Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование элементов технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование элементов технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья"

На правах рукописи

□□3488582

ПАВЛИКОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

Совершенствование элементов технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья

06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 О ДЕК 2009

Пенза 2009

003488582

Диссертационная работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия».

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Орлов Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Смирнов Александр Алексеевич; кандидат сельскохозяйственных наук, Остробородов Александр Валерьевич

Ведущая организация: федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия».

Защита диссертации состоится « 2?» декабря 2009 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д. 220.053.01 при федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Автореферат разослан «_» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук

В. А. Гущина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Формирование рыночных отношений на селе, возрастание невосполнимых затрат в себестоимости растениеводческой продукции создает необходимость изыскания приёмов, способствующих снижению энергетических затрат, повышению плодородия почвы, производительности труда и урожайности сельскохозяйственных культур.

Для достижения более высокого уровня продуктивности сельскохозяйственных культур, в том числе и яровой пшеницы большое внимание уделяется разработке и внедрению агротехнических приёмов возделывания в Поволжском регионе базирующихся на регулировании плодородия почв за счет применения биологических факторов, не требующих больших затрат — посев многолетних трав, заделка послеуборочной соломы и пожнивных растительных остатков в сочетании с рациональными способами обработки почвы и посева.

Имеющиеся разработки, в основном посвящены влиянию отдельных приёмов агротехники на урожайность и качество зерна яровой пшеницы, и, как правило, относятся к различным регионам России (А.Н. Кащеев, 1989; А.А. Марковский, 2001; P.P. Нигматзянов, 2006; Г.И. Казаков, 2008; В.И. Корчагин, 2005; JI.B. Карпова, 2006).

В связи с этим, исследования по изучению комплексного влияния различных систем зяблевой обработки почвы с элементами биологизации земледелия при различных способах посева в паровом и травяном звеньях зернопаро-травяного севооборота на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья являются актуальными.

Цель исследований, Научное обоснование формирования устойчивой по годам урожайности яровой пшеницы в зависимости от применения биологических средств повышения плодородия почвы, зяблевой обработки почвы, способов посева и норм высева на черноземе выщелоченном лесостепной зоны Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

1. Изучить эффективность различных систем зяблевой обработки почвы под яровую пшеницу в различных звеньях зернопаротравяного севооборота и влияние их на плотность почвы, водный и пищевой режимы, биологическую активность почвы и засоренность посевов.

2. Определить влияние изучаемых приемов на рост и развитие яровой мягкой пшеницы.

3. Изучить особенности формирования урожая зерна яровой пшеницы и его качество в зависимости от вида пара в севообороте, обработки почвы, способов посева и норм высева.

4. Провести сравнительную оценку приемов биологизации, направленных на повышение плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур в паровом и травяном звене севооборота.

5. Дать экономическую и энергетическую оценку возделывания яровой пшеницы в зависимости от вида пара в севообороте, зяблевой обработки почвы, способов посева и норм высева.

Научная новизна. Научно обоснован системный подход к оценке эффективности различных звеньев севооборота, рациональных систем зяблевой обработки почвы, способов посева и норм высева яровой пшеницы, обеспечивающих воспроизводство почвенного плодородия, ресурсосбережение и повышение урожайности культуры.

Практическая значимость работы. Для условий лесостепи Среднего Поволжья разработаны и рекомендованы производству ресурсосберегающие приемы адаптивной технологии возделывания яровой мягкой пшеницы сорта Тулайковская 10, обеспечивающие получение стабильных урожаев зерна и сохранение почвенного плодородия.

Отдельные элементы технологии возделывания яровой пшеницы прошли производственную проверку в ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА» на площади 204 га.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Научное обоснование применения минимальной ресурсосберегающей системы зяблевой обработки почвы в паровом и травяном звеньях зернопаро-травяного севооборота в сочетании с биологическими средствами повышения плодородия почвы на черноземе выщелоченном при возделывании яровой пшеницы.

• Эффективность возделывания яровой пшеницы в паровых и травяных звеньях севооборотов лесостепной зоны Среднего Поволжья.

• Сравнительная оценка эффективности возделывания яровой пшеницы при использовании сеялок рядового и разбросного способов посева.

• Оптимизация нормы высева яровой пшеницы при разбросном способе посева.

• Комплексное применение биологических средств повышения плодородия почвы, систем обработки почвы, способов посева и норм высева при возделывании яровой пшеницы обеспечивает воспроизводство почвенного плодородия, ресурсосбережение, увеличение продуктивности яровой пшеницы и других кулыур в зернопаротравяном севообороте.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на Всероссийских научно-практических конференциях (Пенза, 2007; 2008); на Международных научно-практических конференциях (Пенза, 2008; Уфа, 2008; Ульяновск, 2009; Орел, 2009).

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе две - в изданиях, из перечня рекомендованного ВАК.

Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 137 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, включает 20 таблиц, 20 рисунков, 27 приложений. Список использованных литературных источников включает 178 наименований, в том числе 9 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в 2007-2009 гг. в условиях полевого стационарного опыта кафедры общего земледелия и землеустройства в восьмипольном зернопаротравяном севообороте (чистый пар - озимая пшеница - яровая пшеница - вико-овес + клевер - клевер 1 г.п. - клевер 2 г.п. - озимая пшеница - яровая пшеница) в учебно-опытном хозяйстве ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Почва опытного участка представлена черноземом выщелоченным, тяжелосуглинистым по гранулометрическому составу. Содержание гумуса, в среднем по опьпу 6,5%, реакция среды кислая (рН^ 4,8-4,9), обеспеченность азотом высокая, фосфором и калием - средняя.

Погодные условия 2008-2009 гг. характеризовались как благоприятные для роста и развития яровой пшеницы (ГТК 1,27-1,35). 2007 год - засушливый (ГТК-0,70).

В качестве объекта исследований использовался рекомендованный для возделывания в Пензенской области сорт яровой мягкой пшеницы Тулайковская 10.

В соответствии с программой исследований были проведены два полевых опыта. Закладка полевых опытов осуществлялась в соответствии с методическими указаниями (Б.А. Доспехов, 1985).

Опыт /. Изучение влияния систем зяблевой обработки почвы и способов посева на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в паровом и травяном звеньях

Фактор А - звенья севооборота: А0 - Чистый пар - озимая пшеница - яровая пшеница (контроль); Ai - Клевер 2 г.п. - озимая пшеница-яровая пшеница.

Уборку зерновых культур проводили с одновременным измельчением и разбрасыванием соломы.

Фактор В - системы зяблевой обработки почвы: В0—Двухфазная отвальная зяблевая обработка на глубину 20-22 см (контроль); В] - Двухфазная безотвальная зяблевая обработка на глубину 20-22 см; В2 - Минимальная зяблевая обработка на глубину 12-14 см.

