и одна самостоятельно. Общий объем публикаций автора 0,9 п. л.

Объем н структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, приложений. Содержание изложено на 200 страницах машинописного текста, включая 37 таблиц, 30 рисунков и 21 приложение. Список литературы включает 240 источников, в том числе б на иностранных языках.

Автор выражает огромную благодарность научному руководителю доктору с.-х.н., профессору И.Т. Трофимову и доценту Ю.А. Гладкову за консультации, внимание и поддержку, оказанные на протяжении всей работы над диссертацией. Автор также благодарит за помощь в проведении экспериментов М.В. Толстова, А.Н. Иванова, доцента В.С. Курсакову и студентов агрономического факультета АГАУ.

2. Условия, объекты к методы исследований

Исследования по изучению продуктивности современных сортов яровой пшеницы в условиях химической мелиорации и удобрения проводили на серых лесных почвах в зоне выщелоченных черноземов и серых лесных почв Алтайского края.

Погодные условия в период исследования существенно различались. 1999 год характеризовался как засушливый. ГТК2 составил 0,61.

2000 год характеризовался повышенной влажностью, особенно в мае-июне. ГТК, = 1,84, что превысило среднемноголетние показатели на 0,51.

2001 год характеризовался относительно равномерным распределением осадков в течение вегетационного периода и более благоприятным температурным режимом. ГП^ = 1,09, ГТК2= 1,18.

Почвы опытного участка серые лесные маломощные малогумусные среднесуглинистые. Содержание гумуса в пахотном горизонте 3,0% (по Тюрину). Реакция почвенного раствора кислая (рН солевой вытяжки 4,4). Сумма поглощенных оснований 11,4 мг-эквЛОО г почвы. Обеспеченность нитратным азотом очень низкая. Содержание доступных для растений форм фосфора повышенное, а калия среднее (по Чярикову).

Для изучения продуктивности сортов яровой пшеницы был заложен опыт по схеме: контроль, дефекат 15 т/га, Мб^Р^Е^, дефекат 15 т/га + М,здРбоК«о- В опыте использовали дефекат Черемновского сахарного завода. Доза дефеката определена по Нг. Применяли комплексное удобрение нитроаммофоска марки А, содержащего по 18% И, Р и К. Доза удобрения, рекомендованная в зоне для яровой пшеницы. В опыте использовали 9 сор-

тов яровой мягкой пшенипы, в том числе 2 сорта немецкой селекции, и один сорт твердой яровой пшеницы. Сорта среднераннего типа Алтайская 92, Новосибирская 22. Среднеспелые - Алтайская 50, Саратовская 29, Сибирская 50, Triso. Среднепоздние - Алтайский простор, Омская 28. Сорт твердой пшеницы Оренбургская 10 - среднеспелый. Thasos — двуручка.

Опыт закладывали в четырехкратной повторпости, расположение делянок последовательное. Площадь делянки 4,5 м . Перезакладка опыта ежегодная (1999-2001). Дефекат вносили при осенней обработке пара. Удобрение - локально при посеве яровой пшеницы. Норма высева семян яровой пшенипы - 5 млн. шт. всхожих семян на гектар. Преобладающая сорная растительность: хвощ полевой, просо куриное, редька дикая. Технология общепринятая в хозяйстве.

В течение вегетационного периода в опытах проводили наблюдения за ростом и развитием растений и изменением почвенных показателей по общепринятым методикам: Ф.М. Куперман и др.,1970; A.A. Ничипоровича н др., 1961; A.A. Ничипоровича, 1956; Госсортиспытания полевых культур, 1961; Агрохимические методы,1965; Аринушкина, Í 970; Методы почвенной микробиологии, 1991; метод аппликаций по Мишустину, Востровой, Петровой (1999). Определение процентного содержания белка и клейковины проводили на приборе ИКА-анализатор. Урожайные данные обрабатывали дисперсионным анализом по методике Б.А. Доспехова (19S5). Расчет экономической эффективности по методике ВИК. Эколого-экономическую эффективность рассчитывали по методике И.А. Минакова и др. (2000).

