Влияние норм высева и доз минеральных удобрений на урожай и качество зерна озимой пшеницы

ВЛИЯНИЕ НОРМ ВЫСЕВА И ДОЗ МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

Балакшина В.И., к.б.н., Шевяхова Е.А., н.с.

ГНУ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства

Характерными особенностями поч-венно-климатических условий Нижнего Поволжья являются небольшое количество осадков, часто повторяющиеся засухи, наличие во всех зонах комплексных солонцовых почв и солонцов. Засушливость климата является главной причиной крайне неустойчивого характера земледелия. По данным опытных учреждений, в 20-40-х годах ХХ столетия урожайность озимой пшеницы составляла 6-10 ц/га, озимой ржи 6-12 ц/га, яровой пшеницы 5-10 ц/га. В то же время природные условия всегда позволяют формировать высококачественное зерно с отличными технологическими свойствами. Одной из главных проблем науки было и остается поиск приемов, способствующих увеличению урожайности и повышению качества зерна в экстремальных условиях.

В 30-е годы ХХ века ученые региона проводили исследования по применению различных технологических приемов с целью повышения урожайности зерновых. Изучались сроки основной обработки почвы, сроки сева, нормы высева, влияние предшественников и удобрений на урожайность озимой пшеницы. Все эти приемы позволяли увеличить урожай на 2-5 ц/га. Однако потенциал существующих в то время сортов озимой пшеницы был очень низким. Так, урожайность сортов озимой пшеницы составляла у сорта Лютесценс 329 - 10,4 ц/га, Эритроспермум 479 - 9,4 ц/га. Сорта отличались слабой морозо- и жароустойчивостью.

К середине 60-70-х годов в результате селекции были выведены более урожайные сорта озимой и яровой пшеницы, дающие в засушливые годы соответственно 12-17 ц/га и 7-12 ц/га, во влажные - 30-32 ц/га и 19-20 ц/га. В эти годы большая работа проведена по изучению влияния удобрений, их доз, сроков и способов внесения на урожайность и качество зерна. Было выявлено, что в бо-

гарных условиях на Нижнем Поволжье минеральные удобрения могут давать прибавки урожая в размере 4-6 ц/га.

В 80-90 годы учеными разрабатывались научно обоснованные системы сухого земледелия, где особое внимание обращалось на освоение почвозащитных влагосбе-регающих технологий, применение удобрений, защиту урожая от вредителей, болезней и сорняков.

Дальнейшее повышение урожайности озимой пшеницы связано с интенсификацией ее возделывания, а также разработкой сортовой агротехники, которая предусматривает возделывание сортов, в наибольшей степени приспособленных к местным условиям и сочетающих высокую потенциальную продуктивность с устойчивостью к неблагоприятным условиям внешней среды.

Как показывают результаты государственного испытания сортов озимой пшеницы, включенных в Государственный реестр, наиболее адаптированные сорта могут обеспечивать урожайность 4,5-5,0 т зерна с гектара. Даже в экстремальных условиях 2007 года многие хозяйства на больших площадях получали по 2,5-3,0 т/га на каштановых и 3,5-4,0 т/га на черноземных почвах.

Опыты показывают, что в отдельные годы можно успешно получать урожаи зерна озимой пшеницы до 6,0 и более т/га. Низкий средний уровень урожая и невысокое качество получаемого зерна можно объяснить отсутствием разработанной для новых сортов технологии возделывания или невыполнением отдельных ее элементов применительно для каждой почвенно-клима-тической зоны. Сухостепная зона каштановых почв является ведущим регионом Нижнего Поволжья по производству высококачественного зерна озимой пшеницы. В этой зоне средняя урожайность за 1997-2007 гг. составила 1,9 т/га.

Созданные новые высокоурожайные сорта сильных и ценных пшениц и адаптированные к условиям региона, по данным Ковтуна И.И., Гойса Н.И. (1980), в производственных условиях реализуют биологический потенциал сортов не более чем на половину. Поэтому только дальнейшее совершенствование приемов возделывания лучших сортов позволит более полно реализовать биологический потенциал зерновой продуктивности этой культуры.

Исследования по формированию продуктивности новых сортов озимой пшеницы проводили на опытном поле НижнеВолжского НИИ сельского хозяйства Горо-дищенского района Волгоградской области в 2004-2007 гг. Почва опытного участка -светло-каштановая с содержанием гумуса в

пахотном слое 1,74%, общего азота и фосфора, соответственно, 0,12 и 0,11%; рН =7,0. Согласно рабочей программе исследовали сорта озимой пшеницы (Дон 93, Камышан-ка, Донской сюрприз) размещались по черному пару с тремя нормами высева (2,5; 3,5 и 4,5 млн. шт. всх. семян/га). Дозы удобрений рассчитывались на запланированный урожай 4,0 и 4,5 т/га по следующей схеме: контроль (б/у); К70Рз0; ^Рз4.

