Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Совершенствование технологии возделывания озимой пшеницы на выщелоченном черноземе Западного Предкавказья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Радионов, Алексей Иванович, Краснодар

¡Жя^ Л1 ГСКДДАШШННОЙ АГРАРНЫЙ УШШРШ1ЕТ

На правах рукописи РДЩЮЙОВ Алексей Иванович Щ-С: 633Л1М324";631»445«4 J |63Х»5

ша;Шбйсвов.ШЕ шштт шшшмж озшсш

ПШШДй НА ВМЩЖШШМ «РШЭЕШ зжщного ПЩЩАШЙЬЯ

Специальность Об «01 »09 -Растениеводство

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научней руководитель:

Заслуженный деятель щук Ви9 доктор сельскохозяйственных наук, профессор йл'.ИМЮГА

.Краснодар 19Ш

содержанке

ВВЕДЕН1К 4

сшиий ШШШЩ К ШТОРАМ ЗШШШй СЩ

¡9

и ж пюдешшсть Е ЗШОШСШ ОТ ШВД)Н)дЩ Ш1

щшшш и зщтм рашеш! (обзор жтрдарм)

1.1.Требования растений озимой пшеницы к факторам

внешней среды ?

1. 2*Йродативность озимой пшеницы в зависимости от

плодородия почвы, удобрения и запрет растений

I.3.Технологические качества зерна озимой пшеницы в зависимости от плодородия почвы» удобрения и защити растений

и шэдш пртщшт жшщшашй

2.1.Почвенные и климатические „условия зоны проведения опытов 32

2.2.Схема опытов ж методика исследований 3?

2.3.Агротехника в опытах 43

З.ЕьЗЯиЛ'лТЫ ШСЩЕрВАМЙ.ОШШНЮШ РОСТА.РАЗШШ

и ^нжвмш густоты стояния ттш ншешцй в. зя-

ОТ ПЛЩ^РОДШ почвы .УДОБШШ а 3ЛЩЩ

РЫШИ 45

3 Л «Продолжительность межф&знш периодов вегетации 45

3.2.Густ0та стояния и сохранность растений озимой пшеницы в период вегетации 48

3.3.йотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеница 51

4«дшшеа ) ^жк/ уяжж а тпшшж шщяв в

тш.вм^ги^Ль , ^зьй , зшшттш от тчтш

АГРШЗЖШВ 66

4Д.иодержание влаги в почв© и эффективность ее использования озимой пшеницей 66

4.2.Соде ржание минерального азота »подвижного фосфора

и обменного калия в почве 71

4*3.Засоренность посевов озимой пшеницы 79

О.^ШХА ФАЛЬШИ,НЖШЖШЕ МЖЮЭДЕШШШ И ШОП) Ш-

< г ■1и!1?мш11?й -а ЪАШгтм\рччд пф ггагшдьйлуу ,ар'с

мш ПШШЩШ В ЗАШШШ

иггЬы'лОа 63

5Л.Высота растений и устойчивость их к полеганию 83

5.2.Динашка накопления сухого вещества озимой пшеницей Ш

5.3.Содержание азота, фосфора и калия в растениях 92

6.проркжшшъ ошмои пшшщ в зшешюот от швдзрсщия

П0ЧШ,УД0ШШШ м ЗШрШ РАСЕ.!/* 101

6 Л.Густота продуктивного стеблестоя и продуктивность

полоса 101

6.2.Урожайность озимой пшеницы 106

7.Ш1НШГ1ЖШЕ КАЧЕСТВА ЗВРНА 02ШШЙ ПШШЦЫ В ЗАШШ-ШШ ОТ ШЧДЕШ АГЮПШШОВ 114

7 Л'»Содержание белка м клейковины в зерне озимой пшеницы

и ее качество 114

7.^.Физические качества зерна 118

7.3.Мукомольно-хлебоиекарные качества зерна 122

а.экошмтешдя и эшшшшот эсшшашшь шшш!

вотшшж 0Ж0Ш ШШИЦЫ ш

в ы в 0 д ы 133

нщщшш пгемзвсшсш ш

ЛИТЕРАТУРА 138 ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

А к т у а л ь йость те м ы. Среди субъектов Российской Федерации Краснодарский край занимает ведущее место в производстве зерна озимой пшеницы. В доперестроечные роды здесь она высевалась на площади около 1,5 млн.гектаров, а валовой сбор зерна составлял 5-6 млн.тонн.