При оценке элементов плодородия серых лесных почв после мелиорации было установлено повышение содержания обменного кальция в почве на 2,0-3,8 мгэкв/100 г почвы, снижение гидролитической кислотности на 2,4-2,8 мг-экв, увеличение pH почвенного раствора с 4,4 до 5,3 единиц, также дефекат и удобрение способствовали накоплению Свободной влаги в почве на 0,7-17,7 мм выше, чем на контрольном варианте.

Мелиорация и удобрение способствовали переходу содержания нитратного азота, подвижных элементов фосфора и калия в группу более высокой обеспеченности. Удобрение, внесенное в чистом виде, повышало содержание минеральных веществ в почве, но менее значительно, чем дефекат. Более высокое содержание элементов питания было на варианте дефекат + Г^сДоКзд.

Общая численность зимогенной микрофлоры под влиянием мелиоранта и удобрения увеличивалась в 1,1-2,0 раза. Меньшее количество микроорганизмов отмечено в фазу кущения яровой пшеницы. В течение вегетации с повышением температуры и влажности почвы численность полезных групп микроорганизмов увеличилась в 1,4-3,6 раза.

Применение удобрения снизило численность грибов в почве в 0,81,7 раза, совместное внесение дефеката с удобрением в 1,3-1,6 раза, а внесение дсфеката в чистом виде в 1,5*3,1 раза.

Разложение льняного полотна целлюлозоразрушающими бактериями в отдельные годы (2000) через три месяца после закладки на мелиорированных вариантах доходила до 88-89%.

3. Результаты исследований

3.1. Рост и развитие яровой пшеницы в зависимости от мелиорации и удобрения

Полевая всхожесть семян сортов яровой пшеницы на вариантах опыта по годам была различной и колебалась от 64- 79% на контроле до 6893% на варианте дефекат + NPK. Высокую полевую всхожесть на всех вариантах имели сорта Алтайская 50 и Алтайский простор во все годы исследования, Количество всходов колебалось от 338 до 452 шт./м2. Наибольшее количество всходов наблюдалось на варианте дефекат + NPK. Сорт среднераннего типа Алтайская 92 показал отзывчивость на мелиорацию и удобрение количеством всхожих семян (до 25%) в засушливый год. Сорт Омская 28 дал более дружные всходы в увлажненные годы, на мелиорацию отзывался незначительно (табл. I).

Сорт твердой пшеницы Оренбургская 10 в засушливый год отзывался на мелиорацию более дружными всходами - до 463 шт./мг по сравнению с 345 шт./м2 на контроле. В увлажненные годы отзывчивость незначительна.

В 2001 году дружность всходов в большей степени возрастала от применения удобрения, особенно у сорта Саратовская 29. Количество всходов было на 7-20% выше, чем на контроле. На мелиорацию сорта отзывались слабо. Более высокую отзывчивость на мелиорацию показали сорта: Triso и Сибирская 50.

Сохранность растений сортов яровой пшеницы к уборке по годам была различной: от 87 до 369 шт./м2 в засушливый год и от 54 до 279 шт./м2. Мелиорация и удобрение повышают сохранность растений на 2-33%, но в целом высокой сохранности растений не обеспечивают, особенно во влажные годы. Наибольшая выживаемость у растений отмечена в 1999 году - до 82% у сорта Алтайская 50 на варианте дефекат + NPK (табл. 2). В увлажненные годы выживаемость растений резко снижалась, особенно в 2001 год - до 39%, ло-видимому из-за развития патогенной микрофлоры, вызывающей заболевания растений. Наибольшую выживаемость в этих условиях показали сорта: Алтайская 50, Алтайский простор, Саратовская 29 и Triso, В целом можно сделать заключение, что сохранность растений к уборке не зависит от механизма компенсации индивидуальной продуктивности.