Во всех вариантах обработки проводили предварительное лущение на 6-8 см.

Фактор С - способы посева: С0 - Рядовой посев сеялкой С3-3,6 (контроль); Ci - Разбросной посев сеялкой СШ-3,5.

Норма высева яровой пшеницы 5,0 млн. всхожих зерен на га.

Трехфакторный опыт размещен методом расщепленных делянок в четырех повторениях. Площадь делянок первого порядка - 6000 м2. Площадь делянок второго порядка - 300 м2. Площадь делянок третьего порядка - 150 м2.

Опыт II. Установление оптимальной нормы высева для разбросного способа посева

Ад - 5,0 млн. всхожих зерен на га;

Ai - 4,5 млн. всхожих зерен на га;

А2- 4,0 млн. всхожих зерен на га.

Размещение вариантов систематическое. Площадь делянок - 42 м2.

Все наблюдения, анализы и учеты проводили по общепринятым методикам:

В почвенных образцах определяли: гумус по Тюрину, приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО, щелочногидролизуе-мый азот - по Корнфильду, подвижный фосфор и обменный калий по методу Чирикова в модификации ЦИНАО.

Плотность почвы методом режущего кольца, объемом 520 см3 (Агрофизические методы исследования почв..., 1966).

Влажность почвы термостатно-весовым методом с помощью игольчатого бура в трехкратной повторности из каждого 10-сантиметрового слоя до глубины 100 см.

Засоренность количественно-весовым методом в два срока: в фазу всходов и перед уборкой. В опыте определялась численность малолетних и многолетних сорняков, а также их сырая масса и масса в воздушно-сухом состоянии.

Поступление в почву пожнивно-корневых остатков рамочным методом по Н.З. Сганкову (размер рамки 30,2x30,3) в слое 0-30 см.

Густоту стояния растений в фазу полных всходов и перед уборкой, структуру урожая по методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971).

Ассимиляционную поверхность растений путем подсчета площади листьев, методом промеров.

Фотосинтетический потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза по Ничипоровичу А.А. (1961).

Качество зерна проводили в соответствии со стандартами: массовая доля клейковины - ГОСТ 13586.1-68; качество клейковины - ГОСТ 13586.1-68; содержание белка- ГОСТ 10846-91, масса 1000 зерен - ГОСТ 12042-80.

Учет урожая - сплошной поделяночный.

Статистическая обработка результатов исследований проведена методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа (Б.А. Доспехов, 1985) на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ для статистической обработки Agros, Statistica.

Экономическая эффективность рассчитывалась по технологическим картам.

Энергетическую эффективность изучаемых агроприемов определяли по результатам анализа трудовых, материальных ресурсов и выхода продукции на основе технологических карт (Г.С. Посыпанов, В.Е. Долгодворов, 1995).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВЫ ОТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Плотность почвы. Во все годы исследований плотность пахотного слоя была оптимальной для яровой пшеницы во всех вариантах опыта: ни вид пара в звене севооборота, ни уменьшение глубины зяблевой обработки почвы под яровую пшеницу не приводили к существенным изменениям данного показателя, хотя и была отмечена тенденция к увеличению плотности пахотного слоя в варианте с мелкой обработкой почвы.

Так, гои посеве по вспашке плотность слоя 0-30 см по годам составила 1,01-1,05 г/см3, при безотвальной обработке 1,02-1,09 г/см3, при минимальной обработке 1,05-1,10 г/см3, перед уборкой 1,13-1,16 г/см и 1,14-1,18 г/см3, 1,191,20 г/см3 «ответственно.

К убсэке происходит уплотнение почвы на всех вариантах и по всем слоям. Наибольшее уплотнение пахотного горизонта отмечалось в варианте с минимальней обработкой почвы, где плотность составила 1,12-1,13 г/см3 в слое (0-10 си), 1,21 г/см3 (10-20 см), 1,22-1,24 г/см3 (20-30 см).

В це;ом, зяблевая обработка почвы обеспечила сложение пахотного слоя почвыв пределах 1,02-1,08 г/см3 в начале вегетации, 1,08-1,13 г/см3 в середине вегегации и 1,14-1,19 г/см3 перед уборкой, что не выходит за пределы оптимальньх значений для возделывания зерновых культур и свидетельствует о возможности замены на черноземе выщелоченном традиционной двухфазной отважной зяблевой обработки на минимальную ресурсосберегающую без существенного снижения урожайности возделываемой культуры.

Влажность почвы. Вид пара в звене севооборота не оказал существенного влиянм на влажность почвы. В метровом слое в период посева влажность составляла I паровом звене 26,27% в травяном звене - 25,34%, перед уборкой 18,49 % и 15,31 % соответственно.

Изучаемые системы зяблевой обработки почвы, за годы исследований не вызвали суцесгвенных различий в увлажнении ни весной, ни перед уборкой.

Веснсй влажность почвы в варианте со вспашкой составила 25,73%, с безотвальной обработкой - 25,71% и минимальной - 25,88%; перед уборкой -18,41%, 18,>3% и 18,42% соответственно.

Водолотребление. Эффективность расходования влаги на формирования урожая куллуры в различных вариантах была неодинаковой, о чем свидетельствуют данные расчета коэффициента водопотребления (табл. 1).

Таблща 1 - Элементы баланса влаги в слое 0-100 см под посевами яровой пшеницы

Звено севооборота Система яблевой (бработки почвы Запасы продуктивной влаги, мм Осадки за вегетацию, мм Расход влаги из почвы, мм Суммарное водопо-требле-ние, мм Выход зерна, т/га Коэффициент водопотребления, м3/т

посев уборка

Паровое двухфазная опальная 178,2 94,7 220,2 83,5 301,6 2,09 1443,1

двухфазная безотвальная 176,2 95,7 220,2 80,5 298,3 2,06 1448,1

мшимальная 177.8 97,1 220,2 80,7 299,2 2,05 1459,2

Травяное дв\сфазная отвльная 173,0 94,2 220,2 78,8 296,8 2,19 1355,2

двухфазная безявальная 171,3 95,1 220,2 76,2 295,2 2,16 1366,6

минимальная 173,5 95,6 220,2 77,9 296,0 2,14 1383,2

Коэффициент водопотребления в посевах яровой пшеницы был ниже в травяном звене и составил 1355,2-1383,2 м3/т, что свидетельствует о более эффективном использовании влаги на формирование единицы урожая.

Минимализация обработки почвы путем замены отвальной на безотвальную, а также снижение глубины обработки почвы способствовали небольшому росту коэффициента водопотребления с 1443,1 м3/т на отвальной до 1459,2м3/т на минимальной обработке в паровом звене и с 1355,2 м3/т на вспашке до 1383,2 м3/т на минимальной обработке почвы в травяном звене севооборота. Это обусловлено, уменьшением суммарного водопотребления, а также снижением урожайности культуры.

