Особенности формирования урожайности и качества зерна различными сортами пшеницы озимой в условиях северной степи Украины

Особенности формирования урожайности и качества зерна различными сортами пшеницы озимой в условиях северной степи Украины

А.В. Черенков,д.с.-х. н, профессор, А.Н.Козельский, зам. директора по НПД, ГУ ИСХ степной зоны НААН Украины

Пшеница озимая — основная зерновая культура степной зоны Украины. Увеличение валового производства её высококачественного зерна — главная задача современной науки и аграрного комплекса. Решение задачи лежит в оптимизации технологии выращивания культуры. В своих трудах учёные указывают, что азотное питание имеет огромное значение для роста и развития растений пшеницы. Установлено, что активное потребление азота растениями пшеницы озимой происходит в период от весеннего возобновления вегетации до начала колошения (2/3 всего количества азота) [1, 2]. Классические технологии выращивания пшеницы озимой предусматривают, преимущественно, использование аммиачной селитры. Однако данное удобрение имеет твёрдую форму и в определённых условиях выращивания не может обеспечить максимально возможное усвоение азота растением

в отличие от азотного удобрения в жидкой форме, каковым является карбамидно-аммиачная смесь (КАС) [3, 4]. Высокую эффективность в улучшении качества зерна имеют азотные удобрения, которые даже при выращивании после непаровых предшественников позволяют получить зерно 2 — 3 класса [5]. Существенное влияние на качество зерна оказывают предшественники и уровень минерального питания растений [6].

Цель наших исследований — изучение особенностей формирования урожайности и качества зерна различными сортами пшеницы озимой в условиях северной степи Украины. Исследования проводили с тремя сортами (Писанка, Скарбниця, Апогей Луганский), которые высевали по чёрному пару, после гороха и подсолнечника. Изучали различные уровни минерального питания. Согласно схеме опыта подкормки пшеницы озимой аммиачной селитрой и карбамидно-аммиачной смесью (КАС) осуществляли в фазе кущения осенью и весной, а также по мёрзлоталой почве (МТП). В фазе

колошения для сравнения растения опрыскивали раствором карбамида и КАС.

Материалы и методы исследования. Опыты проводили в течение 2006 — 2010 гг. в опытном хозяйстве «Дншро» ГУ Института сельского хозяйства степной зоны (Днепропетровская область). Почвенный покров опытных участков представлен чернозёмом обычным малогумусным. Содержание гумуса в пахотном слое почвы составляет 3,1 — 3,3%, общего азота — 0,17 — 0,18%, подвижного фосфора — 125 — 144 мг/кг, обменного калия — 69 — 118 мг/кг абсолютно сухой почвы (по Чирикову).

Исследования проводили в полевом трёхфактор-ном опыте, заложенном методом последовательных участков систематическим способом. Площадь элементарного участка — 80 м2, учётного — 60 м2. Повторность — трёхкратная. На участках, где предполагалось предпосевное внесение удобрений (фон), под предпосевную культивацию вносили минеральные удобрения, доза которых по чёрному пару составляла ^0Р30К30, после гороха — ^5Р45К45, после подсолнечника — ^0Р60К60. Перед посевом семена пшеницы озимой протравливали препаратом витавакс 200 ФФ (200 г/л карбоксина + 200 г/л тирама) в дозе 3 л/т семян. Сеяли пшеницу озимую сеялкой СН-16. Способ сева — сплошной, глубина заделки семян 5 — 6 см. Учёт урожая проводили методом обмолота всей площади учётного участка комбайном Sampo-500 в период полной спелости зерна. Технология выращивания пшеницы озимой, за исключением поставленных на изучение элементов технологии, была общепринятой для северной части степи Украины. В ходе исследований пользовались общепринятыми методиками и рекомендациями [7, 8].

Результаты исследования. Погодно-климати-ческие условия вегетационного периода в годы проведения исследований были различными. Количество осадков за период с сентября по июль в 2006/2007 вегетационном году составило 72,1% средней многолетней нормы (477 мм), в 2007/2008 гг. - 106,2%, в 2008/2009 и 2009/2010 гг. - 103,8 и 144,0% соответственно. Однако распределение осадков по месяцам и периодам года было неравномерным. Так, за весенний период (март-май) в 2007 г. выпало 49,5 мм осадков (41,9% нормы), а в 2008 гг. — 173,8 мм (147,3% нормы). Выпадение разного количества осадков привело к формированию у растений неодинакового по размерам урожая зерна.

