Влияние агротехнологических приёмов на параметры фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы в степи оренбургского Зауралья

Влияние агротехнологических приёмов на параметры фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы в степи оренбургского Зауралья

А.Г. Крючков, д.с.-х.н., профессор, ФГБНУ Оренбургский НИИСХ

Фотосинтетическая деятельность лежит в основе продукционного процесса растений. Конечный результат этой деятельности определяется размерами, интенсивностью и продолжительностью работы ассимиляционного аппарата. Эффективность его работы связана с комплексом действующих погодных факторов и применяемых агротехнологических приёмов с целью оптимизации жизни растений и ослабления неблагоприятного воздействия условий внешней среды [1].

Для создания лучших условий фотосинтетической деятельности в посеве особое внимание должно уделяться подбору сортов и сортовой агротехнике [2]. При этом важно установить оптимальные параметры показателей фотосинтезирую-щей деятельности растений, обеспечивающих их наибольшую продуктивность.

Многие исследователи особое внимание уделяют площади листьев, тогда как в фотосинтезе принимает участие фотосинтезирующая поверхность и других органов (стеблей, колосьев) [3—5].

В условиях степной зоны Оренбургской области исследования в этом направлении развивались достаточно слабо. Кроме того, в отдельных из них, выполненных на примере яровой твёрдой пшеницы, не затрагивались вопросы о коррелятивных связях показателей фотосинтетической деятельности с агротехнологическими факторами [6—8].

Учитывая эти обстоятельства, была поставлена задача с помощью методов математического моделирования изучить роль сроков сева и норм высева в формировании фотосинтезирующей поверхности листьев, стеблей, колосьев, суммарной фотосинтезирующей поверхности растений, фотосинтетического потенциала и чистой продуктивности фотосинтеза яровой твёрдой пшеницы при размещении её по почвозащитному пару в условиях степи оренбургского Зауралья.

Цель исследования — обоснование оптимальных параметров фотосинтетических показателей различных надземных органов яровой твёрдой пшеницы при применении различных агротехно-логических приёмов.

Материал и методы исследования. Материалом для исследования послужили данные первого и единственного в этом плане на территории освоенных целинных земель оренбургского Зауралья полевого эксперимента, выполненного в ФГУП ОПХ «Советская Россия», с тремя сроками сева, тремя нормами высева (2,5; 3,5; 4,5 млн всх. семян на 1 га) на двух фонах (пар почвозащитный без

удобрений и пар почвозащитный + Р40 кг д.в. на 1 га). Почва — чернозём южный.

Площадь фотосинтезирующей поверхности листьев определяли путём измерения длины и ширины листа с последующим её вычислением по формуле Аникеева — Кутузова [9], площадь ФП стеблей — с учётом диаметра и высоты стебля, площадь колоса — по формуле параллепипеда в фазе колошения по 30 растениям с одного варианта.

Для выявления зависимостей применяли корреляционно-регрессионный анализ по Б.А. До-спехову [10]. Расчёты проведены на ПЭВМ по программе Statgrafiks.

Объектом исследований служил сорт яровой твёрдой пшеницы Оренбургская 10.

Результаты исследования. Результаты корреляционно-регрессионного анализа данных показали, что сроки сева яровой твёрдой пшеницы связаны с её фотосинтетическими показателями в средней степени (пух= 0,600—0,337), но полученные уравнения не отвечали критерию существенности.

Решающую роль в изменении площади фото-синтезирующей поверхности различных органов яровой твёрдой пшеницы играли нормы высева при разных сроках сева (табл. 1).

Как следует из данных таблицы 1, наиболее сильно с величиной нормы высева при 1-м сроке сева были связаны фотосинтетический потенциал (ФСП) растений (пух= 0,930), ФП колосьев (пух=0,928) и УФП растений (пух=0,903). Площадь ФП стеблей сильнее (пух=0,877) коррелировала, чем площадь ФП листьев (пух=0,844). При 2-м сроке сева связи с нормами высева всех показателей фотосинтезирующих органов и ФСП выглядели слабее (пух= 0,889-0,784), хотя они и относились к категории сильных.

Ещё больше снижалась сила связей между нормами высева и фотосинтетическими показателями яровой твёрдой пшеницы при 3-м сроке сева (пух=0,889-0,802). При этом связь с ФП листьев оказалась самой низкой (пух= 0,473) и её не удалось описать адекватными уравнениями.

Важно отметить, что связи ФП колосьев с нормами высева по мере затягивания с посевом (от 1-го ко 2-му и 3-му сроку сева) ослабевают менее всего в сравнении со связями всех других фотосинтетических показателей.

