Влияние уровней минерального питания и погодных условий на полноту всходов и побегообразование озимой пшеницы на чернозёмах Южного Урала

Влияние уровней минерального питания и погодных условий на полноту всходов и побегообразование озимой пшеницы на чернозёмах Южного Урала

Ю.А. Гулянов, д.с.-х.н., профессор,

Оренбургский ГАУ

Получение дружных всходов озимой пшеницы в условиях сухостепной зоны оренбургского Предуралья является главным условием успешной перезимовки растений и формирования стабильного урожая качественного зерна с высокими посевными свойствами.

Полнота всходов сортов озимой пшеницы, возделываемых в РФ, подвержена большим колебаниям по годам и природным зонам и составляет в современных технологиях 65—70%,

т.е. каждое третье высеянное зерно не всходит в полевых условиях.

Полнота всходов в конкретных климатических условиях чаще всего определяется наличием влаги в посевном слое почвы, адаптивностью сортов и агротехническими приёмами технологий их возделывания.

Материалы и методы. Исследования проводили в 2008—2011 гг. в севообороте кафедры растениеводства и кормопроизводства на учебноопытном поле Оренбургского ГАУ, расположенном в 12 км восточнее г. Оренбурга, в типичных для степной зоны Южного Урала условиях.

Почвы опытного участка представлены чернозёмами южными с содержанием гумуса в пахотном слое почвы 3,8%, подвижного азота ^03-) — 1,35 мг на 100 г почвы, легкогидролизуемого азота — 8,4 мг, подвижного фосфора (Р2О5) — 3,25 мг, обменного калия (К2О) — 27,0 мг на 100 г почвы и рН — 7,8.

Водно-физические свойства пахотного (0—30 см) и метрового (0—100 см) слоёв почвы опытного участка соответствовали следующим значениям: удельная масса — 2,61 и 2,66 г/см3, плотность почвы — 1,22 и 1,30 г/см3, максимальная гигроскопичность — 8,76 и 8,71%, влажность устойчивого завядания — 11,74 и 11,67%, или 43,0 и 151,7 мм, наименьшая влагоёмкость почвы — 30,50 и 25,28%, или 111,3 и 356,3 мм соответственно.

В качестве объекта исследований использовали рекомендованный для возделывания в Оренбургской области сорт озимой пшеницы Оренбургская 105, которую высевали 3 сентября (2008 г.), 27 августа (2009 г.) и 5 сентября (2010 г.) (рекомендованный период высева с 23 августа по 5 сентября [1]) нормой 450 всхожих семян на 1 м2, предварительно протравленных препаратом Максим (2,5 кг/т семян). Минеральные азотные (аммиачная селитра, мочевина) и азотнофосфорные удобрения ^РК) распределяли в соответствии со схемой опыта, представленной в таблице 1.

Припосевное удобрение ^РК) вносили сеялкой АУП-18.05 одновременно с посевом, ранневесеннюю подкормку аммиачной селитрой проводили дисковой сеялкой С3-3,6А при физической спелости почвы, некорневую подкормку мочевиной в период колошения — налива зерна — с помощью ранцевых опрыскивателей. Против снежной плесени с осени посевы обрабатывались Фундазолом (0,5 кг/га), против тлей и цикад — Каратэ (0,2 л/га).

Результаты исследований. В неодинаковых климатических условиях наблюдались заметные различия в осеннем развитии растений (табл. 1, 2). Так, во влажных условиях активного периода осенней вегетации 2008 г. (ГТК-1,5) с меньшей, по сравнению со среднемноголетними значениями, суммой активных (>10 °С) температур (ниже на 164 °С, или 40,1%), были получены наиболее полные всходы, чем в последующие два года. Количество взошедших растений изменялось от 365,9—370,8 до 396,5—396,9 шт/м2, полнота всходов при этом варьировала от 81,3-82,4 до 88,1-88,2%.

В период парования в 2008 г. выпадали регулярные осадки (31 мм в апреле, 58 — в мае, 29 - в июне, 50 - в июле и 28 мм - в августе), вследствие чего при умеренном температурном режиме для появления всходов сложились вполне благоприятные условия. До завершения осен-

ней вегетации (25 октября) было отмечено ещё

64.0 мм осадков (на 13,0 мм, или 25,5% выше среднемноголетних значений), что также способствовало появлению дружных и полных всходов.

