Рациональное использование ресурсов влаги при выращивании озимой пшеницы в степи Южного Урала

Рациональное использование ресурсов влаги при выращивании озимой пшеницы в степи Южного Урала

Ю.А. Гулянов, к.с.-х.н., доцент, Оренбургский ГАУ

В разные периоды вегетации озимая пшеница предъявляет неодинаковые требования к влаге и потребляет ее значительно больше, чем яровая. Это связано с тем, что она имеет более продолжительный период вегетации и формирует более высокий урожай сухой биомассы. Потребление влаги в течение вегетации идет неравномерно и зависит от возраста, интенсивности роста и развития, густоты растений, температуры почвы и воздуха, уровня развития корневой системы и ресурсов влаги в почве.

В фазе прорастания зерна и появления всходов растения потребляют небольшое количество влаги. Тем не менее, чтобы получить дружные и полноценные всходы, необходимо иметь в верхнем слое почвы (0—10 см) не менее 10 мм продуктивной влаги, а по мере роста и развития растений потребность во влаге повышается. Для нормального осеннего кущения озимой пшеницы ресурс продуктивной влаги в слое почвы 0—20 см должен составлять не менее 30 мм. Наибольшее количество влаги (до 7—75% общей потребности в воде за вегетацию) расходуется от весеннего отрастания до колошения, а наименьшее — от цветения до восковой спелости зерна (до 20%). Критическим периодом по отношению к влаге у озимой пшеницы является период выход в трубку — колошение. При недостатке влаги в этот период приостанавливаются рост растений, формирование площади листьев, что приводит к нарушению дифференциации генеративных органов, образованию большого количества бесплодных цветков, снижению общего накопления сухого вещества и высоты растений, что ведет к недобору урожая (А.Ф. Иванов и др., 1991). Во время цветения и налива зерна недостаток влаги снижает озерненность колоса, крупность и урожайность зерна.

Для получения высоких урожаев озимой пшеницы с хорошим качеством зерна наиболее благоприятна влажность почвы (в слое 0—60 см) не ниже влажности разрыва капилляров. Коэффициент водопотребления этой культуры обычно равен 400—500 единицам.

Размер относительного водопотребления озимой пшеницы в значительной степени зависит от качества агрофона (способов обработки почвы, применения минеральных удобрений, средств защиты и т.д.). Исследованиями, проведенными в

различных регионах РФ, установлено, что эвако-транспирация снижается при всех мероприятиях, способствующих повышению урожайности, в частности, при применении удобрений или при орошении.

А.И. Беленков и В.А. Крейс (2003), изучавшие эффективность зяблевой и ранне-весенней основной обработки почвы на черноземах южных Волгоградской области, пришли к заключению, что наиболее благоприятный режим влажности почвы под озимой пшеницей складывается при плоскорезном рыхлении ПГ-3-5 на глубину 25—27 см, запас продуктивной влаги к возобновлению весенней вегетации в слое почвы 0—100 см в этом случае составлял 155,2—220,0 мм. При отвальной вспашке ПН-8-40 запас влаги на эту же дату был несколько ниже (169,6—212,6 мм), а самым низким он был при обработке почвы БДТ-7 на глубину 10—12 см — 99,6—172,3 мм. Коэффициент водопотребления изменялся от 200,0—208,9 м3/т при отвальной вспашке и плоскорезном рыхлении до 270,9 м3/т — при обработке тяжелой дисковой бороной.

По наблюдениям И.Н. Листопадова (2003), реакция корневой системы озимой пшеницы на влагообеспеченность в значительной мере зависит от предшественников. У паровой озимой пшеницы корневая система более равномерно распределяется по пахотному слою в отличие от непаровой, у которой до 50% корней находится в слое почвы 0—10 см вследствие большего по глубине слоя продуктивной влаги, чем после непаровых предшественников (кукуруза на силос, озимая пшеница).

Д.С. Игнатьев (2002), проводивший исследования на черноземах обыкновенных, утверждает, что более рациональному расходованию влаги способствует применение удобрений. В его исследованиях расход влаги единицей сухого вещества у удобренных растений был меньше, чем у неудобренных. Коэффициент водопотребления озимой пшеницы на вариантах с удобрениями по сравнению с неудобренными участками снижался на 15—42%.

Минеральное питание — одно из основных средств формирования водного баланса растений. Общий расход воды из почвы посевами, получившими удобрение, как правило, несколько выше, чем неудобренными, а коэффициент водопотребления значительно ниже.

Общеизвестно, что в условиях богарного земледелия продуктивность растений при достаточ-

ном наличии других факторов роста определяется влагой.

В зоне недостаточного увлажнения, к которой относится и Оренбуржье, запасы влаги в почве в значительной степени определяют условия формирования продуктивного стеблестоя, особенно в осенний период, когда для получения дружных всходов влаги порой бывает недостаточно.

Урожайность же озимой пшеницы во многом зависит от гидротермического режима с начала возобновления весенней вегетации растений до полного созревания.

