Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Влияние систем обработки почвы и сроков посева на формирование морозостойкости озимой пшеницы в лесостепи Поволжья
ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство
Автореферат диссертации по теме "Влияние систем обработки почвы и сроков посева на формирование морозостойкости озимой пшеницы в лесостепи Поволжья"
ОРЛОВ Александр Анатольевич
ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СРОКОВ ПОСЕВА НА ФОРМИРОВАНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ
Специальность 06.01.09 - растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Пенза 2004
Диссертационная работа выполнена на кафедре растениеводства ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Стаценко Александр Петрович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Косачев Александр Михайлович, кандидат сельскохозяйственных наук Еськин Владий Николаевич
Ведущая организация: Пензенский НИИ сельского хозяйства
Защита состоится «,2У » июня 2004 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.01 в ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»
Автореферат разослан мая 2004 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук
В.А. Гущина
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Существенный вклад в производство зерна в Поволжском регионе вносит Пензенская область, где под озимой пшеницей ежегодно занято до 300 тыс.га, а в 2004 году планируется расширить посевные площади этой культуры до 550 тыс.га. Несмотря на то, что климат региона вполне благоприятен для ее возделывания, в отдельные годы посевы озимых гибнут на больших площадях в результате вымерзания. В связи с этим урожайность озимой пшеницы в области остается низкой и не превышает 2 т/га. Основными причинами слабой морозостойкости и урожайности озимой пшеницы является несовершенство агротехнологии, т.е. неправильный выбор системы обработки почвы, сроков посева, предшественников и др., что существенно препятствует оптимизации осеннего роста, развития и процесса закаливания растений к низким температурам. Кроме того, существенной причиной низкой морозостойкости пшеницы является возделывание старых, неизученных и малоизученных сортов со слабой устойчивостью к неблагоприятным зимним условиям. Существенные коррективы в процессе формирования морозостойкости озимых вносит наметившееся в последние десятилетия глобальное потепление климата. Все это приводит к большим потерям урожая зерна.
В результате проведенных ранее исследований к настоящему времени накопился обширный материал по проблеме возделывания озимой пшеницы в условиях Поволжья, в котором отражены агрометеорологические, агротехнические и другие аспекты (А.Ф. Иванов, A.M. Шульмейстер, A.M. Гаври-лов, В.В. Балашов; В.Ф. Огарев, В.Е. Шестаков; А.П. Стаценко; Е.В. Преснякова, А.И. Чирков и др.). В то же время остается слабоизученным влияние ведущих агроэкологических факторов (температуры, влажности почвы, агротехнических условий выращивания) на рост, развитие, формирование морозостойкости и урожайность новых сортов озимой пшеницы. Не сформулировано теоретическое обоснование влияния систем обработки почвы, сроков посева на устойчивость озимой пшеницы к неблагоприятным условиям зимовки. Не разработаны высокоэффективные способы защиты растений от вымерзания. Проведение подобных исследований является актуальным и несомненно перспективным.
Все вышеизложенное предопределило выбор темы диссертации.
Диссертационная работа является составной частью научно -исследовательских работ, предусмотренных планом НИР кафедры растениеводства ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (Раздел I «Агроэкологические условия получения высоких урожаев сельскохозяйственных растений в лесостепи Поволжья»).
Цель и задачи исследований. Изучить влияние агроэкологических условий региона на специфичность формирования морозостойкости и урожая озимой пшеницы нового интенсивного сорта Самарянка.
Поставленная цель достигалась решением следующих задач:
- на основании анализа агроэкологических параметров с учетом глобального потепления климата уточнить структуру причин гибели озимых;
- изучить особенности формирования морозостойкости озимой пшеницы при различных системах основной обработки почвы;
- выявить влияние сроков посева на накопление в вегетативных органах криозащитных соединений, морозостойкость и выживаемость растений в условиях низкотемпературного стресса;
- разработать высокоэффективный способ защиты озимой пшеницы от вымерзания;
- дать энергетическую оценку эффективности изучаемых приемов и методов.
Научная новизна. На основе комплексного анализа статистического материала и результатов экспериментальных исследований вскрыто влияние глобального потепления климата на структуру причин гибели озимой пшеницы.
Впервые с использованием биохимического тестирования (степени накопления криозащитной аминокислоты пролина в вегетативных органах растений) оценено влияние различных систем обработки почвы на формирование свойства морозостойкости, зимнюю выживаемость и урожайность озимой пшеницы.
Теоретически обоснован оптимальный для региона срок посева озимой пшеницы, способствующий формированию высокой морозостойкости, выживаемости при перезимовке и урожайности озимой пшеницы.
Разработан и запатентован (Патент РФ № 2200381) новый высокоэффективный способ защиты озимой пшеницы от вымерзания, основанный на комплексной обработке семян и проростков водными растворами аминокислоты пролина и сахарозы.
Впервые изучена корреляционная связь агроэкологических параметров климата, биохимических процессов в вегетативных органах, зимней выживаемости и урожайности нового интенсивного сорта озимой пшеницы Сама-рянка.
Практическая значимость На основе изучения влияния элементов агротехнологии на морозостойкость и урожайность предложена оптимальная система основной обработки почвы под озимую пшеницу, включающая лущение (6-8 см) - вспашку (25-27 см) - послойные культивации. Рекомендуется для использования в производственной практике оптимальный срок посева озимой пшеницы (III декада августа), позволяющий обеспечить хорошую зимнюю выживаемость растений и получение высоких урожаев озимой пшеницы в регионе.
Разработанный и запатентованный способ защиты растений от вымерзания может с высокой эффективностью использоваться в производственных условиях для повышения морозостойкости озимой пшеницы.
В процессе выполнения экспериментальных исследований усовершенствован метод определения лабораторной всхожести озимой пшеницы, где в качестве субстрата для проращивания семян предлагается использовать вместо увлажненной фильтровальной бумаги желатиновый гель, что позволяет
существенно повысить объективность оценки и снизить его энергоемкость, а также правильно рассчитать норму высева.
Основные положения, выносимые на защиту:
- глобальное потепление климата и перезимовка озимых;
- система основной обработки почвы и морозостойкость озимой пшеницы;
- сроки посева и формирование морозостойкости озимой пшеницы;
- способ защиты растений от вымерзания;
- энергетическая эффективность результатов исследований.
Апробация работы. Результаты научных исследований по проблеме, решаемой в диссертационной работе, систематически докладывались на научных конференциях и съездах, проходивших в Пензе, Волгограде, Ульяновске: 40-ая и 41-ая научные конференции молодых ученых, аспирантов и студентов ПГСХА: Пенза, 2001, 2002; Международная научная конференция, посвященная 60-летию Победы под Сталинградом: Волгоград, 2003; Межвузовская научная конференция, посвященная 60-летию Ульяновской ГСХА: Ульяновск, 2003.
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, из них одна авторская статья. Получен Патент Российской Федерации № 2200381 на изобретение и медаль «Лауреат Всероссийского выставочного центра».
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 129 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, включает 37 таблиц, 7 рисунков, 2 приложения.
Список используемых литературных источников включает 174 наименований, в том числе 10 авторов из дальнего зарубежья.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в 2000-2003 гг. в учебном хозяйстве ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» в паровом звене экспериментального восьмипольного зернопаропропашного севооборота с чередованием культур: чистый пар - озимая пшеница - картофель
- яровая пшеница - горох - озимая пшеница — кукуруза — ячмень. Общая площадь стационарного полевого опыта 9,2 га, площадь одного поля севооборота 0,6 га. Повторность опыта четырехкратная, размещение вариантов в повторениях методом расщепленных делянок.
Технология возделывания озимой пшеницы общепринятая для лесостепной зоны Поволжья. В качестве объекта исследования использовался местный сорт озимой пшеницы Самарянка, выведенный методом индивидуального отбора из F2 Куйбышевка х Донская безостая совместно с Самарским НИИСХ им. Н.М. Тумакова и Пензенской ГСХА.
В опыте по влиянию основной обработки почвы на формирование морозостойкости озимой пшеницы изучались следующие традиционные для региона системы:
1. Лущение (6-8 см), вспашка (25-27 см), послойные культивации;
5
2. Лущение (6-8 см), рыхление (25-27 см), послойные культивации;
3. Лущение (6-8 см), рыхление (8-10 см), послойные культивации.
В опыте по влиянию сроков посева на морозостойкость озимых в качестве изучаемых выделены традиционные для региона:
1. Срок посева 25 августа;
2. Срок посева 5 сентября;
3. Срок посева 15 сентября.
Норма высева - 6,0 млн. всхожих семян на 1 га. Посевные качества семян (лабораторная всхожесть, энергия прорастания и сила роста) оценивалась по разработанной нами методике, предусматривающей использование в качестве субстрата вместо увлажненной многослойной фильтровальной бумаги гидрогеля желатина, который хорошо удерживает влагу, не требует в процессе проращивания семян регулярного насыщения среды влагой, что обеспечивает стабилизацию условий проращивания и повышение надежности и объективности метода.
Зимостойкость и морозостойкость озимых оценивалась по общепринятой методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985). С этой целью в полевом опыте проводились следующие учеты и наблюдения:
- фиксировалась среднесуточная, максимальная и минимальная температуры воздуха и почвы;
- периодически с помощью снегомерной рейки измерялась мощность снежного покрова и равномерность его залегания;
- фиксировались случаи образования в посевах озимых ледяной корки;
- проводилась глазомерная оценка зимнего состояния озимых по 5-бальной шкале.
Зимний контроль состояния озимых проводился с использованием метода монолитов.
Учет перезимовки озимых проводился по методике А.П. Стаценко (1988) путем осеннего подсчета количества взошедших растений и невзо-шедших проростков на глубине 3 см на фиксированных площадках с последующей весенней регистрацией числа перезимовавших растений и проростков. Этот метод в условиях засушливого климата исключает ошибку, которая имеет место при использовании традиционного метода учета изреженности и приводит к завышению процента зимней выживаемости растений и искажению результатов оценки.
Морозостойкость озимой пшеницы оценивалась также с помощью биохимических показателей: степени накопления в вегетативных органах крио-защитной аминокислоты пролина, которая сочетает в себе защитные свойства со способностью накапливаться в растениях в условиях экстремальных низких температур. Для этого периодически в процессе вегетации растений фиксировались растительные пробы (листья) озимой пшеницы. Отбор и фиксация проб проводились: осенью (в фазе всходов); в I фазе закаливания; во II фазе закаливания; в период экстремальных (низких) температур; в период
оттепелей; в период возобновления весенней вегетации; в период весенних заморозков.
Аллелопатическое почвоутомление оценивалось по степени подавления всхожести семян, проращиваемых в почве (Патент РФ № 213654).
