Динамика продуктивного стеблестоя озимой пшеницы в регулируемых условиях минерального питания и пространственного размещения растений на Южном Урале

Динамика продуктивного стеблестоя озимой пшеницы в регулируемых условиях минерального питания и пространственного размещения растений на Южном Урале

Ю. А. Гулянов, к.с.-х.н, профессор,

Оренбургский ГАУ

Известно, что урожайность зерновых культур складывается из двух основных элементов структуры: таких, как густота продуктивного стеблестоя и масса зерна с колоса, причем в большинстве случаев они взаимно исключают друг друга, то есть повышение одного показателя сопровождается снижением другого.

Массу зерна в колосе можно изменять, управляя формированием в посевах растений с разным количеством продуктивных стеблей. При этом тип растения по продуктивной кустистости, формирующий максимальную среднюю массу зерна с колоса, определяется в основном условиями вегетации (Левкин, 199; Солохина, 2002; Шикин, 2005 и др.).

Для изучения этого вопроса в условиях Оренбургского Предуралья на черноземах южных опытного поля НИИ агроэкологии (учхоз Оренбургского ГАУ) с содержанием гумуса в пахотном слое почвы 3,8%, подвижного азота (N0^) — 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 в полевом севообороте в течение 1992— 2005 гг. нами проводились исследования с сортами озимой пшеницы местной селекции при различном сочетании агротехнических приемов: сроков посева и норм высева, расчетных норм минеральных удобрений, микроэлементов, жидких удобрительно-стимулирующих составов (ЖУСС) и регуляторов роста растений в складывающихся климатических условиях.

В результате проведенного полевого эксперимента установлено, что агроценоз озимой пшеницы представлен разностебельными растениями, и этот фактор существенно связан с особенностями возделывания и погодными условиями.

В опытах с рассчитанными на продуктивный стеблестой нормами высева семян при различных сроках посева (1993—1998 гг.) при посеве нормой от 300 до 450 всхожих семян на 1 м2 в 1993 г., по температурному режиму и условиям увлажнения, наиболее близким к средним многолетним значениям, в посевах встречались в основном 2-х и реже

— 3-стебельные растения (табл. 1). Продуктивная кустистость при посеве во второй (23.08—27.08) и третий (28.08—2.09) сроки равнялась 1,8—2,1 единицы. При загущении посева путем увеличения нормы высева этот показатель снижался и составлял 1,7—1,8 (посев нормой 525—675 всхожих семян на 1 м2), то есть наряду с двухстебельными растениями в посевах присутствовали и одностебельные.

Аналогичная динамика продуктивного стеблестоя отмечена и во влажных условиях 1997 г. (ГТК летнего периода вегетации 1,4), а в сухом 1995 г. (ГТК — 0,2) на всех вариантах опыта чаще встречались одностебельные растения озимой пшеницы, особенно при посеве высокими нормами (675 всхожих семян на 1 м2).

В среднем за шесть лет исследований наиболее вероятными оказались посевы с продуктивной кустистостью 1,4—1,6; больше двухстебельных растений отмечалось в разреженных посевах, при загущении их число уменьшалось.

На структуру побегов озимой пшеницы существенное влияние оказали и приемы посева (сроки посева и нормы высева), и погодные условия. Посев одной нормой семян в разные годы приводил к различному количеству продуктивных стеблей, изменялось их количество и при разных сроках посева. Наибольшее в опыте количество продуктивных стеблей с единицы площади было получено в 1993 г. при посеве нормой 675 всхожих семян на 1 м2 во второй и третий срок — 313,5— 282,7 шт./м2 основных побегов и 217,0—228,3 шт./м2 — побегов кущения. Самые низкие показатели из приведенных были отмечены в 1996 г., а в среднем за шесть лет исследований наибольшее количество продуктивных стеблей было сформировано растениями при посеве во второй и в третий срок нормами 525; 600 и 675 всхожих семян на 1 м2 — 264,7-264,7; 290,5-290,5 и 312,4-300,0 шт./м2 основных побегов и 166,7-160,0; 153,3-144,4 и

131,0-131,8 - побегов кущения.