Нашими исследованиями (1993—2005 гг.), проведенными с целью оптимизации способов повышения ресурсного потенциала агроценозов озимой пшеницы в центральной части оренбургского Предуралья на черноземах южных опытного поля НИИ Агроэкологии с содержанием гумуса в пахотном слое почвы 3,8%, подвижного азота ^03~ ) — 1,35 мг на 100 г почвы, легкогидролизуемого азота — 8,4 мг, подвижного фосфора (Р2О5) — 3,25 мг, обменного калия (К2О) — 27 мг на 100 г почвы и рН — 7,8, установлено, что к началу весеннего отрастания озимой пшеницы содержание продуктивной влаги в метровом слое почвы было практически одинаковым на всех вариантах опыта и не зависело от изучаемых агроприемов, в дальнейшем же напрямую зависело от них. В целом за вегетационный период водопотребле-ние озимой пшеницы было тесно связано с наличием продуктивной влаги в почве весной (от 82,3 мм в 1994 до 178,6 мм — в 2003 гг.), перед уборкой (от 8,2 мм в 1999 до 79,7 мм — в 1994 гг.), а также количеством выпавших за этот период осадков (от 28,0 мм в 1998 до 265,0 мм — в 2000 гг.) и изменялось от 95,8 мм/га в острозасушливом 1998 до 367,8 мм/га — во влажном 1997 гг., в среднем составив 2046,7 м3/га.

Наиболее экономное расходование влаги на формирование единицы урожая отмечалось нами при посеве озимой пшеницы в период с 23 августа по 2 сентября (2-й и 3-й сроки посева), а при посеве в ранние (18—22 августа) или более поздние сроки коэффициент водопотребления увеличивался. Так, в среднем за пять лет наблюдений (1993—1995; 1997—1998 гг.) при посеве в оптимальные сроки (23.08—2.09) посевы озимой пшеницы расходовали 722,9—798,9 м3 воды на 1 тонну зерна стандартной влажности и 331,4—376,6 м3 — на 1 тонну абсолютно сухой надземной биомассы. При раннем и позднем посевах эти показатели возрастали — соответственно на 97,6—75,2 (13,5-9,4%) и 61,5-41,2 (8,5-5,2%) м3/т.

Применение расчетных норм минеральных удобрений, микроэлементов, ЖУСС и регуляторов роста растений сопровождалось значительным снижением затрат воды на формирование единицы урожая сухого вещества и зерна стан-

дартной влажности. Так, за три года исследований с расчетными нормами минеральных удобрений коэффициент водопотребления озимой пшеницы по сравнению с контрольными делянками (без удобрений) снижался на 50,4 (на абсолютно сухую биомассу) — 98,2 м3/т (на зерно стандартной влажности) (12,1—10,9%) при норме ^8Р42 и на 70,2-126,5 (16,8-14,1%) - 84,8-144,0 м3/т (20,3-16,1%) - при внесении расчетных норм

^1Р70 и ^4Р98.

Из солей микроэлементов выделился сульфат цинка - при опрыскивании посевов его водным раствором (в фазу выхода в трубку) расход воды на формирование 1 т зерна снижался (в среднем за 1999, 2001-2004 гг.) на 34,2 (10,0%) м3/т, из жидких удобрительно-стимулирующих составов следует отметить ЖУСС (с медью и бором), а из регуляторов роста растений - Агат-25К. Их использование в наших исследованиях позволяло экономить до 56,9-44,9 м3 воды на формирование каждой тонны зерна.

Расходование воды посевами озимой пшеницы снижалось и при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений, причем даже более ощутимо, чем при их раздельном внесении. Самое экономное за тринадцать лет исследований расходование воды на формирование тонны зерна (662,4-608,1 м3/т) отмечалось при использовании жидкого удобрительно-стимулирующего состава с медью и бором (ЖУСС), регулятора роста растений Агат-25К и дробного внесения минеральных удобрений нормой ^4Р98.

Таким образом, адаптация технологических приемов возделывания озимой пшеницы местных сортов в условиях засушливой степи оренбург-ского Предуралья путем оптимизации сроков посева, норм высева, подбора экономически и экологически оправданных уровней минерального питания под климатически обеспеченные урожаи зерна, а также использование современных агрохимикатов (ЖУСС) и регуляторов роста растений, позволяет существенно снизить расход воды на формирование единицы урожая озимой пшеницы, способствуя тем самым значительному повышению урожайности.

Литература

1. Беленков, А.И. Влияние приемов обработки почвы на урожай

зерновых культур в подзоне черноземов южных Волгоградской области / А.И. Беленков, В.А. Крейс // Проблемы агропромышленного комплекса. Волгоград: Волгоград-ская ГСХА, 2003. С. 80-81.

2. Иванов, А.Ф. Интенсивные технологии возделывания зерновых культур / А.Ф. Иванов, В.М. Иванов и др. Волгоград, 1991. 124 с.

3. Игнатьев, Д.С. Влияние длительного применения удобрений на плодородие чернозема обыкновенного и продуктивность звена севооборота: горох, озимая пшеница: автореф. дисс. ... к.с.-х.н. П. Персиановский, 2002. 24 с.

4. Листопадов, И.Н. Озимое поле в адаптивно-ландшафтном

земледелии // Земледелие. 2003. №5. С. 23-25.