Полевой опыт сопровождался проведением фенологических наблюдений по фазам роста и развития растений (Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур, 1985).
Лабораторно-вегетационные опыты проводились с использованием в качестве объекта исследований 5-суточных проростков озимой пшеницы, выращенных при температуре 20-25 °С и дневном освещении.
Морозостойкость проростков оценивалась методом прямого промораживания в холодильных камерах (по Самыгину, 1967).
Исследовательская работа по изучению морозостойкости озимой пшеницы предусматривала использование лабораторных методов:
- содержание свободного пролина определяли по методу Бэйтса (1973) после фиксации растительного материала 96 %-ным раствором этанола.
Энергетическая эффективность изучаемых агроприемов оценивалась по методике Посыпанова (1995).
Статистическая обработка результатов зимней выживаемости растений и урожайных данных проводилась методом дисперсионного анализа по Б.Л. Доспехову (1985) на ПЭВМ «YAMAHA» с использованием программ Excel 2000, Statistical.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Условия вегетации и анализ причин гибели озимых в связи с глобальным потеплением климата. Морозостойкость озимых во многом определяется агроэкологическими условиями осенне-зимней вегетации. В связи с этим в процессе ее изучения возникает необходимость детального анализа климатических и погодных условий региона, изменяющихся в последнее время в связи с глобальным потеплением климата на планете.
Пензенская область относится к поясу континентального климата умеренных широт с продолжительным зимним периодом и короткими переходными сезонами, что определяет специфичность в формировании морозостойкости озимых в регионе.
В связи с потеплением климата в регионе в последние 40 лет изменились соотношения типов осенней погоды. Так, повторяемость очень холодной и влажной осени снизилась с 15 до 12 % случаев, а теплой умеренно-влажной повысилась с 30 до 33 %, теплой и сухой погоды - с 3 до 4 % случаев, что свидетельствует об улучшении агроэкологических условий для выращивания озимой пшеницы.
Среднемноголетняя повторяемость циклонических образований зимой, по сравнению с другими сезонами, самая низкая (42 %). Однако в последние 40 лет этот показатель еще более снизился — до 40 %, что свидетельствует о более редкой повторяемости суровых зим в регионе и снижении вероятности вымерзания озимой пшеницы.
Изменилась также повторяемость типов погоды зимнего периода: частота очень холодной и сухой зимней погоды снизилась с 6 до 4 %, а очень теплой и влажной — возросла с 4 до 6 %.
Морозостойкость озимой пшеницы во многом определяется температурным режимом осенне-зимнего периода.
Осенние температуры обусловливают уровень закаливания, а зимние -условия перезимовки.
Температурные условия в период вегетации озимых в регионе являются благоприятными и в последние десятилетия, в связи с глобальным потеплением климата на планете, улучшаются.
Ключевыми характеристиками температурного режима являются средние годовые, средние месячные, средние суточные, минимальные, максимальные температуры воздуха и даты перехода средних суточных температур через определенные значения.
Средняя годовая температура воздуха в регионе положительная и равна 4,0 °С. Ежегодное отклонение средней годовой температуры от средней многолетней составляет ±2,2 °С.
Разность между температурами самого холодного (январь) и самого теплого (июль) месяцев, т.е. годовая амплитуда средних месячных температур составляет 31,9 °С. Средние месячные температуры могут значительно отклоняться от средней многолетней. Повторяемость таких случаев невелика. За последние 80 лет средняя месячная температура января ниже -20,0 °С отмечалась один раз, выше -6,0 °С - два раза. Причем, в последние 40 лет в связи с глобальным потеплением климата среднемесячный температурный порог -20 °С не превышался.
Средние суточные температуры воздуха в январе могут опускаться до -35 °С и ниже в среднем 1 день в 20 лет. Самая низкая средняя суточная температура воздуха -37,5 °С наблюдалась 25 января 1892 г. Но в последние 40 лет, в связи с глобальным потеплением климата, среднесуточная температура воздуха ниже -35 °С не опускалась.
С декабря по февраль в среднем наблюдается 3 дня с положительной средней суточной температурой, которые приходятся на последние 40 лет. Средняя месячная температура февраля на 0,8 °С выше январской, температура марта на 5,7 °С выше, чем в феврале. Замедленное повышение температуры в марте объясняется наличием снежного покрова и большими затратами тепла на его таяние и испарение. В марте регистрируется в среднем около 5 дней со средней суточной температурой выше 0 °С, хотя в последние 40 лет этот показатель возрос и составляет 7 дней. После схода снежного покрова (13 апреля) рост температуры идет интенсивнее. От марта к апрелю средняя месячная температура увеличивается на 10,4 °С, а в последние 40 лет - на 11,2 °С. Переход средних суточных температур от отрицательных к положительным в регионе наблюдается 4 апреля, а в последние 20 лет — 30 марта. В течение месяца возможны и возвраты холодов, когда средняя суточная температура опускается ниже 0 °С. В среднем в апреле регистрируется 6 дней с
отрицательной средней суточной температурой, а в последние 20 лет этот показатель снизился до четырех дней.
В мае средняя суточная температура выше 10 °С, а четыре дня температура поднимается выше 20 °С. Причем названный показатель в последние 40 лет повысился до шести дней.
Осенью температура понижается гораздо медленнее, чем она возрастает весной. В сентябре в течение 19 дней средняя суточная температура поддерживается выше 10 °С и примерно один раз в 30 лет она может быть отрицательной. В последние 40 лет в связи с глобальным потеплением климата отрицательной температуры в сентябре не фиксировалось. Средняя многолетняя температура октября 4,5 °С, а в последние 40 лет - 4,8 °С. В месяце около шести дней отмечается отрицательная среднесуточная температура.
Переход средних суточных температур от положительных к отрицательным значениям наблюдается в среднем 2 ноября, а в последние 40 лет -4 ноября. В ноябре отмечается 9 дней с положительной средней суточной температурой, а за последние 40 лет - 11 дней. Температура выше 10 °С возможна один раз в 25 лет.
В декабре преобладают дни со средними температурами от 0 до -15 °С. Возможны два дня с температурой выше 0 °С, а в последние 40 лет - три дня.
Годовой минимум температуры воздуха приходится на январь (50 % зим), февраль (34 %) и декабрь (13 %). Но в отдельные годы самая низкая температура может отмечаться в ноябре (1931,1961 гг.) и в марте (1964 г.).
За многолетний период с 1891 по 1981 г. самая низкая температура -42,6 °С наблюдалась 25 января 1892 г. В последние 40 лет, в связи с глобальным потеплением климата на планете, минимальная температура не опускалась в регионе ниже 39 °С.
Период со средними суточными температурами выше 0 °С начинается
4 апреля и заканчивается 2 ноября, его продолжительность 211 дней. Но в последние 40 лет он повысился до 217 дней, что свидетельствует об улучшении условий для роста и развития озимых.
Переход средней суточной температуры воздуха через 5 °С принято считать за начало вегетационного периода, так как с этой температурой у большинства озимых культур связано начало вегетации весной и прекращение ее осенью. В регионе дата перехода средней суточной температуры через
5 °С — 17 апреля (весной) и 13 октября (осенью). В последние 40 лет эти даты за счет потепления климата сдвинуты на 14 апреля и 16 октября. Средняя продолжительность периода с температурой выше 5 °С 178 дней, в отдельные годы она может составлять 146-200 дней. В последние 40 лет названный показатель составил в среднем 181 день. Это свидетельствует об улучшении условий вегетации озимых растений.
Средняя дата первого заморозка в регионе 3 октября, последнего — 3 мая. В последние 40 лет этот показатель в связи с потеплением климата в регионе сместился на 6 октября и 29 апреля, что существенно сокращает вероятность гибели озимой пшеницы от вымерзания.
В отдельные годы даты первых и последних заморозков значительно отличаются от приведенных средних. Самый ранний заморозок за весь период отмечен 13 сентября 1930 г., а в 1895 и 1935 г. первые заморозки наблюдались только 31 октября. Весенние заморозки в основном прекращаются между последней декадой апреля и первой декадой мая, но в отдельные годы последний заморозок может наблюдаться и в первой декаде июня. До 19 мая весенние заморозки наблюдаются почти ежегодно. Позже этой даты они могут повторяться один раз в 10 лет, а в последние 40 лет - один раз в 20 лет, что улучшает условия вегетации озимых.
С вероятностью 5 % (один раз в 20 лет) весенние заморозки возможны в первой декаде июня. А с вероятностью 15 % (примерно один раз в 7 лет) осенние заморозки возможны во второй декаде сентября. В последние 40 лет частота наступления их изменялась: в первом случае - до одного раза в 25 лет, а во втором - одного раза в 9 лет.
Сроки наступления и прекращения заморозков ежегодно меняются, тем самым изменяется продолжительность безморозного периода. Средняя его продолжительность в регионе 152 дня. Однако за последние 40 лет этот показатель увеличился до 157 дней, что благоприятно сказывается на вегетации озимых. Один раз в 20 лет продолжительность безморозного периода может быть менее 125 и более 179 дней.
Существенное влияние на процесс формирования морозостойкости и перезимовку озимых оказывает температура почвы.
Средняя годовая температура почвы составляет 5 °С. Ежегодные отклонения средней годовой температуры почвы от многолетней составляют ±2°С.
В зимние месяцы температура поверхности почвы отрицательная (-4... -12 °С). Наиболее низкие температуры почвы наблюдаются в январе и феврале (-12 °С). Однако в последние 40 лет этот показатель снизился до -10 °С. Средние минимальные температуры этих месяцев -17...-18 °С, абсолютный минимум равен -48 °С. Зимой температура поверхности почвы близка к температуре воздуха, разность составляет менее 1 °С.
Важное практическое значение имеют сведения о глубине проникновения температуры 0 °С в почву, глубине промерзания почвы и заморозках на поверхности почвы.
В среднем глубина проникновения температуры 0 °С в почву колеблется от 61 см в декабре до 103 см в марте. Но в последние 40 лет эти показатели в связи с потеплением климата снизились до 58 и 97 см соответственно.
Максимум был отмечен в марте 1933 г. (174 см). Глубина проникновения температуры 0 °С в почву обычно превышает глубину промерзания почвы.
Средняя глубина промерзания почвы к концу декабря составляет 28 см, наибольшая глубина промерзания (50 см) отмечается в марте. В последние 40 лет эти показатели снизились до 26 и 47 см. В 1969 г. был зафиксирован максимум 96 см.
Срок наступления первых заморозков на поверхности почвы 26 сентября - на 7 дней раньше, чем в воздухе. В последние 40 лет этот показатель в связи с потеплением климата сдвинулся на 1 октября.