Размеры урожайности пшеницы озимой обусловлены степенью реализации адаптивного и продуктивного потенциалов сортов, которые в свою очередь определяются сочетанием приёмов технологии выращивания и погодных условий в период вегетации культуры.

Результаты проведённых исследований позволили установить параметры формирования содержания белка и клейковины в зерне под воздействием агротехнических приёмов выращивания.

Среди сортов, которые изучались нами в опытах, наибольшее количество белка отмечали у сорта Скарбниця. В зависимости от уровня минерального питания при выращивании после гороха оно составляло 10,44 — 13,31%, после подсолнечника — 10,35 - 13,12%, по чёрному пару - 11,80 - 13,90%. Наименьшим содержание белка в зерне было у сорта Апогей Луганский. В зависимости от варианта опыта по чёрному пару, после гороха и подсолнечника количество белка составляло 11,46 - 13,47; 10,20 - 12,86 и 10,14 - 12,77% соответственно.

Доля белка в зерне определялась уровнем минерального питания. Минимальное его количество отмечали на контрольном варианте опыта. В зависимости от сорта по чёрному пару содержание белка в зерне находилось в пределах 11,46 - 11,80%, после подсолнечника - 10,14 - 10,35%, после гороха - 10,20 - 10,44%. Фоновое удобрение существенно повысило значение данного показателя до уровня 12,39 - 12,51%; 10,40 - 11,32 и 10,44 - 11,54% соответственно по указанным предшественникам.

Азотная подкормка пшеницы озимой способствовала увеличению содержания белка в зерне. Наибольшим его количество было на вариантах опыта, предусматривающих фоновое внесение минеральных удобрений с последующей подкормкой азотом (N20) в фазе колошения. Формированию зерна с высоким содержанием белка способствовало внесение КАС. На вариантах по чёрному пару после гороха и подсолнечника больше белка было в зерне сорта Скарбниця - 13,90; 13,31 и 13,12% соответственно (табл. 1).

Внесение карбамида ^20) в фазе колошения также способствовало формированию высоких значений данного показателя, количество белка при этом было несколько меньшим, чем от внесения КАС. Так, у сорта Скарбниця содержание белка по чёрному пару составило 13,86%, после гороха - 13,25%, после подсолнечника - 13,05%. Минимальное количество белка отмечали в зерне сорта Апогей Луганский.

Низкое содержание белка в зерне пшеницы озимой отмечали в 2008 и 2010 гг. Этому способствовали более благоприятные по увлажнению условия для вегетации пшеницы, вследствие чего сформированный урожай зерна в эти годы был более высоким, а содержание белка в зерне- меньшим.

Важным показателем качества зерна является содержание клейковины. Самым высоким содержание клейковины было в зерне пшеницы озимой сорта Скарбниця. В зависимости от уровня минерального питания при выращивании по чёрному пару её количество составляло 16,92 - 26,60%, после гороха и подсолнечника - 16,21 - 22,63 и 16,00 - 20,93% соответственно. У сорта Апогей Луганский значение данного показателя было наименьшим среди сортов. В среднем за годы исследований в зависимости от предшественника и уровня минерального питания у этого сорта содержание клейковины составляло

1. Содержание белка в зерне различных сортов пшеницы озимой в зависимости от условий выращивания (в среднем за 2007 — 2010 гг.), %

Предшественник Без внесения удобрений (контроль) Удобрение и пе] жод его внесения

фон фон + КАС в период кущения осенью фон + внесение по МТП

аммиачная селитра КАС аммиачная селитра КАС карбамид КАС

Сорт Писанка

Чёрный пар 11,56 12,50 12,51 12,73 12,81 13,05 13,20 13,45 13,51

Горох 10,30 11,51 11,62 12,05 12,11 12,45 12,51 13,04 13,12

Подсолнечник 10,25 11,11 11,20 11,84 11,91 12,38 12,49 12,75 12,82

Сорт Скарбниця

Чёрный пар 11,80 12,51 12,53 13,04 13,22 13,43 13,52 13,86 13,90

Горох 10,44 11,54 11,65 12,71 12,84 13,01 13,07 13,25 13,31

Подсолнечник 10,35 11,32 11,41 12,50 12,56 12,70 12,81 13,05 13,12

Сорт Апогей Луганский

Чёрный пар 11,46 12,39 12,50 12,67 12,73 12,94 13,00 13,34 13,47

Горох 10,20 10,44 11,62 12,05 12,11 12,51 12,50 12,77 12,86

Подсолнечник 10,14 10,40 11,08 11,67 11,83 12,50 12,50 12,68 12,77

15,20 - 22,95% (табл. 2).