В последние годы глубокие структурные и экономические изменения в сельском хозяйстве России привели к тому» что производство зерна постоянно снижается. Б новых рыночных условиях сельхозтоваропроизводители не в состояний осуществить принятую ранее интенсивную технологию, так как не могут в полном объеме закупать удобрения, средства защите растений, новую технику и др. Как следствие этого - снижение культура зшледелш, узщрение фитосанитар-ной и экологической обстановки в аграрном ч ^шексе края, резкое снижение доходности отрасли.

Еуководктели, учение и специалисты хозяйств края изыскивают пути выхода из создавшегося положения. В Кубанском госагроушшер-ситете в 1991 году в сшщожрном опыте приступили к разработке альтернативных технологий возделывания основных полевых культур с учетом имеющихся ттериально-технических и экономических возможностей хозяйств, направленных на повышение урожайности и снижение себестоимости производимой продукции,

В связи с этим вопрос совершенствования технологий возделывания озимой пшеницы и внедрение соответствующих агршриемов, обеспечивающих их доходность и экологичность, является актуальным и имеет большое практическое значение.

Цель и задачи исследований* Целью наших исследований было совершенствование технологии возделывания

озимой пшеницы для хозяйств края с раздшимм экономическим потенциалом, направленных на повышение урсшайности и качества зерна на разных по уровне плодородия участках при эффективном использовании средств химизации и биопрепаратов с учетом охра®! окружающей среды«

Для достижения этой шли в течение трех лет решались следующие задачи!

I.Изучить влияние отдельных элементов технологии на роет, развитие и продуктивность озимой пшеницы.

2«Определить действие различных агротехнических приемов возделывания озимой пшеницы на содержание литатедьдах веществ в почве и растениях, дать экологичесюгю оцешу применяв?®« технологий.

3.Исследовать действие изучавшие факторов на урожайность озимой пшеницы а технологические качества зерна»

4.Дать экономическую и энергетическую щенку изучавшие альте рвативных технол огий.

Научная новизна работа я практическая ценность результатов исследований. Впервые в почвешо-кляматических условиях Краснодарского края в модельном опыте проведено сравнительное изучение различных технологий и отдельных приемов возделывания озимой пшеницы и ж влияние на рост,развитие, продуктивность этой культуры а технологические качества зерна.

На основании всестороннего изучения различных * анроприемов разработаны и рекомевдоваш хозяйствам центральной зоны Краснодарского края альтернативные и ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы, обеспечивающие получение планируемых урожаев экологически безопасного высококачественного зерна.

Проведенные исследования позволили предложить хозяйствам

центральной зоны Краснодарского края альтернативные и ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы сорта мШт% обеспечивающие получение шшнируешх урожаев высококачественного зернь е учетом природоохранных мероприятий» При этой зкояогизшра технологий уделялось значительное втште.

Основные положения диссертации.» выносимые на защиту?

- получение ценного зерна (5-7 т/га) при сохранении окружающей среды и существенном снижении экономических и энергетических затрат осуществляется при возделывании короткостебелькых сортов озимой пшеница на почвах среднего уровня плодородия с внесением д^Р^Кру до посева рано весной + Л^ в колошение с применением биологических средств защите растений (бактофит» битокси-бациллин и др.) при поверхностной обработке почвы после сахарной свеклы (беспестицидная технология);

- получение высокого урожая {7-8 т/га) высококачественного зерна е сохранением почвенного плодородия при удовлетворительном финансовом положении хозяйства возможно яри выращивании коротко-стебельных сортов озимой пшеницы на повышенном фоне плодородия с внесением /гюеева + ^30 вееной в

тент в сочетании с химическими средствами защиты растений от сорняков яри поверхностной обработке почвы после сахарной свеклы (экологически допустимая технология).

Определение влажности, засоренности посевов в нашем опыт© проводилось совместно е доценташ кафедры общего земледелия Г.А.Кривоносом и й.П.Левченко,

Автор приносит огромную благодарность всем преподавателям и научным сотрудникам кафедры растениеводства за большую помощь ж поддержку в работе при проведении исследований. Особо хочу отметить большое внимание »уделяемое нашей работе»со стороне доцента А.М.Кравщзв&,аееистента ЕД\Кутняк и аспиранта Е.С.3£лфимова.

ЫТЕШВЖШ ОЗШШй ШЕНЙЦЫ К ШТОРАМ О^а

М Ж пвдашвьюстъ В ЗШСШШСШ ОТ ац^Р^/л ттимошшт и змщш рашшй coiu^ <-'t\r%)

IЛ.Требования озимой пшеницы к факторам внешней среды

Среди зерновых культур озимая пшеница - одна аз наиболее требовательных к факторам внешней среда: влаге, темпера ре, почве» элементам минерального питания и условиям освещения /39/. При этом, на протяжении вегетации они не остаются постоянными, а меняются в зависимости от возраста растений, состояния шс, погод-них условий и других причин.