По мере углубления в почву заморозки позже начинаются и раньше кончаются. Так, на глубине 40 см в обычные годы заморозки прекращаются в среднем в середине апреля и до декабря температура почвы держится выше 0 °С, т.е. продолжительность безморозного периода составляет 242 дня. В последние 40 лет этот показатель возрос до 247 дней.
Следует также отметить, что в связи с глобальным потеплением климата улучшилась влагообеспеченность озимых культур. Так, годовое количество осадков возросло до 618 мм, сократилась частота сухих периодов.
Все это оказало существенное влияние на рост, развитие озимых, формирование зимостойкости и условия перезимовки.
Существенное возрастание среднемесячных температур зимнего периода снижает опасность гибели озимых от вымерзания.
Наши наблюдения и анализ статистических данных свидетельствует о том, что в последние 34 года структура причин гибели озимых в регионе существенно изменилась (табл. 1).
Так, в период с 1940 по 1969 год основной причиной гибели озимой пшеницы являлось вымерзание, в результате чего в 33 % лет посевы гибли под воздействием низких отрицательных температур.
1. Структура причин гибели озимой пшеницы при перезимовке в Пензенской области
Причины гибели Частоты гибели, %
1940-1969 гг. 1970-2003 гг.
Вымерзание 26 20
Зимняя засуха 7 3
Выпревание 24 31
Ледяная корка 15 6
Гибель не зафиксирована 28 40
В то же время в 24-х случаях из 100 гибель озимой пшеницы была вызвана выпреванием, в 15 случаях - ледяной коркой, в 7 случаях — зимней засухой. Благополучно зимовали и давали хороший урожай посевы озимой пшеницы в 28 случаев из 100.
Глобальное потепление климата в регионе в последние 34 года (19702003 гг.) явилось главной основой существенного изменения структуры причин гибели озимых. Так, частота вымерзания сократилась до 20 %, частота выпрсвания возросла до 31 %. Снизилась доля гибели посевов от ледяной корки - до 6 % и зимней засухи - до 3 %.
Следует отметить, что в последние 34 года значительно (на 12 %) возросло число зим с благоприятными условиями зимовки, когда гибель озимой пшеницы не фиксировалась.
Следовательно, глобальное потепление в лесостепи Среднего Поволжья вызвало существенное улучшение агроэкологических условий для возде-
лывания озимой пшеницы в регионе, что создает хорошие перспективы для расширения посевных площадей.
Морозостойкость озимой пшеницы в зависимости от систем основной обработки почвы. Нами оценивалось влияние различных систем основной обработки почвы на рост, развитие и формирование морозостойкости озимрй пшеницы сорта Самарянка с использованием в качестве оценочного показателя степени накопления свободного пролина в листьях в критические по температурным условиям периоды зимовки.
Общие закономерности формирования морозостойкости озимой пшеницы при различных системах основной обработки почвы рассматриваются на примере экспериментального материала, полученного в 2000-2001 г.г.
Наши исследования показали, что перед посевом озимых лучшие по влагообеспеченности условия для получения всходов, осеннего роста и развития растений отмечались в варианте с отвальной обработкой почвы, где содержание влаги в слое 0-20 см составило 20,8 %. Эти растения хорошо раскустились с осени и ушли в зиму в фазе полного кущения.
В то же время,- менее благоприятные условия складывались осенью в посевах озимой пшеницы при безотвальной обработке почвы и особенно, в варианте, где обработка почвы ограничилась лущением на глубину 8-10 см. Содержание влаги в слое 0-20 см в этих вариантах опыта перед посевом пшеницы было ниже - 12,3 и 12,2 % соответственно, что отразилось на темпах роста и развития растений, которые ушли в зиму в фазе начала кущения. Анализ показывает, что различные темпы осеннего роста и развития растений пшеницы, возделываемой при разных приемах обработки почвы, обеспечили неравноценную подготовленность посевов к зимовке, что подтверждается динамикой накопления свободного пролина в листьях в процессе подготовки к зиме и при перезимовке. Так, ранней осенью, при воздействии на растения относительно высоких положительных температур (10... 15 °С), содержание аминокислоты в листьях пшеницы во всех изучаемых вариантах опыта было низким и составляло 11-М мг% (табл. 2, рис. 1).
В первую фазу закаливания, при среднесуточной температуре воздуха 5 °С, отмечается незначительное увеличение содержания пролина в листьях растений всех вариантов опыта. Следует отметить, что в первом и втором случае достоверных различий в накоплении аминокислоты не отмечено.
С переходом озимых ко П фазе закаливания, при среднесуточной температуре 0...-5 °С, содержание свободного пролина в листьях пшеницы существенно возрастает. Наиболее интенсивный прирост аминокислоты отмечается в варианте с отвальной обработкой почвы, где содержание пролина в листьях пшеницы достигло 47 мг%. Это свидетельствует о более благоприятном протекании процесса закаливания у этих растений и лучшей их подготовленности к зимовке. В то же время в растениях пшеницы при безотвальной обработке почвы, и особенно, при лущении, названная аминокислота накапливается менее интенсивно, что свидетельствует об их слабом адаптивном потенциале в условиях низкотемпературного стресса.
2. Влияние приемов основной обработки почвы на накопление в листьях свободного пролина, морозостойкость и урожайность озимой пшеницы
Содержание пролина, мг% Выжи-
Система Ран- I фаза II фаза Кри- ваемость Урожай
обработки почвы няя зака- закали- тиче- после ность,
осень лива- вания скин промора- т/га
ния период живания,
%
2000-2001 г.г.
1. Лущение 6-8 см 11±2 19±3 47±4 62±5 89,1 5,21
Вспашка 25-27 см
2. Лущение 6-8 см 13±1 20±2 35±3 50±4 68,3 4,55
Безотвальное рых-
ление 25-27 см
3. Лущение 6-8 см
Лущение 8-10 см 14±3 18±2 32±2 46±2 65,9 4,36
НСР05 (%. т/га) 3,1 0,38
2001-2002 г.г.
1. Лущение 6-8 см 12±1 26±3 33±2 53±4 71,6 3,92
Вспашка 25-27 см
2. Лущение 6-8 см 16±2 21±1 31±2 44±3 59,4 2,60
Безотвальное рых-
ление 25-27 см
3. Лущение 6-8 см
Лущение 8-10 см 18±2 17±3 24±3 31±2 54,9 2,32
НСР05 (%, т/га) 4,2 0,42
2002-2003 г.г.
1. Лущение 6-8 см 13±1 25±1 41±3 49±4 57,1 1,69
Вспашка 25-27 см
2. Лущение 6-8 см 16±3 22±3 34±2 42±3 40,8 1,37
Безотвальное рых-
ление 25-27 см
3. Лущение 6-8 см
Лущение 8-10 см 18±2 20±1 25±2 38±1 36,7 1Д5
НСР«(%,т/га) 3,8 ол
Примечание. Коэффициенты корреляции между накоплением пролина, температурным режимом, выживаемостью в условиях низкотемпературного стресса и урожайностью составляют 0,83-0,91.
г закаливания закаливания период зимы
зимовки
-Отвальная (25-27 см) ----Безотвальная (25-27 см)
—л—Лущение (8-10 см) Рис. 1. Динамика накопления свободного пролина в листьях озимой пшеницы при различных системах основной обработки почвы
Наиболее существенное накопление свободного пролина во всех вариантах опыта отмечается в критический период зимовки, когда минимальная температура воздуха достигла -24...-26 °С. Причем, максимальные абсолютные значения концентрации аминокислоты отмечаются у растений в варианте с отвальной обработкой почвы - 62 мг%, тогда как менее развитые с осени и слабо адаптированные к морозам растения пшеницы, возделываемые при безотвальной обработке и лущении, накопили в листьях меньшее содержание пролина - 50 и 46 мг% соответственно. Это свидетельствует об их низком, по сравнению с первым вариантом, уровнем морозостойкости, что подтверждается результатами выживаемости при искусственном промораживании в холодильной камере, приведенными в таблице.
В весенний период, с приходом среднесуточных температур воздуха к положительным значениям и возобновлением весенней вегетации растений, содержание пролина в растениях всех изучаемых вариантов опыта существенно снижается. Причем наиболее значительный спад отмечается в растениях пшеницы при отвальной обработке почвы, что свидетельствует о более высокой пластичности белкового обмена веществ у растений этой группы.
Общие закономерности формирования морозостойкости озимой пшеницы подтвердились в последующие два года исследований.
Следует отметить, что крайне неблагоприятные условия для осеннего роста, развития и формирования морозостойкости озимой пшеницы сложились в 2002-2003 г.г., что подтверждается относительно низкими темпами накопления свободного пролина в листьях. Это существенно отразилось на выживаемости растений в условиях низкотемпературного шока и урожайности, показатели которых снизились по всем вариантам опыта.
Следовательно, в лесостепной зоне Поволжья оптимальным приемом основной обработки почвы, обеспечивающим благоприятные условия для роста, развития и формирования морозостойкости озимой пшеницы, является отвальная обработка на 25-27 см.
Влияние сроков посева на формирование морозостойкости озимой пшеницы. Нами проводились исследования по оценке морозостойкости озимой пшеницы различных сроков посева. В качестве косвенного оценочного показателя уровня морозостойкости использовалась степень накопления аминокислоты пролина в листьях растений озимой пшеницы нового для региона сорта Самарянка, возделываемого на выщелоченном черноземе в вось-миполном зернопаропропашном севообороте по черному пару.
Общие закономерности формирования морозостойкости озимой пшеницы различных сроков посева рассматриваются нами на примере экспериментального материала, полученного в 2000-2001 г.г.
Анализ результатов эксперимента показывает, что неравномерность осеннего роста и развития растений озимой пшеницы, высеваемой в разные сроки, обусловила различную подготовленность посевов к зимовке, о чем косвенно свидетельствует степень накопления криозащитной аминокислоты пролина в листьях растений в период их закаливания и перезимовки.
Так, в раннеосенний период (I декада октября) содержание свободной аминокислоты в листьях пшеницы всех изучаемых сроков посева было относительно низким и состаш]яло 9-11 м% (табл. 3, рис. 2).
3. Накопление в листьях свободного пролина, морозостойкость
Содержание пролина, мг% Выжи-
Срок ранняя I фаза за- II фаза крити- ваемость Уро-
осень калива- закалива- ческий после жай-
посева ния ния период промора- ность,
(1-15...21ГС) (1=5...10°С) (И)...-2°С) живания, т/га
2ГС) %
2000-2001 г. г.