Все изучаемые сорта пшеницы озимой большее количество клейковины формировали на вариантах опыта, предусматривающих фоновое внесение удобрений с последующей подкормкой азотом (^0) в фазе колошения. Самые низкие значения данного показателя отмечали на вариантах без внесения удобрений.

Взаимодействие абиотических, биотических и агротехнических факторов существенно не влияло на размеры урожайности зерна различных сортов пшеницы озимой. В среднем за 2007 — 2010 гг. максимальной по всем сортам она была на вариантах опыта, предусматривающих предпосевное внесение минеральных удобрений (фон) весной с последующей подкормкой КАС (^0) в фазе кущения. При этом уровне питания наи-

высшую урожайность (7,30 т/га) по чёрному пару сформировал сорт Скарбниця, после гороха и подсолнечника — сорт Писанка, соответственно 4,76 и 4,15 т/га. Эффективность проведённой подкормки подтверждается наличием прироста урожайности по сравнению с вариантами, где вносили только фоновое удобрение. По чёрному пару, после гороха и подсолнечника прирост составил 15,0; 15,9 и 16,2% соответственно (табл. 3).

Результаты проведённых исследований свидетельствуют о том, что подкормка азотным удобрением КАС в период кущения осенью была менее эффективной, чем в период кущения весной. Прирост урожайности зерна по сравнению с участками без подкормок по чёрному пару составил 0,12 — 0,15 т/га, после гороха — 0,17 — 0,19, после подсолнечника — 0,15 — 0,19 т/га соответственно.

2. Содержание клейковины в зерне различных сортов пшеницы озимой в зависимости от условий

выращивания (в среднем за 2007 — 2010 гг.), %

Предшественник Без внесения удобрений (контроль) Удобрение и пе риод его внесения

фон фон + КАС в период кущения осенью фон + внесение по МТП

аммиачная селитра КАС аммиачная селитра КАС карбамид КАС

Сорт Писанка

Чёрный пар 16,70 17,01 17,13 18,11 18,18 23,03 23,24 26,12 26,25

Горох 15,97 16,60 16,74 17,01 17,23 19,20 19,37 21,22 21,40

Подсолнечник 15,43 16,02 16,46 16,67 16,85 18,21 18,32 19,63 19,74

Сорт Скарбниця

Чёрный пар 16,92 17,44 17,52 18,20 18,43 23,30 23,67 26,51 26,60

Горох 16,21 16,93 16,98 17,39 17,45 20,12 20,26 22,41 22,63

Подсолнечник 16,00 16,62 16,76 16,93 17,12 19,13 19,27 20,81 20,93

Сорт Апогей Луганский

Чёрный пар 16,43 16,88 17,16 17,63 17,91 20,90 21,25 22,87 22,95

Горох 15,69 15,98 16,53 16,76 16,97 17,25 17,36 17,86 17,91

Подсолнечник 15,20 15,90 16,39 16,45 16,43 17,01 17,13 17,78 17,82

3. Урожайность различных сортов пшеницы озимой в зависимости от условий выращивания

(в среднем за 2007 - 2010 гг.), т/га

Предшественник

фон фон + КАС в период кущения осенью фон + внесение по МТП

аммиачная селитра КАС аммиачная селитра КАС карбамид КАС

Сорт Писанка

Чёрный пар 5,59 6,00 6,12 6,30 6,61 6,46 6,88 6,01 6,03

Горох 3,63 4,11 4,29 4,32 4,54 4,43 4,76 4,13 4,12

Подсолнечник 3,04 3,57 3,76 3,77 3,96 3,86 4,15 3,58 3,59

Сорт Скарбниця

Чёрный пар 5,93 6,35 6,50 6,67 7,00 6,82 7,30 6,36 6,37

Горох 3,34 3,83 4,02 4,03 4,24 4,12 4,42 3,84 3,85

Подсолнечник 2,76 3,31 3,50 3,50 3,67 3,59 3,83 3,31 3,33

Сорт Апогей Луганский

Чёрный пар 5,40 5,82 5,95 6,11 6,40 6,25 6,65 5,84 5,85

Горох 3,20 3,68 3,85 3,88 4,07 3,96 4,22 3,69 3,69

Подсолнечник 2,65 3,21 3,36 3,39 3,56 3,47 3,70 3,22 3,23

Примечание: НСР 0 05, т/га: по фактору А - 0,11 - 0,15, по фактору В - 0,09 - 0,11, по фактору С - 0,07 - 0,09 взаимодействия: АВ ' - 0,11 - 0,13; ВС - 0,08 - 0,10; АС - 0,09 - 0,11

