Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы при разных технологиях возделывания на дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Урожайность и качество зерна сортов яровой пшеницы при разных технологиях возделывания на дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья"

На правах рукописи

НИКИФОРОВ ВЛАДИМИР МИХАЙЛОВИЧ

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Специальность 06.01.01 - «Общее земледелие, растениеводство»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

2 9 АВГ 2013 0055Э*н1«

Немчиновка 2013

005532416

Работа выполнена в лаборатории сортовых технологий Московского научно-исследовательского института сельского хозяйства «Немчиновка» в 2006-2013 гг.

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

академик РАСХН Войтович Николай Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор Берёзкин Анатолий Николаевич, профессор кафедры селекции и семеноводства полевых культур Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К. А. Тимирязева

кандидат сельскохозяйственных наук Ерошенко Анатолий Николаевич, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции ярового ячменя Московского НИИСХ «Немчиновка»

Ведущая организация - Брянская государственная сельскохозяйственная академия.

Защита состоится 17 сентября 2013 г. в 13 час 30 минут на заседании диссертационного совета Д 006.049.01 при Московском научно-исследовательском институте сельского хозяйства «Немчиновка» по адресу: 143026, Московская область, Одинцовский район, Немчиновка-1, ул. Калинина, дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского НИИСХ «Немчиновка».

Автореферат разослан " августа 2013 года

Учёный секретарь диссертационного совета

Мерзликин А.С.

1. Общая характеристика работы

Актуальность темы. Яровую пшеницу в Центральном Нечерноземье возделывают на площади около 1,5 млн. га со средней урожайностью 1,4 — 1,6 т/га. Низкие урожаи этой культуры в производственных условиях обусловлены недостаточным внедрением новых высокопродуктивных сортов, несоблюдением агротехнических приёмов возделывания, включающих малое использование минеральных удобрений и современных средств защиты растений от вредителей, болезней и сорных растений.

Селекционерами Московского НИИСХ «Немчиновка» (Неттевичем Э.Д., Давыдовой Н.В., Шараховым A.B., Павловой О.В и др.) созданы новые высокопродуктивные сорта яровой пшеницы, отличающиеся от ранее районированных высокой урожайностью (6 т/га и более), хорошими хлебопекарными свойствами зерна, лучшей адаптированностью к природно-климатическим условиям региона.

Однако на данный период имеется недостаточно сведений относительно сортовых различий яровой пшеницы к особенностям минерального питания, защите их от сорняков, болезней и вредителей, нормах высева семян и т.д. Поэтому актуальной задачей является разработка научно-обоснованных приёмов повышения урожайности яровой пшеницы с хорошими качественными характеристиками зерна в условиях Центрального Нечерноземья.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработать и рекомендовать производству новые технологические приёмы возделывания сортов мягкой яровой пшеницы Эстер, МИС, Амир, адаптированных к условиям возделывания в нечернозёмной зоне, обеспечивающих получение 5-6 т/га высококачественного зерна.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние технологических приёмов на фотометрические и фотосинтетические показатели сортов яровой пшеницы;

- выявить особенности потребления элементов питания растениями и регулирование их дозами минеральных удобрений в экологических рамках, не снижая плодородия почвы;

- дать оценку реакции сортов яровой пшеницы на применяемые средства защиты растений при разных технологиях возделывания;

- определить влияние технологий возделывания на урожайность и качество зерна яровой пшеницы;

- показать энергетическую и экономическую эффективность новых технологий возделывания сортов яровой пшеницы.

Научная новизна. На дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья в условиях полевого опыта изучались 3 технологии возделывания новых сортов яровой мягкой пшеницы Эстер, МИС и Амир с применением различных доз удобрений на планируемый урожай, средств защиты растений и норм высева семян.

Установлено, что оптимальной нормой высева является 5 млн. семян/га. При данной норме высева биологическая урожайность культуры составляла 4,6 т/га, величина фотосинтетического потенциала - 3,13 млн. м2/га дн., чистая продуктивность фотосинтеза -1,78 кг зерна/тыс. м2 в сутки.

Средства защиты снижали численность сорняков, болезней и вредителей на 30-96 %. Растения сорта Эстер отличаются более низким потреблением питательных веществ, особенно калия (на 30 %).

Сорта МИС и Амир при повышении интенсивности технологий обеспечивают прибавку урожая на 1,0 -1,5 т/га, в сравнении с базовой технологией.

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют рекомендовать сельхозпроизводителям выбор сортов яровой пшеницы и технологий их возделывания в зависимости от финансового и материально-технического обеспечения для получения урожайности от 4 до 6 т/га качественного зерна I-II класса, пригодного для хлебопекарной промышленности.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответ1-ствии с планом научных исследований Московского НИИСХ «Немчиновка». Основные результаты исследований ежегодно докладывались на НТС технологического центра по земледелию и включены в научные отчеты лаборатории сортовых технологий. Основные положения диссертационной работы обсуждались на научной конференции «Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур» (Немчиновка, 2008); на Международной научно-практической конференции «Производство растениеводческой продукции: резервы снижения затрат и повышения качества» (Минск 2008); на VI и X Международных научных конференциях «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2008,2013).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 статей, 4 из которых в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикации научных результатов диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 170 страницах компьютерного текста, включает 28 таблиц и 6 рисунков, 30 приложений. Состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству. Список литературы включает 201 наименование, в том числе 13 источников на иностранных языках.

Условия, объекты и методика проведения исследований

Объектами исследований были сорта яровой пшеницы: Эстер, МИС, Амир; три технологии возделывания: базовая, интенсивная и высокоинтенсивная, различающиеся по уровню применения минеральных удобрений и средств защиты растений; три нормы высева: 4, 5 и 6 млн. семян /га.

Яровая пшеница возделывалась в девятипольном зернопаротравяно-пропашном севообороте со следующим чередованием культур: 1. занятый пар; 2. озимая пшеница; 3. яровые зерновые; 4. вико-овёс с подсевом многолетних трав; 5. многолетние травы I г.п.; 6. многолетние травы II г.п.; 7. озимые зерновые; 8. картофель; 9. яровые зерновые (яровая пшеница).

Система обработки почвы - комбинированная, разноглубинная. Приёмы обработки почвы: осенью - разделка гребней после уборки картофеля, вспашка на глубину 20 - 22 см; весной - боронование зяби с целью закрытия почвенной влаги, культивация на глубину 6 - Й см с последующей обработкой комбинированным агрегатом РВК - 3,6. Посев сеялкой СН-16 ПМ. Уборку урожая осуществляли поделяночно, прямым комбайнированием комбайном «Сампо-500». Площадь учётной делянки 30 м2, повторность - трёхкратная. Схема опыта по изучению основных факторов возделывания сортов яровой пшеницы приведена в табл. 1.

Таблица 1 — Схема опыта по изучению факторов возделывания сортов яровой пшеницы

N. Сорт N. (фактор А) Технология N. (фактор В) N. Эстер МИС Амир

Норма высева (фактор С)

4 5 6 4 5 6 4 5 6

Базовая

Интенсивная

---------- ■ • , ■ Л 11 шш

Фактор А - Сорт - Эстер, МИС, Амир.

Фактор В - Технология - базовая, интенсивная, высокоинтенсивная:

- Базовая технология (Б) подразумевает в себе основное внесение минеральных удобрений + подкормка в фазу кущения (N30P40K90+N30) под запланированную урожайность 2,5 - 3,0 т/га, а также одну обработку посевов яровой пшеницы (в фазу кущения) баковой смесью гербицида

Линтур, ВДГ (135 г/га), инсектицида Би-58 Новый (или Данадим), КЭ (0.8 л/га) и фунгицида Альто-супер, КЭ (0,5 л/га).

- Интенсивная технология (И) подразумевает в себе основное внесение минеральных удобрений + подкормка в фазу кущения (N60P60Ki2o +N30) под запланированную урожайность 3,0 - 3,5 т/га, а также две обработки посевов баковыми смесями пестицидов:

1-ая обработка (в фазу кущения): гербицид Линтур, ВДГ (150 г/га) + инсектицид Би-58 Новый (или Данадим), КЭ (0,8 л/га) + фунгицида Альто-супер, КЭ (0,5 л/га);

2-ая обработка (в фазу выхода в трубку): ретардант Це Це Це 460, ВК (1,5 л/га) + инсектицид Каратэ, КЭ (0,2 л/га) + фунгицид Альто-супер, КЭ (0,5 л/га).

