Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья

Совершенствование технологии возделывания яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья

АН. Орлов, д.с.-х.н, профессор; ОА. Ткачук, к.с.-х.н.; ЕВ. Павликова, аспирантка, Пензенская ГСХА

Увеличение объемов производства зерна яровой пшеницы в лесостепи Среднего Поволжья, где влага определяет плодородие почвы и урожайность сельскохозяйственных культур, является важной задачей сельскохозяйственного производства.

Поэтому для достижения более высокого уровня продуктивности яровой пшеницы в регионе большая роль отводится агротехническим приемам, позволяющим ослабить отрицательное влияние засухи, повысить плодородие почвы и продуктивность культуры. В настоящее время большое внимание уделяется разработке энергосберегающих приемов возделывания сельскохозяйственных культур, базирующихся на регулировании плодородия почв за счет применения биологических факторов, не требующих больших затрат — посев многолетних трав, запашка послеуборочной соломы и пожнивных растительных остатков в сочетании с рациональными способами обработки почвы и посева.

Цель исследований заключалась в изучении особенностей формирования высокой и устойчивой по годам урожайности яровой пшеницы в зависимости от применения биологических средств повышения плодородия почвы, приемов, глубины обработки почвы и способов посева на черноземе выщелоченном лесостепной зоны Среднего Поволжья.

Исследования проводились в условиях многолетнего стационарного полевого опыта кафедры общего земледелия и землеустройства по изучению систем основной обработки почвы в восьмипольном зернопаротравяном севообороте со следующим чередованием культур: чистый пар — озимая пшеница — яровая пшеница — однолетние травы + клевер — клевер 1 г.п. — клевер 2 г.п. — озимая пшеница — яровая пшеница в учебно-опытном хозяйстве ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА».

Почва опытного участка — чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый с исходной агрохимической характеристикой: содержание гумуса в пахотном слое 7,96—8,09%, рНсол. 5,03—5,04, легкогидролизуемого азота 169 — 191 мг/кг, подвижного фосфора 73—93 мг/кг, обменного калия 117— 146 мг/кг.

Опыт трехфакторный:

Фактор А — звенья севооборота;

А — чистый пар — озимая пшеница — яровая пшеница;

А1 — клевер 2 г.п. — озимая пшеница — яровая пшеница.

Уборку зерновых культур проводили с одновременным измельчением и разбрасыванием соломы.

Фактор В — системы зяблевой обработки почвы;

В0 — двухфазная отвальная зяблевая обработка на глубину 20—22 см;

В1 — двухфазная безотвальная зяблевая обработка на глубину 20—22 см;

В2 — минимальная мелкая зяблевая обработка на глубину 12—14 см;

Фактор С — способы посева;

С0 — рядовой посев сеялкой С3-3,6;

С — подпочвенно-разбросной посев сеялкой СШ-3,5.

Объектом исследований была яровая мягкая пшеница сорта Тулайковская 10.

Одним из решающих факторов, влияющих на рост и развитие растений, является почвенная влага. Она также является определяющим фактором для многочисленных биологических, физических и физико-химических процессов, совершающихся внутри почвы и на ее поверхности.

Результаты исследования режима влажности почвы показали, что его динамика складывается в звеньях севооборота неодинаково. В частности, в наших исследованиях наибольший запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в период посева яровой пшеницы отмечался в паровом звене севооборота и колебался от 167,2 до 176,1 мм в зависимости от применяемых систем зяблевой обработки почвы. По сравнению с травяным звеном разница в запасе продуктивной влаги в среднем составила 26,4 мм. За время вегетации яровой пшеницы запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы уменьшаются в среднем в 2,1 раза по сравнению с весенними. Перед уборкой урожая различия в содержании влаги в почве по вариантам опыта выравниваются и находятся в пределах ошибок определения. Изучаемые системы обработки почвы существенного влияния на запас продуктивной влаги не оказали.

Большую роль в повышении устойчивости яровой пшеницы к водному дефициту играет

почвенное плодородие. Его улучшение означает, что в критические по водообеспеченности годы потери зерна можно снизить на 3—10 ц/га [1].

Коэффициент водопотребления, определяющий эффективность использования влаги на единицу сухого вещества в посевах яровой пшеницы, был ниже в травяном звене и составил 972— 1105 м3/т, что характеризует его как более эффективным в использовании влаги на формирование единицы урожая.

Основная роль в формировании урожая сельскохозяйственных культур принадлежит фотосинтезу, так как в этом процессе создается 90% сухой массы урожая [2]. Поэтому все агротехнические мероприятия должны быть направлены на создание оптимальных условий для формирования фотосинтетического аппарата и его продуктивной деятельности [3].

Площадь листьев растений после появления всходов постепенно увеличивалась до максимального значения в фазу колошения. В этот период ассимиляционная поверхность по вариантам опыта была на уровне 17,0—20,8 тыс. м2 на 1 га. Возделывание яровой пшеницы в паровом и травяном звеньях севооборота и системы основной обработки почвы существенного влияния на формирование биометрических показателей не оказали. Подпочвенно-разбросной способ посева увеличивал площадь листьев на 3,1—3,4 тыс. м2/га по сравнению с рядовым посевом (рис. 2).