Таблица 1

Полевая всхожесть семян яровой пшеницы на серых лесных почвах в зависимости от мелиоранта и удобрения, %___

Сорт 1999 2000 2001

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Алтайская 50 76 84 87 90 12 80 75 76 70 80 84 83

Алтайская 92 71 80 85 89 69 73 68 69 70 82 77 SO

Алтайский простор 74 80 86 88 69 77 73 78 77 83 90 90

Омская 28 72 74 76 78 70 73 12 80 79 85 88 88

Оренбургская 10 69 77 89 93 67 77 80 80 71 79 80 75

Новосибирская 22 78 79 85 83

Саратовская 29 64 71 84 76

Сибирская 50 79 83 90 82

Thasos 77 84 86 86

Triso 74 82 87 90

I - контроль; 2 - дефекат 15 т/га; 3 - N^PwiK«, 4 - дефскат 15 т/га + N^P^Km

Таблица 2

Сохранность растений яровой пшеницы на серых лесных почвах в зависимости от мелиоранта и удобрения, шт./м2

Сорт 1999 2000 2001

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Алтайская 50 217 255 330 369 177 205 225 279 91 133 ! 42 135

Алтайская 92 145 208 263 313 161 204 182 219 76 101 120 130

Алтайский простор 154 217 259 305 164 225 185 248 73 141 173 [57

Омская 28 87 145 164 213 171 195 202 146 54 108 164 166

Оренбургская 10 145 257 304 349 177 192 195 210 75 125 132 122

Новосибирская 22 76 112 1Е 2 136

Саратовская 29 99 126 132 161

Сибирская 50 56 87 121 120

Thasos 111 126 108 137

Triso 87 142 ! 47 157

1 - контроль; 2 - дефекат 15 т/га; 3 - N^P^R^ 4 - дефекат 15 т/га + Nm,P<¡oK<¡0

Морфологическое исследование показало, что дифференциация конуса нарастания зависела от гидротермического и питательного режимов в фазу кущения яровой пшеницы. Длина конуса нарастания, а в дальнейшем и длина колоса на вариантах с использованием средств химизации в среднем на 0,4-3,4 см выше по сравнению с растениями на контрольном варианте. Большую длину колоса имели среднепозднеспелые сорта Алтайский простор и Омская 28. Сорта реагировали на внесение дефеката и удобрения увеличением количества колосков в колосе на 0,3-3,6 шт. и цветков в колосе на 3-16 шт. - при их закладке. Сброс колосков в колосе в условиях недостатка влаги наблюдался на V - VIH этапах органогенеза. Во влажные годы сокращение количества заложенных колосков было более сглаженное. Реализация колосков в колосе колебалась от 73 до 95%, а цветков - от 26 до 67%. Среди исследуемых сортов значительный сброс колосков и цветков в колосе наблюдался у сорта Омская 28 вне зависимости от условий выращивания и у сорта твердой пшеницы Оренбургская 10 — во влажные годы. При полном созревании яровой пшеницы величина колоса, количество колосков и зерен в колосе были выше на варианте дефекат + NPK во все годы исследований. В сухой год выделялись среднепозднеспелые сорта, в более увлажненные годы - Алтайская 50, Омская 28, Алтайская 92, т.е. различия между группами сглаживались. Высокие показатели в 2001 году также имели сорта: Triso, Сибирская 50 и Саратовская 29.

Сорта яровой пшеницы реагируют на температурный режим и наличие влаги в почве (Носатовский, 1965). В иашем опыте полный цикл вегетации (посев - восковая спелость) пшеница яровая завершила в засушливый год за 87 дней, в более увлажненные годы - за 98-108 дней.

Продолжительность вегетационного периода яровой пшеницы от средств химизации сокращалась у среднеранних сортов на 5-8 дней, у среднеспелых - на 4-6 дней, у позднеспелых - на 3-5 дней. Поздние сорта реагируют на изменение почвенных условий длиной вегетационного периода менее заметно, чем раннеспелые сорта. Такое сокращение в засушливый год происходило за счет уменьшения продолжительности II-V и XXII этапа органогенеза, в увлажненные - ]V-VIII этапов органогенеза.