- Высокоинтенсивная технология (В) подразумевает в себе основное внесение минеральных удобрений в норме + 2 подкормки в фазу кущения и фазу колошения (N6oP9oKI5o+N3o+N3o) под запланированную урожайность 4,0 - 4,5 т/га, а также три обработки посевов баковыми смесями пестицидов:

1-ая обработка (в фазу кущенйя): гербицид Линтур, ВДГ {150 г/га) + инсектицид Би-58 Новый (или Данадим), КЭ (0,8 л/га) + фунгицида Альто-супер, КЭ (0,5 л/га);

2-ая обработка (в фазу выхода в трубку): ретардант Це Це Це 460, ВК (1,5 л/га) + инсектицид Каратэ, 1СЭ (0,2 л/га) + фунгицид Алыпо-супвр КЭ (0,5 л/га);

3-я обработка (в фазу колошения): инсектицид Вантекс, КЭ (0,06 л/га) + фунгицид Тимус, КЭ (0,5 л/га).

Фактор С - Норма высева семян - 4; 5 ; 6 млн. всхожих семян/га.

Нормы удобрений рассчитывались балансовым методом. Дозы азотных удобрений (подкормки) корректировались по результатам почвенной и растительной диагностики.

Во всех технологиях проводилось протравливание семян препаратом Максим, КС (1,5 л/т) или другим протравителем, выбираемым по результатам фотоэкспертизы семян.

В процессе вегетации растений яровой пшеницы осуществляли наблюдения за агрофизическими свойствами и питательным режимом почвы, фотометрическими и фотосинтетическими показателями растений. При уборке определяли структуру и урожайность сортов, качество зерна, белок, натуру зерна согласно общепринятым методикам и ГОСТам.

Статистическая обработка результатов исследований выполнена дисперсионным и корреляционно-регрессионным методами по Доспехову Б.А. (1985) с использованием компьютерных программ AGROS версия 2.07. Энергетическую и экономическую оценку определяли согласно рекомендациям Ченкина А.Ф. (1974), Новоселова Ю.К. и др. (1993), Булаткина Г.А. (1986) и Захаренко В.А. (1993) на основе существующих норм, расценок и цен реализации по состоянию на год производства продукции.

Почвенные и метеорологические условия

Почва опытного участка дерново-подзолистая среднесуглинистая, со средней обеспеченностью гумусом (1,88 - 2,14 %). Количество подвижных форм фосфора (по Кирсанову) изменялось от повышенного (143 мг/кг почвы) до очень высокого (368 мг/кг почвы), а содержание обменного калия (по Кирсанову) — от среднего (81 мг/кг) до повышенного (141 мг/кг); реакция почвенной среды (pHKCi) - от слабокислой (5,14) до близкой к нейтральной (6,24).

Погодные условия по годам были различными. В 2006 году гидротермическИй коэффициент (ГТК) составил 1,2, что характерно для слабо засушливых условий. В 2007 году ГТК составил 0,8, что свидетельствует о повышенной температуре и недостатке влаги в почве. Условия 2008 года были наиболее благоприятными для роста и развития растений яровой пшеницы (ГТК=2.1).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Фотосинтетическая деятельность посевов

Показатели фотосинтетической деятельности посевов яровой пшеницы зависели от условий года, сорта, нормы высева и технологии возделывания (табл. 2,3).

Таблица 2 - Фотосинтетическая деятельность посевов по годам исследований

Показатели Год исследований и соответствующий ему ГТК Сорт

Эстер мис Амир

.Фотосинтетический потенциал, млн. м /га дн 2006 год (ГТК=1,2) 2,02 1,89 1,92

2007 год (ГТК=0,8) 1,42 1,56 1,47

2008 год(ГТК=2,1) 6,70 5,66 5,60

Среднее значение 3,38 3,04 3,00

Чистая продуктивность фотосинтеза, кг зерна/тыс.м2 в сутки 2006 год (ГТК=1,2) 2,32 2,49 2,39

2007 год (ГТК=0,8) 1,56 1,94 2,05

2008 год (ГТК=2,1) 0,84 1,01 1,03

Среднее значение 1,57 1,81 1,82

Биологическая урожайность, т/га 2006 год (ГТК=1,2) 4,56 4,48 4,51

2007 год (ГТК=0,8) 2,35 3,14 3,18

2008 год (ГТК=2,1) 5,72 5,73 5,69

Среднее значение 4,21 4,45 4,46

Минимальные значения фотосинтетического потенциала (ФП) отмечены в 2007 году при засушливых условиях произрастания растений яровой пшеницы (ГТК=0,8) - 1,42 - 1,56 млн. м2/га дн. Улучшение усло-

вий произрастания культуры, с метеорологической точки зрения, от засушливых до слабо засушливых (2006 г, ГТК=1,2) приводит к росту показателя фотосинтетического потенциала до величины 1,89 - 2,02 млн. м2/га дн. Максимальные значения данного показателя отмечены при сильно увлажнённых условиях произрастания (2008 г, ГТК=2,1) и Достйгали отметки 5,60 - 6,70 млн. м2/га дн.

Величина ФП при возделывании сорта Эстер составляет 1,42 - 6,70 млн. м2/га дн; сорта МИС - 1,56 - 5,66 млн. м2/га дн; сорта Амир - 1,47 - 5,60 млн. м2/га дн.

Повышение интенсивности технологии обеспечивает повышение величины ФП посевов яровой пшеницы. При базовой технологии величина данного показателя колеблется в пределах от 1,78 до 3,29 млн. м2/га дн, при интенсивной технологии она составляет 2,27 - 4,05 млн. м2/га дн, а при высокоинтенсивной - достигает 2,97 - 4,85 млн. м2/га дн. Величина ФП возрастает по мере увеличения нормы высева с 2,52 (при 4 млн. семян/га) до 3,13 (при 5 млн) и до 3,80 млн. м2/га дн. (при 6 млн. вех. семян/га) (табл. 3).

Таблица 3 - Фотосинтетическая деятельность посевов (2006-2008 гг.)

Сорт Фотосинтетический потенциал, млн. м2/га дн Чистая продуктивность фотосинтеза, кг зерна/тыс.м2 в сутки Биологическая урожайность зерна, г/ м2

норма высева 4 млн. всхожих семян/га

Эстер 2,70 1,87 409

МИС 2,41 2,11 423

Амир 2,41 2,14 443

Среднее 2,52 2,03 423

норма высева 5 млн. всхожих семян/га

Эстер 3,37 1,60 441

МИС 2,95 1,87 456

Амир 3,03 1,89 480

Среднее 3,13 1,78 459

норма высева 6 млн. всхожих семян/га

Эстер 4,06 1,27 413

МИС 3,67 1,44 433

Амир 3,63 1,46 440

Среднее 3,80 1,38 , 428

Наибольший показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) отмечен у сорта Амир. Он в среднем составлял 1,82 кг зерна/ тыс. м2 в сутки и колебался в пределах от 1,03 до 2,39, в зависимости от условий года. Средняя величина показателя ЧПФ у сорта МИС была всего лишь на 0,01 ниже, чем у сорта Амир, но она колебалась по годам в больших пределах

- от 1,01 до 2,49 кг зерна/ тыс. м2 в сутки. Наконец, сорт Эстер с 1 тыс. м2 фо-тосинтезирующей поверхности обеспечивает получение 1,57 кг зерна в сутки с колебаниями величины данного показателя от 0,84. до 2,32 в зависимости от условий года.

Оптимальной нормой высева семян являлось 5 млн/га. Данная норма высева обеспечивала получение биологической урожайности зерна культуры на уровне 45,9 ц/га при величине ФП 3,13 млн. м2/га дн. и ЧПФ - 1,78 кг зерна/тыс. м2 в сутки. При норме высева семян 4 'млн./га биологическая урожайность зерна была ниже на 3,6 ц/га в силу изреженности посевов, хотя величина ФП на уровне 2,52 млн. м2/га дн. обеспечивала наибольшую ЧПФ из всех изучаемых норм высева на уровне 2,03 кг зерна/тыс. м2 в сутки. Загущенные посевы яровой пшеницы при норме высева семян 6 млн./га при своей максимальной величине ФП в 3,80 млн. м2/га дн. обеспечивали наименьшую величину ЧПФ в размере 1,38 кг зерна/тыс. м2 в сутки, что, в свою очередь, привело к снижению биологической урожайности культуры на 3,1 ц/га в сравнении с нормой высева семян 5 млн./га.

Морфологическое развитие растений

Повышение уровня интенсивности технологии обеспечивает большую выживаемость растений к моменту уборки. При базовой технологии процент выживших растений составляет 95,0 - 96,6 % (в зависимости от сорта), при интенсивной и высокоинтенсивной технологиях возделывания этот показатель возрастает до уровня 96,6 - 98,1 % и 97,1 - 98,3 % соответственно (табл. 4).

