WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

 

На правах рукописи

Ярцев Геннадий Федорович

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ ПОСЕВОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ, ЯЧМЕНЯ И КУКУРУЗЫ В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

06.01.01 – общее земледелие

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Оренбург – 2011

       

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный аграрный университет»

Научный консультант:  доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ

Кислов Анатолий Васильевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор  Бакиров Фарит Галиуллиевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Васин Василий Григорьевич

доктор сельскохозяйственных наук,

ведущий научный сотрудник

Красавин Виктор Дмитриевич

Ведущая  организация: ГНУ «Самарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. Н.М. Тулайкова» Российской академии сельскохозяйственных наук.

Защита диссертации состоится 9 июня 2011 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.051.04 при ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет» по адресу: 460795, ГСП, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «______»____________________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

профессор В.М.Кононов 

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. Главной задачей технологии возделывания  сельскохозяйственных культур является реализация их потенциальной продуктивности в конкретной почвенно-климатической зоне. Основой решения данной проблемы остается эффективное использование имеющихся ресурсов и внедрение элементов технологии, направленных на повышение урожайности и стабилизацию производства растениеводческой продукции. За последние десять лет снизилась устойчивость зернового производства и  возросла его зависимость от различных стихийных факторов. Повсеместно наблюдается тенденция к упрощению технологии возделывания полевых культур, в необходимых объемах не применяются удобрения и средства химизации, происходит деградация пахотных земель. В этой связи снижается не только урожайность, но и качество производимой продукции.

Формирование высокопродуктивных агроценозов яровой пшеницы, ячменя и кукурузы в различных по увлажнению зонах, за счет оптимизации технологических приемов – наиболее эффективный путь повышения их продуктивности.

В степных районах Оренбургской области,  необходимо научное обоснование оптимальных норм высева, уровня минерального питания, применения регуляторов роста с учетом сортовых особенностей яровой пшеницы и ячменя, в связи со стремительно изменяющейся экономической ситуацией в аграрном секторе, а также усилением аридности климата.

Важное значение в степной зоне Оренбургского Предуралья имеет рост продуктивности и улучшение кормовых достоинств кукурузы за счет подбора гибридов, оптимизации густоты растений на различных фонах питания, совершенствования приемов ухода за посевами, применения гербицидов, использования регуляторов роста и биогумуса с микроэлементами при обработке семян. Недостаточно данных по эффективности расширенного диапазона доз, сочетаний и соотношения макроэлементов, степени их эффективности при дробном внесении, при использовании различных норм высева семян, а также о воздействии различных агроприемов на качество зерна яровой пшеницы и ячменя.

В связи с этим актуальной проблемой является разработка и оптимизация приемов технологии выращивания яровой пшеницы, ячменя и кукурузы, обеспечивающих рост урожайности, повышение качества продукции, эффективное использование ресурсов влаги и солнечной энергии при значительном сокращении затрат.

Работа выполнена в соответствии с темой научных исследований ФГОУ ВПО «Оренбургского государственного аграрного университета» № 01910006987 «Разработать зональные системы управления плодородием почвы и продуктивностью агроэкосистем в интенсивном экологически сбалансированном земледелии с доведением продуктивности пашни до 25-30 ц кормовых единиц с 1 гектара».

Цель и задачи исследований. Цель работы – разработать приемы технологии выращивания яровой пшеницы, ячменя и кукурузы, в наибольшей степени адаптированные к изменяющимся условиям и обосновать возможный уровень технологического процесса с целью повышения урожайности и качества производимой продукции.

Задачи исследований:

  • изучить влияние допосевного внесения азота и фосфора на урожайность и качество зерна яровой пшеницы при размещении ее по непаровым предшественникам;
  • определить зависимость урожайности зерна яровой пшеницы и ячменя от нормы высева, удобрений и регуляторов роста;
  • установить зависимость фотосинтетической деятельности растений, урожайности и качества продукции от метеорологических факторов и изучаемых приемов технологии возделывания;
  • изучить водопотребление в посевах изучаемых культур и установить экономически целеобразное сочетание технологических приемов, направленных на эффективное и рациональное использование ресурсов влаги, тепла и солнечной энергии;
  • определить отзывчивость разных по скороспелости гибридов кукурузы на различные дозы минерального питания, нормы высева, приемы предпосевной обработки почвы, гербициды, азотные подкормки, регуляторы роста и микроэлементы в составе биогумуса;
  • дать оценку технологическим, хлебопекарным и крупяным качествам зерна яровой пшеницы и ячменя, а также кормовому достоинству кукурузы;
  • дать энергетическую и экономическую оценки эффективности разработанных приемов технологии выращивания изучаемых культур.

Научная новизна. В результате многолетних исследований дано теоретическое обоснование ресурсосберегающим технологиям возделывания яровой пшеницы, ячменя и кукурузы в различных почвенно-климатических зонах.

Определены процессы роста и развития растений, фотосинтетической деятельности посевов, формирования урожайности и качественных показателей продукции в зависимости от особенностей сортов (гибридов), действия норм высева, уровня минерального питания, средств химизации и агротехнических приемов.

Установлены математические зависимости урожайности изучаемых культур от структурных элементов, доз азота, агротехнических приемов при формировании урожая и качества продукции. Выявлены параметры высокопродуктивных агроценозов яровой пшеницы, ячменя и кукурузы.

Основные положения, выносимые на защиту:

  • Агрохимическая и экологическая характеристика и оценка пахотного слоя чернозема южного и дерново-подзолистых почв. Содержание тяжелых металлов-экотоксикантов не превышает ПВДУ.
  • Фотосинтетическая деятельность посевов яровой пшеницы, ячменя и кукурузы в степной зоне Южного Урала ограничена дефицитом влаги и минеральных элементов. Азотные подкормки, припосевное внесение азота и допосевное внесение фосфора способствуют повышению фотосинтетических показателей посевов.
  • Фотосинтетическая деятельность кукурузы в зоне достаточного увлажнения лимитирована недостатком тепла и пониженным уровнем минерального питания. Интенсивность ассимиляции CO2 увеличивается от нижних листьев к верхним и сильно меняется в зависимости от приходящей ФАР и температуры воздуха. В условиях пониженных температур (<14оС) скорость ассимиляции CO2 невысокая и суммарный видимый фотосинтез всего на 5-7% выше ночного дыхания.
  • Эффективность использования влаги в засушливых зонах посевами яровой пшеницы, ячменя и кукурузы повышается при оптимизации технологических приемов, уровня минерального питания, с применением регуляторов роста и микроэлементов.
  • Критерии зависимости фотосинтетических показателей посевов, элементов структуры урожая, урожайности и качества продукции изучаемых культур от экологических факторов и элементов технологии возделывания.
  • Экономически обоснованные уровни допосевного, припосевного внесения удобрений, эффективность некорневых подкормок; химический состав растений  и вынос элементов минерального питания урожаем и отдельными частями растений.
  • Одностороннее внесение суперфосфата под яровую пшеницу по непаровым предшественникам вызывает негативное воздействие удобрений и приводит к снижению полевой всхожести семян и белковости зерна.
  • Показатели энергетической и экономической оценки лучших приемов, обеспечивающих формирование высокопродуктивных агроценозов яровой пшеницы, ячменя и кукурузы.