25 августа 10±3 21±2 53±4 68±4 86,9 5,73
5 сентября 11±4 19±3 43±3 51 ±5 71,1 5,21
15 сентября 9±2 17±5 34±5 44±3 60,4 4,07
НСР05 4,6 0,70
(%, т/га)
2002-2003 г. г.
25 августа 12±2 20±2 36±2 53 ±4 44,7 1,24
5 сентября 14±1 23±2 33±1 36±3 31,2 0,81
15 сентября 17±3 18±3 25±4 28±2 24,9 0,75
НСР05 3,9 0,36
(%, т/га)
С переходом озимых к I фазе закаливания зафиксировано несущественное увеличение содержания пролина в растениях всех вариантов опыта.
Вступление озимых во II фазу закаливания, когда среднесуточная температура воздуха перешла к отрицательным значениям, отмечается резкое увеличение содержания аминокислоты в листьях. Причем, наиболее активный прирост концентрации криопротектора зафиксирован в растениях раннего срока посева, где содержание пролина в листьях пшеницы достигло 53 мг%, что является свидетельством благоприятного протекания закаливания и хорошей подготовленности их к жизни в условиях низкотемпературного шока. В это время в растениях среднего, и особенно, позднего сроков посева процесс накопления аминокислоты протекал менее интенсивно, что подтверждает слабый уровень закалки к низким температурам.
С переходом озимых к I фазе закаливания зафиксировано несущественное увеличение содержания пролина в растениях всех вариантов опыта.
Вступление озимых во II фазу закаливания, когда среднесуточная температура воздуха перешла к отрицательным значениям, отмечается резкое увеличение содержания аминокислоты в листьях. Причем, наиболее активный прирост концентрации криопротектора зафиксирован в растениях раннего срока посева, где содержание пролина в листьях пшеницы достигло 53 мг%, что является свидетельством благоприятного протекания закаливания и хорошей подготовленности их к жизни в условиях низкотемпературного шока. В это время в растениях среднего, и особенно, позднего сроков посева процесс накопления аминокислоты протекал менее интенсивно, что подтверждает слабый уровень закалки к низким температурам.
закаливания. закаливания период зимы
зимовки
25 августа----5 сентября —а—15 сентября
Рис. 2. Динамика накопления свободного пролина в листьях озимой пшеницы различных сроков посева
В критический по температурным условиям период зимовки, когда температурный минимум достиг -25...-27°С, отмечается абсолютный максимум содержания пролина в листьях пшеницы раннего срока посева. В то же время в растениях среднего и особенно позднего сроков посева, отличающихся более слабым осенним развитием, зафиксировано меньшее накопление аминокислоты, что свидетельствует об их более низком адаптивном потенциале в условиях криошока, что подтверждается результатами выживаемости растений при искусственном промораживании в холодильной камере, приведенными в таблице.
С переходом среднесуточной температуры к положительным значениям зафиксировано резкое снижение содержания пролина во всех изучаемых вариантах опыта. Наиболее существенный спад отмечается в посевах раннего срока, что еще раз подтверждает высокую степень пластичности обменных процессов в растениях.
Крайне неблагоприятные условия для осеннего роста, развития и формирования морозостойкости озимой пшеницы сложились в 2002-2003 г.г.
Несмотря на то, что общие закономерности формирования морозостойкости озимой пшеницы по вариантам опыта в целом подтвердились, содержание свободного пролина в листьях в абсолютных значениях по фазам закаливания и в критические периоды зимовки было значительно ниже, по сравнению с таковым в 2000-2001 г.г.
Низкий адаптивный потенциал озимых сопровождался низкой выживаемостью растений в процессе промораживания, которая не превышала 44,7 % и урожайность при этом составила не более 1,04 т/га.
Анализ результатов исследований выявил наличие тесной положительной корреляционной зависимости между температурным режимом осенне-зимнего периода, влажностью почвы, содержанием свободного пролина в растениях, морозостойкостью и урожайностью озимой пшеницы, которая колеблется в пределах от 0,76 до 0,87.
Следовательно, для лесостепной зоны Поволжья лучшим сроком посева озимой пшеницы интенсивного типа, обеспечивающим оптимальный рост, развитие и формирование морозостойкости, является ранний срок - последняя декада августа.
Разработка способа защиты растений от вымерзания. Целью предлагаемого метода является повышение эффективности закаливания растений, позволяющее существенно повысить их степень защиты от вымерзания. Достижение названной цели обеспечивается за счет комплексной обработки семян и проростков криопротекторной смесью - водным раствором сахарозы и аминокислоты пролина.
Для этого партию семян культурных растений замачивают в течение 20 минут в теплом (30-35 °С) водном 0,02-молярном растворе фабричного пролина с последующим получасовым подсушиванием в хорошо проветриваемом помещении на рыхлой фильтровальной бумаге. Затем обработанные семена в течение 10 суток проращивают в растильнях на многослойной фильтрованной бумаге, обильно смоченной раствором криопротекторов,
приготовленным из расчета 15 г сахарозы и 3 г пролина на 1 л воды. Затем проростки подвергают холодовому закаливанию в режиме: первые пять суток при температуре 0..-2 °С без доступа света; последующие трое суток при температуре -4...-5 °С и искусственном освещении 5 тыс. лк.
Затем закаленные проростки с помощью распылителя опрыскивают 0,01-молярным раствором пролина из расчета 0,05 л раствора на 1 м2 листовой поверхности.
Предлагаемый способ может быть использован для повышения морозостойкости озимых зерновых культур, многолетних кормовых растений, а также растений подзимнего сева.
Эффективность разработанного способа оценивалась путем прямого промораживания обработанных криопротекторами проростков различных сортов озимой пшеницы в холодильной камере в течение суток при температуре 14-15 °С (табл. 4).
4. Сравнительная оценка эффективности нового способа защиты растений от вымерзания
Примечание. Погрешность цифрового экспериментального материала по содержанию пролина не превышает 5 %.
Результаты оценки свидетельствуют о том, что комплексная обработка семян и проростков испытуемых сортов озимой пшеницы повышает содержание в вегетативных органах (листьях) растений криозащитной аминокислоты пролина почти в два раза. В результате этого морозостойкость растений повышается, что подтверждается существенным (на 35-40 %) повышением их выживаемости при промораживании.
В диссертационной работе также представлен материал, подтверждающий высокую энергетическую эффективность рекомендуемых для зимой пшеницы систем основной обработки почвы и срока посева.
ВЫВОДЫ
1. Глобальное потепление климата вызвало в лесостепи Поволжья устойчивые изменения основных агрометеорологических параметров. За последние 40 лет повторяемость очень холодной и влажной осени снизилась с 15 до 12 % случаев, а теплой умеренно влажной - повысилась с 30 до 33 %, теплой и сухой - с 3 до 4 % случаев.
Изменилась также повторяемость типов погоды зимнего периода: частота очень холодной и сухой погоды снизилась с 6 до 4 %, очень теплой и влажной - возросла с 4 до 6 %.
Средняя многолетняя дата выпадения первого снега сдвинулась на 35 дней. Продолжительность устойчивого снежного покрова сократилась со 135 до 129 дней.
Это существенно улучшило агроэкологические условия формирования морозостойкости озимой пшеницы.
2. Изменение погодных условий привело к значительной перестройке структуры частоты гибели озимой пшеницы: число лет с вымерзанием сократилось на 8 %, с выпреванием увеличилось на 5 %, а гибель от ледяной корки снизилась на 7 %. Возрос на 10 % процент зим с благоприятными условиями зимовки, когда гибель озимых не наблюдалась.
3. Выявлена тесная корреляционная зависимость (г = 0,76-0,91) между морозостойкостью озимой пшеницы, температурным режимом среды в осен-не-зимне-весенний период и содержанием в листьях аминокислоты пролина, которая сочетает в себе криозащитные свойства со способностью накапливать в значительных количествах в вегетативных органах растений в условиях низкотемпературного стресса.
4. Система основной обработки почвы, определяя степень аллелопати-ческого почвоутомления, косвенно влияет на рост, развитие и формирование морозостойкости, перезимовку и урожайность озимой пшеницы.
Низкая степень аллелопатического почвоутомления, большое накопление свободного пролина (до 62 мг%), высокая выживаемость растений в условиях низких температур (до 89,1 %) и максимальная урожайность (до 5,21 т/га) обеспечивается при основной системе обработки почвы: лущение (6-8 см) - вспашка (25-27 см) - послойные культивации.
Замена вспашки лущением (6-8 см) и рыхлением (25-27 см) повышают степень аллелопатического почвоутомления, что снижает вышеназванные показатели до 50 мг%; 68,3 % и 4,55 т/га соответственно.
5. Лучшие гидротермические условия для получения дружных всходов, активного осеннего роста и развития обеспечиваются в посевах раннего срока (III декада августа), что определяет в критические периоды зимовки максимальное накопление криозащитной аминокислоты пролина (до 53 мг%), высокую выживаемость при перезимовке (до 86,9 %) и урожайность (до 5,73 т/га) озимой пшеницы.
Растения среднего (I декада сентября) и, особенно, позднего (II декада сентября) сроков посева отличаются более слабым осенним развитием, меньшим накоплением пролина в критический период зимовки (до 51 мг%), низкой зимней выживаемостью (до 71,1 %) и урожайностью (до 5,21 т/га) соответственно.
6. Используя криозащитные свойства свободного пролина, разработан и запатентован (Патент РФ № 2200381) новый высокоэффективный способ защиты озимой пшеницы от вымерзания, который позволяет повысить морозостойкость растений на 35-40 %.
7. Используя гидрофильные свойства желатина, модифицирован метод оценки лабораторной всхожести озимой пшеницы, предусматривающей использование в качестве ложа для проращивания семян желатиновый гидрогель и позволяющий существенно повысить объективность оценки.
8. Наивысший энергетический коэффициент отмечался при использовании двухфазной отвальной зяблевой обработки почвы (3,69) и при раннем (III декада августа) сроке посева - 3,56.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Лучшей системой основной обработки почвы, обеспечивающей формирование высокой морозостойкости и урожайности озимой пшеницы при возделывании по чистому пару является лущение (6-8 см) - вспашка (2528 см) - послойные культивации.
2. Оптимальным сроком посева, при котором формируется высокая морозостойкость и урожайность озимой пшеницы, является Ш декада августа.
3. Для защиты озимой пшеницы от вымерзания рекомендуется использовать разработанный нами и запатентованный (Патент РФ № 2200381) высокоэффективный способ, предусматривающий обработку растений растворами криопротекторов сахарозы и пролина, обеспечивающей повышение морозостойкости на 35-40 %.