В весенне-летний период 2009 г. паровое поле получило заметно меньшее количество осадков (25 мм в апреле, 35 — в мае, 20 — в июне, 14 мм — в июле), а вот август оказался более влажным, чем в предыдущем году (60,0 мм осадков, что на

26.0 мм, или 76,5%, выше среднемноголетних значений). Больше осадков (76 мм) выпало и после посева, до завершения осенней вегетации (150% от нормы), в то же время значительно выше в анализируемый период была и температура воздуха. В целом при близких значениях осадков весенне-летнего периода парования и послепосевного периода в сравниваемые годы (2008 и 2009) гидротермические условия активного периода вегетации значительно различались, что сказалось и на полноте всходов, и на последующем развитии растений.

При значительно большей по сравнению со среднемноголетними значениями сумме активных (>10 °С) температур (выше на 170 °С, или 42,3%) и соответствующем норме количестве осадков (36 мм, или 103%) ГТК этого периода составил 0,6, что соответствует очень засушливому характеру вегетации. В сложившихся условиях, при относительно высоких значениях, полнота всходов оказалась несколько ниже, чем в 2008 г. Количество взошедших растений изменялось от 356,9—361,8 до 385,2—387,5 шт/м2, что составило 79,3—80,4 и 85,6—86,1% от числа высеянных всхожих семян.

Совершенно по-иному складывались климатические условия в период парования и послепосевной период в аномально засушливом 2010 г., когда за апрель—июль не было отмечено ни одного агрономически ценного дождя. В целом за эти четыре месяца выпало только 34 мм осадков (на 112 мм меньше среднемноголетних значений), причём в мае и июне дождей не было вообще (по 1 мм осадков в каждый месяц). Только выпавшие в августе и сентябре скудные осадки позволили получить всходы озимой пшеницы в экстремально засушливых условиях третьего года исследований. При близкой к среднемноголетним значениям сумме активных температур осеннего периода (395 °С, или 98,3%) и значительно меньшем количестве осадков (15,0 мм, или 42,8%) ГТК послепосевного периода составил 0,3 (сухой характер вегетации), что существенно снизило полноту всходов по сравнению с двумя предыдущими годами. Количество взошедших растений изменялось от 189,5—190,4 до 239,4—241,7 шт/м2, полнота всходов при этом варьировала от 42,1—42,3 до 53,2—53,7%.

В целом за трёхлетний период исследований в различных гидротермических условиях осени

1. Влияние условий минерального питания и погодных условий на полноту всходов озимой пшеницы

Припо- севное удобре- ние Подкормки Количество взошедших растений, шт/м2 Полнота всходов, %

прикор- невые некорневые 2008 г. 2009 г. 2010 г. средние данные 2008 г 2009 г. 2010 г. средние данные

без удобре- ний без удобре- ний без удобрений (к) N23 в фазу колошения N23 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 387,9 388.8 386,6 392.9 383.4 382,9 368,6 387.5 201.3 190.4 200.7 223.7 324,2 320,7 318.6 334.7 86,2 86,4 85,9 87,3 85,2 85.1 81,9 86.1 44,7 42,3 44.6 49.7 72.0 71,3 70,8 74.1

^А - 30 кг/га без удобрений ^3 в фазу колошения ^3 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 385,7 365,9 391,1 392,4 369,9 379,4 385,2 361,8 232.2 241,7 205.2 221,4 329,3 329,0 327.2 325.2 85,7 81,3 86,9 87,2 82,2 84.3 85,6 80.4 51.6 53.7 45,6 49,2 73,2 73.1 72,7 72.2

^6Р16К16 без удобре- ний без удобрений ^3 в фазу колошения ^3 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 370.8 394,2 388,4 378.9 383,4 382,1 356,9 376,7 239.4 201,2 189.5 226,8 331,2 325,8 311,6 327,4 82,4 87,6 86,3 84,2 85.2 84,9 79.3 83,7 53,2 44,7 42,1 50,4 73,6 72,4 69,2 72,8

^А - 30 кг/га без удобрений ^3 в фазу колошения ^3 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 396.5 377.6 392,0 396,9 383,9 377,6 379.8 378.9 211.9 238,1 194.9 207,5 330.7 331.1 322.2 327.8 88,1 83,9 87.1 88.2 85.3 83,9 84.4 84,2 47.1 52,9 43,3 46.1 73.5 73.6 71.6 72,8

2. Побегообразование озимой пшеницы при различных уровнях минерального питания

Припо- севное удобре- ние Подкормки Количество побегов к завершению осенней вегетации, шт/м2 Коэффициент кустистости

прикор- невые некорневые 2008 г. 2009 г. 2010 г. средние данные 2008 г. 2009 г. 2010 г. средние данные

без удобре- ний без удобре- ний без удобрений (к) ^3 в фазу колошения ^3 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 1551,6 1632,9 1585,1 1689,5 1495.3 1531,6 1511.3 1627,5 382.5 380,8 421.5 447,4 1143,1 1181.7 1172,6 1254.8 4.0 4.2 4.1 4.3 3,9 4.0 4.1 4.2 1,9 2,0 2,1 2,0 3.5 3.6 3.7 3.7