Практическая значимость и реализация полученных результатов. Разработанные приемы позволяют на научной основе совершенствовать приемы выращивания яровой пшеницы, ячменя и кукурузы, способствуют повышению и стабильности урожайности и качества продукции.

Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в хозяйствах Оренбургской области на площади 17,3 тыс. га. Экономический эффект от оптимизации норм высева яровой пшеницы и ячменя составил 358 руб. на 1 га; от азотных подкормок и припосевного внесения удобрений – 451 руб. на 1 га; внесение почвенных гербицидов и оптимизации нормы высева на кукурузе – 935 руб. на 1 га.

Полученные данные вошли в ряд научных изданий и учебных пособий: «Определение качества семян и программирование урожаев» (2000), «Практикум по растениеводству для степной зоны» (2000), «Сорта полевых культур Оренбургской области» (2003), «Практикум по технологии производства продукции растениеводства для степной зоны Южного Урала» (2007), включены в сборник научных трудов «Агробиологические особенности, технологии возделывания и параметры моделей высокопродуктивных агроценозов полевых культур в засушливых условиях Южного Урала» (2006).

Результаты исследований по оптимизации технологических приемов возделывания яровой пшеницы, ячменя и кукурузы используются в учебном процессе Оренбургского ГАУ при чтении лекций, проведении лабораторных и семинарских занятий по курсам: «Растениеводство» и «Технология производства продукции растениеводства».

Апробация работы и публикации. Основные положения работы докладывались и обсуждались на международной научно-практической конференции «Экономико-правовые и экономические проблемы земледелия в условиях рыночной экономики России и стран СНГ» (Оренбург, 2003); на межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых Приволжского федерального округа «Молодые ученые в решении региональных проблем АПК (Самара, 2005 г.); на международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодые ученые в решении актуальных проблем современной науки» (Чебоксары, 2006 г.); на международной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2007 г.); на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и научных сотрудников Оренбургского ГАУ (1989-2007 г.г.); на межвузовской научно-практической конференции «Оренбуржье – провинция: экономика, право-культура» (Оренбург, 2002 г.).

Основные положения диссертации опубликованы в 41 научной статье в журналах: «Известия ТСХА», «Зерновое хозяйство», «Плодородие», «Земледелие», «Вестник ОГУ», «Известия Оренбургского государственного аграрного университета», в межвузовских сборниках, научных трудах ОГАУ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Работа изложена на 413 страницах компьютерного текста, содержит 196 таблиц в тексте и 57 в приложении, 5 рисунков. Список литературы включает 530 источников, из них 51 иностранных авторов.

Содержание работы

  1. Состояние проблемы. В первой главе диссертации, на основании анализа литературных источников, приводится обоснование выбранного направления исследований по изучению степени воздействия норм высева, средств химизации, регуляторов роста и способов их внесения на продуктивность и качество зерна сортов яровой пшеницы, ячменя и гибридов кукурузы. Анализируется возможность более полной реализации потенциала урожайности культур за счет совершенствования приемов возделывания, использования удобрений, регуляторов роста и микроэлементов. Сделан вывод о недостаточной изученности указанных приемов и условиях степной зоны Южного Урала и Центрально-Нечерноземной зоне РФ.
  2. Характеристика природных условий. Климат большей части региона Южного Урала резко континентальный, с холодной зимой, жарким, часто суховейным летом, коротким весенним периодом и недостаточным атмосферным увлажнением. Суммы среднесуточных температур воздуха выше 5С за вегетацию зерновых культур составляют 2600-2800С, а выше 10С – 2400-2600С.

За годы исследований гидротермические условия периодов вегетации яровой мягкой пшеницы, ячменя и гибридов кукурузы были неравнозначными. В Центрально-Нечерноземной зоне РФ (Московская область) все три периода вегетации (1987-1989 гг.) отнесены к группе влажных, со средним значением ГТК-2,34, суммой осадков за вегетацию – 311 мм и суммой активных температур – 1980С.

В Оренбургском Предуралье по результатам 25-летних наблюдений с яровой пшеницей и ячменем: 6 лет (24%) отнесены к группе влажных  (ГТК-1,32), 7 лет (25%) были слабозасушливыми (ГТК-0,75), 4 года (16%) являлись среднезасушливыми (ГТК-0,58) и 8 лет (35%) отличались сильной и очень сильной засухой (ГТК-0,34). Для кукурузы в данной зоне распределение по группам лет и уровню их влагообеспеченности, соответственно, было следующим: 12 лет (48%, ГТК-1,09), 4 года (16%, ГТК-0,77), 3 года (12%, ГТК-0,56) и 6 лет (24%, ГТК-0,38).

  1. Условия и методика исследований. Для реализации поставленных задач за годы исследований были выполнены серии полевых, лабораторных и вегетационных опытов с яровой пшеницей, кукурузой и ячменем.

Первая серия опытов в центральной зоне Оренбургской области на черноземах южных (1976-1979гг.) была направлена на поиск оптимальных доз и соотношения азота и фосфора в составе допосевного удобрения при возделывании яровой мягкой пшеницы Саратовская 42 по зерновому предшественнику – яровой пшенице.

Полевые опыты закладывались методом рендомизированных повторений. В этот период применялась факториальная схема опытов при четырех градациях азота и фосфора (0,1,2,3) с шагом доз 30 кг. д.в. на 1 га. В лабораторном и вегетационном опытах по мере возрастания градаций дозы азота составляли 0,06-0,15-0,45 г, а дозы фосфора – 0,06-0,10-0,30 г д.в. соответственно на 1 кг песка и почвы.