Агрохимические показатели плодородия почвы. Звенья севооборота и системы зяблевой обработки почвы, оказывают определенное влияние, на агрохимические показатели плодородия почвы.

В пахотном слое содержание подвижного фосфора в травяном звене севооборота увеличилось на 36,2 мг/кг по сравнению с паровым звеном. Содержание щелочногидролизуемого азота и калия в изучаемых звеньях севооборота изменялось незначительно.

Применение ежегодной минимальной зяблевой обработки способствует дифференциации элементов питания в верхнем горизонте. Содержание щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в варианте с минимальной обработкой почвы увеличивается на 2,2 мг/кг, 14 мг/кг и 12,5 мг/кг почвы в слое 0-10 см по сравнению с отвальной обработкой.

РОСТ И РАЗВИТИЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Продолжительность периода вегетации Продолжительность периода вегетации яровой мягкой пшеницы в годы проведения исследований варьировала в пределах 86-101 дней. Наиболее продолжительный период вегетации отмечался в 2008 году, а наиболее короткий в 2007 году. Продолжительность периодов посев-всходы и всходы-колошение были тесно связаны со среднесуточными температурами и количеством осадков в эти периоды.

Формирование сухой биомассы. Наши исследования позволили установить определенные закономерности в формировании сухой биомассы посевами яровой мягкой пшеницы. Наибольший сбор сухой биомассы в фазу колошения отмечен в 2008 году и варьировал в пределах 4,15-4,90 т/га. В засушливом 2007 году сбор сухой биомассы составлял 3,98-4,60 т/га.

Между урожайностью и величиной биомассы была выявлена тесная зависимость (г = 0,96).

Полевая всхожесть и сохранность растений. Густота стояния растений основной элемент продуктивности агроценоза. Начальным показателем формирования густоты стояния растений является полевая всхожесть.

В наших исследованиях выявлено колебание полевой всхожести по годам и вариантам от 65,8 до 83,2%. В наиболее благоприятном 2008 г., полевая всхожесть независимо от факторов составила 81,4%, в 2009 г. — 80,1%, а в 2007

году она составила 74,3%. Полнота всходов яровой пшеницы варьировала в пределах от 377 до 410 шт./м2. Во всех изучаемых вариантах опыта полевая всхожесть составила 75,4-82,0%.

Системы зяблевой обработки почвы существенного влияния на полевую всхожесть растений яровой пшеницы не оказали. В варианте со вспашкой полевая всхожесть независимо от других факторов составила 79,1%, безотвальной обработкой - 78,7%, минимальной обработкой - 78,8%.

При разбросном посеве полевая всхожесть увеличивалась на 5,0-5,2%, по сравнению с рядовым способом посева.

Способ посева, в отличие от других факторов оказал значительное влияние и на сохранность растений к уборке. В уборку при разбросном посеве сеялкой СШ-3,5 число растений увеличивалось на 8,6% по сравнению с рядовым посевом сеялкой С3-3,6.

Нормы высева яровой пшеницы на разбросном способе посева оказывали определенное влияние на полноту всходов и сохранность растений к уборке, При уменьшении нормы высева с 5,0 до 4,0 млн. всхожих зерен/га полевая всхожесть повышалась на 2,2%. Снижение нормы высева до 4,0 млн. всхожих зерен/га также способствовало увеличению процента сохранившихся растений к уборке на 2,3%.

Засоренность посевов яровой пшеницы. На уровень засоренности посевов существенное влияние оказали гидротермические условия вегетационного периода. Самая высокая засоренность за период проведения исследований (как по количественному показателю, так и по массе) была во влажном 2008 г., самая низкая в более сухом 2007 году.

Засоренность яровой пшеницы в паровом звене севооборота составляла 44,6 шт./м , из них малолетних - 34,1 шт./м2, многолетних - 10,5 шт./м2; в травяном звене общая засоренность посевов - 50,1 шт./м2 в том числе малолетних - 38,6 шт./м2 и многолетних - 11,5 шт./м2. Сухая масса сорняков в паровом звене :оставила41,4 г/м2, в травяном звене -44,8 г/м2.

Наименьшая засоренность яровой пшеницы отмечается в варианте, с ежегодной отвальной обработкой почвы - 43,8 шт./м2. В варианте с безотвальной обработкой почвы численность сорняков возрастала на 7,5%. Снижение глубины зяблевой обработки почвы до 12-14 см приводило к увеличению числа сорняков на 16,7 % по сравнению с контрольным вариантом. Масса сорной растительности в варианте с минимальной обработкой почвы возрастала на 13,4% по сравнению с традиционной отвальной обработкой.

Разбросной посев яровой пшеницы снижал засоренность посевов в фазу всходов га 17,0%, а к концу вегетации на 15,7%, по сравнению с рядовым посевом.

При сшжении нормы высева до 4,0 млн. всхожих зерен на га засоренность возрастала на 8 шт./м2 в фазу всходов, и на - 12 шт./м2 перед уборкой урожая. Сухая масса сорных растений увеличивается на 2,2 г/м2 в фазу всходов и на 11,2% перед уборкой урожая.

Плоиидь листьев и фотосинтетическая деятельность посевов. В аг-роценозе ярсвой пшеницы интенсивный рост площади листьев происходил,

начиная с фазы кущения и до начала колошения. По всем изучаемым факторам и градациям максимального значения (21,5 тыс. м2/га) площадь листьев достигала в фазу колошения, а затем - к началу молочной спелости она уменьшалась на 29,8%.

Площадь листовой поверхности в значительной мере определялась складывающимися гидротермическими условиями периода вегетации. В период кущения наименьшая величина ее (6,9-7,4 тыс. м2/га) отмечена в 2007 году, а наибольшая-7,8-8,5 тыс. м^/га-в 2008 году.

Выявленные различия сохранялись и в последующие фазы развития растений. В период колошения в 2008 году площадь листьев достигала 22,125,9, а в 2007 году - только 17,0-20,9 тыс. м2/га, или на 19,3-23,0% меньше. В 2009 году величина листовой поверхности, во все периоды роста и развития, занимала промежуточное положение по сравнению с 2007-2008 годами.

Таблигр 2 - Площадь листьев и фотосинтетическая деятельность посевов яровой пшеницы (2007-2009 гг.)

Факторы Площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2/гахсутки ЧПФ, г/м2* сутки

А-звено севооборота В-зяблевая обработка почвы С - способ посева

паровое двухфазная отвальная рядовой 20,5 663,3 4,62

разбросной 23,4 743,4 4,70

двухфазная безотвальная рядовой 20,4 663,2 4,62

разбросной 23,3 743,2 4,70

минимальная рядовой 20,2 663,0 4,61

разбросной 23,1 743,1 4,69

травяное двухфазная отвальная рядовой 20,8 663,9 4,64

разбросной 23,7 743,9 4,71

двухфазная безотвальная рядовой 20,7 663,8 4,63

разбросной 23,5 743,5 4,71

минимальная рядовой 20,5 663,4 4,63

разбросной 23,3 743,3 4,70

Изучаемые звенья севооборота и системы обработки почвы, за годы исследований существенного влияния на формирование фотосинтетических показателей не оказали. Наибольшее влияние на формирование ассимиляционной поверхности оказал способ посева (табл. 2).