Продолжительность фенологической фазы посев - всходы и осеннее кущение различалась по годам. Период посев - всходы продолжался в 2004 г. - 8 дней, в 2005 г. -12 дней, в 2006 г. - 11 дней. Запасы продуктивной влаги по всходам составили 104; 106 и 100 мм (рисунок 1).

160

140

120

2

я 100

« 80 т

40

20

-^75-

70 п

50 п 47 40 50 п

30 20 22 1

к

2005

2006  2007

Всходы Весеннее кущение Трубкование Колошение Молочно-восковая Полная спелость

спелость

Фенологическая фаза

Рисунок 1 - Динамика содержания продуктивной влаги в слое 0...1,0 м в годы исследований

5 60

0

Продолжительность фазы осеннее кущение также различалась по годам. В 2004 году она длилась 19 дней при среднесуточной температуре воздуха 16,80С, в 2005 году - 33 дня при 9,40С, в 2006 г. - 54 дня при температуре 7,6оС (таблица 1). Таким образом, температурный режим повлиял на про-

должительность осеннего развития растений.

Перед уходом в зиму растения сформировали по 3-4 побега, а конус нарастания главных побегов находился на II этапе органогенеза.

Таблица 1 - Метеорологические условия вегетации озимой пшеницы

Фенологическая фаза

Показатели Год посев-всходы всходы-осеннее кущение весеннее кущение-трубкование трубкование колошение колошение-молочно-восковая спелость молочно-восковая-полная спелость

2004 10.09.- 17.09.- 25.04.- 19.05.- 30.05.- 27.06.-

Дата наступления фазы 17.09. 05.10. 19.05. 30.05. 27.06. 04.07.

2005 21.09.01.10. 01.10.02.11. 11.04.18.05. 18.05.31.05. 31.05.14.06. 14.06.27.06.

2006 19.09- 29.09.- 3.04.- 17.05.- 28.05.- 13.06.-

29.09. 21.11. 17.05. 28.05. 13.06. 28.06.

Продолжительность, дней 2004 8 19 26 12 29 8

2005 11 33 38 14 15 14

2006 11 54 45 12 17 16

Среднесуточная 2004 17,0 16,8 15,4 25,4 22,3 21,3

температура 2005 16,1 9,4 13,3 20,8 22,5 24,5

воздуха, 0С 2006 18,0 7,6 11,3 26,7 24,3 25,0

Количество осадков, мм 2004 5,2 2,6 95,5 0,8 33,0 23,0

2005 5,9 19,0 67,8 40,2 8,5 14,5

2006 - 40,9 41,3 - - 28,0

В этот период в среднем за 3 года наибольшее содержание сахаров наблюдалось в узлах кущения у всех изучаемых сортов, причем максимума оно достигало на фонах минерального питания. Так, наибольшее количество сахаров в узлах кущения было у сортов Камышанка (40,8%) и Донской сюрприз (39,3%) на высоком фоне питания. Через два месяца зимовки содержание сахаров уменьшилось незначительно (до 32,2%).

Весенние условия в 2005 г. сложились благоприятные (среднесуточная температура воздуха составила 11,20С, осадков выпало 18,9 мм). Применение минеральных удобрений позволило растениям озимой пшеницы на удобренных делянках быстрее тронуться в рост и дополнительно раскуститься. Низкая кустистость отмечена у всех сортов на контрольном варианте, где коэффициент кущения составил у сорта Дон 93 -5,0, у сорта Камышанка - 5,4, у сорта Донской сюрприз - 5,6. Внесение расчетных доз минеральных удобрений под планируемую урожайность 4,0 т/га повысило кустистость в среднем на 1,4...2,4.

Иные температурные условия сложились в 2006 году. Переход среднесуточной температуры воздуха через +50С осуществился с 29 марта. Возобновление весенней вегетации растений озимой пшеницы проходило при повышенном содержании почвенной влаги, накопленной за счет осенне-

зимних осадков. Внесение удобрений под планируемую урожайность 4,5 т/га повысило кустистость у сортов Камышанка и Донской сюрприз на 0,7.1,0 по сравнению с контролем (3,6.3,7). Коэффициент кущения сорта Дон 93 был одинаков на всех фонах и составил 4,1.