В период с 1986 по 1991 г. на черноземе южном были продолжены исследования по поиску оптимального уровня и характера минерального питания яровой мягкой пшеницы Саратовская 42 при различной густоте посева, при размещении ее второй культурой по чистому пару. Для внесения в почву до и при посеве использовалось комплексное двухкомпонентное азотно-фосфорное удобрение: азофос (N – 23%, Р2О5 – 21%), а для некорневой подкормки – карбамид (N – 46 %). Концентрация рабочего раствора мочевины до фазы трубкования составляла 15%, при наливе зерна – 32%, а норма его расхода – соответственно 300 и 200 л/га.

Исследования были продолжены в учебном хозяйстве ОГАУ с 2001 года. Они включала три опыта:

Опыт 1. Влияние норм высева на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы. Опыт двухфакторный, где фактор А – сорта: Альбидум 188 и Юго-Восточная-4 (ЮВ-4), а фактор В – нормы высева: 3,5; 4,0; 4,5 млн. всх. семян на 1 га.

Опыт 2. Урожайность и качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от некорневых подкормок мочевиной. Опыт двухфакторный, где фактор А – нормы высева: 3,5; 4,0 и 4,5 млн. всх. семян на 1 га, фактор В – некорневые подкормки карбамидом:

  1. Контроль (опрыскивание водой); 2. В фазу кущения – N30 кг д.в. на 1 га; 3. В фазы кущения и налива по N30 кг д.в. на 1 га; 4. В фазу налива – N30 кг д. в. на 1 га.

Опыт 3. Влияние регуляторов роста на урожайность яровой мягкой пшеницы. Опыт двухфакторный, где фактор А – сорта: Альбиум 188 и ЮВ-4, фактор B – регуляторы роста:

  1. Контроль (семена без обработки); 2. Крезацин – 3 г/т семян; 3. Амбиол – 3 г/т семян; 4. Органо-минеральный концентрат (ОМК) - опрыскивание в фазу всходов – 0,16 л/га; 5. ОМК - опрыскивание в фазу всходов и кущения по 0,16 л/га.

Состав ОМК: азот – 30%, фосфор – 3,0%,  калий – 2,5%.

Первый этап экспериментальной работы с кукурузой проводился в течение 1987-1989 гг. в полевых стационарных опытах лаборатории программирования урожаев полевых культур на территории учебно-опытного хозяйства ТСХА «Михайловское» Подольского района Московской области. 

Почва опытного участка дерново-слабоподзолистая, среднесуглинистая. Мощность пахотного слоя 22-24 см, содержание гумуса – 2,5%, подвижного фосфора (по Кирсанову) – 25 мг, обменного калия (по Масловой) – 20 мг на 100 г почвы, рН солевой вытяжки – 5,8-6,2.

В опыте было три фона питания: естественное плодородие (без удобрений); рекомендованные дозы N90Р60К90 (на усвоение 2 % ФАР); расчетные дозы удобрений направлены на усвоение 3 % ФАР. В среднем за три года, на фоне расчетных доз удобрений внесено N181Р113К156. Расчет доз удобрений выполнен балансовым методом  (Шатилов И.С. и др., 1986).

Влияние густоты посева кукурузы на продуктивность изучалось по следующей схеме: 1 – 60 тыс.; 2 – 80 тыс.; 3 – 100 тыс.; 4 – 120 тыс. растений на га.

Объектами исследования были гибриды кукурузы отечественной селекции различной скороспелости: раннеспелый Бекоста – ТВ и среднеранние – Коллективный – 230 ТВ,  Коллективный – 233 ТВ, Коллективный – 245 ТВ. Опыт заложен методом рендомизированных повторений. Повторность опыта – четырехкратная. Площадь учетной делянки – 70 м.

На втором этапе (опыт 1) в Оренбургском Предуралье изучалось влияние предпосевных обработок, баковой смеси и гербицидов на продуктивность кукурузы гибридов Коллективный 100 СВ и Молдавский 215 МВ.

Схема опыта:

1 – ранневесеннее боронование + 2 предпосевные культивации, боронование по всходам и 2-3 междурядные обработки (общепринятая технология – контроль);

2 – общепринятая технология + в фазу 3-5 листьев внесение баковой смеси (мочевина 20 кг/га д.в. + 2,4-ДА 2 кг/га);

3 – общепринятая технология + в фазу 3-5 листьев + 2,4-ДА – 2 кг/га;

4 – общепринятая технология + в фазу 3-5 листьев внесение баковой смеси (мочевина 40 кг/га + 2,4-ДА 2 кг/га);

5 – общепринятая технология + междурядная обработка окучивающими лапками (вместо 1 междурядной обработки);

6 – общепринятая технология + почвенный гербицид Харнес – 2 л/га (вместо одной предпосевной культивации) + 1 междурядная обработка окучивающими лапками;

7 – общепринятая технология + почвенный гербицид Харнес – 2 л/га (вместо одной предпосевной культивации);

8 – общепринятая технология + почвенный гербицид Гезагард – 3 кг/га (вместо одной предпосевной культивации).

Почвенные гербициды вносили непосредственно перед посевом с заделкой в почву боронами. Баковую смесь использовали в фазу 5-ти листьев кукурузы согласно принятой схеме опыта.

Опыт 2. Изучение продуктивности кукурузы при разной густоте посева: 1 – 40 тыс.; 2 – 60 тыс.; 3 – 80 тыс.; 4 – 100 тыс. всхожих семян на 1 га.

На третьем этапе исследований (1999-2002 гг.) в Оренбургском Предуралье объектом исследований служил среднеранний гибрид РОСС 144 ТВ.

Опыт 3. Влияние предпосевной обработки семян регуляторами роста на продуктивность кукурузы.

Схема опыта: 1. Фон N45Р45 (контроль); 2. Фон + Амбиол; 3. Фон + Крезацин; 4. Фон + Агрокор; 5. Фон + Гуми; 6. Фон + ЖУСС; 7. Фон + ЖУСС-2.

Опыт 4. Влияние предпосевной обработки семян микроэлементами в составе биогумуса на продуктивность кукурузы.

1. Фон N45Р45 (контроль); 2. Фон + Биогумус; 3. Фон + Биогумус + В; 4. Фон + Биогумус + Zn; 5. Фон + Биогумус + Со; 6. Фон + Биогумус + Мо; 7. Фон + Биогумус +Mn; 8. Фон + Биогумус + Сu.

Экспериментальные исследования по изучению влияния нормы высева, способов внесения и уровня азотного питания на урожайность и качество зерна ячменя проводились в течение 2005-2007 годов на учебно-опытном поле Оренбургского ГАУ.