Что касается чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ), то связи с ней были невысокими (пух=0,518 — 0,643) и отсутствовали при 3-м сроке сева. Достоверных уравнений не было получено.

На базе полученных уравнений нами были определены параметры и построены модели фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшени-

1. Корреляционные отношения между нормами высева при разных сроках сева и площадью фотосинтезирующей поверхности надземных органов яровой твёрдой пшеницы

Фактор (х) Корреляционные отношения (пух) с ФП

ФП листьев ФП стеблей ФП колосьев ЕФП растений ФСП растений ЧПФ растений

1-й срок сева

Норма высева 2,5-4,5 млн всх. семян на 1 га 0,844 0,877 0,928 0,903 0,930 0,518*

2-й срок сева

Норма высева 2,5-4,5 млн всх. семян на 1 га 0,784 0,836 0,896 0,889 0,889 0,643*

3-й срок сева

Норма высева 2,5-4,5 млн всх. семян на 1 га 0,473 0,826 0,889 0,822 0,802 0,007*

2. Параметры моделей фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы при разных нормах высева и сроках сева в оренбургском Зауралье

Пределы нормы высева, млн всх. семян на 1 га Параметры фотосинтетических показателей при разных нормах высева

площадь ФП листьев, тыс. м2 на 1 га площадь ФП стеблей, тыс. м2 на 1 га площадь ФП колосьев, тыс. м2 на 1 га ЕФП растений, тыс. м2 на 1 га ФСП растений, тыс. м2/га суток

1-й срок сева

шт 2,5* 10,52** 25 26,38 25 3,31 25 41,56 25 2105,06

ор1 - - 4,17 5,132 - -

шах 45 17,42 45 46,29 45 5,06 45 61,68 45 3239,3

2-й срок сева

шгп 25 9,21 25 28,18 25 3,52 25 41,32 25 2066,2

ор1 - 4,19 44,85 3,96 5,98 3,98 63,45 3,95 3181,37

шах 45 14.89 45 44,27 45 5,64 45 60,63 45 3033,57

3-й срок сева

шгп - 25 31,04 25 4,35 25 48,9 25 2432,0

ор1 - 4,29 42,64 - 4,14 61,8 -

шах - 45 42,52 45 5,67 45 61,7 45 3087,0

Примечание: * — нормы высева, млн всх. семян на 1 га;

цы, формирующихся в благоприятные и средние годы при её размещении по почвозащитному пару с учётом изученных норм высева в каждом сроке сева (табл. 2).

Данные таблицы 2 позволяют утверждать, что при 1-м сроке сева яровой твёрдой пшеницы повышенные показатели ФП листьев, стеблей, колосьев, УФП растений и ФСП растений формируются при норме высева 4,5 млн всх. семян на 1 га.

При 2-м сроке сева лучшие показатели достигаются по ФП листьев, если используются нормы высева 4,5 млн всх. семян на 1 га, а для ФП стеблей, колосьев, УФП растений и ФСП растений достаточно применить нормы высева от 4,19 до 3,95 млн всх. семян на 1 га.

** — показатель ФП в соответствующих единицах

В случае использования 3-го срока сева нормы высева колеблются в пределах 4,29—4,14 млн для ФП стеблей и УФП растений и достигают 4,5 млн для получения наибольших показателей ФП колосьев и фотосинтетического потенциала.

Вывод. Впервые выполненное нами исследование особенностей формирования фотосинтетических показателей яровой твёрдой пшеницы под действием норм высева при разных сроках её сева по почвозащитному пару свидетельствует об их различиях в связи с применяемыми агроприёмами. Отсюда следует целесообразность дифференцированного их выбора для улучшения показателей фотосинтетической деятельности этой культуры в условиях засушливой степи оренбургского Зауралья.

Литература

1. Сандакова Г.Н., Крючков А. Г. Модели погодных условий и агротехнических приёмов возделывания для формирования высокостекловидного зерна яровой мягкой пшеницы в центральной зоне Оренбургской области // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 4 (48). С. 47-51.

2. Листопад Г.Е., Иванов А.Ф., Климов А.А. и др. Оптимальное программирование урожая сельскохозяйственных культур в условиях орошения // Научные основы программирования урожаев сельскохозяйственных культур: науч. тр. / ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1978. С. 161-171.

3. Кумаков В.А. Листовой аппарат как объект для оценки зерновых культур при селекции в условиях недостаточного увлажнения // Физиология растений в помощь селекции. М.: Наука, 1974. С. 213-225.