В 2007 году весеннее развитие растений проходило при среднесуточной температуре воздуха 11,3оС, осадков выпало 41,3 мм. Наибольшее количество побегов на одном растении сформировали все сорта на высоком агрофоне и норме высева 4,5 млн.шт./га.

Исследованиями установлено, что применение минеральных удобрений положительно сказалось на формировании фотосинтетического потенциала. Так, в 2005 году на контроле он был равен у сорта Дон 93 1,5 млн. м2 дней/га, а при внесении расчетных доз минеральных удобрений фотосинтетический потенциал возрос до 1,6-2,2 млн.м дней/га, у сорта Камышанка увеличение шло от 1,8 до 2,4; у сорта Донской сюрприз - от 1,7 до 2,2 млн.м2 -дней/га. В 2006 году эти показатели составили, соответственно, по фонам питания, у сорта Дон 93 - 1,6 млн.м2 дней/га (на контроле) и 2,1-2,9 (на фоне минеральных удобрений), у сорта Ка-мышанка - от 1,3 до 2,2, у сорта Донской сюрприз - от 1,8 до 1,9 млн.м2 дней/га. В 2007 г. все сорта сформировали наибольший

фотосинтетический потенциал на высоком агрофоне и средней норме высева. Так, у сорта Дон 93 этот показатель был равен 1,7, у сорта Камышанка - 3,2 и у сорта Донской сюрприз - 2,3 млн.м2 -дней/га.

Анализ данных по содержанию хлорофилла в листьях растений озимой пшеницы за три года исследований показал, что наибольшее его количество наблюдается в фазу весеннего кущения и составляет на контрольном варианте у сорта Дон 93 - 16,5 мг/100 г листьев, у сорта Камышанка - 16,6 мг/100 г, у сорта Донской сюрприз - 16,9 мг/100 г листьев. К фазе молочно-восковая спелость его содержание снижается у сорта Камышанка на 13%, у сорта Дон 93 - на 20%, у сорта Донской сюрприз даже на 30%. Под влиянием минеральных удобрений в фазу весеннее кущение содержание хлорофилла в листьях растений всех сортов на фоне с удобрениями (К70Р30) на 0,5-1,0 мг/100 г больше, чем на контрольном варианте. С увеличением дозы минеральных удобрений различия увеличиваются и сохраняются до фазы цветения и начала налива зерна. В фазу молочно-восковая спелость

Урожай зерна озимой пшеницы 3,4-3,5 т/га среднем за 3 года был получен на фоне без удобрений у районированного сорта Дон 93. С внесением минеральных удобрений и увеличением нормы высева урожайность повысилась до 3,8-4,2 т/га.

Повышение урожайности на 0,3-0,6 т/га по сравнению с контрольным вариантом наблюдалось у сорта Камышанка, однако увеличение нормы высева семян способствовало снижению урожайности.

У сорта Донской сюрприз показатели урожайности на фоне без удобрений и по всем нормам высева были практически одинаковыми - 3,2-3,4 т/га, но наибольший урожай зерна - 3,9-4,0 т/га получен на удоб-

содержание хлорофилла у опытных растений снизилось у сорта Дон 93 и Камышанка - на 2,0-4,7 мг/100 г, у сорта Донской сюрприз - на 5,0-5,9 мг/100 г по сравнению с весенним содержанием. Однако, наибольшая сохранность его отмечалась на сорте Камы-шанка.

Вносимые в почву минеральные удобрения оказали незначительное влияние на структурные показатели урожая озимой пшеницы. Количество зерен в колосе на всех вариантах опыта составляло 35-40 шт., а на варианте с нормой высева 4,5 млн.шт./га несколько ниже - 32-33 шт., что можно объяснить следствием большей за-гущенности посевов. С увеличением нормы высева семян происходило также и снижение массы зерна с одного колоса и массы 1000 зерен.

Исследования показали, что почвенно-климатические условия сухостепной зоны каштановых почв при правильном подборе сортов и своевременном выполнении всех элементов технологии позволяют получать урожай зерна озимой пшеницы 4,0-4,2 т/га (таблица 2).

ренных фонах и норме высева 3,5 млн.шт./га.