Объектами исследований были разнобиологические сорта ячменя: Оренбургский 15 – сорт двурядного ячменя, включенный в Государственный реестр по Оренбургской области и Лакомб – сорт многорядного ячменя канадского происхождения.

Опыт 1. Влияние нормы высева на рост, развитие и урожайность ярового ячменя: фактор А – сорта: Оренбургский 15 и Лакомб; фактор B – нормы высева: 2, 3, 4, 5 млн. всхожих семян на 1 гектар.

Опыт 2. Влияние припосевного внесения азотных удобрений на рост, развитие и урожайность ярового ячменя: фактор А – сорта Оренбургский 15 и Лакомб; фактор B – уровень минерального питания в четырех градациях: без удобрений, N15, N20, N25.

Опыт 3. Влияние некорневых подкормок азотом на рост, развитие и урожайность ярового ячменя: фактор А – сорта Оренбургский 15 и Лакомб; фактор B – уровень минерального питания в четырех градациях: без удобрений N15, N20, N25.  Повторность трехкратная, учетная площадь делянок первого порядка 100 м, второго – 4 м. Предшественник – яровая пшеница. Технология возделывания ячменя – общепринятая для центральной зоны Оренбургской области. Посев проводили сеялкой СН-16, уборку – комбайном Сампо 500.

Эксперименты проводились в строгом соответствии с требованиями методики полевого опыта (Б.А. Доспехов, 1968, 1979; А.А. Ничипорович, 1961, 1963, 1966, 1972; И.С. Шатилов и др., 1986).

В течение вегетации проводили фенологические наблюдения, определяли полноту всходов, сохранность, динамику роста растений, накопление зеленой и сухой биомассы, структуру урожая и другие сопутствующие наблюдения по методикам Госсортосети (1971, 1981, 1991), Всесоюзного НИИ удобрений и агропочвоведения (1975, 1985), ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса (1971, 1983). Основные химические анализы почвы и растений выполнены в государственных центрах агрохимической службы «Оренбургский» и «Бузулукский» по общепринятым методикам.

Результаты экспериментов подвергнуты математической обработке методом дисперсионного и корреляционного анализа.

Подробное описание методик и программ приведено в диссертации и опубликованных работах.

4. Формирование высокопродуктивных агроценозов яровой пшеницы, ячменя и кукурузы при совершенствовании технологических приемов выращивания.

4.1. Особенности роста, развития и фотосинтетическая деятельность растений в посевах яровой пшеницы, ячменя и кукурузы.

Наблюдения за развитием проростков в лабораторных опытах на песке показали, что азотные удобрения способствуют увеличению сухой массы ростков на 1-5%, фосфорные – на 6-14%, а их смеси в различных дозах и соотношениях – на 9-33 %. В опыте с удобрениями в воде эти показатели соответственно составили 6-18, 16-18 и 23-58%, что свидетельствует о лучшем первоначальном развитии надземных органов яровой пшеницы при внесении фосфора и его смесей с азотом. За 14 дней жизни у зародышевых корешков отмечена иная закономерность в реакции на внесение удобрений. На всех изучаемых фонах питания развитие корешков, как в абсолютном, так и в относительном выражении было ниже, чем на контрольном варианте. Доля корешков относительно массы ростков и общей массы растений яровой пшеницы в обоих опытах на контроле оказалась одинаковой и составляла соответственно 66 и 40%. Эти два показателя в опыте с удобрениями в песке достигали 25-61 и 20-38%, в опыте с удобрениями в воде – 24-50 и 19-34% соответственно. Это свидетельствует о более рациональном развитии пшеницы в период прорастания зерновки на удобренных вариантах за счет активизации развития ростков.

В полевых опытах нормы высева оказали влияние на сохранность и общую выживаемость растений ячменя. С увеличением нормы высева эти показатели снизились. В среднем за три года по сорту Оренбургский 15 выживаемость составила 62,5 %,  а по сорту Лакомб – 64,1%.

За годы исследований самая высокая полевая всхожесть ячменя, при изучении нормы высева, наблюдалась на варианте с нормой 4.0 млн. всхожих семян на 1 га. Она составила у сорта Оренбургский 15 – 88,2%, у сорта Лакомб – 88,4%. Значительное влияние на полевую всхожесть оказали запасы продуктивной влаги в почве и температурный режим в период посев-всходы. Так, в мае 2005 года при сильной засухе (ГТК – 0,36), полевая всхожесть сорта Оренбургский 15 составила 85,9% , в более благоприятные 2006, 2007 годы – 89,2 и 88,0%.

Фотосинтетический потенциал у яровой пшеницы, в среднем за вегетационные периоды, составил по сорту Альбидум 188 – 486 тыс. м2/га/сутки, ЮВ-4 – 657 тыс. м2/га/сутки, что на 171 тыс. м2/га/сутки выше в сравнении с Альбидум 188.

У сорта Альбидум 188 при подкормке в фазу кущения фотосинтетический потенциал увеличился на 14,3%, при подкормке в фазы кущения + налив на 17,9%, а при подкормке в фазу налива – на 2,2% в сравнении с контролем. У сорта ЮВ-4 эти значения соответственно увеличились по вариантам на 13,9%, 17,0% и 2,6% (табл. 1).

1. Фотосинтетический потенциал сортов мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и подкормок за полный период вегетации (ср. за 2001-2003 гг.).

Подкормка с азотом карбамида

Фотосинтетический потенциал, тыс.м2/га·сутки

норма всхожих семян, на 1 га, млн.

средний

±

к контролю

3,5

4,0

4,5

тыс.м2/га·/

сутки

%

Альбидум 188

Контроль

418

442

481

447

0

100

Кущение

479

506

547

511

+64

14,3

Кущение+налив

501

521

558

527

+80

17,9

Налив

430

451

489

457

+10

2,2

Средний

457

480

519

486

-

-

± к контролю

тыс.м2/га/

/сутки

-23

0

+39

-

0

-

%

4,8

100

8,1

-

-

100

ЮВ-4

Контроль

568

609

641

606

0

100

Кущение

648

689

734

690

+84

13,9

Кущение+налив

665

710

753

709

+103

17,0

Налив

583

625

658

622

+16

2,6

Средний

616

658

697

657

-

-

± к контролю

тыс.м2/га/

/сутки

-42

0

+39

-

0

-

%

6,4

100

5,9

-

-

100

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) в среднем составила у сорта Альбидум 188 – 8,2 г/м2/сутки, а у ЮВ-4 – 7,1 г/м2/сутки, что на 1,1 г/м2/сутки меньше, чем у Альбидум 188. С увеличением площади листьев и, соответственно, усилением взаимного затенения листьев в посеве, значения ЧПФ снижаются. Она максимальна при низких величинах индекса листовой поверхности, когда большинство листьев хорошо освещены. В контрольном варианте ЧПФ составила у Альбидум 188 – 7,8 г/м2·сутки, ЮВ-4 – 6,5 г/м2·сутки, а некорневые подкормки увеличивали ее на 3,8 – 15,4%.