Сокращение вегетационного периода у растений яровой пшеницы на вариактах со средствами химизации в продукционном процессе компенсируется формированием большей ассимиляционной поверхности и более активной работой листового аппарата, большей закладкой и высокой реализационной способностью элементов продуктивности, а также формированием более крупного и качественного зерна.

и

3.2. Фотосинтетическая деятельность сортов яровой пшеницы при внесении мелиоранта и удобрения

Многие исследователи (Любименко, 1935; Максимов, 194S; Ничипо-рович, 1955, 1966, 1972, 1981; Шатилов и др., 1986) считают, что урожайность полевых культур зависит от площади листьев и интенсивности их работы. Они также отмечают положительную роль удобрений в фотосинтетической деятельности листьев.

В наших опытах фотосинтетическая деятельность сортов оценивалась по фотосинтетическому потенциалу (ФСП), чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) и коэффициенту полезного действия (КПД) фотосинтеза за период от всходов до цветения.

Площадь листьев в фазу цветения варьировала от 1,0 до 26,6 тыс. мг/га в зависимости от сорта, фона и погодных условий года. В среднем за годы исследований максимальная площадь листовой поверхности формировалась на вариантах дефекат + NPK и NPK. Внесение дефеката увеличивало площадь листьев, но менее значительно.

Более высокую площадь ассимиляционной поверхности в 1999 году имели сорта Алтайская 50 - 10,7-26,6, Оренбургская 10 - 7,5-24,0 и Алтайский простор - 3,6-22,2 тыс. м2/га.

В 2000 году формирование листовой поверхности шло медленнее и в фазу цветения наибольшую площадь листьев имели сорта Алтайская 50 -5,3-13,1 тыс. м2/га и Алтайская 92 - 6,1-11,4 тыс. м2/га.

Показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) за годы исследования колебался от 0,69 до 18,0 г/м3-сутки, из которых на формирование зерна использовалось только 21-49%, Больше органического вещества образовалось и расходовалось на формирование зерна у сорта Алтайский простор. Было отмечено, растения на вариантах со средствами химизации более экономично расходуют органическое вещество.

Мощность работы листовой поверхности от применения дефеката и удобрения увеличивалась в среднем на 0,1-0,7 млн.м' -дней/ra. По показателю ФСП выделились сорта: Алтайская 50, Алтайская 92, Омская 28, Thasos, Triso и Саратовская 29 (табл. 3).

Коэффициент полезного действия (КПД) фотосинтеза был на уровне 0,23-0,83% и повышался в зависимости от условий выращивания. Наибольший КПД фотосинтеза отмечался на фоне дефекат + NPK у сортов Алтайский простор - 0,83, Алтайская 50 - 0,77 и Алтайская 92 - 0,70%, На варианте NFK. КПД фотосинтеза не превышал 0,63%, на варианте с дефе-катом - 0,57%. Но эти величины значительно превышали КПД фотосинтеза растений на контрольном варианте.

Таблица 3

Площадь листьев, фотосинтетический потенциал и чистая продуктивность фотосинтеза сортов яровой пшеницы на серых лешых почвах в зависимости от мелиоранта и удобрения, 1999-2001 гг.

Сорт Контроль Дефекат 15 т/га Дефекат 15 т/га + М«]Р$оКбо

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Алтайская 50 5,0 0,4 5,11 6,6 0,6 5,78 8,9 8,0 4,74 12,1 1,0 5,11