4. Для оценки лабораторной всхожести озимой пшеницы рекомендуется модифицированный метод, где в качестве субстрата для проращивания семян предлагается использовать вместо увлажненной фильтровальной бумаги желатиновый гидрогель.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Преснякова Е.В., Орлов АА., Судакова Н.Н. О причинах гибели озимой пшеницы в черноземной Лесостепи Поволжья // Агрономическая наука в начале XXI века: Материалы 40-й научной конф. молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета, посвященной 50-летию Пензенской ГСХА и 200-летию Пензенской губернии. - Пенза: РИО ПГСХА,
2001.- С. 165-167.
2. Орлов А.А., Стаценко А.П. Агроэкологические аспекты формирования морозостойкости разновозрастных растений озимой пшеницы // Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства: Материалы международной научно-практ. конф. - Т. I. - Пенза, 2002. - С. 6061.
3. Орлов А.А., Судакова Н.Н., Стаценко А.П. Влияние температурного режима на содержание свободного пролина в вегетативных органах озимой пшеницы // Проблемы повышения эффективности сельскохозяйственного производства в XXI веке: Материалы 41-й научной конф. молодых ученых, аспирантов и студентов агрономического факультета. - Пенза: РИО ПГСХА,
2002.-С. 72-73.
4. Орлов А.А., Стаценко А.П. Влияние сроков посева на морозостойкость озимой пшеницы в Лесостепи Поволжья // Проблемы плодородия почв на современном этапе развития: Сборник материалов Всероссийской научно-практ. конф., посвященной 50-летию кафедры почвоведения и агрохимии ПГСХА. - Пенза: МНИЦ ПГСХА, 2002. - С. 190-192.
5. Орлов А.А., Стаценко А.П. Способ повышения морозостойкости растений // Тезисы докл. V съезда общества физиологов России. - Пенза - Москва, 2003. - С. 313-314.
6. Орлов А.А., Стаценко А.П. Влияние системы обработки почвы на аллелопатическое почвоутомление и морозостойкость озимой пшеницы // Проблемы АПК: Материалы международной научно-практ. конф., посвященной 60-летию Победы под Сталинградом. - Волгоград: Волгоградская ГСХА, 2003. -С. 110-112.
7. Орлов А.А., Стаценко А.П. Формирование морозостойкости и урожайности озимой пшеницы в зависимости от основных элементов агротехно-логии // Проблемы АПК и пути их решения: Материалы научно-практ. конф. - Пенза: РИО ПГСХА, 2003. - С. 190-194.
8. Орлов АЛ. Пролиновый мониторинг морозостойкости озимой пшеницы // Физиолого-биохимические аспекты обработки семян сельскохозяйственных культур: Межвузовский сборник. - Ульяновск: Ульяновская ГСХА,
2003.-С. 131-134.
9. Патент RU 2200381 С1 А 01 G 7/00, А 01 G 1/00. Способ защиты растений от вымерзания / А.П. Стаценко, А.А.Орлов. - 2001113302/13. Заявлено 14.05.2001; опубл. 20.03.2003. Приоритет от 14.05.2001; УДК 581.1 // Открытия. Изобретения. - 2003. - Бюл. № 8.
10. Стаценко А. П., Орлов А. А. Влияние основной обработки почвы на формирование морозостойкости озимой пшеницы // Зерновое хозяйство,
2004.-№1.-С. 15-16.
Подписано в печать 13.05.04. Объем 1,25 усл. пл. Тираж 100 экз. Заказ №61.
Отпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельство № 5551. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74.
»10019
Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Орлов, Александр Анатольевич
ВВЕДЕНИЕ.
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
1.1 Гидротермические условия формирования морозостойкости озимой пшеницы.
1.2 Причины гибели озимой пшеницы при перезимовке.
1.3 Влияние элементов агротехнологии на формирование морозостойкости озимой пшеницы.
1.3.1 Система обработки почвы.
1.3.2 Сроки посева и морозостойкость озимой пшеницы.
2 УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Характеристика климата и почвенного покрова.
2.2 Погодные условия в годы проведения исследований.
2.3 Объект и методика проведения исследований.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1 Условия вегетации и анализ причин гибели озимых в связи с глобальным потеплением климата.
3.1.1 Типы погоды в регионе и их изменчивость.
3.1.2 Температурный режим воздуха и почвы.
3.1.3 Условия влагообеспеченности озимой пшеницы.
3.1.4 Атмосферные явления.
3.1.5 Циркуляция атмосферы.
3.1.6 Анализ причин гибели озимых.
3.2 Морозостойкость озимой пшеницы в зависимости от систем основной обработки почвы.
3.3 Влияние сроков посева на формирование морозостойкости озимой пшеницы.
3.4 Разработка способа защиты растений от вымерзания.
4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИЕМОВ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ.
ВЫВОДЫ.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.
Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние систем обработки почвы и сроков посева на формирование морозостойкости озимой пшеницы в лесостепи Поволжья"
Крупнейшим в России производителем товарного зерна озимой пшеницы является Поволжский регион. В структуре посевных площадей зерновых культур около 25 % занимает озимая пшеница. Значительное расширение посевных площадей под озимые произошло с внедрением в производство новых интенсивных сортов пшеницы Базальт, Безенчукская 380, Самарянка и др. В последние десятилетия в Поволжье посевные площади озимой пшеницы составляют 1,2-1,9 млн. га, а урожайность по региону - от 1,0 до 2,8 т/га.
На сегодняшний день озимая пшеница в Поволжье занимает одно из ведущих мест среди зерновых культур.
Существенный вклад в производство зерна вносит Пензенская область, где под озимой пшеницей ежегодно занято до 300 тыс.га, а в 2004 году планируется расширить посевные площади этой культуры до 550 тыс.га. Несмотря на то, что климат региона вполне благоприятен для ее возделывания, в отдельные годы посевы озимых гибнут на больших площадях в результате вымерзания. В связи с этим урожайность озимой пшеницы в области остается низкой и не превышает 2 т/га. Основными причинами низкой морозостойкости и урожайности является несовершенство агротехнологии, т.е. неправильный выбор систем обработки почвы, сроков посева, предшественников и др., что существенно препятствует оптимизации осеннего роста, развития и процесса закаливания растений к низким температурам. Кроме того, существенной причиной низкой морозостойкости пшеницы является возделывание старых, неизученных и малоизученных сортов со слабой устойчивостью к неблагоприятным зимним условиям. Существенные коррективы в процесс формирования морозостойкости озимых вносит наметившееся в последние десятилетия глобальное потепление климата. Все это приводит к существенным потерям урожая зерна.
В результате проведенных ранее исследований к настоящему времени накопился богатый материал по вопросам возделывания озимой пшеницы в условиях Поволжья, в котором отражены агрометеорологические, агротехнические и другие аспекты (А.Ф. Иванов, A.M. Шульмейстер, A.M. Гаврилов,
В.В. Балашов; В.Ф. Огарев, В.Е. Шестаков; А.П. Стаценко; Е.В. Преснякова, А.И. Чирков и др.). В то же время остается слабоизученным влияние ведущих агроэкологических факторов (температуры, влажности почвы, агротехнических условий выращивания) на рост, развитие, формирование морозостойкости и урожайность новых сортов озимой пшеницы. Не сформулировано теоретическое обоснование влияния систем обработки почвы, сроков посева на устойчивость озимой пшеницы к неблагоприятным условиям зимовки. Не разработаны высокоэффективные способы защиты растений от вымерзания. В связи с этим проведение подобных исследований является актуальным и, несомненно, перспективным.
Все вышеизложенное предопределило выбор темы диссертации.
Диссертационная работа является составной частью научно-исследовательских работ, предусмотренных планом НИР кафедры растениеводства ФГОУ ВПО «Пензенской ГСХА» (раздел I «Агроэкологические условия получения высоких урожаев сельскохозяйственных растений в лесостепи Поволжья»).
Цель и задачи исследований. Изучить влияние агроэкологических условий региона на специфичность формирования морозостойкости и урожая озимой пшеницы нового интенсивного сорта Самарянка.
Поставленная цель достигалась решением следующих задач:
- на основании анализа агроэкологических параметров, с учетом глобального потепления климата уточнить структуру причин гибели озимых;
- изучить особенности формирования морозостойкости озимой пшеницы при различных системах основной обработки почвы;
- выявить влияние сроков посева на накопление в вегетативных органах криозащитных соединений, морозостойкость и выживаемость растений в условиях низкотемпературного стресса;
- разработать высокоэффективный способ защиты озимой пшеницы от вымерзания;
- дать энергетическую оценку эффективности изучаемых приемов.
Научная новизна. На основе комплексного анализа статистического материала и результатов экспериментальных исследований вскрыто влияние глобального потепления климата на структуру причин гибели озимой пшеницы.
Впервые с использованием биохимического тестирования (степени накопления криозащитной аминокислоты пролина в вегетативных органах растений) оценено влияние различных систем обработки почвы на формирование свойства морозостойкости, зимнюю выживаемость и урожайность озимой пшеницы.
Теоретически обоснован оптимальный для региона срок посева озимой пшеницы, способствующий формированию высокой морозостойкости, выживаемости при перезимовке и урожайности озимой пшеницы.
Разработан и запатентован (Патент РФ № 2200381) новый высокоэффективный способ защиты озимой пшеницы от вымерзания, основанный на комплексной обработке семян и проростков водными растворами аминокислоты пролина и сахарозы.
Впервые изучена корреляционная связь агроэкологических параметров климата, биохимических процессов в вегетативных органах, зимней выживаемости и урожайности нового интенсивного сорта озимой пшеницы Сама-рянка.
Практическая значимость. На основе изучения влияния элементов аг-ротехнологии на морозостойкость и урожайность предложена оптимальная система основной обработки почвы под озимую пшеницу, включающая лущение (6-8 см) - вспашку (25-27 см) — послойные культивации. Рекомендуется для использования в производственной практике оптимальный срок посева озимой пшеницы (III декада августа), позволяющий обеспечить хорошую зимнюю выживаемость растений и получение высоких урожаев озимой пшеницы.
Разработанный и запатентованный способ защиты растений от вымерзания может эффективно использоваться в производственных условиях для повышения морозостойкости озимой пшеницы.
В процессе выполнения экспериментальных исследований усовершенствован метод определения лабораторной всхожести озимой пшеницы, где в качестве субстрата для проращивания семян предлагается использовать вместо увлажненной фильтровальной бумаги желатиновый гель, что позволяет существенно повысить объективность оценки и снизить его энергоемкость, а также правильно рассчитать норму высева.
Основные положения, выносимые на защиту:
- глобальное потепление климата и перезимовка озимых;
- система основной обработки почвы и морозостойкость озимой пшеницы;
- сроки посева и формирование морозостойкости озимой пшеницы;
- способ защиты растений от вымерзания;
- энергетическая эффективность результатов исследований.