Таблица 4 — Морфологическое развитие растений

Сорт Технология Выживаемость растений, % Высота растений, см Балл полегания

Эстер Базовая 96,6 76 7

Интенсивная 97,3 65 9

Высокоинтенсивная 97,5 63 8

МИС Базовая 95,1 72 6

Интенсивная 98,1 60 8

Высокоинтенсивная 98,3 56 8

Амир Базовая 95,0 70 8

Интенсивная 96,6 64 9

Высокоинтенсивная 97,1 64 9

Применение регулятора роста Це Це Це 460 на интенсивной и высокоинтенсивной технологиях сокращает высоту растений на 6 - 13 см,что предотвращает полегание растений. Балл полегания растений при применении ретарданта составляет в среднем 8 — 9, тогда как на базовой технологии (без ретарданта) он равен 6-8.

Потребление растениями яровой пшеницы разных сортов

Сорта яровой пшеницы с 1 тонной основной и побочной продукций выносили из почвы от 25,8 до 31,1 кг азота, от 9,1 до 12,9 кг фосфора и от 11,2 до 16,3 кг калия. При этом наименьший вынос элементов минерального питания отмечен при применении базовой технологии возделывания, а наибольший - при высокоинтенсивной. Так, вынос азота из почвы при базовой технологии составил 25,8 - 26,4 кг, при интенсивной - 28,1 - 29,1 кг, а при высокоинтенсивной - 30,5 - 31,1 кг. Вынос фосфора, соответственно, составил 9,1 - 9,8; 10,2 - 11,7 и 12,1 - 12,9 кг. Калия - 11,2 - 12,3; 12,6 - 14,8 и 14,5 - 16,3 кг (табл. 5).

Среди изучаемых сортов Эстер отличался большим выносом азота и фосфора и меньшим выносом калия в сравнении с Амир и МИС. Так, с 1 тонной основной и побочной продукции сорт Эстер вынес из почвы 28,9 кг азота и 11,4 кг фосфора, тогда как сорт МИС с тонной урожая вынес 28,2 и 10,5 кг данных элементов, а сорт Амир - 28,3 и 11,0 кг соответственно. Вынос калия сортами Эстер, МИС и Амир составлял 12,8; 13,9 и 14,4 кг/т.

Таблица 5 - Вынос элементов минерального питания яровой пшеницей (2006-2008 гг.), (1 т основной и побочной продукции, кг)

Сорт Технология N р2о5 К20

Эстер Б 26,4 9,7 11,2

И 29,1 11,7 12,6

В 31,1 12,9 14,5

Среднее 28,9 11,4 12,8

МИС Б 25,8 9,1 11,5

И 28,2 10,2 13,8

В 30,5 12,1 16,3

Среднее 28,2 10,5 13,9

Амир Б 25,9 9,8 12,3

И 28,1 10,8 14,8

В 31,0 12,4 16,2

Среднее 283 11,0 14,4

Примечание: Б - базовая; И - интенсивная; В - высокоинтенсивная технологии.

Растения сорта Эстер с основной и побочной продукцией выносят из почвы 116 кг/га азота, 49 кг/га фосфора и 94 кг/га калия. Растения сорта МИС -119; 48; 109 кг/га; а сорта Амир - 122; 49; 111 кг/га.

Вынос №К возрастает по мере увеличения интенсивности технологий независимо от сорта. При базовой технологии возделывания культура выносит 95 - 97 кг/га азота, 34 - 38 кг/га фосфора, 80 - 88 кг/га калия. При интенсивной технологии - 116 - 124; 47 - 50 и 92 - 114 кг/га, при высокоинтенсивной технологии - 135 - 146; 60 - 62 и 110 - 138 кг/га ЫРК соответственно.

Наибольшее потребление питательных веществ изучаемыми сортами яровой пшеницы отмечено при норме высева 5 млн. всхожих семян/га. Так, вынос азота растениями с 1 га при данной норме Высева составлял 121 - 124 кг, фосфора - 50 - 53 кг, калия - 100 - 118 кг, что выше, чем при норме высева 4 млн., по азоту - на 4 - 11 кг, по фосфору - на 2 - 7 кг и калию - на 6 - 16 кг; а также выше, чем при норме высева 6 млн., nb азоту - на 0 — 10 кг, фосфору - 2 - 5 кг и реалию - 6 - 10 кг, в зависимости от сорта.

Фитосанитарное состояние посевов

Засорённость посевов яровой пшеницы в различные годы исследований была на уровне 113 - 131 шт/м2. Наибольшая численность сорняков (120-138 шт/м2) отмечена в дождливом 2008 году, а наименьшая (101 - 144 шт/м2) - в засушливом 2007 году. Количество сорных растений на 1 м2 посевов яровой пшеницы в условиях 2006 года колебалось в пределах от 108 до 129 шт/м2. Наиболее распространёнными сорняками были: фиалка полевая, марь белая, виды пикульника, подмаренник цепкий, дымянка аптечная, виды осота.

В среднем за три года исследований применение в составе баковой смеси гербицида Линтур, ВДГ в дозе 135 г/га при базовой технологии и 150 г/га при интенсивной и высокоинтенсивной технологиях возделывания значительно сокращает среднюю численность сорных растений со 120 шт/м2 до 9 шт/м2. Биологическая эффективность гербицида, применяемого в наших технологиях, в среднем составляет 92,1 % (табл. 6).

Таблица 6 - Засоренность посевов и биологическая эффективность гербицида Линтур, ВДГ (2006-2008 гг.)

Сорт Технология Количество cor шяков, шт/м2 Биологическая эффективность препарата, %

до обработки после обработки

Эстер Б 118 15 86,8

И 113 8 92,4

В 121 5 95,4

МИС Б 118 16 86,3

И 120 7 93,9

В 121 5 95,4

Амир Б 122 14 88,7

И 121 7 93,8

В 129 5 96,0

Среднее 120 9 92,1

Примечание: Б - базовая; И - интенсивная; В - высокоинтенсивная технологии.

Масса сырых сорных растений до обработки гербицидом в среднем за 3 года исследований составляла 22,2 - 28,6 г/м2, при этом их воздушно-сухая масса колебалась в пределах 2,6 - 4,2 г/м2. Применение Линтура не только

уничтожило от 82,7 до 97,4 % сорняков, но и не позволило выжившим сорным растениям расти и развиваться. Воздушно-сухая масса уцелевших 8 — 11 сорняков/м2 в среднем колебалась в интервале от 0,2 до 0,4 г, а в зависимости от учётной площадки - от 0 до 0,9 грамма.

В условиях опыта наибольший ущерб урожаю яровой пшеницы приносили следующие вредители: полосатая хлебная блошка (процент повреждённых растений данным вредителем составлял 0,7 - 5,1 %), листовёртки (0,1 - 0,9 %), злаковые мухи (0,1 - 0,5 %), тли (0 - 0,5 %) и трипсы (0,1 - 0,4 %). Тли и трипсы, помимо вегетативных органов растений, повреждали и генеративные. Причём их вредоносность на колосе была выше, чем на листьях и стеблях растений. Процент повреждённых колосьев трипсами составлял 0,1 - 2,0 %, а тлями - 0 - 2,7 % (табл. 7).

Таблица 7 - Повреждение растений вредителями (2006-2008 гг.), %

Листья и стебли Колос

Сорт Технология хлебная блошка злаковые мухи листовёртки трипсы 5 Р трипсы 5 Е

Б 3,9 0,5 0,8 0,3 1,3 1,4 2,7

Эстер И 1,8 0,2 0,2 0,1 0,1 0,6 0,0

В 1,1 0,2 0,1 0,1 0,0 0,3 0,0

Б 4,2 0,5 0,8 0,4 0,5 2,0 0,3

МИС и 2,0 0,4 0,3 0,1 0,1 0,6 0,1

В 0,7 0,3 0,1 0,1 0,1 0,1 0,0

Б 5,1 0,4 0,9 0,4 0,5 2,0 1,2

Амир И 2,5 0,3 0,2 0,1 0,1 0,9 0,1

В 1,7 0,1 0,1 0,1 0,1 0,6 0,0

Примечание: Б - базовая; И - интенсивная; В - высокоинтенсивная технологии.

От применения одной обработки посевов яровой пшеницы (базовая технология) инсектицидом Би-58 Новый (или Данадим) в составе баковой смеси, процент повреждённых вредителями растений составляет 0,3 - 5,1 %. Двукратная обработка посевов инсектицидами (Би-58 Новый или Данадим и Каратэ) при интенсивной технологии снижает процент повреждённых растений до 0,1 - 2,5 %, а также снижает повреждённость колосьев тлями и трипсами в сравнении с базовой технологией с 0,3 - 2,7 % до 0 - 0,9 %. Применение трёх обработок вегетирующих растений яровой пшеницы инсектицидами (Би-58 Новый или Данадим, Каратэ и Вантекс) при высокоинтенсив-

ной технологии возделывания ещё больше снижает процент повреждённых вегетативных и генеративных органов до показателей 0 - 1,7 и 0 - 0,6 % соответственно.