Алтайская 92 3,4 0,3 5.76 6,0 0,5 6,42 8,6 1,0 3,28 11,0 1,0 3,57

Алтайский простор 3,3 0.3 5,24 5,4 0,5 7,35 7,4 0,6 5,16 V 0,8 6,28

Омская 28 3,5 0,3 3,49 5,2 0,5 7,69 9,0 0,8 3,37 11,3 1,0 3,62

Оренбургская 10 4,2 0,4 4,44 6,3 0,6 4,52 8,6 0,7 4,54 10,0 0,9 4,81

Новосибирская 22* 1,1 0.2 7,55 3,0 0,2 10,3 4,0 0,4 5,58 5,1 0,6 3,55

Саратовская 29* 1,0 0,1 17,6 5,9 0,3 7,63 8,2 0,5 5,96 9,5 0,6 5,90

Сибирская 50* 1,5 0,1 18,0 2,5 0,2 11,9 3,7 0,4 6,50 4,6 0,4 5,60

Thasos* и 0,2 4,95 3,4 0,3 5,07 6,5 0,5 5,50 8,7 0,7 4,14

Triso* 1,4 0,2 7,45 3,6 0,3 6,80 5,6 0,5 10,1 6,6 0,6 7,57

1 - площадь листовой поверхности в фазу цветения, тыс.мг/га; 2 - фотосинтетический потенциал, млн.м" • сут./га; 3 - чистая продуктивность фотосинтеза, г м3 • сутки. * - данные за 2001 год

На основе полученных данных можно сделать заключение, что благодаря повышению величин активности фотосинтеза на вариантах с внесением мелиоранта и удобрения формируется положительный компенсационный процесс сохранения урожайности, являющейся следствием сохранения вида, величина и гибкость которого детерминированы в филогенезе вида. Другие авторы (Жученко,1988) также утверждают, что продукционный процесс является самостоятельным фактором формирования урожая.

$.3. Структура урожая яровой пшеницы

Анализ структуры урожая показал повышение значений всех элементов продуктивности у сортов яровой пшеницы от мелиорации и внесения удобрения, особенно от совместного сочетания этих средств, как в засушливые, так и увлажненные годы.

По количеству колосков и зерен в колосе как в 1999, так и в 2000 голу выделились сорта: Алтайская 50, Алтайский простор и Омская 28. В 2001 голу - Алтайская 92, Омская 28 и Triso, Сибирская 50, Новосибирская 22,

Масса зерна одного колоса достоверно повышалась у всех сортов от применения дефеката и удобрения. Наибольшую массу зерна одного колоса на варианте дефекат + К^боК^ имели сорта: Алтайская 50 и Алтайская 92 в 1999 году, Оренбургская 10 и Алтайская 50 в 2000 году, в 2001 году -Омская 28 и Алтайская 92, а также Triso, Саратовская 29и Сибирская 50.

Масса 1000 зерен яровой пшеницы зависит от условий гидротермического и питательного режимов в период налива зерна (Носатовский, 1965). В засушливых условию; масса 1000 зерен не превышала 30,8 г. Достоверные прибавки массы 1000 зерен от проводимых мероприятий получены у всех сортов. Более высокую массу 1000 зерен имели сорта: Оренбургская 10, Алтайская 92 и Алтайский простор. В увлажненные годы масса 1000 зерен была значительно выше до 35,2-37,8 г. Большее значение имело внесение удобрения и дефеката совместно с удобрением. В 2000 году более высокую массу 1000 зерен имели сорта: Алтайская 50, Алтайская 92 и Алтайский простор. В 2001 году - Алтайская 50, Алтайский простор и Оренбургская 10, а также Triso, Новосибирская 22 и Саратовская 29.

В опытах установлена коррелятивная связь урожайности с массой одного колоса (0,60-0,99), густотой стояния растений (0,41-0,99), массой 1000 зерен (г = 0,23-0,99), количеством колосков и зерен в колосе (г = 0,240,97), продуктивной кустистостью (0,04-0,99).

3.4. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от мелиорации и внесения удобрения

Рассматривая величину урожая яровой пшеницы на серых лесных почвах в сравнении с черноземами и каштановыми почвами, у которых рН

выше 6,5 следует признать их недостаточное плодородие, приводящее к существенному ослаблению продукционного процесса и относительно невысокой урожайности сортов.

Невысокую урожайность сортов в годы исследования можно объяснить сложившимися погодными условиями: засуха в 1999 году, обилие влаги в 2000 и 2001 годах, которое снизило содержание подвижного азота в почве, повысило заболевание растений ржавчиной, вероятно, вследствие бурного развития патогенной микрофлоры. Эти обстоятельства отрицательно сказались на росте, развитии и сохранности растений яровой пшеницы.