Основываясь на результатах проведенных исследований, можно утверждать, что при заметном потеплении климата в зоне исследований наиболее оптимальными сроками посева озимой пшеницы следует считать период с 25 августа по 5 сентября, в этом случае отмечается более высокая пол-

1. Динамика продуктивных стеблей озимой пшеницы при различных сроках посева и нормах высева

Срок посева Норма высева, штук/м2 всхожих семян Расчетное число продуктивных стеблей в уборку, штук/м2 Количество продуктивных стеблей в уборку, штук/м2 Выполнение программы, %

1993 г. 1994 г. 1995 г. 1996 г. 1997 г. 1998 г. среднее

300 317,0 213,5 221,4 198,6 171,8 177,5 187,3 195,0 61,5

375 396,0 346,6 317,5 218,4 224,8 264,0 283,9 275,9 69,6

450 476,0 420,8 362,3 253,3 296,5 319,2 353,3 334,2 70,2

1-й срок 525 555,0 444,2 413,4 276,4 363,8 329,9 421,2 374,8 67,5

600 634,0 471,7 437,2 292,5 359,8 329,9 426,4 386,3 60,9

675 714,0 482,5 441,4 301,4 357,9 321,0 394,4 383,1 53,7

300 317,0 234,8 280,2 204,7 209,4 224,8 243,5 323,9 73,4

375 396,0 376,1 361,4 257,2 276,0 301,1 336,1 318,0 80,0

450 476,0 473,0 407,3 303,6 378,8 330,6 387,4 380,1 80,0

2-й срок 525 555,0 508,6 466,2 340,7 412,2 360,4 481,8 428,3 77,1

600 634,0 524,1 479,7 350,2 403,5 360,8 470,9 431,5 68,1

675 714,0 530,5 482,1 357,3 396,5 346,2 450,9 427,3 60,0

300 317,0 220,1 252,3 217,3 222,2 232,9 244,1 231,5 73,0

375 396,0 377,1 343,7 242,4 306,7 284,6 320,7 312,5 78,9

450 476,0 463,9 398,6 296,7 371,2 323,9 393,6 374,7 78,7

3-й срок 525 555,0 477,7 443,7 333,2 428,2 360,1 466,7 418,3 75,3

600 634,0 491,3 459,4 344,7 428,4 363,4 467,7 425,8 67,2

675 714,0 511,0 462,2 352,6 422,8 358,4 461,3 428,1 60,0

300 317,0 214,0 237,3 202,3 216,3 329,5 237,0 239,4 75,5

375 396,0 353,5 321,6 226,4 295,2 283,4 303,0 297,2 75,0

450 476,0 440,6 377,1 282,6 389,1 328,1 397,7 369,2 77,5

4-й срок 525 555,0 453,8 426,2 297,4 429,1 357,8 452,2 402,7 72,6

600 634,0 475,2 441,7 301,6 432,4 357,5 480,1 414,8 65,4

675 714,0 484,1 449,6 322,4 438,1 356,3 458,4 418,2 58,6

нота всходов, оптимальная кустистость, высокая выживаемость растений и наиболее близкая к расчетной плотность продуктивного стеблестоя к уборке (выполнение программы на 75-80%) (табл. 1).

Наиболее вероятными следует признать и нормы высева в 450-600 всхожих семян на 1 м2, к уборке в таких посевах сохраняется 413,3-406,2 продуктивных стеблей (при посеве в те же сроки), что составляет 75,1-73,7% от расчетного числа. Дальнейшее загущение посева не сопровождается значительным ростом числа продуктивных стеблей к уборке, и их количество стабилизируется на уровне 420-430 шт./м2 (только 60,0% от расчетного числа).

Очевидно, посев озимой пшеницы является сложной саморегулирующейся системой, в которой независимо от числа высеянных всхожих семян (в известных пределах) в конкретных почвенно-климатических условиях, даже при наличии интенсивных факторов, сохраняется «посильное» число продуктивных стеблей.