Разбросной способ посева увеличивал ассимиляционную поверхность на 12,4 % по сравнению с рядовым посевом.

В зависимости от складывающихся погодных условий изменялась существенно и величина фотосинтетического потенциала. Наименьшие показатели ФП - 549,9-644,4 тыс. м2* сутки/га характерны для 2007 года, что на 21,1-24,6% меньше, чем в 2008 году. 2009 год по этому показателю занимал промежуточное положение. Характер влияния изучаемых приемов на величину фотосинтетического потенциала по годам исследований существенно не различался. Разбросной посев способствовал увеличению фотосинтетического потенциала на 10,8 %.

Наибольшая чистая продуктивность фотосинтеза отмечена в засушливом 2007 году, где ее величина варьировала в зависимости от изучаемых факторов 5,01-5,10 г/м2* сутки.

В паровом звене севооборота чистая продуктивность фотосинтеза составила 4,66 г/м2*сутки, в травяном - 4,67 г/м2*сутки. В вариантах зяблевой обработки почвы значение ЧПФ составило на вспашке - 4,68 г/м2хсутки, безотвальной обработке - 4,66 г/мг*сутки, и минимальной -4,66 г/м2*сутки.

Наибольшее значение на изменение данного показателя оказал способ посева. В варианте с разбросным способом посева ЧПФ составила 4,70 г/м2хсутки, в варианте с рядовым посевом 4,62 г/м2* сутки.

Снижение нормы высева до 4,0 млн. всхожих семян на 1 га увеличивало площадь листьев 1 растения на 7,2 см2/раст., но уменьшало листовую поверхность посева на 1,8 тыс. м2/га. Увеличение нормы высева до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га повысило фотосинтетический потенциал на 6,1%.

Наибольшее значение ЧПФ - 4,82 г/м2хсутки отмечено в варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен/га.

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА

ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ

Формирование структуры урожая яровой пшеницы. Урожайность зерновых колосовых культур определяется тремя компонентами: числом продуктивных стеблей на единице площади, числом зерен в колосе и массой зерновки (М.С. Савицкий, 1973).

Продуктивная кустистость за годы исследований изменялась незначительно и варьировала по вариантам опыта 1,0-1,1. Наибольшее влияние на коэффициент кустистости оказал способ посева. При разбросном способе посева кустистость увеличивалась на 0,1 по сравнению с рядовым посевом.

Другим важным показателем, определяющим урожайность пшеницы, является число зерен в колосе. Возделывание яровой пшеницы в травяном звене севооборота увеличивало озерненность колоса на 1,6 штУколос по сравнению с паровым звеном. Зяблевая обработка почвы существенного влияния на данный показатель не оказала. Разбросной способ посева увеличивал число зерен на 0,7 шт. по сравнению с рядовым посевом.

В травяном звене масса зерна в колосе увеличивалась на 0,03 г. Зяблевая обработка почвы за годы исследований существенного влияния на данный показатель не оказала. Разбросной способ посева увеличивал массу зерна с колоса на 0,03 г.

Среди показателей связанных с урожайностью большое значение имеет масса 1000 зерен. В травяном звене севооборота масса 1000 зерен увеличивалась на 4,2% по сравнению с паровым. Системы зяблевой обработки не оказали существенного влияния на данный показатель, при отвальной обработке масса 1000 зерен составляла 32,0 г, при безотвальной — 31,9 г, при минимальной — 31,7 г.

Наиболее существенное влияние на этот показатель оказал способ посева, масса 1000 зерен при разбросном посеве увеличивалась на 2,2 г.

Снижение нормы высева с 5,0 до 4,0 млн. всхожих зерен/га способствовало увеличению продуктивной кустистости с 1,1 до 1,19.

Озерненность колоса варьировала от 20,9 до 23,1 шт./колос. Наибольшая озерненностъ колоса отмечена при норме высева 4,0 млн. всхожих зерен/га, где формировался наиболее крупный колос. Масса зерна с одного колоса также возрастала на 0,04 г или на 5,4%, по сравнению с 5,0 млн. всхожих зерен/га.

Масса 1000 зерен при уменьшении нормы высева составила 34,1 г, что выше на 4,4% по сравнению с 5,0 млн. всхожих зерен/га.

Урожайность яровой мягкой пшеницы. В почвенно-климатических условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья на примере Пензенской области при выполнении всех этапов технологии возделывания возможно получение стабильных урожаев зерна яровой мягкой пшеницы Тулайковская 10 (табл. 3).

Таблица 3 - Урожайность яровой пшеницы в зависимости от вида пара в звене севооборота, зяблевой обработки почвы и способов посева

Факторы Урожайность, т/га

А В С 2007 г. 2008 г. 2009 г. средняя

паровое двухфазная отвальная рядовой 2,01 1,98 2,00 1,99

разбросной 2,12 2,22 2,19 2,18

двухфазная безотвальная рядовой 1,95 1,96 1,99 1,97

разбросной 2,05 2,21 2,20 2,15

минимальная рядовой 1,93 1,95 1,98 1,95

разбросной 2,05 2,20 2,18 2,14

травяное двухфазная отвальная рядовой 2,14 2,07 2,05 2,09

разбросной 2,28 2,33 2,30 2,30

двухфазная безотвальная рядовой 2,09 2,05 2,02 2,05

разбросной 2,23 2,32 2,30 2,28

минимальная рядовой 1,97 2,03 2,02 2,01

разбросной 2,18 2,30 2,30 2,27

Средние по факторам А паровое 2,02 2,09 2,07 2,06

травяное 2,15 2,18 2,16 2,16

В двухфазная отвальная 2,14 2,15 2,14 2,14

двухфазная безотвальная 2,08 2,13 2,12 2,11

минимальная 2,03 2,12 2,11 2,09

С рядовой 2,00 2.01 2,00 2,00

разбросной 2,16 2,26 2,24 2,22

НСР05 для фактора А для фактора В для фактора С для взаимодействия АВ для взаимодействия АС для взаимодействия ВС для взаимодействия ABC 0,14 0,11 0,12 0,13

0,11 0,09 0,10 0,11

0,11 0,10 0,13 0,12

0,12 0,11 0,13 0,14

0,14 0,13 0,10 0,12

0,15 0,16 0,11 0,15

0,18 0,15 0,14 0,17

За период исследований вид пара в севообороте не оказывал существенного влияния на урожайность культуры. Урожайность пшеницы в паровом звене составляет 2,06 т/га, в травяном звене - 2,16 т/га.