Вода б жизни растений играет исключительно вашную роль. Она является тоК средой» где происходят сложнейшие физиологические и биологические процессы, а снижение влажности организма низке определенного уровня вызывает его гибель /183/«

Наиболее благоприятные условия для роста и развития растений озимо! пшеницы создаются при влажности почвы не менее 75-80% Ш /39/» Ддя набухания зерна требуется не менее ЩС влаги к их массе /108/.

Следует отметить* что в период набухания и прорастания зерна как избыточное увлажнение, так и пересыхание верхнего слоя почва отрицательно влияют на ход этих процессов.

На чернозешх етшш Украиш набухание зерна возможно при влажности почва в пределах 6-8% /12/. Благодаря ишюбилюационной способности зерно может поглощать некоторое количество влаги из почвы, влажность которой ниже коэффициента устойчивого завядания.

Для нормального прорастания зерна и получения дружных всходов необходимо, чтоба влашость почва бша не менее 24$. Пониженная начальная увлажненность на легких почвах обеспечивает

прорастание семян» но недостаточна для роста проростков и тем бо-

лее взрослых растений /12»108/.

Известно, что различные предшественники оставляют в почве неодинаковое количество влаги. Так, в условиях засушливой зош Северного Кавказа наибольшее ее содержание было в полутораметровом слое и составило 23$ ж при возделывании озимой пшеницы ао черному жщ ^ 196 мм - после кукурузы на силос ш 201 мм после озимой пшеницы /179/. В условиях центральной зона Молдавии наиболее благоприятный водный режим складывается также после черного пара.Количество доступной растениям влаги здесь составляло 130«5-195,3 мм в слое 0-1Ш ем /193/.

В засушливой и неустойчив ого увлажнения зонах Краснодарского края как я в других озимопшенмчшх районах дущшш предшественник каш являются черные и занята© пары» в остальных зонах- , много-летше травы и злаково-бобовие смеем ш зеленый корм /108/« Однако основная доля посевов на Кубани размещается по метровым предшественникам» которые оставляют после себя сравнительно мало влаги. Так® в метровом слое ее после подсолнечника остается около 30 ш» сахарной свеклы - 43 мм, кукуруза на зерно- ¿8 мм.

Расход влаги в период вегетации в значительной степени определялся элементами минерального питания. В расчете на 1 мм влаги растения усваивали одинаковое количество питательных веществ независимо от предшественников и обработки почвы /19»58/.

Ухудшение водообеепечешосш в период образования узла кущения ограничивало рост корней в глубину» что в дальнейшем сказывалось на величине уршая /89/.

Наиболее высокое вододотребление озимой даедацы приходится т период выхода в трубку- цветение. В это время формируется колос» развиваются колоски и цветки. Увдрение влагообеспеченности ведет к недоразвитию колоса, а при значительном уменьшении влажности

почвы в этот период может бить полное бесплодие колосков.

В своих исследованиях А. И.йосатовский и Я.ВЛобанов отмечали, что оптимальной температурой для роста и развития озимой шеищи является температура Х6-20°С в течение всей вегетации растений /39,134/. Исключение составляет стадия яровизации, когда необходимы температуры от и до Ю°С.

Кратковременное воздействие на растения повышенных температур в условиях суховеев в период налива и молочной спелости зерна приводит к снижению урожайности за счет щуплых ш слабовшшшен-шх зерен /108/.

Б первый период своего развития растения озимой шешца отличаются высокой устойчивостью к низким температурам и могут'сохраняться пр. двадцатиградусных морозах» Способность растений переносить воздействие отрицательных тешератур зависит от степени их развития з осенний период /46/. При посеве в оптимальные сроки растешет уходят в зиму с очень высоким уровнем устойчивости. Установлено, что у морозостойких сортов содержание углеводов в узлах кущения составляет 45-50% сухого веса, а оводненность тканей в период осенней закалки снижается с 93 до 65$ /12/. Кроме того, посев озимой шеища по лучшим предаэственшкам обеспечивает хорошую их сохранность, особенно в неблагоприятные годы. Так, в сухие ш холодные годы выживаемость растений при выращивании по червонцу пару была на 17-24$ больше! чем т колосовому предшест-веннкцу /20/. Сохранность растений заметно повышается при внесении удобрений. По данным И.М.Шапошшковой в холодные и сухие годы при возделывании шеншщ по пшенице без удобрений вшивало от 4ü до Zl% растений9 а при внесении полного минерального удобрения соответственно ?2 и Ш& /202/.