Наиболее распространёнными болезнями в посевах яровой пшеницы были мучнистая роса (поражённость растений в среднем за три года исследований составила от 3,0 до 16,6 %), корневые гнили (от 1,9 до 7,5 %), бурая ржавчина (от 0 до 13,6 %), а также прикорневые гнили (от 0,3 до 2,9 %) и сеп-ториоз (от 0,1 до 2,5 %). При этом септориоз, помимо вегетативной части растений, поражал колос. Поражённость колоса патогеном составляла 0,1 — 2,0 % (табл. 7).

Наибольший процент поражённых болезнями растений яровой пшеницы отмечен при базовой технологии (0,9 - 16,6 %). Дополнительное применение фунгицида Альто-супер в составе баковой смеси при интенсивной технологии возделывания снижает этот процент до уровня 0,1- 7,9 %. Трёхкратная обработка посевов фунгицидами (две обработки препаратом Альто-супер и одна Тимусом) сокращает процент поражённых растений до уровня 0 - 3,7 % (табл. 8).

Таблица 8 - Поражённость растений болезнями (2006-2008 гг.), %

Корни стеблй и Листья

Сорт Технология корневые гнили прикорневые гнили бурая ржавчина мучнистая роса септориоз Септориоз на колосе

Б 7,5 0,9 4,2 10,4 2,5 1,9

Эстер И 3,3 0,6 0,1 6,8 0,9 0,1

В 1,9 0,3 0,0 3,4 0,1 0,1

Б 6,7 1,5 13,6 12,8 1,8 0,5

МИС И 4,4 0,8 3,9 7,0 0,5 0,1

В 2,5 0,6 0,9 3,0 0,2 0,1

Б 7,2 2,9 3,5 16,6 1,9 2,0

Амир И 3,7 1,3 1,8 7,9 0,9 0,2

В 2,5 0,9 0,6 3,7 0,4 0,1

Примечание: Б - базовая; И - интенсивная; В - высокоинтенсивная технологии.

Дополнительное применение Альто-супер в фазу выхода в трубку при интенсивной технологии позволяет снизить поражённость колоса септорио-зом, в сравнении с базовой, с 0,5 - 2,0 % до 0,1 - 0,2 %; а применение фунгицида Тимус в фазу колошения (при высокоинтенсивной технологии) сводит процент поражённости колоса до ноля. Поражённость колоса септориозом при высокоинтенсивной технологии возделывания в среднем за три года исследований не превышала 0,1 %.

Таким образом, применение двукратных (при интенсивной технологии возделывания) и трёхкратных (при высокоинтенсивной технологии) обработок посевов яровой пшенйцы баковыми смесями пестицидов позволяет значительно сократить численность вредных объектов (сорняков, болезней и вредителей), тем самым увеличить урожайность и качество зерна.

Структура урожая и урожайность яровой пшеницы

Повышение интенсивности технологий увеличивает количество продуктивных стеблей и продуктивную кустистость растений яровой пшеницы. Например, на базовой технологии при норме высева 4 млн. семян/га количество продуктивных стеблей составляет 377 - 411 шт/м2, при интенсивной оно возрастает до 401 - 427 шт/м2, а при высокоинтенсивной до 426 - 459 шт/м2. Аналогичные результаты наблюдаются и при других нормах высева. При этом продуктивная кустистость составляет 1,3-1,5, 1,4 - 1,6 и 1,5 — 1,7 соответственно повышению интенсивности технологии возделывания.

Кроме этого, с увеличением интенсивности технологий увеличивается озернённость колоса, его масса и масса 1000 зёрен независимо от сорта и нормы высева семян. Так, количество зёрен в колосе при базовой технологии возделывания составляет 20 — 27 шт., при интенсивной и высокоинтенсивной -22-30 шт. С увеличением нормы высева семян, озернённость колоса снижается с 26 - 30 шт. (при 4 млн.) через 23 - 29 шт. (при 5 млн.) до 20 - 24 шт. (при 6 млн. семян/га).

Урожайность яровой пшеницы изменялась по годам исследований в зависимости от гидротермического коэффициента ГТК (табл. 9). Так, при ГТК = 1,2 (2006 г), что соответствует слабо засушливым условиям, урожайность колебалась в пределах 3,6 - 4,9 т/га, при ГТК = 0,8 (2007 г) при засушливых условиях она составлял^ 1,9-3,7 т/га, а при наиболее благоприятных условиях (2008 г, ГТК=2,1) - 4,4 - 6,3 т/га в зависимости от сорта и технологии возделывания.

Из изучаемых нами сортов Наиболее пластичным к условиям увлажнения был сорт МИС. Так, при засушливых условиях 2007 года и при сильном увлажнении в 2008 году его урожайность колебалась в пределах 2,4 - 3,7 и 4,4 - 6,3 т/га соответственно в зависимости от технологии возделывания.

Несколько ниже была урожайность сорта Амир. При засушливых условиях она колебалась в интервале 2,6 - 3,3 т/га.

Наименее засухоустойчивым был сорт Эстер. Его урожайность при недостатке влаги не превышала 2,4 т/га.

Повышение интенсивности технологий позволяет получать достоверные прибавки урожайности на всех изучаемых сортах ярстой пшеницы как при благоприятных условиях, так и при дефиците влаги. Наибольшую прибавку к базовой технологии возделывания обеспечивает сорт МИС — 0,9 -1,9 т/га в зависимости от условий года. Причем в засушливых условиях

эта величина составляет 1,3 т/га. У сорта Амир она составляет 0,7 т/га, у сорта Эстер - 0,3 т/га. Таким Ьбразом, при возделывании сортов яровой пшеницы в нормальных по увлажненности условиях можно использовать все изучаемые намй сорта яровой мягкой пшеницы (Эстер, МИС, Амир), а при засушливых условиях предпочтение следует отдавать сортам МИС и Амир.

Таблица 9 - Урожайность сортов яровой пшеницы по годам проведения опыта, т/га

2006 2007 2008

1 о (ГТК =1,2) (ГТК = 0,8) (ГТК = 2,1)

Сорт ч о к урожай- +/- урожай- +/- к урожай- +/-

(3 ность к базовой ность базовой ность к базовой

Б 4,0 - 1,9 - 4,8 -

Эстер И 4,4 +0,4 2,1 +0,2 5,5 +0,7

В 4,7 +0,7 2,4 +0,5 6,1 +1,3

Б 3,8 - 2,4 - 4,4 -

МИС И 4,4 +0,6 2,6 +0,2 5,9 +1,5

В 4,9 +0,9 3,7 +1,3 6,3 +1,9

Б 3,6 - 2,6 - 4,6 -

Амир И 4,4 +0,8 2,9 +0,3 5,7 +1,1

В 4,9 +1,3 3,3 +0,7 6,2 +1,6

НСР 05 0,33 0,30 0,34

Примечание: Б - базовая; И - интенсивная; В - высокоингенсивная технологии.

Наиболее отзывчивыми на увеличение интенсивности технологий являются сорта МИС й Амир. Так, если при базовой технологии возделывания прибавка урожайности у выше упомянутых сортов к сорту Эстер достигала лишь 0,1 - 0,2 т/га, а в некоторых случаях Эстер превосходил их на те же 0,1 - 0,2 т/га, то при интенсивной технологии возделывания прибавка урожайности достигала 0,2 - 0,5 т/га, а при высокоинтенсивной технологии - 0,3 — 0,9 т/га. Таким образом, при возделывании яровой пшеницы по базовой технологии можно использовать все изучаемые сорта, а по интенсивной и высокоинтенсивной технологиям, предпочтение следует отдавать сортам Амир и МИС.

Урожайность сорта Эстер при оптимальной норме высева семян (5 млн/га) составляет 3,7 - 4,6 т/га, сорта МИС - 3,9 - 5,5 т/га, сорта Амир -3,6 - 4,9 т/га (табл. 10). Понижение нормы вЫсева до 4 млн. или повышение до 6 млн. всхожих зёрен/га приводит к снижению урожайности на 0,1 - 0,9 т/га, в зависимости от сорта и технологии возделывания.

Повышение интенсивности технологии приводит к увеличению урожая изучаемых сортов яровой пшеницы (табл. 11). Коэффициент корреляции (Я) урожайности с увеличением интенсивности технологии составляет 0,91 - 0,98, что свидетельствует о наличии прямой тесной связи данных показателей. В среднем за 3 года исследований при базовой технологии возделы-

вания урожайность культуры составляет 3,3 - 3,9 т/га, а при интенсивной и высокоинтенсивной технологиях возрастает до 3,8 - 4,6 и 4,3 - 5,5 т/га или 15 - 18 и 30 — 41 % соответственно.