Апробация работы. Результаты научных исследований по проблеме, решаемой в диссертационной работе, систематически докладывались на научных конференциях и съездах, проходивших в Пензе, Волгограде, Ульяновске: 40-ая и 41-ая научные конференции молодых ученых, аспирантов и студентов ПГСХА: Пенза, 2001, 2002; Международная научная конференция, посвященная 60-летию Победы под Сталинградом: Волгоград, 2003; Межвузовская научная конференция, посвященная 60-летию Ульяновской ГСХА: Ульяновск, 2003.
Публикации результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, из них одна авторская статья. Получен Патент Российской Федерации № 2200381 на изобретение (Приложение 1) и медаль «Лауреат Всероссийского выставочного центра».
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 120 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов, предложений производству, включает 37 таблиц, 8 рисунков, 2 приложения.
Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Орлов, Александр Анатольевич
выводы
1. Глобальное потепление климата вызвало в лесостепи Поволжья устойчивые изменения основных агрометеорологических параметров. За последние 40 лет повторяемость очень холодной и влажной осени снизилась с 15 до 12 % случаев, а теплой умеренно влажной - повысилась с 30 до 33 %, теплой и сухой - с 3 до 4 % случаев.
Изменилась также повторяемость типов погоды зимнего периода: частота очень холодной и сухой погоды снизилась с 6 до 4 %, очень теплой и влажной — возросла с 4 до 6 %.
Средняя многолетняя дата выпадения первого снега сдвинулась на 35 дней. Продолжительность устойчивого снежного покрова сократилась со 135 до 129 дней.
Это существенно улучшило агроэкологические условия формирования морозостойкости озимой пшеницы.
2. Изменение погодных условий привело к значительной перестройке структуры частоты гибели озимой пшеницы: число лет с вымерзанием сократилось на 8 %, с выпреванием увеличилось на 5 %, а гибель от ледяной корки снизилась на 7 %. Возрос на 10 % процент зим с благоприятными условиями зимовки, когда гибель озимых не наблюдалась.
3. Выявлена тесная корреляционная зависимость (г = 0,76-0,91) между морозостойкостью озимой пшеницы, температурным режимом среды в осен-не-зимне-весенний период и содержанием в листьях аминокислоты пролина, которая сочетает в себе криозащитные свойства со способностью накапливать в значительных количествах в вегетативных органах растений в условиях низкотемпературного стресса.
4. Система основной обработки почвы, определяя степень аллелопатического почвоутомления, косвенно влияет на рост, развитие и формирование морозостойкости, перезимовку и урожайность озимой пшеницы.
Низкая степень аллелопатического почвоутомления, большое накопление свободного пролина (до 62 мг%), высокая выживаемость растений в условиях низких температур (до 89,1 %) и максимальная урожайность (до
5,21 т/га) обеспечивается при основной системе обработки почвы: лущение (6-8 см) — вспашка (25-27 см) — послойные культивации.
Замена вспашки лущением (6-8 см) и рыхлением (25-27 см) повышают степень аллелопатического почвоутомления, что снижает вышеназванные показатели до 50 мг%; 68,3 % и 4,55 т/га соответственно.
5. Лучшие гидротермические условия для получения дружных всходов, активного осеннего роста и развития обеспечиваются в посевах раннего срока (III декада августа), что определяет в критические периоды зимовки максимальное накопление криозащитной аминокислоты пролина (до 53 мг%), высокую выживаемость при перезимовке (до 86,9 %) и урожайность (до 5,73 т/га) озимой пшеницы.
Растения среднего (I декада сентября) и, особенно, позднего (II декада сентября) сроков посева отличаются более слабым осенним развитием, меньшим накоплением пролина в критический период зимовки (до 51 мг%), низкой зимней выживаемостью (до 71,1 %) и урожайностью (до 5,21 т/га) соответственно.
6. Используя криозащитные свойства свободного пролина, разработан и запатентован (Патент РФ № 2200381) новый высокоэффективный способ защиты озимой пшеницы от вымерзания, который позволяет повысить морозостойкость растений на 35-40 %.
7. Используя гидрофильные свойства желатина, модифицирован метод оценки лабораторной всхожести озимой пшеницы, предусматривающей использование в качестве ложа для проращивания семян желатиновый гидрогель и позволяющий существенно повысить объективность оценки.
8. Наивысший энергетический коэффициент отмечался при использовании двухфазной отвальной зяблевой обработки почвы (3,69) и при раннем (III декада августа) сроке посева - 3,56.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ
1. Лучшей системой основной обработки почвы, обеспечивающей формирование высокой морозостойкости и урожайности озимой пшеницы при при возделывании по чистому пару является лущение (6-8 см) - вспашка (2528 см) - послойные культивации.
2. Оптимальным сроком посева, при котором формируется высокая морозостойкость и урожайность озимой пшеницы, является III декада августа.
3. Для защиты озимой пшеницы от вымерзания рекомендуется использовать разработанный нами и запатентованный (Патент РФ № 2200381) высокоэффективный способ, предусматривающий обработку растений растворами криопротекторов сахарозы и пролина, обеспечивающей повышение морозостойкости на 35-40 %.
4. Для оценки лабораторной всхожести озимой пшеницы рекомендуется модифицированный метод, где в качестве субстрата для проращивания семян предлагается использовать вместо увлажненной фильтровальной бумаги желатиновый гидрогель.
Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Орлов, Александр Анатольевич, Пенза
1. Абилова Г.А. Перекисное окисление липидов как способ оценки устойчивости растений к экстремальным условиям // Материалы V съезда общества физиологов России. Пенза, 2003. - С. 240-241.
2. Агротехника озимой пшеницы. М.: Колос, 1967 - 400 с.
3. Бабенко В.И., Махновская М.Л. Повышение морозостойкости озимой пшеницы под действием экзогенных аминокислот // Доклады ВАСХНИЛ. 1977.-№9.-С. 13-15.
4. Белашев В., Аниканов А., Миронченко Ф. Изучаем безотвальную обработку // Земледелие, 1971. № 8. - С. 23-25.
5. Березкин А.Н., Магуров П.Ф., Кабыш В.А. Пути повышения зимостойкости озимой пшеницы. М.: МСХ СССР, 1972. - 94 с.
6. Богомазов С.В. Экологическая устойчивость чернозема выщелоченного при различных системах зяблевой обработки почвы в условиях лесостепи Поволжья: Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Кинель, 2003. - 22 с.
7. Бондаренко В.И. Влияние возрастных изменений на зимостойкость и продуктивность озимой пшеницы // Научн.-техн. бюлл. ВСГИ. 1974. -Вып. 21.-С. 12-14.
8. Бондаренко В.И., Макаренко И.В., Романенко А.Х. Зимостойкость и продуктивность сортов озимой пшеницы в зависимости от сроков посева // Бюлл. ВНИИ кукурузы. 1985. - № 1. - С. 57-61.
9. Ю.Бондаренко В.И., Ткалич И.Д. Зимостойкость и продуктивность разновозрастных побегов озимой пшеницы // Доклады ВАСХНИЛ. 1968. - № 9. -С. 5-7.
10. Бритиков Е.А. Биологическая роль пролина. М.: Наука, 1975. - 116 с.
11. И.Вареница Е.Т., Пономарев В.И. Зимостойкость и продуктивность озимой пшеницы при различных сроках сева в условиях Подмосковья // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур.- М.: Колос, 1968.-С. 267-273.
12. И.Васильев И.М. Как зимуют растения. М.: Колос, 1970. - 168 с.
13. Винтер И. О предотвращении гибели озимых в центрально-черноземном районе // Зерновые и масличные культуры, 1970. № 3. - С. 30-32.
14. Власюк П.А., Проценко Д.Ф., Колоша О.И., Остаплюк Е.Д. О природе зимостойкости зерновых культур // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 146-159.
15. Войников В.К. Дегидрины и стрессовые разобщающие белки растений при гипотермии // Материалы V съезда общества физиологов России. -Пенза, 2003. С. 258-259.
16. Гараева Л.Д., Поздеева С.А., Чулкова Ю.Ю. и др. Состав лактинов клеточной стенки в условиях низкотемпературного закаливания // Материалы V съезда общества физиологов России. Пенза, 2003. - С. 262-263.
17. Гарус И.И., Забазный П.А., Ковтун И.И. Перезимовка и продуктивность озимых хлебов. М.: Колос, 1970. - 238 с.
18. Гарус И.И., Лобанова Р.Л., Яриловец М.С. и др. Перезимовка озимых хлебов в БССР // Сб. научн. тр. Белорусского института механизации сельского хозяйства. -1971. № 17. - С. 29-34.
19. Гродзинский А.И. Аллелопатия растений и почвоутомление. Киев: Наукова думка, 1991. - 430 с.23 .Данилевский А. Как готовить почву под озимые. Земледелие. - 1970. -№7.-С. 16-18.
20. Данилов А.Н., Калмыков С.И., Кульков В.Ф. и др. О возможности мини-мализации обработки почвы при возделывания ячменя в Заволжье // Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства. Пенза: РИО ПГСХА, 2004. - С. 140-141.
21. Дидусь В.И. Методы выведения зимостойких сортов озимой пшеницы // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. -М.: Колос, 1968. С. 58-64.
22. Евсеева Н.В., Фадеева И.Ю., Коробейников С.В. и др. Исследование функциональной активности стеблевых апексов озимой пшеницы при адаптации их к низкой температуре // Материалы V съезда общества физиологов России. Пенза, 2003. - С. 272.
23. Елагин И.Н. Агротехнические приемы, обеспечивающие надежную перезимовку и высокий урожай озимых культур // Зимостойкость сельскохозяйственных растений. М., 1960. - С.75-78.
24. Ефименко Т.М. Селекция озимой пшеницы на зимостойкость // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур М.: Колос, 1968.-С. 99-103.
25. Ивушкин И., Шабанов В. Агротехнические меры предупреждения гибели озимой пшеницы // Зерновые и масличные культуры. 1971. - № 2. - С. 2326.
26. Калиненко И.Г. Некоторые вопросы селекции озимой пшеницы на моро-зо- и зимостойкость в условиях Ростовской области // Приемы и методы повышения зимостойкости зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 2839.
27. Карпенко В.М. Оптимальные сроки сева резерв лучшего использования влаги // Зерновое хозяйство. - 1977. - № 4. - С. 25.
28. Керефов К.Н. Биологические основы растениеводства. М.: Высшая школа, 1975.-421 с.