Системы зяблевой обработки почвы существенного влияния на урожайность не оказали. Урожайность яровой пшеницы варьировала в зависимости от зяблевой обработки почвы в пределах - 2,09-2,14 т/га.

Существенное влияние за годы проведенных исследований на урожайность оказал способ посева. Разбросной способ посева увеличивал урожайность на 0,22 т/га по сравнению с рядовым посевом сеялкой С3-3,6.

зи В Звено севооборота

■ Способ посева

□ Звено севооборота и обработка почвы а Зяблевая обработка почвы и способ посева а Ошибки

■ Зяблевая обработка почвы И Год

Ы Звено сезооборота и способ посева О Звено севоборота, обработка почвы и способ посева

Рис. I -Доли влияния изучаемых факторов на урожайность яровой пшеницы (2007-2009 гг.)

Ш4.0 млн. всхожихзерен/га а 4,5 млн. всхожихзерен/га И 5,0 млн. всхожихзерен/га

2007 г. 2008 г. 2009 г. средняя

Рис. 2 - Урожайность яровой пшеницы в зависимости от норм высева, т/га

На основании исчисления критериев существенности было установлено влияние каждого фактора и их взаимодействия на урожайность яровой пшеницы (рис. 1). Урожайность зерна яровой пшеницы в большей степени зависит от способа посева - 46,0%, наибольшее влияние из всех сочетаний факторов оказало звено севооборота и способ посева - 18,0%.

Уменьшение нормы высева с 5,0 до 4,0 млн. всхожих зерен на га не приводит к существенному снижению урожайности яровой пшеницы (рис. 2). Только в 2007 году снижение нормы высева до 4,0 млн. всхожих зерен/га достоверно увеличивало урожайность на 0,16 т/га по сравнению с 5,0 млн. всхожих зерен/га.

Качество зерна яровой пшеницы. Качество зерна яровой пшеницы зависит от почвенно-климатических, сортовых и агротехнических условий возделывания.

Наибольшее содержание белка в среднем по изучаемым факторам было

отмечено в 2007 году - 13,40%, наименьшее в 2008 году - 11,52%, в 2009 году - 13,0% (табл. 4).

Таблица 4 - Показатели качества зерна яровой пшеницы в зависимости от вида пара в звене севооборота, зяблевой обработки почвы и способов посева, среднее за 2007-2009 гг.

Факторы Содержание белка, % Клейковина,

А - звено севообо-рота В - система зяблевой обработки почвы С - способ посева

% идк

паровое двухфазная отвальная рядовой 12,01 24,7 79

разбросной 12,49 25,8 78

двухфазная безотвальная рядовой 12,08 24,9 79

разбросной 12,47 25,9 78

минимальная рядовой 12,00 24,6 80

разбросной 12,27 25,8 79

травяное двухфазная отвальная рядовой 13,04 25,7 77

разбросной 13,20 26,4 76

двухфазная безотвальная рядовой 13,03 25,9 77

разбросной 13,18 26,5 76

минимальная рядовой 13,00 26,0 78

разбросной 13,14 26,6 77

Содержание белка в зерне изменялось в зависимости от вида пара в звене севооборота и способа посева. Возделывание яровой пшеницы в травяном звене севооборота способствовало росту данного показателя на 0,88% по сравнению с паровым звеном. Системы зяблевой обработки почвы в среднем за 2007-2009 гг. существенного влияния на данный показатель не оказали. Содержание белка в варианте со вспашкой составило 12,69%, при безотвальной обработке - 12,69% и минимальной обработке - 12,60%. Разбросной способ посева увеличивал содержание белка на 0,26% по сравнению с рядовым посевом.

Содержание клейковины в зерне яровой мягкой пшеницы значительно колебалось по годам. В 2007 году значение этого показателя варьировало в пределах 27,0-28,6%, в 2008 г. - 22,0-24,1 % и в 2009 г.- 24,9-27,0%. Вид пара в звене севооборота оказывал влияние на данный показатель. В травяном звене содержание клейковины в зерне пшеницы увеличивалось в зависимости от условий года на 0,6-1,0% по сравнению с паровым звеном. По вариантам обработки почвы различия были не значительными. В варианте со вспашкой содержание клейковины составило - 25,6%, при безотвальном рыхлении - 25,8% и минимальной обработке - 25,7%. Разбросной способ посева увеличивал значение данного показателя на 0,9%.

Коэффициент корреляции между количеством белка в зерне и клейковиной в среднем за годы исследований был высокий и составил 0,84.

Снижение нормы высева до 4,0 млн. всхожих зерен на га способствовало увеличению содержания белка на 0,34-0,77 % в зависимости от условий года. Влияние норм высева на содержание клейковины не выявлено.

БАЛАНС ГУМУСА В РАЗЛИЧНЫХ ЗВЕНЬЯХ СЕВООБОРОТА И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИХ ПО ПРОДУКТИВНОСТИ

Первичным источником органического вещества являются растительные остатки, поступление в почву и микробиологическая трансформация которых -необходимые условия гумусообразования (E.H. Мишустин, 1987).

Результаты исследований свидетельствуют о том, что количество поступающих пожнивно-корневых остатков существенно зависит от звена севооборота. Поступление ПКО в травяном звене севооборота было выше на 1,37 т/га по сравнению с паровым звеном.

Наибольшее поступление пожнивно-корневых остатков в пахотном слое отмечается в варианте с ежегодной отвальной обработкой - 6,08 т/га. При использовании безотвального рыхления оно снижается до 5,50, на минимальной обработке - 4,96 т/га. Уменьшение количества ПКО в вариантах с безотвальной и минимальной обработкой почвы происходит в результате уменьшения проникновения корневой системы в нижнюю треть пахотного горизонта.

Одним из этапов в решении задач по оптимизации режима органического вещества является прогнозирование гумусового баланса (P.C. Голомолзин, 2003). Расчет баланса гумуса показал, что в звене с чистым паром создается отрицательный баланс гумуса -2879 кг/га.

В травяном звене, где присутствует поле с клевером создается положительный баланс гумуса +306,1 кг/га. Это связано с тем, что клевер обогащает почву органической массой за счет поступления корневых и пожнивных остатков.

Таблица 5 - Экономическая оценка звеньев севооборота по продуктивности

Звено Система зяб- Способ посева Урожайность, т/га Выход про-

сево- левой обра- пар/ озимая яровая дукции, з. ед.