Таблица 10 — Средняя урожайность яровой пшеницы при разных нормах высева семян, т/га (2006 — 2008 гг.)

Технология

я Базовая Интенсивная Высокоинтенсивная

Сорт V а в я 5 а 5 я щ '1 й 5 >к £ о ^ я >1 л ¡5 II 3 н I о о *

о. о о 2 Си К ? 1 о 3 о. в ? § о Й о, в 1§

+ 2 + 2

5 3,7 - 4,3 - 4,6 -

Эстер 4 3,4 -0,3 3,8 -0,5 4,3 -0,3

6 3,6 -0,1 3,9 -0,4 4,3 -0,3

5 3,9 4,5 - 5,5 -

МИС 4 3,3 -0,6 4,1 -0,4 4,6 -0,9

6 3,4 -0,5 4,3 -0,2 5,0 -0,5

5 3,6 - 4,6 - 4,9 -

Амир 4 3,5 -0,1 4,3 -0,3 4,7 -0,2

6 3,7 +0,1 4,1 -0,5 4,8 -0,1

Примечание: 5 - норма высева семян, признанная оптимальной для изучаемых сортов яровой пшеницы.

Таблица 11 — Средняя урожайность сортов яровой пшеницы при разных технологиях возделывания, т/га (2006 — 2008 гг.)

Сорт Технология Но рма высева семян, млн. шт./га

4 5 6

урожайность +/-К базовой урожайность +/-К базовой урожайность +/- к базовой

Эстер Б 3,4 - 3,7 - 3,6 -

И 3,8 +0,4 4,3 +0,6 3,9 +0,3

В 4,3 +0,9 4,6 +0,9 4,3 +0,7

И 0,97 0,98 0,95

МИС Б 3,3 - 3,9 - 3,4 -

И 4,1 +0,8 4,5 +0,6 4,3 +0,9

В 4,6 +1,3 5,5 +1,6 5,0 +1,6

и 0,94 0,97 0,92

Амир Б 3,5 - 3,6 - 3,7 -

И 4,3 +0,8 4,6 +1,0 4,1 +0,4

В 4,7 +1,2 4,9 +1,3 4,8 +1,1

И 0,91 0,94 0,93

Примечание: Б - базовая; И - интенсивная; В - высокоинтенсивная технологии.

Качество зерна яровой пшеницы разных сортов

Возделывание сортов Эстер, МИС И Амир по базовой, интенсивной и высокоинтенсивной технологиям позволяет получать зерно высокого качества (табл. 12).

Таблица 12 — Средние показатели технологических и хлебопекарных качеств зерна (20Ьб -2008 гг.)

еч 5 Л 5? Л Качество клейковины, ед. ИДК 93 <и Стандартная выпечка

Сорт О § б О. и м Л О- .1 ЬЙГ о ч <и из Я со § & И я ч я и объемный выход хлеба, см3/100 г муки цвет мякиша, балл пористость, балл

Б 785 12,6 34,8 83 213 860 3,5 3,4

Эстер И 791 13,7 37,5 78 275 922 3,9 3,9

В 795 14,4 39,5 87 318 958 3,9 3,8

И 0,93 0,98 0,97 0,44 0,91 0,96 0,87 0,76

Б 760 12,1 32,4 69 231 985 3,8 4,1

МИС И 768 12,9 33,1 70 263 1012 3,9 3,9

В 769 13,4 34,0 77 309 1015 3,9 4,0

и 0,91 0,96 0,95 0,92 0,99 0,91 0,87 -0,50

Б 777 12,0 35,7 81 224 928 3,9 3,8

Амир И 781 13,1 36,9 78 245 962 4,3 4,4

В 789 13,7 37,5 82 303 977 4,3 4,1

И 0,98 0,97 0,98 0,24 0,97 0,98 0,87 0,50

Примечание: Б - базовая; И - интенсивна^; В - высокоинтенсивная технологии.

Результаты проведенных исследований показали, что качество зерна яровой пшеницы зависит от технологии возделывания. Коэффициент корреляции (Я) у таких показателей как натура зерна, содержание белка, количество клейковины в муке, сила муки, объемный выход хлеба и цвет мякиша составляет 0,87 - 0,99, что говорит о тесной связи одного показателя с другим. Кроме того, наличие тесной связи между характеристикой качества зерна и технологиями возделывания отмечено у сорта МИС по качеству клейковины (Я = 0,92) и у сорта Эстер по пористости стандартной выпечки (Я = 0,76).

Наличие средней связи отмечено у сорта Эстер по такому показателю как качество клейковины (Я = 0,44) и у сортов Амир и МИС по пористости стандартной выпечки, коэффициент корреляции у которых равен 0,50 и -0,50 соответственно.

У сорта Амир отмечена слабая зависимость между повышением интенсивности технологии и качеством клейковины (Я = 0,24).

Натура зерна сортов яровой пшеницы составила 760 - 795 г/л в зависимости от сорта и технологии возделывании, т.е. все изучаемые сорта превысили требуемую норму для сильной пшеницы 750 г/л. Следует отметить, что с повышением интенсивности технологии значения данного показателя увеличивались у сорта Эстер с 785 до 795 г/л, у сорта МИС - с 760 до 769 г/л, у сорта Амир - с 777 до 789 г/л.

В среднем за три года исследований количество белка в зерне колебалось в пределах 12,0 - 14,4 %, в зависимости от сорта и технологии возделывания. При этом низкие значения данного показателя отмечены в условиях 2007 года (11,0 - 14,0 %), а наиболее высокие - в 2008 году (11,8 - 15,3 %).

Повышение интенсивности технологии приводило к увеличению содержания белка у всех изучаемых сортов. Так, например, при базовой технологии возделывания оно составляло 12,0 - 12,6 %, интенсивной - 12,9-13,7%, высокоинтенсивной - 13,4 - 14,4 %.

Количество клейковины у всех изучаемых сортов составляло 32,4 -39,5 %, что соответствует категории сильных пшениц. Наиболее высокое её содержание было отмечено у сорта Эстер (34,8 - 39,5 %). Однако по качеству клейковины он уступал сортам МИС и Амир. Так, если значения данного показателя у сорта Эстер колебались в пределах 78 - 87 е.д., то у сорта Амир - в пределах 78 — 82 е.д. шкалы ИДК. Лучшим по качеству клейковины был сорт МИС с показателем 69 - 77 е.д. ИДК.

Высокие показатели силы муки, соответствующие нормам на сильную пшеницу, отмечены у изучаемых сортов при высокоинтенсивной технологии возделывания и составляли у сорта Эстер 318 е.а., сорта МИС - 309 е.а., сорта Амир - 303 е.а. При базовой и интенсивной технологиях возделывания, в зависимости от сорта, показатель силы муки колебался в пределах 213 — 231 и 245 - 275 е.а. соответственно, что является нормой для наиболее ценных по качеству сортов.

Объемный выход хлеба изменялся в зависимости от сорта и технологии его возделывания. У сортй Эстер он составлял 860 - 958 см3; у сорта Амир - 928 - 977 см3 на 100 г муки. Максимальный объемный выход хлеба, в среднем за три года, отмечен у сорта МИС (985 - 1015 см3). При этом он возрастал от 860 — 985 см3 при возделывании сортов по базовой технологии до 922 - 1012 см3 - при интенсивной и до 958 - 1015 см3/100 г муки - при высокоинтенсивной.

Энергетическая и экономическая эффективность производства зерна яровой пшеницы

Энергетическая эффективность возделывания сортов яровой пшеницы зависела от интенсивности технологии возделывания. По мере роста интенсивности технологий и урожайности возрастал выход энергии с единицы площади. При базовой технологии возделывания выход энергии в зависимости от сорта составлял 57,5 — 59,2 ГДж/га, То при интенсивной технологии Данный показатель колебался в пределах 65,8 - 70,7 ГДж/га, а при высокоинтенсивной - достигал 72,3 - 82,2 ГДж/га.

Наибольший выход энергии обеспечил наиболее урожайный сорт МИС. Данный показатель у него в среднем составлял 70,1 ГДж/га и колебался в пределах 57,5 - 82,2 Гдж/га. Сорт Амир обеспечил несколько меньшую величину выхода энергии - в пределах 59,2 - 78,9 ГДж/га. Низкая энергоотдача отмечена при возделывании сорта Эстер. Показатель выхода энергии с 1 гектара посевов данного сорта в среднем составлял 65,8 ГДж и колебался в пределах от 59,2 до 72,3 ГДж, в зависимости от интенсивности технологий.