Увеличение нормы высева сортов яровой пшеницы до 4,5 млн. всхожих семян на 1 га, способствует снижению ЧПФ на 1,2-6,8%, а уменьшение до 3,5 увеличивает ЧПФ на 1,4% (табл. 2).

  1. Чистая продуктивность фотосинтеза сортов мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и подкормок (среднее за 2001-2003 гг.).

Подкормка

в фазу

Чистая продуктивность фотосинтеза, г/м2 ·сутки

норма всхожих семян, на 1 га, млн.

средний

±

к контролю

3,5

4,0

4,5

г/м2·сутки

%

Альбидум 188

Контроль

7,9

7,8

7,6

7,8

0

100

Кущение

8,4

8,1

8,3

8,3

+0,5

6,4

Кущение+налив

8,3

8,6

8,5

8,5

+0,7

9,0

Налив

8,0

8,2

8,1

8,1

+0,3

3,8

Средний

8,2

8,2

8,1

8,2

-

-

±

к контролю

г/м2·сутки

0

0

-0,1

-

0

-

%

0

100

1,2

-

-

100

ЮВ-4

Контроль

6,5

6,5

6,4

6,5

0

100

Кущение

7,7

7,6

7,0

7,4

+0,9

13,8

Кущение+налив

7,9

7,7

6,9

7,5

+1,0

15,4

Налив

7,3

7,2

6,9

7,1

+0,6

9,2

Средний

7,4

7,3

6,8

7,1

-

-

±

к контролю

г/м2·сутки

+0,1

0

-0,5

-

0

-

%

1,4

100

6,8

-

-

100

Исследования по динамике формирования площади листьев в зависимости от норм высева показали, что у ярового ячменя с началом выхода в трубку идет интенсивное нарастание площади листовой поверхности, которая достигает максимума в фазу колошения 13,4…32,6 тыс. м/га. Повышение нормы высева с 2,0 до 5,0 млн. увеличило ее на 77,0 – 73,4% (табл. 3). Большое влияние на формирование ассимилирующей поверхности оказывают погодные условия в период вегетации. В неблагоприятный год ее размеры снизились на 31...43%, что обусловлено более ранним засыханием листьев. Сорт Лакомб был более облиственным, чем сорт Оренбургский 15, разница в размерах листовой поверхности между ними в фазу колошения составила 7,0 тыс. м/га.

3. Фотосинтетические показатели посевов сортов ячменя в зависимости от нормы высева (среднее за 2005-2007 гг.).

Норма высева,млн. всхожих семян на 1 га

Максимальная площадь листьев, тыс. м/га

ФП, тыс. м/га·дней

Накопление сухого вещества, т. на 1 га

ЧПФ, г/ м · сутки

Выход зерна на 1000 ед. ФП, кг

Оренбургский 15

2,0

13,4

455

3,47

7,7

3,81

3,0

17,8

596

3,97

6,4

3,10

4,0

20,5

724

4,67

6,1

2,68

5,0

23,8

851

4,50

5,0

2,04

Лакомб

2,0

18,8

687

3,86

5,4

2,32

3,0

23,7

863

4,66

5,0

2,04

4,0

28,4

1037

5,13

4,6

1,85

5,0

32,6

1181

4,99

4,0

1,50

Фотосинтетический потенциал (ФП) в среднем за годы исследований в зависимости нормы высева составил 455-851 тыс.м/га·дней по сорту Оренбургский 15 и 687-1181 тыс.м/га·дней по сорту Лакомб. Повышение нормы высева с 2,0 до 5,0 млн., увеличило величину ФП на 47-42%. В засушливый год ФП снижался на 43-45% за счет сокращения межфазных периодов, а также уменьшения площади листовой поверхности.

Среди дозировок азота в припосевном внесении наибольшее влияние на формирование ФП у сорта Оренбургский 15 оказала доза N20, где он составил 878 тыс. м/га · дней, что на 10% больше, чем на контроле. По сорту Лакомб более высокий ФП был сформирован при N25 – 1286 тыс. м/га · дней, что на 11% выше контроля. Установлено, что применение азотных удобрений в припосевном внесении увеличивает сбор сухой биомассы на 3,8 – 7,8% за счет возрастания числа стеблей на единице площади и их массы.

Продуктивность работы листьев на 1 тыс. ед. ФП значительно варьировала по сортам и дозам азота при припосевном его внесении. По сорту Оренбургский 15 на вариантах с дозами N15 и N20  наблюдалось снижение показателя на 7,2 – 5,3%, а сорту Лакомб на 3,5-2,9%. Наибольшая площадь листьев в период максимального развития у сорта Оренбургский 15 отмечена при дозе  N20 – 25,5 тыс. м/га, что на 10,4% выше контроля. Реакция сорта Лакомб была иной, у него наибольшая площадь листовой поверхности сформировалась при дозе N25 – 33,7 тыс. м/га или увеличилась на 7% в сравнении с контролем.

Некорневые азотные подкормки, удлиняя период функционирования ассимилирующей поверхности и увеличивая ее площадь, приводили к росту ФП на 6,9-11,0%.

Наибольший прирост сухой биомассы при некорневых подкормках получен на варианте с дозой азота 20 кг д.в. на га.

Максимальный показатель продуктивности работы листьев у сорта Оренбургский 15 был на варианте с N15, у сорта Лакомб – на варианте с N25, где выход зерна на 1000 ед. ФП был больше на 7,1 и 6,0%, чем на контроле (табл. 4).

4.Фотосинтетические показатели посевов ячменя (среднее за 2005-2007 гг.).