Преимущество в формировании урожайности сортов яровой пшеницы наблюдалось на варианте дефекаг + ОТ К.. В среднем наиболее продуктивным оказался сорт Алтайская 50. В засушливых условиях 1999 года, более высокую урожайность сформировал среднеранний сорт Алтайская 92. Сорт Алтайская 50 показал высокую отзывчивость на внесение средств химизации. Прибавки урожая составляли от 125 до 338%.

Таблица 4

Урожайность сортов яровой пшеницы на серых лесных почвах в зависимости от мелиоранта и удобрения, 1999-2001 гг.

Сорт Вариант Урожайность, т/га

1999 2000 2001 среднее

1 2 3 4 5 6

Алтайская 50 контроль 0,24 1,23 0,27 0,58

дефекат 15 т/га 0,54 1,63 0,53 0,90

ИбоР^оКло 0,73 1,69 1,19 1,20

дефекат + ОТК 1,05 1,82 1,34 1,40

НСРМ 0,25 0,32 0,26 0,28

Алтайская 92 контроль 0,50 0,54 0,20 0,41

дефекат 15 т/га 0,67 1,37 0,45 0,83

^сРбО^О 0,72 0,85 0,78 0,78

дефекат + ЫРК 1,00 1,58 1,00 1,19

НСР„5 0,19 0,25 0,26 0,23

Алтайский простор контроль 0,43 0,67 0,28 0,46

дефекат 15 т/га 0,70 1,20 0,77 0,99

ИиР60^,(1 0,79 0,94 0,83 0,85

дефекат + 0,88 1,24 1,52 1,2)

НСРо! 0,17 0,24 0,20 0,20

Омская 28 контроль 0,17 0,60 0,31 0,36

дефекат 15 т/га 0,26 0,92 0,72 0,63

0,28 1,35 1,04 0,89

дефекат + ЫРК 0,32 1,54 1,07 0,98

НСР0! 0,05 0,06 0,19 0,10

Окончание табл. 4

I 2 г 4 5 6

Оренбургская 10 контроль 0,43 0,70 0,20 0,44

дефекат 15 т/га 0,63 1,00 0,47 0,70

0,68 1,02 0,65 0,78

дефекат + ЫРК 0,71 1,07 0,85 0,88

НСР05 0,13 0,06 0,13 0,11

Новосибирская 22 контроль 0,36

дефекат ] 5 т/га ' 0,62

ИбоРбоК^ 0,62

дефекат + 0,67

НСР« 0,22

Саратовская 29 контроль 0Т44

дефекат 15 т/га 0,62

0,85

дефекат + ОТК 1,04

НСР(15 0,16

Сибирская 50 контроль 0,44

дефекат 15 т/га 0,66

Г^РьйКед 0,84

дефекат + ЫРК 0,83

НСР05 0,19

Thasos контроль 0,23

дефекат 15 т/га 0,40

МлеРбоКбо 0,86

дефекат + ^К 0,88

НСР*5 0,14

Triso контроль 0,31

дефекэт 15 т/га 0,55

^аРбоК« 1,12

дефекат + ЫРК 1,26

НСР05 0,17

В условиях 2000 года более продуктивным был сорт Алтайская 50. Его урожайность составила от 1,23 т/га на контроле до 1,82 т/га на варианте дефекат + N6oPfioKio. Высокую отзывчивость на мелиорацию и внесение удобрения показал сорт Алтайская 92. Прибавки урожайности составили 154- 193%. В 2001 году более высокую урожайность показали сорта Алтайский простор, Алтайская 50, Triso и Саратовская 29 (табл. 4). У сортов немецкой селекции косвенно прослеживается генетическая природа их

повышенной адаптивности к условиям интенсификации, приводящая к росту урожая. Прибавки от внесения удобрения составили 261-274%,

Регрессионный анализ данных по сортовым группам показал достоверную зависимость урожайности у всех групп сортов на контрольном варианте от продуктивной кустистости и массы одного колоса. С улучшением питательного режима, особенно в благоприятные по увлажнению годы, значимость приобретают все элементы продуктивности.