Коэффициент энергетической эффективности применяемых нами технологий возделывания колебался в пределах 2,7 - 3,9 в зависимости от сорта. Иными словами, при использовании новых технологий можно получить с зерном в 3 - 4 раза энергии больше, чем затрачивается на его выращивание. Это свидетельствует о высокой энергетической эффективности этих технологий.

Экономическая эффективность. Оценка применяемых технологий возделывания сортов яровой пшеницы с экономической точки зрения также свидетельствует о довольно высокой их эффективности. Об этом говорят два показателя - условный чистый доход и окупаемость затрат урожаем. Исследования показали, что при цене реализации зерна 4500 рублей за тонну, минимальная окупаемость затраченных денежных средств урожаем в варианте с сортом МИС при базовой технологии возделывания составляет 2,10 рубля на 1 рубль затрат (рентабельность 210 %), а максимальная - 2,71 руб./руб. или 271 % рентабельности в варианте с тем же сортом, цо При высокоинтенсивной технологии возделывания.

Условный чистый доход от воздельфания сортов яровой пшеницы с 1 гектара посевных площадей составил от 10890 до 16662 рублей. При этом с экономической точки зрения самой эффективной, не зависимо от сорта, была высокоинтенсивная технологи^. Величина условного чистого дохода при её применении составляла от 13973 до 16662 руб./га. При интенсивной технологии данный показатель был ниже на 11,3 - 16,6 % и колебался в пределах 12395 - 13890 руб./га. Ещё ниже показатель условного чистого дохода был при применении базовой технологии. Он находился в пределах 10890 - 11201 руб./га, что на 22,1 - 32,8 % ниже, чем при высокоинтенсивной технологии. .

Выводы

1. Увеличение доз внесения минеральных удобрений и дополнительное использование средств защиты растений приводило к повышению урожайности на 15 - 40 % (до 3,9 т/га при базовой, до 4,6 - 5,5 т/га при интенсивной и высокоинтенсивной технологиях). Более отзывчивыми на повышение интенсивности технологий были сорта МИС и Амир. При интенсивной и высокоинтенсивной технологиях их урожайность повышалась на 4-16 ц/га.

2. Применение интенсивной и высокоинтенсивной технологий повышало содержание белка в зерне на 1-2 %, клейковины - на 2-3 %, объёмный выход хлеба - на 5-10 %. Сорт Эстер при высокоинтенсивной технологии возделывания превосходил Амир и МИС по белковости и содержанию клейковины на 2-4%, а сорт МИС был лучше сортов Амир и Эстер по объёмному выходу хлеба на 4-6 %.

3. Оптимальной нормой высева было 5 млн. всхожих семян/га. Урожайность сорта Эстер при данной густоте посевов составляла 3,7 — 4,6 т/га, сорта МИС - 3,9 - 5,5 т/га, сорта Амир - 3,6 - 4,9 т/га. Понижение нормы высева до 4 млн. или повышение до 6 млн. всхожих семян/га приводило к снижению урожайности зерна на 0,1 - 0,9 т/га.

4. Интенсивные технологии возделывания новых сортов яровой пшеницы обеспечивают повышение величины фотосинтетического потенциала посевов яровой пшеницы на 15-50 %. При базовой технологии величина ФП составляла 1,78-3,29 млн. м2/га дн., при интенсивной - 2,274,05 млн. м2/га дн., а при высокоинтенсивной - 2,97-4,85 млн. м2/га дн.

5. Применение в составе баковой смеси Гербицида Линтур, ВДГ в дозе 135 г/га при базовой технологии и 150 г/га при интенсивной и высокоинтенсивной технологиях сокращало численность сорных растений на 90-95 %.

При однократной обработке посевов инсектицидом Би-58 Новый в фазу кущения (базовая технология) в составе баковой смеси доля повреждённых вредителями растений достигала 5 %. Двукратная и трёхкратная обработка посевов инсектицидами Би-58 Новый при кущении и Каратэ при выходе в трубку в 2 раза снижала повреждённость растений, а повреждённость колосьев тлями и трипсами снижалась до 0,5 - 1 %.

6. Наибольшее поражение растений болезнями отмечено при базовой технологии (до 15 %). Двукратная обработка фунгицидом Альто-супер в составе баковой смеси в фазы кущения и выхода в трубку при интенсивной технологии сокращало поражаемость растений пшеницы в 2 раза. Трёхкратная обработка посевов фунгицидами (две обработки препаратом Альто-супер и одна Тимусом) снижала поражённость растений болезнями до 4 % и полностью предотвращала поражённость колоса.

7. Применение регулятора роста Це Це Це 460 при интенсивной и высокоинтенсивной технологиях снижало высоту растений на 6 - 13 см, что предотвращало их полегание. Балл поЛегания растений при применении ретарданта составляет в среднем 8-9, тогда как на базовой технологии (без ретарданта) он равен 6-8.

8. Применяемые технологии возделывания яровой мягкой пшеницы сортов Эстер, МИС и Амир обеспечивали высокую эффективность. Окупаемость питательных веществ зерном составляла 12-19 кг/кг, что сопоставимо с западноевропейскими нормативами. Выход энергии достигал 60-80 ГДж/га, что в 3 - 4 раза больше затраченной. Условный чистый доход при цене реализации зерна 4,50 рубля за килограмм составлял более 10,5 тысяч рублей с 1 гектара.

Предложения производству

В зависимости от плодородия почв и материально-технической , обеспеченности сельскохозяйственных товаропроизводителей для получения урожая 4-6 т/га высококачественного зерна яровой мягкой пшеницы Эстер, МИС и Амир на окультуренных дерново-подзолистых почв рекомендуются интенсивная и высокоинтенсивная технологии возделывания:

При интенсивной технологии: основное внесение минеральных удобрений НмРбоКш + N30 в подкормку в фазу кущения + две обработки баковой смесью пестицидов и регулятора роста, что обеспечивает урожай на уровне 4,0 - 4,5 т/га, а условный чистый доход повышается до 12 -14 тыс. руб./га.

При высокоинтенсивной технологии: основное внесение минеральных удобрений ^оРсадК^о + N30 в кущение + N30 при выходе в трубку + три обработки посевов баковой смесью пестицидов и регулятора роста обеспечивает урожайность 4,5 - 5,5 т/га, а условный чистый доход повышается до 14 — 17 тыс. руб./га.

При применении базовой технологии рекомендуется использовать сорта Эстер, МИС и Амир с нормой высева семян 5 млн./га. При интенсивной и высокоинтенсивной технологиях предпочтение следует отдавать сортам МИС и Амир.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Никифоров В.М. Формирование урожая яровой пшеницы в современных технологиях / Войтович Н.В., Никифоров В.М. // Агрохимический вестник, 2009, № 4, с 38-40.

2. Никифоров В.М. Изменение качества зерна у различных сортов озимой и яровой пшеницы в зависимости от технологий возделывания /Политыко П.М., Парыгина М.Н., Вольпе A.A., Магурова A.M., Каланчина A.C., Никифоров В.М., Беркутова Н.С. // Сельскохозяйственная биология, 2010, №3, с. 71 -74.

3. Никифоров В.М. Изменение урожайности сортов яровой пшеницы при разных технологиях возделывания / Политыко П.М., Зяблова М.Н., Никифоров В.М., Каланчина A.C., Чистяков И.В. // Вестник Российского университета дружбы народов, 2011, № 4. с. 38 — 44.

4. Никифоров В.М. Влияние технологий возделывания яровой мягкой пшеницы на качество зерна / Войтович Н.В., Никифоров В.М. // Агрохимический вестник, 2012, № 6, с. 13-15.

5. Никифоров В.М. Влияние агроприёмов на фитосанитарное состояние в посевах зерновых культур / Политыко П.М., Жиляев A.M., Каланчина A.C., Магурова A.M., Парыгина М.Н., Никифоров В.М. // Вестник РГА-ЗУ, научный журнал. М., 2007, № 2, с. 72-81.

6. Никифоров В.М. Урожайность сортов яровой пшеницы в зависимости от климатических условий и технологических приёмов возделывания /Войтович Н.В., Никифоров В.М., Политыко П.М., Каланчина A.C. // Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур. Материалы научной конференции. Новоивановское (Немчиновка), НИИСХ ЦРНЗ, 2008, с. 240-249.

7. Никифоров В.М. Влияние технологий возделывания на качество зерна различных сортов пшеницы / Политыко П.М., Парыгина М.Н., Вольпе A.A., Никифоров В.М., Прокопенко А.Г. /Материалы Международной научно- практической конференции 10-11 июля 2008, г. Жодино // Производство растениеводческой продукции: резервы снижения затрат и повышения качества. Минск, 2008, т 2, с. 105 - 108.