Доза азота, кг. д.в.  на 1 га

Максимальная площадь листьев, тыс. м/га

ФП, тыс. м/га · дней

Накопление сухого вещества, т. на 1 га

ЧПФ, г/ м · сутки

Выход зерна на 1000 ед. ФП, кг

Оренбургский 15

Контроль

23,1

20,5

798

724

5,28

4,67

6,2

6,1

2,64

2,67

N15

22,3

19,9

781

686

5,19

4,68

6,2

6,5

2,34

2,86

N20

25,5

24,2

878

818

5,48

4,95

5,8

5,7

2,50

2,61

N25

24,7

21,7

868

753

5,58

4,75

6,0

5,9

2,74

2,63

Лакомб

Контроль

31,5

28,4

1159

1037

6,01

5,13

4,8

4,6

1,70

1,85

N15

30,1

28,1

1129

1028

5,93

5,07

4,8

4,5

1,64

1,80

N20

33,1

32,3

1239

1177

6,31

5,53

4,7

4,3

1,65

1,85

N25

33,7

28,6

1286

1049

6,48

5,15

4,7

4,6

1,75

1,96

Примечание: в числителе – припосевное внесение карбамида; в знаменателе – некорневые подкормки карбамидом.

Среди сортов более экономично расходовали влагу растения сорта Оренбургский 15. В опыте с припосевным внесением карбамида наименьшим коэффициент водопотребления был на варианте с внесением N25, где у сорта Оренбургский 15 он составил 1048 м на тонну зерна и 580 м на тонну сухого вещества, а у сорта Лакомб соответственно 1141 и 514 м/т. На этом варианте снижение коэффициента водопотребления у сортов в сравнении с контролем составило у сорта Оренбургский 15 100 и 40 м/т и у сорта Лакомб 134 и 46 м/т (табл. 5).

В опыте с некорневыми подкормками карбамидом, выделяется вариант с дозой N20. На этом варианте у сорта Оренбургский 15 коэффициент водопотребления снизился на 85 м/т зерна и на 34 м/т сухого вещества по сравнению с контролем.

5. Коэффициент водопотребления различных сортов ячменя в зависимости от нормы высева (2005-2007 гг.).

Норма высева, млн. всх. семян на 1 га

Коэффициент водопотребления



на 1 т сух. вещества, м

на 1 т зерна, м

Оренбургский 15

2,0

706

1808

3,0

675

1610

4,0

583

1448

5,0

606

1728

Лакомб

2,0

698

2082



3,0

611

1763



4,0

547

1502



5,0

565

1631



В разрезе сортов наиболее экономно при такой дозе азота расходовал влагу сорт ячменя Лакомб (табл. 6).

6. Коэффициент водопотребления различных сортов ячменя в зависимости от припосевного внесения и некорневых подкормок карбамидом (среднее за 2005 – 2007 гг.).

Доза азота, кг д. в. на га.

Припосевное внесение

Некорневые подкормки





На 1 т сухого вещества м3

На 1 т зерна, м3

на 1т. сух. вещества, м

на 1 т. зерна, м

Оренбургский 15

контроль

620

1148

583

1134

N15

636

1241

582

1124

N20

597

1115

549

1049

N25

580

1048

581

1140

Лакомб

контроль

560

1275

547

1191





N15

582

1335

558

1201





N20

545

1233

512

1057





N25

514

1141

553

1145





Установлено, что применяемые для обработки семян регуляторы роста на 25,7-55,6 % увеличивали количество сильных проростков, а на вариантах с применением Гуми, ЖУСС и ЖУСС-2 слабые проростки вообще отсутствовали.

Наибольшее количество нормально проросших семян было отмечено на вариантах с использованием Гуми, Агрокор и ЖУСС-2 (70,8; 67,0 и 65,5 шт.). С применением таких стимуляторов роста, как Гуми, ЖУСС и ЖУСС-2  масса ростков возросла по сравнению с контрольным вариантом на 27,4-29,3 %, а масса корней на 19,4-23,1 % превосходила контроль (табл. 7).

7. Влияние регуляторов роста на качество и развитие проростков  кукурузы

Показатели

Варианты опыта

контроль

Амбиол

Креза-цин

Агрокор

Гуми

ЖУСС

ЖУСС-2

Количество проростков:

сильных

45,5

57,2

64,8

66,0

70,8

65,3

65,5

слабых

6

3

1

1

-

-

-

Количество проросших семян:

нормально

51,5

60,2

64,8

67,0

70,8

65,3

65,5

ненормально

28,0

23,0

20,5

20,0

17,5

18,0

12,0

Количество непроросших семян:

набухших

16,5

13,8

10,7

12,5

10,7

15,2

14,5

загнивших

4

3

4

0,5

1

1.5

1

Масса проросших растений, %:

ростки

100

113,8

114,7

120,1

129,3

127,4

128,5

корни

100

110,7

112,1

120,3

123,1

119,4

119,7

В ходе выполнения исследований по изучению суточной динамики видимого фотосинтеза и ночного дыхания листьев кукурузы различных ярусов в период с 1987 – 1989 гг. было проведено свыше 100 суточных наблюдений и получено более 400 экспериментальных кривых, характеризующих динамику фотосинтеза. Каждая кривая, отображающая суточный ход СО2 – газообмена, строго индивидуальна и определена сложным взаимодействием постоянно меняющихся в течение суток и вегетационного периода факторов внешней среды и физиологическим состоянием растений. Вместе с тем хорошо отмечается и общая закономерность хода фотосинтеза.

Установлено, что интенсивность поглощения СО2 увеличивается от нижних листьев к верхним, так у первого листа максимальных значений (13,3 мг) она достигает в период с 9 до 13 часов, а затем снижается. Листья 4 и 5-е с 9 до 11 часов при температуре воздуха 26,60С и величине ФАР, равной 16,7 ккал·см-2/час-1, имели интенсивность фотосинтеза 19,4 мг у 5-го и 15,4 мг  СО2·дм-2час-1 у 4-го листа. В 13 часов при снижении ФАР до 14,2 ккал·см-2/ час-1 интенсивность фотосинтеза снижается у листьев соответственно на  29 и 35% (рис. 1). В условиях понижения температур (<+140С) скорость ассимиляции СО2 невысокая в фазу молочно-восковой спелости у листьев среднего яруса в период с 10 – 18 час интенсивность фотосинтеза составляет 3,9 мг СО2 дм-2/час-1 и суммарный видимый фотосинтез на 5-7% выше ночного дыхания.