Расчетные нормы минеральных удобрений при посеве озимой пшеницы различными нормами семян (1996-2000 гг.) в оптимальные сроки так-

же оказали заметное влияние на анализируемые показатели: в посевах увеличивалось количество продуктивных побегов как за счет увеличения норм высева, так и за счет улучшения условий минерального питания. В среднем за пять лет исследований при естественном плодородии чернозема южного выполнение программы по продуктивному стеблестою составляло 75,9-80,0% при посеве нормой 300-450 всхожих семян на 1 м2 и 60,6-76,0% - при загущении посевов (до 675 всхожих семян на 1 м2). Применение минеральных удобрений расчетной нормой ^8Р42 сопровождалось увеличением числа продуктивных стеблей в уборку до 254,4-393,9 шт./м2 при посеве нормами 300-450 всхожих семян на 1 м2 и 440,5465,2 шт./м2 - в более плотных посевах, выполнение программы по продуктивному стеблестою возросло до 80,3-83,0 и 65,2-79,3% соответственно (табл. 2).

Дальнейшее повышение расчетных норм минеральных удобрений сопровождалось некоторым снижением числа продуктивных стеблей на единице площади. Рост урожайности посевов на этих делянках определялся в основном формировани-

2. Динамика продуктивного стеблестоя озимой пшеницы при применении расчетных норм удобрений

Норма высева, штук/м2 всхожих семян Расчетное число продуктивных стеблей в уборку, штук/м2 Количество продуктивных стеблей в уборку, штук/м2 Продуктивная кустистость

всего (ГП + БП) выполнение программы, %

Без удобрений

300 317,0 240,7 75,9 1,6

375 396,0 317,1 80,0 1,6

450 476,0 376,1 79,0 1,6

525 555,0 422,0 76,0 1,6

600 634,0 436,2 68,8 1,5

675 714,0 432,7 60,6 1,4

^28Р 42

300 317,0 254,4 80,3 1,7

375 396,0 328,7 83,0 1,7

450 476,0 393,9 82,7 1,6

525 555,0 440,5 79,3 1,5

600 634,0 457,8 72,2 1,5

675 714,0 465,2 65,2 1,5

Ы51Р70

300 317,0 255,5 80,5 1,7

375 396,0 325,8 82,2 1,6

450 476,0 383,7 80,6 1,6

525 555,0 423,2 76,2 1,5

600 634,0 448,7 70,8 1,5

675 714,0 447,5 62,6 1,5

^74Р 98

300 317,0 252,9 79,8 1,6

375 396,0 317,6 80,2 1,6

450 476,0 369,4 77,6 1,5

525 555,0 418,3 75,4 1,5

600 634,0 435,4 68,6 1,5

675 714,0 427,9 59,9 1,4

ем более полновесных колосьев за счет оптимизации условий минерального питания.

Обработка посевов озимой пшеницы водными растворами солей микроэлементов и жидких удоб-рительно-стимулирующих составов (1999-2004 гг.), способствуя повышению сохранности и общей выживаемости растений, оказала влияние и на формирование оптимального продуктивного стеблестоя. На контрольном, без применения микроэлементов, варианте к уборке сохранилось 235,3— 294,8 растений на 1 м2. Каждое растение в среднем имело 1,6 колосьев, что в совокупности и обеспечило продуктивный стеблестой в 376,5-471,7 штук/м2 (при посеве нормой 450-600 всхожих семян на 1 м2), выполнение программы по этому показателю составило 74,4-79,1%.

Применение микроэлементов в составе солей и ЖУСС увеличивало число продуктивных стеблей на единице площади и обеспечивало формирование наиболее близкого к расчетному продуктивного стеблестоя.

Из солей микроэлементов наиболее заметное влияние на увеличение числа продуктивных стеб-

лей в фазу полной спелости зерна оказал сульфат цинка, количество колосьев на 1 м2 по сравнению с контрольным вариантом возросло до 400,8—526,2 шт./м2, выполнение программы составило 83,0— 84,2% при продуктивной кустистости 1,6.

Наибольшее же число продуктивных стеблей в опыте в среднем за шесть лет исследований отмечено на делянках, обработанных в фазу выхода в трубку водным раствором ЖУСС с медью и бором, на этом варианте было отмечено 420,3—533,2 колосьев на 1 м2 (84,1—88,3% от расчетного числа). Использование ЖУСС—2 (с медью и молибденом) также сопровождалось большим числом продуктивных стеблей, нежели использование солей микроэлементов и борной кислоты.

Опрыскивание посевов озимой пшеницы водными растворами регуляторов роста растений (1999—2004 гг.) также увеличивало количество продуктивных стеблей к уборке.