Подкормка пшеницы аммиачной селитрой по мёрзлоталой почве по отношению к варианту с внесением только фонового удобрения обеспечивала получение дополнительного прироста урожайности по чёрному пару на уровне 5,0 - 5,1% зерна, после гороха - 5,1 - 5,4%, после подсолнечника - 5,5 - 5,6%. Внесение КАС обеспечивало прирост урожая по указанным предшественникам в пределах 10,0 - 10,3%; 10,5 - 10,7 и 10,8 - 11,0% соответственно.

В среднем за годы исследований максимальный прирост урожая зерна в опытах по отношению к контролю обеспечивало предпосевное внесение фонового минерального удобрения с последующей подкормкой КАС (N30) в фазе кущения весной. Так, в зависимости от сорта по чёрному пару он составлял 18,7 - 18,8%, после гороха - 23,7 - 24,4%, после подсолнечника - 26,7 - 28,4%.

Подкормки посевов в фазе колошения карбамидом (N20) и КАС (N20) не повышали урожайность поставленных на изучение сортов. Зерновая продуктивность пшеницы озимой на этих участках была на одном уровне с урожайностью пшеницы озимой, под которую вносили только предпосевное удобрение.

Выводы. Таким образом, установлено, что максимальное количество белка и клейковины в зерне формировали растения сорта Скарбниця на вариантах с внесением фонового удобрения и последующей подкормкой посевов карбамидно-аммиачной смесью в фазе колошения. При

этом содержание белка в зерне по чёрному пару

составило 13,90%, после гороха и подсолнечника -13,31 и 13,12%, клейковины - 26,60; 20,93 и 22,63% соответственно.

2. Максимальную урожайность пшеницы отмечали на вариантах опыта, предусматривающих фоновое внесение удобрений с осени и подкормку растений карбамидно-аммиачной смесью (^0) в фазе кущения весной. При выращивании по чёрному пару самые высокие её значения (7,30 т/га) формировал сорт Скарбниця, после гороха и подсолнечника - сорт Писанка, урожайность которого составляла 4,76 и 4,15 т/га соответственно.

Литература

1. Горшков П.А., Макаренко В. М. Влияние систематического применения удобрений в севообороте на формирование урожая озимой пшеницы и его качество // Агрохимия. 1970. № 6. С. 41 - 50.

2. Жемела Г.П, Мусатов А. Г. Агрох1м1чт основи шдвищення якосп зерна. Киев: Урожай, 1989. 160 с.

3. Дудкина Е. Карбамидно-аммиачная смесь (КАС) // Агроном. 2013. № 1 (лютий). С. 20 - 22.

4. Памчник Н.А., Марчук I. У. Застосування КАС для пвджив-лення пшениц1 озимо! на лучно-чорноземному карбонатному Грунта // Вюник ХНАУ: сер. Агромм1я. 2013. № 1. С. 140 - 143.

5. Конопльова 6. Л. Ефектившсть заход1в шдвищення урожайносп та якосп зерна пшениц1 озимо! по поперед-нику чорний пар в твтчному Степу Укра!ни // Бюлетень 1нституту мльського господарства степово! зони НААН Укра!ни // Нова вдеолопя. 2012. № 3. С. 99 - 103.

6. Гасанова 1.1., Криворучко Н. Л. Яюсть зерна нових сорив пшениц озимо! в ^вичному Степу Укра!ни // «Найновите научни постижения-2012: матер. VIII мшдунар. наук. -практик. конф. Болгар1я, 2012. С. 40 - 42.

7. Доспехов Б. А. Методика опытного дела. М.: Колос, 1985. 336 с.

8. Методические рекомендации по проведению полевых опытов с зерновыми, зернобобовыми и кормовыми культурами / под ред. В. С. Цыкова, Г.Р. Пикуша. Дшпропетровськ, 1983. 46 с.