оборота ботки почвы клевер пшеница пшеница тега

двухфазная рядовой - 3,21 1,99 1,73

отвальная разбросной - 3,36 2,18 1,85

паровое двухфазная рядовой - 3,18 1,97 1,72

безотвальная разбросной - 3,27 2,15 1,81

минимальная рядовой - 3,15 1,95 1,70

разбросной - 3,29 2,14 1,81

двухфазная рядовой 22,5 2,91 2,09 2,79

отвальная разбросной 22,5 3,19 2,30 2,95

травяное двухфазная рядовой 21,9 2,94 2,05 2,76

безотвальная разбросной 21,9 3,14 2,28 2,90

минимальная рядовой 22,5 2,95 2,01 2,78

разбросной 22,5 3,11 2,27 2,92

При ежегодном применении отвальной зяблевой обработки почвы отмечается снижение содержания гумуса на 0,16% по сравнению с постоянной минимальной зяблевой обработкой почвы. В травяном звене севооборота отмечается увеличение содержания гумуса на 0,20%.

Исследованиями Ф.И. Левина (1977), А.Х. Куликовой (1997) и др. установлена с достаточной степенью достоверности связь между массой растительных остатков и продуктивностью звеньев севооборота.

Наиболее продуктивным звеном севооборота является травяное звено, выход зерновых единиц варьировал от 2,76 до 2,95 з. ед. т с га (табл. 5).

В результате исследований была выявлена связь накопления пожнивно-корневых остатков с продуктивностью звеньев севооборота.

С увеличением количества пожнивно-корневых остатков продуктивность звена повышается. О тесноте связи между двумя показателями свидетельствует коэффициент корреляции, который приобретает значение г = 0,83.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Расчет экономической эффективности возделывания яровой пшеницы показал, что наибольшие затраты на 1 га посевов в паровом и травяном звеньях севооборота были в варианте с отвальной обработкой почвы в сочетании с рядовым способом посева и составили 5883,4 рублей.

В варианте с минимальной обработкой почвы и разбросным способом посева затраты снижались на 280,3 рубУга, по сравнению с контрольным вариантом. Наименьшая себестоимость 1 т зерна яровой пшеницы как в звене с чистым паром, так и с занятым отмечена в варианте с минимальной обработкой почвы и разбросным способом посева - 2618,3 руб. и 2468,3 руб. соответственно. Наибольший условный чистый доход 5746,9 рубУга получен в травяном звене севооборота с минимальной обработкой почвы и разбросным способом посева, что выше по сравнению с контрольным вариантом на 29,2%.

Снижение нормы высева на разбросном способе посева до 4,0 млн. всхожих зерен на га снижало себестоимость зерна на 9,7% и обеспечило наибольший условный чистый доход - 5870,4 рубУга

Травяное звено севооборота увеличивало количество энергии накопленной в урожае на 4,7%, по сравнению с паровым звеном севооборота. Наименьшие затраты антропогенной энергии были в варианте с минимальной обработкой почвы в сочетании с разбросным способом посева и составили 12,10 ГДж/га, что ниже по сравнению с контрольным вариантом на 12,5%. Наибольший коэффициент энергетической эффективности 3,07 получен в варианте с минимальной обработкой почвы в сочетании с разбросным способом посева в травяном звене севооборота.

Наибольшее количество энергии накопленной в урожае - 36,8 ГДж/га и коэффициент энергетической эффективности - 3,22 отмечался в варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен/га.

ВЫВОДЫ

1. В различных звеньях севооборота уменьшение глубины зяблевой обработки почвы под яровую пшеницу с 20-22 см до 12-14 см не приводило к существенному изменению плотности пахотного слоя почвы, и обеспечило оптимальное ее значение 1,02-1,08 г/см3 перед посевом, 1,08-1,13 г/см3 в фазу колошения и 1,14-1,19 г/см3 перед уборкой.

2. Вид пара в звене севооборота и системы зяблевой обработки почвы не оказали существенного влияния на влажность почвы. Наименьший коэффици-

ент водопотребления в травяном звене севооборота 1355,2 - 1383,2 м3/т, что свидетельствует о более эффективном использовании влаги на формирование единицы урожая.

3. Системы зяблевой обработки почвы существенного влияния на полевую всхожесть и сохранность растений яровой пшеницы не оказали. При разбросном посеве полевая всхожесть была выше на 5,0-5,2%, сохранность на 8,6% чем при применении рядового посева. При уменьшении нормы высева с 5,0 до 4,0 млн. всхожих зерен/га полнота всходов увеличилась на 2,2%, сохранность растений к уборке на 2,3%.

4. Наименьшая засоренность яровой пшеницы была отмечена в варианте, с отвальной обработкой почвы. Разбросной посев яровой пшеницы снижал засоренность посевов на 17,0% в фазу всходов и на 15,7% перед уборкой урожая. При снижении нормы высева до 4,0 млн. всхожих зерен на га засоренность возрастала на 8 шт./м2 в фазу всходов, и на - 12 шт./м2 перед уборкой урожая. Сухая масса сорных растений увеличивается на 2,2 г/м2 в фазу всходов и на 11,2 % перед уборкой урожая.

5. Изучаемые звенья севооборота и системы обработки почвы, за годы исследований существенного влияния на формирование фотосинтетических показателей не оказали. Разбросной способ посева увеличивал ассимиляционную поверхность на 12,4 %, фотосинтетический потенциал на 10,8 %, ЧПФ на 0,08 г/м2* сутки. Снижение нормы высева до 4 млн. всхожих семян на 1 га увеличивало площадь листьев 1 растения на 7,2 см2/раст., но уменьшало листовую поверхность посева на 1,8 тыс. м2/га. Увеличение нормы высева до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га повышало значение фотосинтетического потенциала на 6,1%. Наибольшее значение ЧПФ отмечено в варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих зерен/га и составило 4,82 г/м2хсутки.

6. Возделывание яровой пшеницы в травяном звене севооборота увеличивало озерненность колоса на 1,6 шт., массу зерна в колосе на 0,03 г, массу 1000 зерен на 4,2% по сравнению с паровым звеном. Разбросной способ посева увеличивал продуктивную кустистость на 0,1, число зерен на 0,7 шт., массу зерна в колосе на 0,03 г, массу 1000 зерен на 2,2 г. Снижение нормы высева до 4,0 млн. всхожих зерен/га способствовало увеличению продуктивной кустистости на 0,09, озерненности колоса на 2,2 шт., массы зерна с колоса на 0,04 г, массы 1000 зерен на 4,4%.

7. Вид пара в севообороте не оказывал существенного влияния на урожайность культуры. Урожайность пшеницы в паровом звене составляет 2,06 т/га, в травяном звене - 2,16 т/га. Системы зяблевой обработки почвы не оказали существенного влияния на урожайность яровой пшеницы, которая варьировала в пределах - 2,09-2,14 т/га. Разбросной способ посева увеличивал урожайность на 0,22 т/га по сравнению с рядовым посевом сеялкой С3-3,6. Уменьшение нормы высева с 5,0 до 4,0 млн. всхожих зерен на га не приводит к существенному снижению урожайности яровой пшеницы.