Формирование урожая зависит не только от площади листьев, но и от времени ее функционирования. Фотосинтетический потенциал, объединяя эти показатели, тесно коррелирует как с биологической, так и с хозяйственной продуктивностью растений. По многолетним данным

%

%

СЗ

§

О

X

«

к

н

о

&

с

о

л

с

л

СО

1Шт1 РППТД Цщщ| двухфазная

отвальная

щ двухфазная

безотвальная

ш минимальная

мелкая

Рис. 1 — Запас продуктивной влаги метрового слоя почвы в посевах яровой пшеницы

I

25

20

15

10

5

Рядовой

Подпочвенно-

разбросной

Рядовой

Подпочвенно-

разбросной

Паровое звено

Травяное звено

двухфазная

отвальная

двухфазная

безотвальная

минимальная

мелкая

Рис. 2 — Площадь листьев растений яровой пшеницы

И.С. Шатилова каждые 1000 ед. фотосинтетичес-кого потенциала посевов формируют 2—3 кг зерна [4].

Величина фотосинтетического потенциала в зависимости от вида пара в севообороте, системы основной обработки почвы и способа посева изменялась в пределах 549,9—644,4 тыс. м2/га в сутки.

Показатель чистой продуктивности фотосинтеза динамичен. Он зависит как от условий внешней среды, так и от самих растений, и в первую очередь, от ассимиляционной работы листьев, от площади их поверхности. Наибольший показатель чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) отмечен на варианте подпочвенно-разбросного посева в паровом и травяном звеньях севооборота и составил 4,21—4,32 г/м2 в сутки.

Итоговым критерием оценки агротехнических приемов является урожайность сельскохозяйственных культур. Урожайность — интегральный показатель, отражающий особенности сложив-

шейся структуры посева, его фотосинтетической деятельности и формирования продуктивности отдельных растений [5].

Анализируя урожайность яровой пшеницы, необходимо отметить, что изучаемые факторы оказывают неодинаковое влияние (табл. 1).

Системы основной обработки почвы не оказывают существенного влияния на урожайность. Заметное влияние оказывали способы посева и звено севооборота. Возделывание яровой пшеницы в травяном звене севооборота приводило к повышению урожайности на 0,10 т/га. Подпочвенно-разбросной способ посева повышал урожайность яровой пшеницы на 0,11 т/га в паровом звене и на 0,17 т/га в травяном звене зернопаротравяного севооборота.

Энергетическая оценка позволяет определить эффективность отдельных приемов и определить приоритетное направление в производстве той или иной культуры. Наибольший биоэнергетический КПД при возделывании яровой пшени-

1. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от изучаемых факторов, т/га

0

Фактор В - системы основной обработки почвы Фактор А - звено севооборота Среднее по фактору В НСР05 - 0,10 т/га

А0 - паровое звено А1 - травяное звено

Фактор С - способы посева

С0 С: С0 С1

Во (5?) 2,01 2,12 2,14 2,28 2,13

Ві 1,95 2,05 2,09 2,23 2,08

В2 1,93 2,05 1,97 2,18 2,03

Среднее по фактору А НСР05 - 0,08 т/га 1,96 - 2,06 - -

Среднее по фактору С НСР05 - 0,10 т/га 1,96 2,07 2,06 2,23 -

цы был получен на варианте с минимальной мелкой зяблевой обработкой почвы и подпочвен-но-разбросным способом посева в травяном звене севооборота (КПД =2,32). При традиционной технологии КПД составлял от 2,07 в паровом звене до 2,21 в травяном звене севооборота. Это свидетельствует о том, что в зернопаротравяном севообороте есть возможность замены традиционной отвальной зяблевой обработки почвы на минимальную ресурсосберегающую без существенного снижения урожайности возделываемой культуры в сочетании с подпочвенно-разбросным способом посева.

Литература

1. Ушаков, Р. Н. Возделывание яровой твердой пшеницы в неблагоприятных условиях / Р. Н. Ушаков // Зерновое хозяйство. - 2001. - № 1. - С. 27-28.

2. Ничипорович, А. А. Фотосинтез и вопросы продуктивности растений / А. А. Ничипорович. - М.: Изд. АН СССР, 1963. -133 с.

3. Карпова, Л. В. Научные основы формирования биологически полноценных семян полевых культур в лесостепи Среднего Поволжья / Л. В. Карпова. — Пенза: РИО ПГСХА, 2006. - 235 с.

4. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений / Н. Н. Третьяков, Е. И. Кошкин, Н. М. Макрушин и др.; под ред. Н. Н. Третьякова. — 2-е изд. — М.: Колос, 2005. — 656 с.

5. Кузьмина, Н. А. Формирование продуктивности посевов твердой пшеницы при разных нормах высева в зависимости от химических средств / Н. А. Кузьмина, В. Л. Ершов // Зерновые культуры. - 1997. — № 1. — С. 8-10.