Качество зерна на вариантах с удобрениями было выше. Наибольшее количество белка в зерне на фоне без удобрений получено по сорту Донской сюрприз - 14%, несколько ниже у сортов Камышанка - 13% и Дон 93 - 12%. При внесении минеральных удобрений содержание белка в зерне повышалось до 15,0-15,5%. Содержание клейковины по всем вариантам опыта находилось в пределах 27-31%. Нормы высева по всем сортам практически не оказывали влияния на содержание белка и количество клейковины.

Таблица 2 - Зависимость урожайности сортов озимой пшеницы от фонов минерального _питания и норм высева (среднее за 2005-2007 гг.)_

Фон минерального питания Сорт

Дон 93 Камышанка Донской сюрприз

Норма высева, млн. шт/га

2,5 3,5 4,5 2,5 3,5 4,5 2,5 3,5 4,5

Контроль (б/у) 3,4 3,5 3,5 3,5 3,4 3,5 3,2 3,4 3,3

^0Рэ0 3,8 3,8 4,0 3,9 3,7 3,7 3,6 3,9 3,9

^0Рэ4 3,7 3,9 4,2 4,1 3,9 3,8 3,8 4,0 3,8

Таким образом, в условиях сухостеп-ной зоны каштановых почв Нижнего Поволжья наибольший урожай зерна озимой пшеницы высокого качества можно полу-

чить при использовании современных сортов на повышенных фонах минерального питания (К70Р30) и нормах высева семян (2,5-3,5 млн. шт./га).

О СРОКАХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МНОГОЛЕТНИХ ТРАВ НА ЭРОДИРОВАННЫХ АГРОЛАНДШАФТАХ

Бабаян Л.А., д.с.-х.н., Леонтьев В.В., к.т.н., Фокин С.А. с.н.с.

ГНУ Нижне-Волжский НИИ сельского хозяйства

Многолетние травы на эродированных пашнях склонов создают надежный барьер против эрозии, улучшают плодородие почвы [1, 2]. Наряду с отмеченным многолетние травы являются рентабельным источником грубых, но богатых белками и каротином кормов [3, 4] Растительные биоресурсы, включая и многолетние травы в качестве источника органического вещества и зольных элементов питания, во много раз дешевле традиционных используемых органических и минеральных удобрений. На склонах целесообразнее высевать многолетние бобово-злаковые травосмеси. В почвозащитных севооборотах использование многолетних трав как средовос-станавливающих культур обеспечивает экологическую устойчивость окружающей среды. Одним из условий стабилизации полевого кормопроизводства и биологизации земледелия на эродированных склоновых агроландшафтах является решение вопросов, связанных с периодом использования многолетними травами. В.Р.Вильямс отмечал, что продолжительность пользования травяным полем в севообороте должна быть строго согласована со временем, необходимым для восстановления прочности структуры почвы. Считалось, что для большинства почв России двух лет культуры смеси многолетних трав вполне достаточно, чтобы восстановить утраченную прочность [3]. Исследователи в своем большинстве отмечают, что урожай сена многолетних трав первого года использования значительно выше урожаев трав последующих годов [5]. Однако имеются и опытные данные, указывающие, что бобово-злаковая смесь на второй год использования обеспечивает равный или более высокий

урожай сена, чем в первом году использования [6]. В опубликованных материалах по разработке агротехнических мероприятий по освоению целинных и залежных земель указывается, что севооборот с двумя годами многолетних трав нельзя признать удовлетворяющим запросы животноводства и полеводства. Отмечается, что наиболее высокие урожаи многолетних трав получаются на третий-четвертый год использования [7]. В опытно-производственном хозяйстве Воронежского НИИСХ в противоэрозионных севооборотах наибольший урожай зеленой массы многолетних трав (130,7 ц/га) был получен на третьем году использования [8].

Исследования проводятся в сухостеп-ной полосе с 1994 года в типичных для Нижнего Поволжья условиях. Континен-тальность условий формируется под воздействием проникновений сухих воздушных масс особенно из юго-восточных районов, обуславливающих резкие изменения и общую неустойчивость климата. Годовая сумма осадков 290 мм. На созданном почвозащитном комплексе с фитомелиоративными мероприятиями под защитой лесополосы на части балочного водосбора в ООО «Ново-жизненское» на склоне северо-западной экспозиции крутизной 4-5о в почвозащитных севооборотах изучаются сроки использования травосмеси, включающей из бобовых - эспарцет, донник, люцерна синяя, из злаковых - житняк ширококолосый, костер безостый, пырей сизый.

Почва под опытом светло-каштановая, солонцеватая, слабо и средне эрозированная с содержанием гумуса 1,5-1,7 %, РНводн. -8,2, полевая влагоемкость 22,8-24,3 %.