^А - 30 кг/га без удобрений ^3 в фазу колошения ^3 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 1581,4 1609,9 1642,6 1608,8 1516.6 1631,4 1540,8 1555.7 487,6 459,2 410,4 465,0 1195,2 1233,5 1197,9 1209,8 4.1 4,4 4.2 4,1 4,1 4.3 4,0 4.3 2,1 1,9 2,0 2,1 3.6 3.7 3.7 3.7

^6Р16К16 без удобре- ний без удобрений ^3 в фазу колошения ^3 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 1594.4 1734.5 1670.1 1667.2 1610.3 1604,8 1463.3 1582,1 502,7 402,4 360,1 453,6 1235,8 1247.2 1164,5 1234.3 4.3 4.4 4.3 4.4 4.2 4.2 4.1 4.2 2,1 2,0 1,9 2,0 3.7 3.8 3.7 3.7

^А - 30 кг/га без удобрений ^3 в фазу колошения ^3 через 5 дн. после цветения ^3 через 10 дн. после цветения 1665,3 1623,7 1685.6 1706.6 1650.1 1585,9 1671.1 1629,3 445.0 500.0 409,3 415.0 1253.4 1236.5 1255.3 1250.3 4.2 4.3 4.3 4.3 4.3 4.2 4.4 4.3 2,1 2,1 2,1 2,0 3.8 3.7 3.9 3.8

(ГТК—0,3—1,5) полнота всходов адаптивного сорта озимой пшеницы Оренбургская 105, размещённой по чёрному пару, составила от 69,2—71,3 до 72,8—73,6%, количество взошедших растений при этом изменялось от 311,6—320,7 до 327,8—331,1 шт/м2.

Наиболее дружные и полные всходы отмечены в годы с достаточной влагообеспеченностью (2008 и 2009), что свидетельствует о необходимости тщательного влагосбережения при разработке адаптивных технологий возделывания озимой пшеницы в степных засушливых условиях. Следует отметить также, что на дружность и полноту всходов озимой пшеницы в годы исследований

заметное влияние оказывали и условия минерального питания, что согласуется с результатами ранее проведённых в этой зоне исследований.

Ранее мы отмечали, что внесённые при посеве минеральные удобрения несколько снижали полноту всходов озимой пшеницы. В фазу полные всходы на контрольных (без удобрений) делянках насчитывали 384,3—499,2 шт/м2 взошедших растений, а на удобренных вариантах их число снижалось до 379,4—493,8 (вариант N5^70) и 372,1—480,6 шт/м2 (вариант N-7^93), полнота всходов составила 80,1—85,6% [2].

В результате проведённого нами полевого эксперимента установлено, что в климатических

условиях 2008—2010 гг. внесённые одновременно с семенами полные минеральные удобрения невысокой экономически целесообразной нормой (N^^^6) не снизили полноту всходов озимой пшеницы. В целом за трёхлетний период исследований она оказалась равной (72,4%) и на контрольных (без припосевного удобрения), и на удобренных делянках. Во влажные годы (2008 и 2009) отмечается тенденция к некоторому повышению полноты всходов в улучшенных условиях минерального питания, что указывает на дополнительные возможности обеспечения семян жизненно необходимыми соединениями на начальных этапах роста, а в неблагоприятных — полнота всходов в присутствии удобрений понижается.

Л.И. Краснова и Е.Д. Ковешников, изучавшие реализацию зерновой продуктивности озимой пшеницы в условиях Южного Урала, отмечают, что урожайность обусловлена прежде всего кустистостью. Кущение, по их мнению, это экологически неотъемлемое свойство приспособления сортов озимой пшеницы к резко континентальным условиям произрастания [3]. Реализация урожайного потенциала сорта обеспечивается продуктивной кустистостью, как ведущим фактором формирования густоты продуктивного стеблестоя, а также интенсивностью и согласованностью органообразовательных процессов по формированию элементов зерновой продуктивности колоса [4, 5].

В проведённых нами исследованиях гидротермические условия осеннего периода вегетации и изменение условий минерального питания повлияли на характер осеннего побегообразования (табл. 2).

Наибольшее число развитых побегов кущения отмечено в благоприятном по условиям увлажнения и температурному режиму 2008 г., с продолжительным периодом осенней вегетации (53 дня) — 1551,6—1706,6 шт/м2, коэффициент кустистости составил 4,0—4,4 побега на одно растение. Близкие значения кустистости растений озимой пшеницы отмечены и в более жарком 2009 г., со сходными условиями увлажнения и продолжительностью периода осенней вегетации (60 дней), 1495,3—1671,1 шт/м2 развитых побегов кущения, по 3,9—4,3 шт. на каждое растение в среднем.