4. Ляпшина З.Ф. Зависимость урожайности зерна от продуктивности фотосинтеза яровой пшеницы // Важнейшие проблемы фотосинтеза в растениеводстве. М.: Наука, 1970. С. 161-170.

5. Беденко В. П. Фотосинтез и продуктивность пшеницы на Юго-Востоке Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1980. 224 с.

6. Тейхриб П.П. Технологические приёмы формирования высокопродуктивных посевов яровой твёрдой пшеницы в степи оренбургского Зауралья: автореф. дисс... канд. с.-х. наук. Оренбург. 2004.

7. Тимошенкова Т.А. Агробиологические и морфофизиологи-ческие особенности современных сортов яровой твёрдой пшеницы в степной зоне оренбургского Предуралья: автореф. дисс. ... кан,д. с.-х. наук. Оренбург, 2006.

8. Тухватуллин М.Ф. Агробиологические и морфофизиологи-ческие особенности сортов яровой твёрдой пшеницы при различных приёмах основной обработки почвы: автореф. дисс. канд. с.-х. наук. Оренбург, 2009.

9. Аникеев В.В., Кутузов Ф.Ф. Новый способ определения листовой поверхности у злаков // Физиология растений. 1961. Т. 8. Вып. 3. С. 375-378.

10. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1979. 416 с.

Эффективность применения ресурсосберегающих технологий возделывания яровой мягкой пшеницы в условиях оренбургского Предуралья

П.А. Аношкин, аспирант, И.В. Васильев, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ, В.Ю. Скороходов, к.с.-х.н., ФГБНУ Оренбургский НИИСХ

Важнейшей задачей сельского хозяйства является увеличение производства продуктов высокого качества. Земледелие должно обеспечить рост производства зерна, повышение устойчивости зернового хозяйства на основе совершенствования производства, увеличения урожайности, внедрения энергосберегающих интенсивных технологий возделывания культур [1-4].

Необходимость перевода с традиционных многозатратных на освоение современных технологий в растениеводстве диктуется прежде всего неблагоприятным соотношением рыночных цен на сельскохозяйственную и промышленную продукцию. Поэтому в настоящее время многие товаропроизводители сельскохозяйственной продукции выбрали правильный курс на освоение современных энерго-и ресурсосберегающих технологий возделывания сельскохозяйственных культур [5].

Оренбургская область - один из ведущих зернопроизводящих регионов страны. В валовом сборе зерна яровой пшеницы, производимой в Российской Федерации, на долю этого региона приходится около 50% посевов яровой пшеницы Южного Урала [6]. Несомненно, что тематика исследования яровой пшеницы остаётся по-прежнему актуальной.

Материал и методы исследования. Цель исследования - выявление наиболее рациональных способов обработки почвы, которые наряду с малыми затратами дают прибавку урожайности яровой пшеницы и сохраняют почвенное плодородие.

Исследование проводится в многолетнем стационаре с 1988 г. на опытном поле Оренбургского

ГАУ в 5-й ротации севооборота: пар чёрный — озимая тритикале — соя — яровая пшеница — сафлор.

Данные, приведённые в статье, отражают 2014—2015 гг. исследования. Схема опыта представлена четырьмя вариантами возделывания яровой мягкой пшеницы в зависимости от способа основной обработки и типа сеялок (табл. 1).

Солому севооборота измельчали при уборке комбайном и заделывали в почву различными способами обработки. Посевная площадь делянок составляла 30 х 15 см = 450 м2, учётная — 60—120 м2, повторность — четырёхкратная в пространстве и планируется трёхкратная во времени. Посев проводили во второй-третьей декаде мая сеялками АУП 18.05 и DMC Primera. Сорт яровой мягкой пшеницы — Юго-Восточная-2. Норма высева составляла 4,0 млн шт. всхожих семян на 1 га. В ходе исследования пользовались общепринятыми методами и рекомендациями.

Результаты исследования. Главным показателем эффективности обработки почвы является урожайность. Уровень урожайности определяется действием и взаимодействием факторов жизни растений, которые регулируются также и обработкой почвы.

1. Схема опыта

Вариант Способ основной обработки под яровую пшеницу и глубина, см Тип сеялки

I вспашка, 25-27 АУП -18.05 БМС Primera

II плоскорезная обработка, 25-27 АУП -18.05 БМС Primera

III мелкое рыхление, 12-14 АУП -18.05 БМС Primera

IV дискование, 10-12 АУП -18.05 БМС Primera