29. Кириченко Ф.Г. Методы выведения сортов озимой мягкой и твердой пшеницы для степи Украины // Достижения отечественной селекции. М.: Колос, 1967.-С. 10-113.
30. Кириченко Ф.Г. Селекция мягкой и твердой пшеницы на морозо- и зимостойкость в условиях степи УССР // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 9-23.
31. Кирьян М.В. Зимостойкость образцов озимой пшеницы в зависимости от глубины залегания узла кущения // Научно-техн. бюлл. растениеводства. -1984.-№ 146.-С. 39-43.
32. Кирюхин Д.Н., Летучий А.В. Влияние предшественников на урожайность зерна кукурузы // Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития. Пенза, ПГСХА, 2004. - С.141-142.
33. Кислюк М.М. Методика и перспективы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 209-217.
34. Кислюк М.М. Методика и перспективы повышения зимостойкости хлебных злаков // Проблемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 209-217.
35. Кислюк М.М. Методика повышения зимостойкости хлебных злаков // Вестник с.-х. науки. 1968. - № 4. - С. 16-19.
36. Климат Пензы: справочник специалиста / Под ред. Ц.А. Швер, B.C. Никулиной, Н.А. Поповой. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 181 с.
37. Коваленко А. Предшественник и обработка почв // Зерновые и масличные культуры. 1971. - № 11. - С. 34-35.
38. Косачев A.M., Азизов З.М. Системы основной обработки почвы в севооборотах засушливой черноземной степи Поволжья // Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства. — Пенза: РИО ПГСХА, 2004. С. 144-146.
39. Котко И.К. Сердюк М.Я. Устойчивость озимой пшеницы к снежной плесени // Селекция и семеноводство. 1968. - № 4. - С. 34-35.
40. Кружилин А.С. Особенности развития и морозостойкость озимой пшеницы // Зимостойкость озимых хлебов и многолетних трав. 1976. - 4.1. -С. 125-132.
41. Кулик М.С. Оценка агрометеорологических условий осенней вегетации озимых // Метеорология и гидрология. -1964. № 8. - С. 16-22.
42. Куперман Ф.М. Биологические основы культуры пшеницы. М.: МГУ. -1950.-319 с.
43. Куперман Ф.М. Физиология развития, роста и органогенеза пшеницы. -Физиология с.-х. растений. М.: МГУ. - 1969. - С. 401-500.
44. Куперман Ф.М. Физиология устойчивости пшеницы // Физиология сельскохозяйственных растений. М.: Изд-во МГУ, 1969. - С. 401-497.
45. Куперман Ф.М., Пономарев В.И. Диагностика зимостойкости озимых зерновых культур. М.: ВНИИТЭИСХ, 1971. - 76 с.
46. Кучерявая М.И. Действие низких температур и оттепелей на перезимовку озимой пшеницы // Селекция и семеноводство. 1970. - Вып. 16. - С. 99107.
47. Лавронов Г.А. Богарное земледелие в Узбекистане. Ташкент, Узбекистан, 1979. - 479 с.
48. Личикаки В. Применение агротехники с учетом метеорологических условий перезимовки // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 4. - С. 4446.
49. Личикаки В.М. Агроклиматические условия перезимовки озимой пшеницы на Украине / Труды Украинского научно-исследовательского гидрометеорологического института. Киев, 1969. - С. 20-26.
50. Личикаки В.М. Агрометеорологические условия перезимовки озимых культур на Украине // Материалы научн. конф. по агрометеорологии и агроклиматологии Украинской ССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1958. - С. 40-47.
51. Личикаки В.М. Методика оценки влияния притертой ледяной корки на перезимовку пшеницы // Метеорология и гидрология. 1965. - № 12. -С. 40-41.
52. Личикаки В.М., Шелудякова P.M. Влияние ледяной корки на перезимовку пшеницы в УССР. Труды Украинского научно-исследовательского гидрометеорологического института. - Киев, 1967. - С. 88-89.
53. Ломницкий Л., Ройко А., Свидерко М. Реакция сортов озимой пшеницы на сроки сева и удобрение // Предгорное и горное земледелие. Киев, 1980. -№25.-С. 31-34.
54. Лосев А.П., Журина Л.Л. Агрометеорология. М.: Колос, 2001. - 301 с.
55. Лукьяненко П.П., Василенко И.И. // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 3-8.
56. Майор П.С., Захарова В.П., Великожон Л.Г. Содержание пролина в проростках озимой пшеницы при низкотемпературной адаптации // Материалы V съезда общества физиологов России. Пенза, 2003. - С. 299.
57. Майсурян Н.А., Степанов В.Н., Кузнецов B.C., Лукьянюк В.И., Черномаз П.А. Растениеводство. М.: Колос, 1971. - 483 с.
58. Максимчук Л.П. Причины гибели озимой пшеницы и пути ее повышения // Приемы и методы зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 233-236.
59. Максимчук Л.П., Греков М.А. О причинах гибели озимой пшеницы в лесостепи // Причины гибели и пути повышения зимостойкости озимых культур на Украине. Киев, 1964. - С. 84-87.
60. Малиенко М.П. Зависимость между глубиной заделки корневой системы и зимостойкостью озимой пшеницы // Физиология растений. 1970. - Т. 7. -Вып. 2. - С. 94-97.
61. Манейлов В.В. Обработки почвы основа эффективного земледелия // Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства. - Пенза: РИО ПГСХА, 2004. - С. 147-149.
62. Метеорологические и климатические условия Среднего Поволжья / Под ред. Н.В. Колобкова. Казань: КазГУ, 1974. - 207 с.
63. Метеорологический ежемесячник / Гос. Ком. СССР по гидрометеорологии.- Куйбышев: Приволжск. гидрометиздат. 1988. - Вып. 12. - ч.П. № 1. -93 с.
64. Милый В. Летние кулисы из конопли и подсолнечника // Зерновые и масличные культуры. 1971. - № 7. - С. 20-21.
65. Митрополенко A.M. Влажность почвы, всхожесть и зимостойкость озимой пшеницы // Зерновые культуры. 1989. - № 5. - С. 42-43.
66. Моисейчик В.А. Современные методы учета и оценки агрометеорологических условий перезимовки озимых культур на территории СССР // Приемы и методы повышение зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 237-241.
67. Моисейчик В.А., Уланова Е.С. Оценка агрометеорологических условий перезимовки посевов озимых культур // Зимостойкость сельскохозяйственных культур. М.: МСХ СССР, 1960. - С. 72-76.
68. Молчанов В.Н., Колесниченко Г.С., Клишина А.Х., Молчанова Н.Н. Сроки сева и урожай озимых в Волгоградской области // Зерновое хозяйство. -1980.-№9.-С.29-30.
69. Мосолов В.П., Михалев Н.Н. Влияние удобрений на зимостойкость и урожай озимых культур // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 250-258.
70. Мошков Б.С., Хованская Н.В. Различное влияние температуры на куще-• ние озимой и яровой пшеницы // Физиология растений. 1979. - Т. 26.1. Вып. 2. С. 446-448.
71. Мухортов Я.Н. Обработка горохового пара под озимую пшеницу // Записки Воронежского с.-х. института. Воронеж, 1964. - № 30. - С. 24-27.
72. Нестерец В.Г. Влияние сроков посева на зимостойкость, водопотребление и урожайность озимой пшеницы // Бюлл. ВНИИ кукурузы. 1979. - Вып. 3. - С. 37-40.
73. Нечепуренко И. О предотвращении гибели озимых в Запорожской области // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 3. - С. 32-33.
74. Никифоров О.А., Подмогильный В.В. Сроки сева и урожай озимых для одесских земледельцев // Зерновое хозяйство. 1980. - № 9. - С. 31.
75. Николаев Н. Об обработке почвы под озимую пшеницу // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 7. - С. 12-13.
76. Носатовский А.И. Пшеница. М.: Колос, 1965. - 568 с.
77. Огарев В., Шестаков В. Озимая пшеница в Поволжье. Саратов: Приволжское книж. изд., 1972. - 391 с.96.0гарев В.Ф. Зерновые культуры в Пензенской области. Пенза: Приволжское книж. изд., 1969. - 211 с.
78. Перуанский Ю.В., Стаценко А.П. Метод оценки морозостойкости озимой пшеницы // Селекция и семеноводство. 1980. - № 7. - С. 21.
79. Писарев В.Е. Озимую пшеницу на Восток // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. - М.: Колос, 1968. - С. 7985.
80. Подгорный П.И. Растениеводство. М.: Сельхозгиз. - 1963. - 396 с.
81. Полевой В.В. Физиология растений. М.: Высшая школа, 1989. - 428 с.
82. Поле-технология-урожай / Под ред. проф. Чиркова А.И. Пенза, 2000. -147 с.
83. ЮЗ.Полтарев Е. Метод выявления форм, сочетающих зимостойкость и продуктивность у интенсивных пшениц // Вопросы физиологии пшеницы. — Кишинев: Штиинца, 1981. С. 201-204.
84. Полтарев Е.М., Шулындин А.Ф. Оценка зимостойкости озимой пшеницы и ржи при поражении растений снежной плесенью // Селекция и растениеводство. Кишинев: Штиинца, 1971. - № 17. - С. 3-7.
85. Пономарев А.А., Ребрина Н.П. Факторы, влияющие на вымокание и вы-превание озимой пшеницы в Подмосковье // Физиология растений. -1965, 12.-№4.-С. 693-701.
86. Пономарев В.И. Повышение зимостойкости озимой пшеницы. — М.: Рос-сельхозиздат, 1975. 61 с.
87. Посыпанов Г.С. Растениеводство. М.: Колос, 1996. - 496 с.
88. Преснякова Е.В. Агроэкологическое изучение зимостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепной зоне Поволжья: Автореф. дисс. канд. биол. наук. Воронеж, 2003. - 23 с.
89. Проценко Д.Ф., Власюк П.А., Колоша О.И. Зимостойкость зерновых культур. М.: Колос, 1969. - 383 с.
90. Проценко Д.Ф., Колоша О.И. Физиология морозостойких сортов озимой пшеницы. Киев: Киевский ГУ, 1969. - 258 с.
91. Проценко Д.Ф., Ремесло В.Н., Мусич В.Н. Зимостойкость корневых систем озимой пшеницы. Киев: Киевский ГУ, 1971. - 316 с.
92. Пруцков Ф.М. Озимая пшеница. М.: Колос, 1970. - 344 с.
93. ПЗ.Пруцкова М.Г. Сорт и зимостойкость озимой пшеницы // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968.-С. 71-78.
94. Пряхина С.И. Формирование урожая зерновых культур и прогнозирование его величины и качества в условиях Поволжья: Автореферат дисс. докт. с.-х. наук. Саратов, 2000. - 41 с.