8. Никифоров В.М. Возделывание сортов зерновых культур селекции НИИСХ ЦРНЗ по технологиям разной интенсивности / Дудинцев Е.В., Политыко П.М., Киселев Е.Ф. Никифоров В.М. и др. /Рекомендации. - Новоивановское (Немчиновка), 2008, 15 с.

9. Никифоров В.М. Фитосанитарное состояние посевов новых сортов зерновых культур в технологиях возделывания / Политыко П.М., Парыгина М.Н., Никифоров В.М., Пасечник Д.Н. и др. /Сборник материалов Международной научной конференции аспирантов и молодых учёных «Агроэко-логические аспекты устойчивого развития АПК». Брянск. Изд-во Брянской ГСХА, 2008, с. 72-78.

10. Никифоров В.М. Урожайность сортов яровых зерновых культур селекции НИИСХ ЦРНЗ в зависимости от климатических условий и технологий возделывания /Политыко П.М., Парыгина М.Н., Богданов А.Ю., Никифоров В.М., Пасечник Д.Н. и др. / Сборник материалов Международной научной конференции аспирантов и молодых учёных «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» Брянск. Изд-во Брянской ГСХА, 2008, с. 134-140.

11. Никифоров В.М. Влияние технологий возделывания различных сортов яровой мягкой пшеницы на показатели качества зерна. /Войтович Н.В., Никифоров В.М. /Сб. Научных трудов Московского НИИСХ «Немчиновка» //Достижения и перспективы научного обеспечения агропромышленного комплекса Центрального региона России, Немчиновка, 2012, с. 143 - 147.

12. Никифоров В.М. Сортовые особенности минерального питания растений яровой пшеницы / Материалы X Международной научной конференции «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» Брянск. Изд-во Брянской ГСХА, 2013, с. 303-309.

Подписано в печать 13.08.2013 г. Формат 60х841//]6 Бумага писчая. Усл. п.л. 1,39. Тираж 100 экз. Изд. № 2380.

Издательство Брянской государственной сельскохозяйственной академии 243365 Брянская обл., Выгоничский р-н, с. Кокино, Брянская ГСХА

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Никифоров, Владимир Михайлович, Немчиновка

Московский научно - исследовательский институт сельского хозяйства «Немчиновка» Россельхозакадемии

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВАХ ЦЕНТРАЛЬНОГО НЕЧЕРНОЗЕМЬЯ

Специальности: 06.01.01 - «Общее земледелие, растениеводство»

На правах рукописи

НИКИФОРОВ ВЛАДИМИР МИХАИЛОВИЧ

СО

со о

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН, Войтович Николай Васильевич

Немчиновка 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ....................................................................................4

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)....................................................8

1.1. Сортовая агротехника и её значение в повышении урожайности и качества зерна яровой пшеницы....................................................................8

1.2. Значение сорта в технологиях возделывания яровой пшеницы...............10

1.3. Норма высева семян как элемент сортовой агротехники.....................16

1.4. Роль минеральных удобрений в сортовой агротехнике.............................21

1.5. Защита растений как обязательный элемент сортовой агротехники.......31

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ..44

2.1. Почвенно-климатические условия в зоне проведения опыта................44

2.2. Методика проведения исследований..............................................52

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ И ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАСТЕНИЙ........61

3.1. Морфологические показатели растений яровой пшеницы.....................61

3.2. Фотосинтетическое состояние посевов сортов яровой пшеницы...........62

ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ РАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ.................................69

4.1. Сортовые особенности минерального питания яровой пшеницы............69

4.2. Защита посевов яровой пшеницы от сорных растений........................72

4.3. Защита посевов яровой пшеницы от вредителей...............................75

4.4. Защита посевов яровой пшеницы от болезней.................................77

ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ РАЗНЫХ СОРТОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА СТРУКТУРНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ,

УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА С ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И ЭКОНО-

МИЧЕСКОЙ ОЦЕНКОЙ ИЗУЧАЕМЫХ ФАКТОРОВ.....................................79

5.1. Структура урожая яровой пшеницы...............................................79

5.2. Урожайность сортов яровой пшеницы...........................................82

5.2.1. Погодные условия и урожайность.............................................................84

5.2.2. Сорт и урожайность............................................................................87

5.2.3. Нормы высева семян и урожайность.........................................................90

5.2.4. Технология и урожайность.........................................................................92

5.3. Качество зерна сортов яровой пшеницы......................................................94

5.4. Эффективность новых технологий возделывания сортов яровой пшеницы.................................................................................................................98

5.4.1. Окупаемость затрат NPK урожаем............................................................99

5.4.2. Энергетическая эффективность...............................................................101

5.4.3. Экономическая эффективность................................................................102

ВЫВОДЫ..................................................................................106

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.................................................108

ЛИТЕРАТУРА.............................................................................109

ПРИЛОЖЕНИЕ...........................................................................128

ВВЕДЕНИЕ

Производство зерна - основная задача сельского хозяйства. Зерновые культуры - это прежде всего хлеб, основная пища человечества. От 50 до 70% калорий дневного рациона человека составляют зерно и полученные на его основе продукты, включая продукты животноводства (Войтович, Кирюшин, 2005).

Однако, согласно статистическим данным, за последнюю пятилетку XX века средняя урожайность зерновых культур в России находилась на уровне 12,9 ц/га, а валовой сбор зерна, в среднем за 1998-2000 годы, составлял 55,4 млн. тонн. При этом в расчёте на одного россиянина приходилось всего по 370 кг зерна в год (Алтухов, 2000; Васютин, 2000).

За 100 лет от начала XX века урожайность зерновых культур в странах Европы достигла величин 6-8 т/га, т.е. выросла в 3-4 и более раз. В России же, в период с 1913 по 2000 г.г., производство зерна на душу населения осталось практически на уровне 1913 года, урожайность выросла всего в 2 раза, а отставание в урожайности от стран западной Европы возросло до 4,5-6 раз (Сычёв, 2005).

Яровая пшеница занимает значительный удельный вес в зерновом поле России. Площади под посевами культуры в 2006 году (в хозяйствах всех форм российской собственности) составили 14,7 млн.га, в том числе в Нечернозёмной зоне —1,2 млн.га. При этом средняя урожайность яровой пшеницы в условиях Нечернозёмной зоны России, за период с 1971 по 2006 гг не превышала 17 ц/га и колебалась от 7 до 17 ц/га (Войтович, 2008).

Актуальность темы. Яровую пшеницу в Центральном Нечерноземье возделывают на площади около 1,5 млн. га со средней урожайностью 1,4 — 1,6 т/га. Низкие урожаи этой культуры в производственных условиях обусловлены недостаточным внедрением новых высокопродуктивных сортов, несоблюдением агротехнических приёмов возделывания, включающих малое использование минеральных удобрений и современных средств защиты растений от вредителей, болезней и сорных растений.

Селекционерами Московского НИИСХ «Немчиновка» (Э.Д. Неттевичем, Н.В. Давыдовой, A.B. Шараховым, О.В. Павловой и др.) созданы новые высокопродуктивные сорта яровой пшеницы, отличающиеся от ранее районированных высокой урожайностью (6 т/га и более), хорошими хлебопекарными свойствами зерна, лучшей адаптированностью к природно-климатическим условиям региона.

Однако на данный период имеется недостаточно сведений относительно сортовых различий яровой пшеницы к особенностям минерального питания, защите их от сорняков, болезней и вредителей, нормах высева семян и т.д. Поэтому актуальной задачей является разработка научно-обоснованных приёмов повышения урожайности яровой пшеницы с хорошими качественными характеристиками зерна в условиях Центрального Нечерноземья.

Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработать и рекомендовать производству новые технологические приёмы возделывания сортов мягкой яровой пшеницы Эстер, МИС, Амир, адаптированных к условиям возделывания в Нечернозёмной зоне, обеспечивающих получение 5 - 6 т/га высококачественного зерна.

В задачи исследований входило:

- изучить влияние технологических приёмов на фотометрические и фотосинтетические показатели сортов яровой пшеницы;

- выявить особенности потребления элементов питания растениями и регулирование их дозами минеральных удобрений в экологических рамках, не снижая плодородия почвы;

- дать оценку реакции сортов яровой пшеницы на применяемые средства защиты растений при разных технологиях возделывания;

- определить влияние технологий возделывания на урожайность и качество зерна яровой пшеницы;

- показать энергетическую и экономическую эффективность новых технологий возделывания сортов яровой пшеницы.

Научная новизна. На дерново-подзолистых почвах Центрального Нечерноземья в условиях полевого опыта изучались 3 технологии возделывания новых сортов яровой мягкой пшеницы Эстер, МИС и Амир с применением различных доз удобрений на планируемый урожай, средств защиты растений и норм высева семян.