Качество зерна в большей степени зависит от генотипа сорта. Лучшие показатели качества дал сорт Новосибирская 22 отнесенный к группе ценных сортов. Другие отечественные сорта относятся к группе сильных пшениц, потому полученные результаты требуют дальнейшего изучения

Таблица 5

Качество зерна некоторых сортов яровой пшеницы в зависимости от мелиоранта и удобрения на серых лесных почвах, 2001 г.

Сорт Контроль Дефекат 15 т/га HjoPboK^o Дефекат +■ NsijP боК^о

I 2 1 2 1 2 1 2

Алтайская 50 12,3 28,4 13,6 29,5 13,3 28,4 13,7 29,6

Алтайский простор 12,1 27,8 13,8 29,7 13,5 28,9 14,0 30,2

Новосибирская 22 12,4 29,0 14,3 31,1 13,9 29,6 15,0 32,7

Triso 12,7 26,9 13,5 29,3 14,1 30,4 14,1 30,8

1 - содержание белка, 2 - клейковина, %

Было замечено, что у сортов отечественной селекции содержание белка и клейковины более интенсивно повышалось от применения дефека-та, а у немецкого сорта от внесения удобрения (табл. 5). Наиболее высокое содержание белка до 15,0% и клейковины до 32,7% на варианте дефекат + ЬГбоРбоКбо показал сорт Новосибирская 22.

4, Экономическая и эколого-экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы на серых лесных почвах при использовании мелиоранта н удобрения

Экономическая оценка показала положительный эффект от применения дефеката и удобрения при возделывании яровой пшеницы на серых лесных почвах. Наибольший уровень рентабельности получен у сорта Алтайская 50 на варианте дефекат + КРК он составил 71,8%. При внесении удобрения - 66,9%. На мелиорированном варианте он составил 62,1%. Урожайность зерна яровой пшеницы на данном варианте должна быть не ниже 1,0 т/га, чтобы окупить высокие затраты на транспортировку дефека-

та. Экономическая оценка возделывания сортов яровой пшеницы при использовании мелиоранта и удобрения на серых лесных почвах дала возможность выделить наиболее приспособленные сорта к интенсивному выращиванию. Таким потенциалом обладают сорта: Алтайская 50, Алтайская 92, Алтайский простор и сорт немецкой селекции - Тп5о. Расчеты показали, что при высокой цене реализации зерна затраты на мелиорацию могут окупиться за один год.

Эколого-экономическая оценка дана для наиболее рентабельного сорта Алтайская 50. При расчете эколого-экономической эффективности наиболее эффективным считается вариант с более высоким показателем общей эколого-экономической эффективности (Минаков, 2000). Наши расчеты свидетельствуют, что применение дефеката способствует повышению общей эколого-экономической эффективности на 8-20% по сравнению с другими вариантами опыта (табл. 6). Это обеспечивает повышение урожайности яровой пшеницы и ведет к оптимизации агрофизических и фито-санитарных свойств серых лесных почв.

Таблица 6

Эколого-экопомическая оценка использования средств химизации на серых лесных почвах, среднее за 1999-2001 гг.

Показатель Дефекат 15 т/га Дефекат +■ МбоРздКбо

Выручка, руб./га 794 1538 2034

Затраты на мелиорацию, руб./га 557 1249 1692

Эко лого-экономический ушерб, руб./га 100 - -

Э ко лого-экономический эффект, руб/га 137 287 342

Общая эколого-экономическая эффективность, руб. 0,25 0,23 0,20

Выводы

1. Мелиорация и удобрение оптимизируют физико-химические свойства серых лесных почв, улучшают питательный режим яровой пшеницы, увеличивая общую численность зимогенной микрофлоры, снижая численность грибов, повышая биологическую активность серых лесных почв, и позволяют согласовать во времени работу почвенных микроорганизмов со временем потребления растениями пшеницы азота и минеральных элементов.