95. Ракитина З.Г. Гибель озимой пшеницы под ледяной коркой // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур.- М: Колос, 1968.-С. 218-228.
96. Растениеводство /Под ред. П.П. Вавилова/.- Агропромиздат, 1986.- 468 с.
97. Ремесло В., Блажевский В. Проблемы сортовой агротехники озимой пшеницы // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 4. - С. 34-37.
98. Ремесло В., Блажевский В. Хлеба должны расти в любую погоду // Зерновые и масличные культуры. 1971. - № 3. - С. 16-18.
99. Ремесло В.Н. Мироновские сорта озимой пшеницы // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 24-28.
100. Ремесло В.Н. Селекция озимой пшеницы на Мироновской станции // Вестник с.-х. науки. 1967.- № 10. - С. 24-26.
101. Рубин Б.А. Курс физиологии растений. М.: Высшая школа, 1976.- 546 с.
102. Рыжков Д.П. Лесоводство и агролесомелиорация» (респ. межвед. темат. научн. сб.). 1967. - № 13. - С. 8-15.
103. Седова В.Т. Зависимость перезимовки озимой пшеницы от состояния растений в осенний период // Труды Луганского СХИ, 1968. Т. 14. -С. 40-44.
104. Семенко Н.И. Связь морозостойкости с устойчивостью пшеницы к вы-преванию // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 104-109.
105. Стаценко А.П. Агроэкологические условия получения высоких урожаев озимой пшеницы в предгорьях Северного Тянь-Шаня / Автореф. дисс. докт. с.-х. наук. Киев, 1995. - 23 с.
106. Стаценко А.П. Морозостойкость озимой пшеницы в зависимости от предшественников и сроков посева на богарных сероземах Казахстана. Автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Алма-Ата: Казахстанский НИИ земледелия им. Вильямса, 1982. - 24 с.
107. Стаценко А.П. Оценка изреженности озимых // Земледелие. 1988. -№8. -С. 16-17.
108. Стефановский И.А., Лаврова М.А., Ткачев М.В. Устойчивость некоторых сортов озимой ржи и пшеницы к вымоканию // Записки Ленинградского с.-х. института. 1968. - 124. - № 1. - С. 77-82.
109. Сыроватский С., Нечаев В. Зимостойкость и продуктивность озимой пшеницы в зависимости от сроков сева // Зерновые и масличные культуры. 1970. -№ 10.-С. 29.
110. Тулин А., Гапиенко А. Эффективность удобрения озимой пшеницы после подсолнечника // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 9. -С. 9-11.
111. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. -М.: Наука, 1979. 350 с.
112. Тупеневич С.М. Выпревание озимых хлебов весной // Труды ВИЗР.-1966.-Т. 28.-С. 126-130.
113. Туровский А.И., Шумейко А.Ф., Кумицкая В.А. Влияние осенних условий роста и развития озимой пшеницы на ее морозостойкость // На-учн.тр. НИИ сельского хозяйства ЦЧЗ. 1977. - Т. 14. - № 1. - С. 168-174.
114. Тютюник Б.А., Таран А.В. Обработка почвы под озимую пшеницу после кукурузы // Науч. труды Запорожской с.-х. опытной станции. 1962. -Т. 1.-С. 47-51.
115. Удачин Р.А., Лазарева Е.Н. Влияние сроков посева на продуктивность сортов озимой пшеницы // Научно-техн. бюлл. ВНИИ растениеводства. -1984.-№ 142.-С. 51-54.
116. Удовенко Г.В., Лаврова М.А. Устойчивость сортов озимой пшеницы к вымоканию в связи с их физиологическими особенностями // Труды по прикл. ботан., генет. и селекции. Л.: ВИР. - 1970. - Т 43. - № 1. - С. 6778.
117. Уханова О.И. Перезимовка сортов озимой пшеницы в центральном районе нечерноземной зоны // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 274-278.
118. Федоров А.К. О зимостойкости пшениц в зимний и ранневесенний периоды // Приемы и методы повышения зимостойкости озимых зерновых культур. М.: Колос, 1968. - С. 192-198.
119. Федоров П.Ф. К биологии озимой пшеницы в полевых и богарных условиях. Автореф. дисс.канд. с.-х. наук. - Алма-Ата, 1954. - 22 с.
120. Федорова А.И. Оценка состояния посевов озимой пшеницы к моменту прекращения вегетации при различных сроках посева // Труды ВНИИ с.-х. метеорологии. 1990. - Вып. 26. - С. 70-76.
121. Федорова Н. О предотвращении гибели озимых в лесостепи и Полесье Украины // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 5. - С. 34-37.
122. Федотов В.А., Коломейченко В.В., Коренев Г.В. и др. / Растениеводство Центрально-Черноземного региона. Воронеж, 1998. - 464 с.
123. Федулова А.А. Обработка почвы под озимые после пропашных парозанимающих культур // Сборник научн. работ НИИСХ ЦентральноЧерноземной полосы. Воронеж, 1980. - № 2. - С. 49-53.
124. Хомко В. Предшественники озимой пшеницы и урожай // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 4. - С. 42-44.
125. Хомко В.И. О предотвращении гибели озимых в Ставропольском крае // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 4. - С. 42-44.
126. Царев А.П., Нургалиева JI.H. Влияние обработки почв на рост и развитие кукурузы // Актуальные проблемы земледелия на современном этапе развития сельского хозяйства. Пенза: РИО ПГСХА, 2004. - С. 143-144.
127. Чачин В.П. Обработка почвы под озимые на Ставрополье. Ставрополь, 1958.-36 с.
128. Четвертиновская О.И., Рабаданова А.И. Накопление пролина у систем различной степени сложности // Материалы V съезда общества физиологов России. Пенза, 2003. - С. 353-354.
129. Чечик Ф. Агрометеорологические условия вымокания озимых культур в Нечерноземной зоне Европейской территории СССР // Труды гидроме-теорол. научно-исслед. центра СССР. Л., 1969. - Т. 52. - С. 71-79.
130. Чечик Ф. Вымокание озимых в Нечерноземье // Земледелие. 1971. -№ 8. - С. 42-44.
131. Чирков А.И. Зерновые культуры в лесостепи Поволжья. Пенза, 2003. -139 с.
132. Чирков А.И., Нижегородцев В.Ф., Уханов Е.А. Система ведения агропромышленного производства Пензенской области (Часть II). Пенза, 1992.-271 с.
133. Шаповал А.Г. Первый опыт возделывания пшеницы. М.: Сельхозгиз, 1955.-43 с.
134. Шиголев А.А. Методика составления фенологических прогнозов // Методические указания по оценке сложившихся и ожидаемых агрометеорологических условий. Л.: Гидрометеоиздат, 1957. - С. 5-18.
135. Шпаар Д., Гриб Д, Дрегер и др. Зерновые культуры. Минск: Фуаин-форм, 2000.-421 с.
136. Шугуров А.И. Технология больших возможностей. Пенза, 2003. - 36 с.
137. Шулындин А.Ф. Тритикале. О выведении зерновых и кормовых пше-нично-ржаных амфидиплоидов различной геномной структуры // Вестник с.-х. науки. 1971. - № 11. - С. 17-21.
138. Шульгин A.M. Агрометеорологические условия и перезимовка озимых культур // Сельскохозяйственная биология. 1970.- Т. 5. - № 4. - С. 533541.
139. Шульгин A.M. Климат почвы и его регулирование. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 163 с.
140. Шульгин A.M. Роль агрометеорологических факторов // Зерновые и масличные культуры. 1970. - № 5. - С. 39-41.
141. Эрвальд М.А., Абрамова Л.И. Особенности перезимовки озимой пшеницы при различных сроках посева // Труды Горьковского СХИ. 1978. -Т. 120.-С. 120-127.
142. Яковлев Н.Н. Климат и зимостойкость озимой пшеницы в СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 346 с.
143. Якушкин И.В. Растениеводство. М.: Колос, 1947. - 630 с.
144. Bates L, Waldren R, Teare I. Rapid determination of free praline for water-stress studies // Plant and soil. 1973. - V. 39. - № 1. - p. 205-207.
145. Bolduc R. Une methode enzymologique a appliquer pour la selection de plants resistentes un froud // Can G.Plant Sci. 1980. - V. 60. - № 4. -p. 1303-1308.
146. Charest С., Plan С. Cold acclimation of wheat (Triticum aesti vum): Properties of enzymes involled in prolini metabolism // Physiol plant. 1990. -V. 80.-№2.-p. 159-168.
147. Cherner R. The adaptation of winter vegetative plants to low positive temperatures // Physiol. Plant. 1990. V. 79. - № 2. - p. 107.
148. Chibbar R., Van Huystree R. Characteriscetion of peroxidase in plant cells // Plant Physiol. 1984. - V. 75. - № 4. - p. 956-958.
149. Dorfeling K., Schulendurg S., Lesselinq G.e.a. Abscisis acid proline levels in cold hardened winter wheat leaves in relation to variety specific differences in freezing resistance // Z. Asker und Planzenbau. 1990. - № 4. p. 230-239.
150. Dory I., Boddy В., Kissimon G.e.a. Gold stress responses of inbrad maize lines with various degress of cold tolerance // Acta agron-hung. 1990. -V. 39.-№3-4.-p. 309-318.
151. Duncan D.R., Widholm G. Proline accumulation and its implication in cold tolerance of regenerable maize callus // Plant Physiol. 1987. - V 87. - № 3. -p. 703-708.
152. Kathiresan K., Jayara J. Role of proline under stress conditions // Geobios. -1987. V. 14. № 2,3. - p. 107-108.
153. Lank I., Dorffling K., Hardening, abscisic acid, proline and freezing resistance in two winter wheat varieties // Physiol. Plantarum. 1985. - V. 63. - № 3. -p. 287-292.
- Орлов, Александр Анатольевич
- кандидата сельскохозяйственных наук
- Пенза, 2004
- ВАК 06.01.09
- Агроэкологическая оценка морозостойкости сортов озимой пшеницы в лесостепи Поволжья
- ВЛИЯНИЕ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ И СРОКОВ ПОСЕВА НА ФОРМИРОВАНИЕ МОРОЗОСТОЙКОСТИ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ В ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ
- Формирование продуктивности и посевных качеств семян озимой пшеницы в зависимости от приемов выращивания в условиях Среднего Поволжья
- Особенности формирования урожая и приемы повышения зимостойкости растений озимой пшеницы в условиях Республики Башкортостан
- Формирование урожайности и зимостойкость сортов озимой пшеницы в зависимости от элементов технологии в условиях лесостепи Среднего Поволжья