Суточный приход ФАР ( ), относительная влажность воздуха (---)

Динамика температуры воздуха в течение суток

Рис. 1 Интенсивность видимого фотосинтеза и ночного дыхания листьев кукурузы, гибрид Бекоста ТВ

(  1 лист; - - - - - 3 лист; - - - - - - 4 лист;   5 лист)

5. Урожайность яровой пшеницы, ячменя и кукурузы в зависимости от изучаемых приемов возделывания. Установлено, что на черноземах южных урожайность сортов яровой пшеницы сильно варьирует в зависимости от сортов и норм высева семян (табл. 8).

8. Урожайность яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и сортов (среднее за 2001-2003 гг.).

Норма высева, млн. всх. семян на 1 га

Урожайность,

т с 1 га по сортам

Средняя по норме высева

±

К контролю

Альбидум 188

ЮВ-4

т с 1 га

%

3,5

1,18

1,43

1,31

-0,1

7,1

4,0

1,25

1,56

1,41

0

100

4,5

1,37

1,60

1,49

+0,08

5,7

Средняя по сорту

1,27

1,53

1,40

-

-

± к контролю

т с 1 га

0

+0,26

-

0

-

%

100

20,5

-

-

100

Сорт ЮВ-4 реагировал на подкормки таким же образом как и сорт Альбидум 188, но реакция на нормы высева была иной. Контрольная норма высева (4,0 млн.) формировала наивысшую урожайность (1,82 т с 1 га), а снижение и увеличение нормы высева понижало ее соответственно на 0,11 т с 1 га (6,0 %) и 0,02 т с 1 га (1,1 %). Лучший вариант отмечен при  подкормке азотом в фазы кущение + налив с нормой высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га, где урожайность составила 2,01 т с 1 га (табл. 9).

Связь между нормой высева и урожайностью сортов яровой пшеницы была сильной ( yx=0,781, для сорта Альбидум 188 и yx=0,710, для сорта ЮВ-4). В 61% случаев для сорта Альбидум 188 зависимость адекватно описывается уравнением следующего вида: У = -8,613/-10,867 + х±0,0602 т с 1 га. Для сорта ЮВ-4 в 50,4% случаев следующим уравнением: У = -2,210 + 1,717х12±0,0769 т с 1 га.

Исследование полученных уравнений позволяет считать, что теоретически максимальная урожайность Альбидум 188 (1,35 т с 1 га) формируется при норме высева 4,5 млн. всхожих семян на 1 га.

9. Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от подкормок и норм высева (среднее за 2001-2003 гг.).

Подкормка азотом карбамида

Урожайность, т с 1 га

норма высева, всхожих зерен на 1 га, млн.

средняя

±

к контролю

3,5

4,0

4,5

тыс.м2/га/сутки

%

1

2

3

4

5

6

7

Альбидум 188

Контроль

1,18

1,25

1,37

1,27

0

100

Продолжение таблицы 9

1

2

3

4

5

6

7

Кущение

1,42

1,48

1,63

1,51

+0,24

18,9

Кущение+налив

1,50

1,62

1,74

1,62

+0,35

27,6

Налив

1,31

1,42

1,52

1,42

+0,15

11,8

Средняя

1,35

1,44

1,57

1,46

-

-

±

к контролю

т с 1 га

-0,09

0

+0,13

-

0

-

%

6,3

100

9,0

-

-

100

ЮВ-4

Контроль

1,43

1,56

1,60

1,53

0

100

Кущение

1,81

1,92

1,87

1,87

-0,34

22,2

Кущение+налив

1,92

2,01

1,93

1,95

+0,42

27,5

Налив

1,68

1,79

1,80

1,76

-0,23

15,0

Средняя

1,71

1,82

1,80

1,78

-

-

±

к контролю

т с 1 га

-0,11

0

-0,02

-

0

-

%

6,0

100

1,10

-

-

100

Корреляционно-регрессионный анализ (табл. 10) показал, что в условиях центральной зоны Оренбургской области существует тесная связь между некорневыми подкормками и урожайностью сортов (xy=0,879 для Альбидум 188, а ЮВ-4 xy=0,795).

10.  Зависимость урожайности сортов яровой пшеницы от подкормок (среднее за 2001 – 2003 гг.).

№ п/п

Коррелируемые признаки

Параметры величин (М±G)

V, %

yx

F

факт.

теор.

0,5

1

2

3

4

5

6

7

Альбидум 188

1.

Подкормки (Х)

1-4

2,5 ±1,14

45,7

-

-

-

2.

Урожайность, т с 1 га (У)

1,26-1,67

1,5±0,12

8,3

0,879

4,02

2,99

У = 1/0,931 – 0,218 х + 3,790 Е – 02 х2 ± 0,188 т с 1 га, для 77,3 % случаев

ЮВ-4

3.

Подкормки (Х1)

1-4

2,5 ±1,14

45,7

-

-

-

Продолжение таблицы 10

1

2

3

4

5

6

7

4.

Урожайность, т с 1 га (У1)

1,46-2,12

1,81±0,19

10,4

0,795

2,48

2,15

У = 1,018 + 0,678 Х1 – 0,123Х12 ± 0,119 т с 1 га, для 63,1 % случаев

В среднем за годы исследований наибольшая прибавка урожая зерна у сортов получена на вариантах, семена которых обработали Крезацином. Прибавка составляла по сорту Альбидум 188 – 18,6 %, по сорту ЮВ-4 – 17,9% (табл. 11).

Изучение корреляционных связей между регуляторами роста и урожайностью сортов яровой пшеницы позволили выявить тесную степень зависимости у Альбидум 188 (yx = 0,871), ЮВ-4 (yx =0,809).

11.  Урожайность зерна различных сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от регуляторов роста

Регуляторы роста

Урожайность, т с 1 га по годам

Средняя

± к контролю

2001

2002

2003

т с 1 га

%

Альбидум 188

Контроль

1,24

1,41

1,22

1,29

0,00

100

Крезацин

1,44

1,61

1,53

1,53

+0,24

18,6

Амбиол

1,37

1,58

1,50

1,48

+0,19

14,7

ОМК

по всходам

1,30

1,52

1,42

1,41

+0,12

9,3

ОМК всходы + кущение

1,32

1,57

1,45

1,45

+0,16

12,4

ЮВ-4

Контроль

1,44

1,64

1,59

1,56

0,00

100

Крезацин

1,73

1,96

1,83

1,84

+0,28

17,9

Амбиол

1,64

1,90

1,75

1,76

+0,20

12,8

ОМК

по всходам

1,53

1,81

1,69

1,68

+0,12

7,7

ОМК всходы + кущение

1,55

1,85

1,73

1,71

+0,15

9,6

По данным наших исследований, в среднем за три года урожайность ячменя варьировала от 1,22 до 1,53 т с 1 га. Наибольшую урожайность оба сорта обеспечили при норме высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га (табл. 12).