Установлено, что оптимальной нормой высева является 5 млн. семян/га. При данной норме высева биологическая урожайность культуры составляла 4,6 т/га, величина фотосинтетического потенциала 3,13 млн. м /га дн., чистая продуктивность фотосинтеза 1,78 кг зерна/тыс. м в сутки.

Средства защиты снижали численность сорняков, болезней и вредителей на 30-96 %. Сорт Эстер отличается более низким потреблением питательных веществ, особенно калия (на 30 %).

Сорта МИС и Амир при повышении интенсивности технологий обеспечивают прибавку урожая на 1,0 - 1,5 т/га, в сравнении с базовой.

Практическая значимость. Результаты исследований позволяют рекомендовать сельхозпроизводителям выбор сортов яровой пшеницы и технологий их возделывания, в зависимости от финансового и материально-технического обеспечения для получения урожайности от 4 до 6 т/га качественного зерна 1-П класса, пригодного для хлебопекарной промышленности.

Апробация работы. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Московского НИИСХ «Немчиновка». Основные результаты исследований ежегодно докладывались на НТС технологического центра по земледелию и включены в научные отчеты лаборатории сортовых технологий. Основные положения диссертационной работы обсуждались на научной конференции «Проблемы селекции и технологии возделывания зерновых культур» (Немчиновка, 2008); на Международной научно-практической конференции «Производство растениеводческой продукции: резервы снижения затрат и повышения качества» (Минск 2008); на VI и X Международных научных конференциях «Агроэкологические аспекты устойчивого развития АПК» (Брянск, 2008, 2013).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 статей, 4 из которых в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикации научных результатов диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 170 страницах компьютерного текста, включает 28 таблиц, 6 рисунков, 30 приложений. Состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений производству. Список литературы включает 201 наименование, в том числе 13 авторов на иностранных языках.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЁМОВ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Сортовая агротехника и её значение в повышении урожайности и качества зерна яровой пшеницы

В плане производства сельскохозяйственной продукции и возделывания сельскохозяйственных культур, технология - это совокупность приемов и операций при возделывании сельскохозяйственной культуры от подготовки почвы и посева до уборки и обработки продукции с перечнем материально-технических средств и экономических показателей (Войтович, Егоров, Гончаренко, Сандухадзе и др., 2003).

Со времен освоения земледелия человечество постоянно стремится к тому, чтобы найти способы как можно больше произвести экологически безопасной продукции с высоким содержанием питательных веществ. Для достижения этих целей постоянно совершенствовались технологии возделывания сельскохозяйственных культур (Кирюшин, 2005).

В зависимости от финансового, материально-технического обеспечения товаропроизводителя технологии возделывания яровой пшеницы могут существенно различаться по уровню применения минеральных удобрений под запланированный урожай, уровню защиты растений от сорняков, болезней и вредителей, поколению сельскохозяйственной техники. Однако, любая технология строится на основных базовых элементах, позволяющих получать достаточно высокую урожайность и качество зерна (Останина, Войтович, Политыко, Давыдова и др., 2008).

По данным О.В. Сдобниковой, Н.В. Войтовича и др. (2006) продуктивность зерновых культур зависит примерно на 25 % от условий года и естественного плодородия почвы и на 75 % от деятельности человека (сорта, удобрения, защиты растений, обработки почвы и др.).

Одно из центральных мест в технологии возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и яровой пшеницы, принадлежит сорту. Его роль в прибавке урожайности может достигать 40 - 60% (Сдобникова, Войтович и др., 2006). Однако каждый сорт имеет свои характерные особенности и предъявляет определенные требования к условиям произрастания. Поэтому для эффективного возделывания новых сортов в производстве, необходимо разрабатывать соответствующую сортовую агротехнику в конкретных поч-венно-климатических условиях (Бугай, 1971; Вьюшков, Сюков, 2003). Это позволит оптимизировать уровень минерального питания, густоту продуктивного стеблестоя растений, повысить КПД физиологически активной радиации до 2 % и более, тем самым увеличив урожай и качество продукции (Шатилов, Каюмов, 1975).

Более того, определение оптимальных критериев интенсивности технологии для отдельно взятого сорта, а не культуры в целом, позволит повысить энергоотдачу и обеспечить наивысшую окупаемость затраченных на возделывание культуры ресурсов. По данным A.B. Останиной, Н.В. Войтовича, П.М. Политыко, Н.В. Давыдовой и др. (2008), значительное количество антропогенной энергии при возделывании яровой пшеницы приходится на минеральные удобрения (40-55 %) и эксплуатационные затраты (20-30 %). При их рациональном использовании, за счет применения новых сортов, правильно подобранных обработок почвы, доз, форм и способов внесения удобрений, применяемых ядохимикатов и правильно сформированных севооборотов, именно они являются главным резервом экономии.

Таким образом, сортовая агротехника является фундаментом получения высоких и качественных урожаев яровой пшеницы, разработка и совершенствование элементов которой позволит повысить эффективность производства.

1.2. Значение сорта в технологиях возделывания яровой пшеницы

В работах Э.Д. Неттевич (1987, 2008) о роли сорта отмечалось: «В современном сельскохозяйственном производстве сорт выступает как биологический фундамент, на котором строятся все другие элементы урожайности, а без надёжного фундамента, как известно, не может быть и надёжного здания. Причём сорт как биологическую систему нельзя заменить ничем. В этом отношении он уникален».

Наиболее важным свойством сорта является его урожайный потенциал. Отечественные и зарубежные специалисты считают, что 50 % прироста урожайности зерновых культур достигается за счет внедрения новых сортов и гибридов, а 50 % - за счет совершенствования технологии их возделывания. По данным Е.Т. Вареницы, К.И. Саранина, В.Е. Торикова (1993), Б.И. Сандухадзе, Е.В. Журавлёвой, Г.В. Кочетыгова (2011) вклад сорта в достигнутый уровень урожайности составляет до 40 - 50 %, но может достигать и 60 % (Сдобникова, Войтович и др., 2006).

При сравнении в мировом масштабе экономической ценности сортов, проведённом с помощью организации Международного питомника по испытанию продуктивности пшеницы, стало совершенно ясно, что урожайность сортов имеет явные сортовые различия (Lupton, Macer, 1962). Об этом говорят и данные, полученные сотрудниками НИИСХ ЦРНЗ. В исследованиях, посвященных изучению сортовых особенностей зерновых культур в 19932004 г.г, ими было установлено, что при одинаковых технологических условиях выращивания, различные сорта яровых зерновых, в том числе и пшеницы, при одной и той же дозе удобрений дают разные прибавки урожая с колебаниями от 2,4 до 7,8 ц/га (Хачидзе, Мамедов, 2004; Войтович, Хачидзе, Мамедов, Горбунова, 2008).

О сорте, как о самостоятельном и совершенно определённом факторе получения высокого, устойчивого и качественного урожая любой сельскохозяйственной культуры упоминает и A.A. Жученко (1990). Однако он уточня-

10

ет, что сорт, наряду с агротехникой определяют необходимый уровень продуктивности, а также экономическую и энергетическую эффективность растениеводства. По мнению B.C. Шевелухи (1992), сорт и технология тесно взаимосвязаны. От сорта требуется технологичность, а его генотип должен противостоять воздействию абиотических и биотических факторов среды, а технология, в свою очередь, должна способствовать раскрытию потенциала продуктивности и качества зерна и компенсировать негативные свойства, которые не удалось устранить в ходе селекции. Это является основой сортовой агротехники.

Однако сорта, обладающие хорошими наследственными задатками по способности формировать высокие урожаи качественного зерна, даже при соответствующей технологии возделывания, не всегда проявляют в полной мере свои ценные свойства из-за отсутствия необходимых экологических условий (Коданев, 1970). Поскольку сорта не могут быть одинаковыми для всех почвенно-климатических условий, при внедрении в производство необходимо подбирать соответствующие районированные сорта и размещать их в определенных почвенно-климатических зонах (Макарова, 1995). Учитывать адаптивность сортов к конкретным зонам (принцип зональности) рекомендуют также I. Jarzebinski (1978), F. Kolderup (1979), М. Pelican (1981), A.A. Жученко (1990), М.Б. Терехов (2000), В.Ф. Мальцев, М.К. Каюмов, Е.В. Просяников (2002), Е.П. Кондратенко, Ю.А. Коршиков (2004) и др. По их мнению высокие и устойчивые урожаи хорошего качества можно получать при использовании сортов, приспособленных к возделыванию в местных условиях, поскольку они обладают мощным адаптивным потенциалом, что позволяет значительно повысить сборы зерна и снизить затраты на производство продукции.

Д. Шпарр, Ф. Эллмер и др. (2000) по совокупности свойств, определяющих пригодность сорта к данной местности, разделяют все сорта на две групп