Давно замечено, что углубление узла кущения гарантирует лучшую выживаемость растений при перезимовке и обеспечивает более

высокую сохранность их при неблаг он рштшх условиях рано весной. Практика показала, что увеличение зимостойкости растегаШ путем углубления заделки семян мощно лишь частично увеличить щубицу залегания узла кущения. Чрезмерное (8 см и более) заглубление семян прм посеве ведет к изреашванию посевов из-за' резкого снижения полевой всхожести семян /25/.

Пониженную морозостойкость имеют также те растения» которые уходят в зиму в фазе 2-3 листьев без развитого узда кущешя,слабо укоренившиеся. Они, исчерпав запасы семени® не успевают к кощу осенней вегетации накопить достаточное количество пластических веществ, что отрицательно влияет на морозостойкость растений,,

Озимая пшеница - самая требовательная из Колосовых культур к содержанию питательных веществ в почве и ее всщно-физическим свойствам. Наиболее бЛагопрмятш для нее черноземные йочвы»водно~ физические свойства которых и большой запас питательных веществ создает основу для получения высоких урожаев. На этих почвах даже без применения удобрений по лучшим предшественникам получают по 40-60 ц зерна е гектара /108/.

Значительные ялощадм озшмой пшеница сосредоточены на каштановых, серж м других типаж почв. Урожайность озимой пшенице на этих, менее шходороднвх почвах, шше, чем на черноземах, однако при шучшеши условий питания и водоснабжения здесь можно получать довольно высокие урожаи, ^

Обобщение результатов полевых опыте», проведенных Всероссийским научно-исследовательским и проектно-техиояогичеещш институтом химизации сельского хозяйства на разных типах почв, показало, что наиболее положительное влияние на урожай озимой пшеницы оказало внесение полного минерального удобрения-» Прибавки урожая составили 18-49$ /165/, ii таким не выводам пришли и другие исследователи /39,97,108,134 ДШД71/.. Прибавки урожая от внесения

двух элементов питания { Р, К, НС) в зависимости от типа почвы составили 8-42$. Анализ эффективности азота, фосфора и калия в составе полного минерального удобрения на разных типах почв показал, что доля участия каждого в формировании урожая зерна заметно различалась.

При выращивании озимой пшеница на черноземах обыкновенном и южном доля участия азота в прибавке урожая достигала и не-

сколько ниже бша на черноземах выщелоченном, оподзояеннш, типичном, яредшвказекш, на каштановых я серых почвах - 31-42$.

Доля участия фосфора в формировании урожая по .удельному весу бша близка к доле участия азота. Самые высокие прибавки урожая за счет внесения фосфора били подучены при посеве ее на черноземах предкавказскш (431) ш емком С&Ш« В остальных случаях доля участия фосфора в прибавке уршкая не опекалась ниже 30$.

Доля участия калия в прибавке урожая была меньше и при этом сильно изменялась в зависимости от почвенно-клиштическше условий. На серых лесных почвах, черноземах выволоченном» типичном ш шодзоленнои средневзвешенная величина доли участия калия в формирований прироста урожая составляла 222 (с колебаниями от 18 . до ЗШ»); на черноземах обыкновенном» южном, предкавказском и каштановых почвах доля участия калия была в 1,5 раза меньше (с колебаниям от 10 до 26$), что в известной мере характеризует эффект калия» как неустойчивый.

Следует отметить, что азот, поступает в растение с момента появления всходов и почти до полной спелости зерна, оказывая значительное влияние на величину урожая озммой пшеницы и его качество*

При этом» содержание клейковины в зерне существенно увеличивается при дробном внесении азотных удобрений в более поздние фат

развития растений - колошения и начала налива зерна.

Наибольшая потребность в фосфоре обнаруживается в самый первый период роста. Фосфорные удобрения оказывают значительное влияние на формирование генеративных органов, увеличивая число колосков и количество зерен в колосе. Кроме того» фосфорные удобрения усиливают отток питательных веществ из листьев ш стеблей б зерно.

Калийные удобрения играют существенную роль в водном и углеводном обмене растений. Они удущуют устойчивость озимой пшеницы к зиме» засухе, болезням и полеганию.

Давно установлено, что фотосинтез- главный процесс питания растений и потоки энергии солнечной радиации являются конечным, решающим фактором» опреде