При обработке посевов чистой водой (вариант контроль — без РРР) на делянках с расчетным числом продуктивных стеблей 476 (посев нормой 450 всхожих семян на 1 м2) — 634 (посев нормой 600

3. Динамика продуктивного стеблестоя озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста растений

Норма высева, штук/м2 всхожих семян Расчетное число продуктивных стеблей в уборку, штук/м2 Количество продуктивных стеблей в уборку, штук/м2 Продуктивная кустистость

всего (ГП + БП) выполнение программы, %

Контроль - без У, МКЭ, РРР

450 476,0 497,4 85,6 1,6

525 555,0 466,8 84,1 1,6

600 634,0 528,8 83,4 1,6

ЖУСС (Си + В) + Агат-25К

450 476,0 425,2 89,3 1,5

525 555,0 486,3 87,6 1,5

600 634,0 560,5 88,4 1,4

Ы28Р42 + ЖУСС (Од + В) + Агат-25К

450 476,0 427,0 89,7 1,4

525 555,0 484,7 87,3 1,4

600 634,0 561,7 88,5 1,4

^"28Р7о + ^3 (выход в трубку) + ЖУСС (Си + В) + Агат-25К

450 476,0 423,9 89,0 1,4

525 555,0 482,1 86,9 1,4

600 634,0 546,6 86,2 1,4

К28Р98 + Ы23

450 476,0 417,5 87,7 1,4

525 555,0 475,0 85,6 1,4

600 634,0 541,3 85,4 1,4

всхожих семян на 1 м2) шт./м2 насчитывалось 376,5-471,7 стеблей с колосом, выполнение программы составило 74,4-79,1%.

Стимулирующее действие регуляторов роста растений приводило к увеличению числа продуктивных стеблей до 390,8-509,8 шт./м2 при обработке посевов препаратом Гумат натрия и до 391,7511,0 шт./м2 - при обработке Агатом-25К, выполнение программы по продуктивному стеблестою к уборке повышалось до 80,4-82,1 и 80,6-82,3%.

Совместное применение агрохимикатов (расчетные нормы минеральных удобрений и жидкие удобрительно-стимулирующие составы) и регуляторов роста растений (2002-2005 гг.) способствовало повышению сохранности и общей выживаемости растений озимой пшеницы.

Указанные преимущества обеспечивали формирование более плотного продуктивного стеблестоя, выполнение расчетных показателей повышалось до 85,4-89,7% при некотором снижении продуктивной кустистости.

Совместное применение агрохимикатов и регуляторов роста растений заметно изменяло структуру побегов озимой пшеницы, увеличивая в посевах число одностебельных растений. Так, на контрольном варианте из 249,3-328,8 растений -

158,1-200,0 шт./м2 были двухколосыми, коэффициент продуктивной кустистости был равен 1,6

единиц. При применении возрастающих норм минеральных удобрений совместно с ЖУСС (Си + В) и Агатом-25К в посевах последовательно увеличивалось число одностебельных растений при одновременном снижении числа двухстебельных (табл. 3).

На варианте фон (ЖУСС (Си + В) + Агат-25К) + М23 (выход в трубку) + М23 (налив зерна) из

301,2-397,2 растений только 116,3-144,1 шт./м2 были двухколосыми, коэффициент продуктивной кустистости понизился до 1,4.

Снижение числа двухколосых растений в посевах озимой пшеницы при одновременном повышении сохранности вообще в последующем оказало существенное влияние на улучшение качественных показателей зерна, о чем еще будет сказано в последующих публикациях.

Литература

1 Левкин, В. Н. Влияние сорта, норм высева на урожайность и качество озимой пшеницы в подзоне светло-каштановых почв Волгоградской области: автореф. дисс. ... канд. с.-х. наук. Волгоград, 1999. 24 с.

2 Солохина, Е. И. Урожайность и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от сроков посева и норм высева в подзоне светло-каштановых почв Волгоградской области // Сб. научн. тр., посвященный 55-й годовщине победы в Сталинградской битве. Волгоград, 1999. С. 18-22.

3 Шикин, В. И. Влияние стимуляторов роста и удобрений на урожайность и качество зерна озимой пшеницы // Актуальные проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса. пос. Персиановский / Дон ГАУ, 2005. С. 64-67.