Совершенно другая картина с кустистостью растений озимой пшеницы складывалась в острозасушливых условиях 2010 г., когда растения не смогли сформировать высокое число побегов кущения не только по причине пересушенности верхнего слоя почвы, но ещё и в связи с рано закончившимся периодом осенней вегетации (переход среднесуточной температуры через +5 °С отметили уже 14 октября, или на 11 дней раньше, чем в предыдущие два года).

В этих условиях осенняя кустистость озимой пшеницы составила 1,9—2,0 побега на каждое растение, а их число на 1 м2 изменялось по вариантам опыта от 380,8 до 500,0 шт.

В среднем за три года исследований в резко континентальных, недостаточных условиях увлажнения растения озимой пшеницы Оренбургская 105 к завершению осенней вегетации сформировали по 3,5—3,9 развитого побега кущения на каждое растение, а их число на 1 м2 изменялось от 1143,1 до 1255,3 шт.

Способность растений озимой пшеницы к кущению определяется их биологией и условиями произрастания. Например, некоторое снижение полевой всхожести семян в недостаточных условиях увлажнения в присутствии минеральных удобрений может быть компенсировано лучшей кустистостью. Так, в исследованиях Ю.А. Гуля-нова на чернозёмах южных получены данные, убедительно свидетельствующие о значительном возрастании числа побегов к завершению осенней вегетации на удобренных вариантах за счёт увеличения коэффициента кустистости, — в 1,43—1,59 (вариант N-7^93) — 1,24—1,51 раза (вариант ^8Р42) выше, по сравнению с контролем, коэффициент кустистости увеличивался при этом от 2,6—3,5 до 4,3—5,2 побега на одно растение [1].

В сложившихся климатических условиях в наших исследованиях минеральные удобрения, внесённые при посеве сеялкой АУП-18.05 одновременно с семенами, положительно повлияли на характер осеннего побегообразования, увеличив количество побегов и коэффициент кустистости.

Наиболее интенсивное увеличение числа побегов к завершению осенней вегетации отмечалось на удобренных делянках (N^^^6 при посеве) в благоприятных условиях увлажнения 2008 и 2009 гг., когда число развитых побегов кущения в присутствии удобрений превышало аналогичный показатель по сравнению с контрольными (без удобрений) делянками в среднем на 55,7 (3,5%) — 48,4 (3,1%) шт/м2 и составило 1668,4 (вариант N^^^6) — 1612,7 (контроль без удобрений), 1599,6 (вариант N^^^6) — 1551,2 (контроль без удобрений) шт/м2 в 2008 и 2009 гг. соответственно.

В острозасушливых условиях осени 2010 г. интенсивность кущения по сравнению с предыдущими годами на удобренных и неудобренных делянках была одинаково низкой, разница составила только 4,2 побега на 1 м2, или 0,9% от общего числа. Несмотря на это, в целом за три года исследований сохранялась динамика увеличения числа побегов озимой пшеницы к завершению осенней вегетации при применении припосевного удобрения (N^^^6), более ощутимая в благоприятных условиях увлажнения.

Таким образом, наиболее благоприятные условия для появления дружных всходов и формирования оптимально раскустившихся растений озимой пшеницы в степной зоне оренбургского Предуралья складываются при посеве семенами адаптивных сортов (Оренбургская 105) по удобренному минеральному фону, особенно в благоприятных условиях увлажнения.

Литература

1. Гулянов Ю.А. Совершенствование приёмов формирования высокопродуктивных агроценозов озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала: дисс. ... докт. с.-х. наук. 2007. 434 с.

2. Гулянов Ю.А. Продуктивность посевов озимой пшеницы при совместном применении агрохимикатов и регуляторов роста в оренбургском Предуралье // Зерновое хозяйство. 2005. № 4. С, 12-15.

3. КрасноваЛ.И, Ковешников Е.Д. Реализация зерновой продуктивности озимой пшеницы в условиях Южного Урала // Зерновое хозяйство. 2003. № 1. С. 11-13.

4. Кошеляев В.В., Сивожелезов М.С. Сортовые особенности продуктивности и качества озимой пшеницы при различных сроках посева и уровнях минерального питания // Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур: сб. статей XIII Всероссийской науч.-практич. конф. МНИЦ ПГСХА. Пенза, РИО ПГСХА, ¿009. С, 57-62.

5. Краснова Л.И. Биология, селекция, семеноводство озимой пшеницы на Южном Урале. Оренбург: Изд. центр ОГАУ, 2003. 380 с.