8. Возделывание яровой пшеницы в травяном звене севооборота увеличивало содержание белка на 0,88%, клейковины на 0,6-1,0% по сравнению с па-

ровым звеном. Системы зяблевой обработки почвы существенного влияния на содержания белка и клейковины в зерне не оказали. Разбросной способ посева увеличивал содержание белка на 0,26%, клейковины на 0,9% по сравнению с рядовым посевом. Снижение нормы высева до 4,0 млн. всхожих зерен на га способствовало увеличению содержания белка на 0,34-0,77 %. Влияние норм высева на содержание клейковины не выявлено.

9. В пахотном слое содержание подвижного фосфора и гумуса в травяном звене севооборота увеличилось на 36,2 мг/кг и на 0,20% соответственно по сравнению с паровым звеном. Содержание щелочногидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в варианте с минимальной обработкой почвы увеличивается на 2,2 мг/кг, 14 мг/кг и 12,5 мг/кг почвы в слое 0-10 см по сравнению с отвальной обработкой. При ежегодном применении отвальной зяблевой обработки почвы отмечается снижение содержания гумуса на 0,16% по сравнению с постоянной минимальной зяблевой обработкой почвы.

10. Травяное звено севооборота создает положительный баланс гумуса (+301,6 кг/га) и увеличивает выход зерновых единиц на 61,0% по сравнению с паровым звеном.

11. Наибольший условный чистый доход — 5746,9 руб./га и коэффициент энергетической эффективности - 3,07 получен в варианте с минимальной обработкой почвы в сочетании с разбросным способом посева в травяном звене севооборота. Снижение нормы высева на разбросном способе посева до 4,0 млн. всхожих зерен на га снижало себестоимость зерна на 9,7% и обеспечило наибольший условный чистый доход - 5870,4 рубУга и коэффициент энергетической эффективности - 3,22.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения устойчивых урожаев продовольственного зерна яровой мягкой пшеницы в условиях черноземных почв лесостепи Среднего Поволжья и сохранение почвенного плодородия необходимо возделывать её в травяном звене севооборота с применением ресурсоэнергосберегающей зяблевой обработки почвы, включающей дискование на 6-8 см и культивацию на 12-14 см в сочетании с разбросным способом посева.

2. При разбросном способе посева яровой пшеницы целесообразно снижать норму высева с 5,0 до 4,0 млн. всхожих зерен на га.

3. Наибольшую продуктивность и лучшие экономические показатели обеспечивает в зернопаротравяном севообороте травяное звено: клевер 2 г.п. -озимая пшеница - яровая пшеница.

4. Для воспроизводства органического вещества и гумуса в травяном звене севооборота необходимо использовать солому озимой и яровой пшеницы в качестве органических удобрений.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Павликова, Е.В. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от применения систем основной обработки почвы и способов посева / Е.В. Павликова // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: сборник материалов научно-практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С. 32-34.

2. Богомазов, C.B. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от применения различных норм высева при подпочвенно-разбросном способе посева / C.B. Богомазов, O.A. Ткачук, Е.В. Павликова // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу: сборник материалов научно-практической конференции молодых ученых. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С. 49-50.

3. Павликова, Е.В. Продуктивность яровой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания в лесостепи Среднего Поволжья / Е.В. Павликова, А.Н. Орлов // Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехно-логии: материалы Международной научно-практической конференции; 26-27 июня 2008г. - Уфа: БашГАУ, 2008. - С. 140-142.

4. Орлов, А.Н. Формирование урожайности зерновых культур в зависимости от обработки почвы и способов посева / А.Н. Орлов, O.A. Ткачук, Е.В. Павликова, H.H. Тихонов // Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии: материалы Международной научно-практической конференции; 26-27 июня 2008г. -Уфа: БашГАУ, 2008. - С. 174-176.

5. Орлов, А.Н. Отзывчивость яровой мягкой пшеницы на приемы агротехники в лесостепи Среднего Поволжья / АН. Орлов, ЕВ. Павликова ОА. Ткачук // Образование, наука, практика: инновационный аспект сборник материалов Международной научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Александра Федоровича Блинохватова 30-31 октября 2008 г. - Пенза, 2008. - С. 74.

6. Орлов, А.Н. Влияние агроприемов на фотосинтетическую деятельность и продуктивность яровой пшеницы / А.Н. Орлов, O.A. Ткачук, Е.В. Павликова И Роль почвы в сохранении устойчивости агроландшафтов: материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной памяти профессора Г.Б. Гальдина 20-21 ноября 2008 г. - Пенза: РИО ПГСХА, 2008. - С. 165-168.

7. Павликова, Е.В. Энергетическая оценка приемов технологии возделывания яровой пшеницы / Е.В. Павликова // Инновации сегодня: образование, наука, производство: материалы Международной научно-практической конференции посвященной 70-летию профессора В.И. Костана-Ульяновск, 2009.-С. 131-133.

8. Орлов, А.Н. Влияние систем зяблевой обработки почвы в сочетании со способами посева на формирование урожайности яровой пшеницы / А.Н. Орлов, O.A. Ткачук, Е.В. Павликова // Интенсификация и оптимизация продукционного процесса сельскохозяйственных растений: материалы Международной научно-практической конференции. - Орел, 2009. - С. 300-303.

9. Орлов, А.Н. Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья / А.Н. Орлов, O.A. Ткачук, Е.В. Павликова // Известия Оренбургского ГАУ. - 2009. - № 2 (22). - С. 12-15.

10. Орлов, А.Н. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы в зависимости от элементов технологии возделывания / А.Н. Орлов, O.A. Ткачук, Е.В. Павликова // Достижения науки и техники АПК - 2009. - № 7. - С.28-30.

Подписано в печать 16.11.09. Формат 60*84 1/16 Объем 1,25 усл.пл. Тираж 100 экз. Заказ № 961 Отпечатано с готового орипвдал-макега в Пензенской мини-типографии. Свидетельство №5551 440600, г. Пеша, ул. Московская, 74

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Павликова, Екатерина Владимировна

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Влияние предшественников, вида пара в севообороте на плодородие почвы, урожайность и качество зерна яровой пшеницы.

1.2 Формирование урожайности яровой пшеницы в зависимости от различных систем зяблевой обработки почвы.

1.3 Сравнительная оценка рядового и разбросного способов посева яровой пшеницы.

1.4 Влияние норм высева семян на урожайность и качество зерна яровой пшеницы.

2 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1 Почвенно-климатические условия Пензенской области.

2.2 Погодные условия в годы исследований.

2.3 Методика полевых и лабораторных исследований.

3 ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПОЧВЫ ОТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ.

3.1 Плотность сложения почвы при различных обработках.

3.2 Динамика влажности почвы и запасов продуктивной влаги.

3.3 Водопотребление яровой пшеницы.

3.4 Агрохимические показатели плодородия почвы.

3.5 Биологическая активность почвы.

4 РОСТ И РАЗВИТИЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ

ОТ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ.