2. Полевая всхожесть семян и сохранность растений к уборке не являются специфичными показателями для сорта. В большей степени они зависят от условий произрастания. Мелиорация и удобрение повышают всхожесть и сохранность растений, но в целом высокой сохранности растений не

обеспечивают, особенно во влажные голы. Изреживание посевов не компенсируется увеличением индивидуальной продуктивности оставшихся растений. Более высокую выживаемость в засушливых условиях показали сорта: Алтайская 50 и Оренбургская 10. В увлажненные годы - Алтайская 50, Алтайский простор, Оренбургская 10, Саратовская 29 и Triso.

3. Сокращение длины вегетационного периода у сортов яровой пшеницы на вариантах со средствами химизации компенсируется большей закладкой и реализационной способностью элементов продуктивности: количества колосков и зерен в колосе, а также увеличением массы зерна одного колоса и массы 1 ООО зерен.

4. Положительная компенсация урожая на вариантах со средствами химизации осуществляется за счет индивидуальной продуктивности благодаря увеличению листовой поверхности в среднем на 0,5-7,8 тыс.м2 на га и повышению КПД фотосинтеза на 0,1-0,9%.

5. Наивысшие показатели элементов продуктивности и более высокую урожайность в засушливых условиях показали сорта: Алтайская 92, Алтайская 50 и Алтайский простор, а в увлажненные годы - Алтайская 50, Омская 28, Алтайская 92 н Triso, Сибирская 50, Саратовская 29. Граница сильных и ценных сортов условна.

6. Наибольший уровень рентабельности получен на варианте дефе-кат, 15 т/га + NPK - 71,8% у сорта Алтайская 50. Затраты на мелиорацию при высокой цене реализации зерна окупаются за один год. Наиболее эффективно с точки зрения защиты природной среды в качестве средств химизации использовать дефекат. Общая эколого-экономическая эффективность применения дефеката достигла 0,25 руб./га, что на 8-20% выше, чем на других фонах.

Предложение производству

Особенности проявления механизмов адаптации и продукционного процесса у сортов яровой пшеницы строго индивидуальны, поэтому каждый уровень интенсификации требует подбора сортов и главным критерием при этом должно быть число растений к уборке, масса зерна 1 колоса и масса 1000 зерен, На серых лесных почвах прн использовании средств химизации следует использовать сорта: Алтайская 50, Алтайская 92, Алтайский простор, Саратовская 29. Немецкий сорт Triso использовать как исходный материал для выведения новых перспективных сортов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Курсакова B.C., Вялкова Л.И., Ступина Л.А., Иванов А.Н. Влияние химической мелиорации на количественный и качественный состав зимогенной микрофлоры серых лесных почв И Почвенно-агрономические проблемы Западной Сибири: Сб. науч. трудов. - Барнаул: Изд-во АГАУ, 2000.-С. 50-55.

2. Курсакова B.C., Вялкова Л.И., Ступина Л.А., Иванов А.Н. Влияние химической мелиорации и удобрений на динамику и качественный состав микроорганизмов серых лесных почв // Вестник АГАУ. 2001. - № 4. -С. 211-213.

3. Ступина Л.А. Влияние химической мелиорации серых лесных почв на урожайность яровой пшеницы и некоторые элементы продуктивности И Вестник АГАУ. 2001. - № 4. - С. 229-301.

4. Ступина Л.А., Курсакова B.C., Иванов А.Н. Влияние химической мелиорации на микробиологическую активность серых лесных почв // Вестник АГАУ. 2002. № 3. - С. 155-159.

5. Трофимов И.Т., Иванов А.Н., Ступина Л.А. Влияние химической мелиорации на некоторые свойства серых лесных почв и урожайность сельскохозяйственных культур // Современные проблемы и достижения аграрной науки в животноводстве и растениеводстве: Материалы юбилейной научно-практической конференции. Ч. 2. -Барнаул, 2003.-С. 157-160,

_ЛР №020648 от 1 б декабря 1997 г._

Подписано в печать 24.11.2003 г. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Печать ризографная. Гарнкгура "Times New Roman". Усл. леч. л. 1,0. Уч. щд. л. 0,8. Тираж 100 экз. Заказ №3ï.

Издательство АГАУ 656099, г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98 62-84-26

Р 2 О 5 8 5