4.1 Продолжительность периода вегетации.

4.2 Полевая всхожесть и сохранность растений.

4.3 Формирование сухой биомассы.

4.4 Площадь листьев и фотосинтетическая деятельность посевов.

4.5 Засоренность посевов яровой пшеницы.

5 ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЯ И КАЧЕСТВА ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭЛЕМЕНТОВ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ.

5.1 Формирование структуры урожая яровой пшеницы.

5.2 Урожайность яровой мягкой пшеницы.

5.3 Качество зерна яровой пшеницы.

5.4 Баланс гумуса в различных звеньях севооборота и экономическая оценка их по продуктивности.

6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Совершенствование элементов технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья"

Формирование рыночных отношений на селе, возрастание невосполнимых затрат в себестоимости растениеводческой продукции создает необходимость изыскания приемов, способствующих снижению энергетических затрат, повышению плодородия почвы, производительности труда и урожайности сельскохозяйственных культур.

Для достижения более высокого уровня продуктивности сельскохозяйственных культур, в том числе и яровой пшеницы большое внимание уделяется разработке и внедрению агротехнических приемов возделывания в Поволжском регионе базирующихся на регулировании плодородия почв за счет применения биологических факторов, не требующих больших затрат - посев многолетних трав, заделка послеуборочной соломы и пожнивных растительных остатков в сочетании с рациональными способами обработки почвы и посева.

Имеющиеся разработки, в основном посвящены влиянию отдельных приемов агротехники на урожайность и качество зерна яровой пшеницы, и, как правило, относятся к различным регионам России (А.Н. Кащеев, 1989; А.А. Марковский, 2001; P.P. Нигматзянов, 2006; Г.И. Казаков, 2008; В.И. Корчагин, 2005; JT.B. Карпова, 2006).

В связи с этим, исследования по изучению комплексного влияния различных систем зяблевой обработки почвы с элементами биологизации земледелия при различных способах посева в паровом и травяном звеньях зер-нопаротравяного севооборота на урожайность и качество зерна яровой пшеницы в условиях лесостепной зоны Среднего Поволжья являются актуальными.

Цель исследований. Научное обоснование формирования устойчивой по годам урожайности яровой пшеницы в зависимости от применения биологических средств повышения плодородия почвы, зяблевой обработки почвы, способов посева и норм высева на черноземе выщелоченном лесостепной зоны Среднего Поволжья.

Задачи исследований:

1. Изучить эффективность различных систем зяблевой обработки почвы под яровую пшеницу в различных звеньях зернопаротравяного севооборота и влияние их на плотность почвы, водный и пищевой режимы, биологическую активность почвы и засоренность посевов.

2. Определить влияние изучаемых приемов на рост и развитие яровой мягкой пшеницы.

3. Изучить особенности формирования урожая зерна яровой пшеницы и его качество в зависимости от вида пара в севообороте, обработки почвы, способов посева и норм высева.

4. Провести сравнительную оценку приемов биологизации, направленных на повышение плодородия почвы и продуктивности сельскохозяйственных культур в паровом и травяном звене севооборота.

5. Дать экономическую и энергетическую оценку возделывания яровой пшеницы в зависимости от вида пара в севообороте, зяблевой обработки почвы, способов посева и норм высева.

Научная новизна. Научно обоснован системный подход к оценке эффективности различных звеньев севооборота, рациональных систем зяблевой обработки почвы, способов посева и норм высева яровой пшеницы, обеспечивающих воспроизводство почвенного плодородия, ресурсосбережение и повышение урожайности культуры.

Практическая значимость работы. Для условий лесостепи Среднего Поволжья разработаны и рекомендованы производству ресурсосберегающие приемы адаптивной технологии возделывания яровой мягкой пшеницы сорта Тулайковская 10, обеспечивающие получение стабильных урожаев зерна и сохранение почвенного плодородия.

Отдельные элементы технологии возделывания яровой пшеницы прошли производственную проверку в ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА» на площади 204 га.

Основные положения, выносимые на защиту:

• Научное обоснование применения минимальной ресурсосберегающей системы зяблевой обработки почвы в паровом и травяном звеньях зернопаро-травяного севооборота в сочетании с биологическими средствами повышения плодородия почвы на черноземе выщелоченном при возделывании яровой пшеницы.

• Эффективность возделывания яровой пшеницы в паровых и травяных звеньях севооборотов лесостепной зоны Среднего Поволжья.

• Сравнительная оценка эффективности возделывания яровой пшеницы при использовании сеялок рядового и разбросного способов посева.

• Оптимизация нормы высева яровой пшеницы при разбросном способе посева.

• Комплексное применение биологических средств повышения плодородия почвы, систем обработки почвы, способов посева и норм высева при возделывании яровой пшеницы обеспечивает воспроизводство почвенного плодородия, ресурсосбережение, увеличение продуктивности яровой пшеницы и других культур в зернопаротравяном севообороте.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции молодых ученых «Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу» (Пенза, 2007); на Международной научно-практической конференции «Агроэкологическая роль плодородия почв и современные агротехнологии» (Уфа, 2008); на Международной научно-практической конференции «Образование, наука, практика: инновационный аспект», посвященной памяти профессора А.Ф. Блинохватова (Пенза, 2008), на Всероссийской научно-практической конференции «Роль почвы в сохранении устойчивости агроландшафтов», посвященной памяти профессора Г.Б. Гальдина (Пенза, 2008); на Международной научно-практической конференции «Инновации сегодня: образование, наука, производство», посвященной 70-летию профессора В.И. Костина (Ульяновск, 2009); на Международной научно-практической конференции «Интенсификация и оптимизация продукционного процесса сельскохозяйственных растений» (Орел, 2009). 6

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе две - в изданиях, из перечня рекомендованного ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 137 страницах компьютерного текста, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, включает 20 таблиц, 20 рисунков, 27 приложений. Список использованных литературных источников включает 178 наименований, в том числе 9 иностранных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Павликова, Екатерина Владимировна

Результаты работы показали, что замена традиционной отвальной зяблевой обработки почвы под озимые на площади 412 га и под яровые на площади 204 га на менее затратную минимальную зябь, включающую дискование на 6-8 см и культивацию на 10-14 см в сочетании с разбросным способом посева, который совмещает предпосевную обработку почвы с посевом обеспечили повышение урожайности озимых культур на 1,5 ц/га, яровых - на 1,8 ц/га, производительность труда на 25-30% и снизили затраты топлива на 27%.

Председатель комиссии: главный агроном А.В. Данилов кандидат с.-х. наук кандидат с.-х. наук кандидат с.-х. наук аспирант доктор с.-х. наук зав. опытным полем аспирант

B.В. Манейлов

C.В. Богомазов О.А. Ткачук

А.П. Шелихов А.Н. Орлов

Е.В. Павликова Н.Н. Тихонов