При изучении связей между нормами высева и урожайностью сортов ячменя выявлена средняя степень зависимости – у сорта Оренбургский15 – (yx =0,634), у сорта Лакомб (yx =0,695).

12. Урожайность ячменя в зависимости от нормы высева, т с 1 га.

Норма высева, млн. всх. семян на 1 га

2005 г.

2006 г.

2007 г.

Средняя за три года

Оренбургский 15

2,0

1,01

0,94

1,83

1,26

3,0

1,13

1,05

2,09

1,42

4,0

1,19

1,26

2,16

1,54

5,0

0,90

1,06

2,05

1,34

Лакомб

2,0

1,02

0,71

1,79

1,17

3,0

1,25

0,85

1,94

1,35

4,0

1,39

1,06

2,11

1,52

5,0

1,29

0,99

1,87

1,38

НСР05 для сортов (А)

0,02

0,04

0,04

НСР05 для норм высева (В)

0,03

0,05

0,06

НСР05 для взаимиодействия (АВ)

0,03

0,04

0,04

НСР05 для частных различий

0,04

0,07

0,08

Количество продуктивных стеблей ячменя сильно (yx=0,865) отражается на чистой продуктивности фотосинтеза в фазе восковой спелости еще сильнее их влияние на массу 1000 зерен (yx=0,972). Сильной оказалась связь их количества с биологической урожайностью (yx=0,864).

Анализ свидетельствует о том, что количество продуктивных стеблей ячменя находится в более тесной связи (yx=0,820) с дозами азотной подкормки по сравнению с массой зерна с 1 колоса (yx=0,794)

У=312,672+0,2678х+6/9229Е-0/2х+13,2 шт/м, для 67,68% случаев

У1=0,5313+1,2874Е-0,3х+1,44997Е-0,4х±0,035г, для 63,03% случаев

Согласно полученным уравнениям, количество продуктивных стеблей достигает наибольшей величины (363 шт/м) при дозе азота 25 кг. д. в./га. При этой же дозе масса зерна с 1 колоса так же формируется наибольшей (0,65г).

Дозы азота, применяемые для подкормки ячменя в период кущения, определенным образом отражаются на показателях состояния его посевов.



Рис. 2 Зависимость биологической урожайности,  массы 1000 зерен и ЧПФ от числа продуктивных стеблей (2005-2007 гг.).

Корреляционно-регрессионный анализ показал, что от применяемых доз азота в сильной степени зависит площадь листьев в фазе колошения ячменя (yx=0,825), биомасса растений в этой же фазе, с ЧПФ в фазе восковой спелости (yx=0,951) и с биологической урожайностью (yx=0,953). Характер зависимости показан на рис. 3.




Рис. 3 Зависимость фотосинтетических показателей посевов ячменя, биомассы и биологической урожайности от дозы азота (2005-2007 гг.).

Результаты исследований в направлении поиска оптимальной плотности посева гибридов кукурузы на различных фонах питания в зоне достаточного увлажнения (Московская область) представлена в таблице 13. Наиболее продуктивными были среднеранние гибриды К-233ТВ и К-245ТВ и менее раннеспелый гибрид Бекоста-ТВ. Прибавка урожайности зеленой массы гибридов на фоне расчетных доз, в зависимости от густоты посева, 55-76% у среднеранних гибридов и 17-59% у раннеспелого. Наибольшей продуктивности зеленой массы в этой зоне кукуруза достигает при густоте 100 тыс. растений на 1 га.

Урожайность сухой массы у гибридов более высокая получена при густоте 80 тыс.: у раннеспелого гибрида 9,9; 12,9 и 14,8 т с 1 га, а у среднераннего 8,8; 13,7 и 15,4 т с 1 га на различных фонах питания.

В структуре урожая сухой массы в среднем за 3 года при густоте 80 тыс. растений на фоне расчетных доз удобрений на долю початков приходится 33,1%, стеблей 31,1% у гибрида Бекоста-ТВ и 29,9 и 35,1% - у гибрида К-233ТВ. При загущении посевов до 120 тыс. доля початков в урожае снижается в 1,6-1,9 раза.

В среднем за годы исследований при густоте 80 тыс. растений коэффициенты использования ФАР по фонам питания составили 1,86; 2,44; 2,80% у гибрида Бекоста-ТВ и 1,65; 2,59 и 2,92% у гибрида К-233ТВ. Минеральные удобрения способствуют значительному увеличению использования энергии ФАР: на фоне расчетных доз (на 3% ФАР), при оптимальной густоте Кфар увеличился у гибридов на 50 и 77%.

13. Урожайность зеленой массы кукурузы различных гибридов в зависимости от густоты посева и удобрений (среднее за 1987 – 1989 года)

Густота посева, тыс. шт/га

Фон

питания

Урожайность зеленой массы, т/га

± к контролю, %

1

2

3

4

1

2

3

4

60

80

100

120

без удобрений

39,5

43,2

42,8

38,7

43,3

46,5

45,2

40,9

37,3

43,0

41,6

39,3

42,8

47,7

45,5

41,6

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

60

80

100

120

рекомендованные дозы

(на 2% ФАР)

52,0

61,0

58,6

54,9

61,8

67,8

66,9

63,9

53,8

60,7

61,1

57,4

60,0

66,5

68,8

64,5

32

41

37

42

43

46

48

56

44

41

47

46

40

14

51

55

Продолжение таблицы 13

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

60

80

100

120

расчетные

дозы

(на 3% ФАР)

60,7

68,5

67,4

64,3

67,2

77,5

77,6

70,0

61,5

67,3

71,0

68,3

67,1

77,2

77,5

73,2

54

59

57

17

55

67

72

71

65

57

71

74

57

61

70

76

Гибриды: 1 – Бекоста ТВ; 2 – К-233 ТВ; 3 – К-230 ТВ; 4 – К-245 ТВ

Различные приемы обработки почвы и применение гербицидов в степных районах Южного Урала влияют на величину урожая (табл. 14).

В благоприятные по погодным условиям годы эффективнее внесение баковой смеси – 40 кг мочевины с 2,4-ДА, обеспечившее увеличение урожайности на 7,9 т с 1 га; снижение дозы мочевины в 2 раза дало прибавку лишь в размере 5,4 т с 1 га.

14.  Урожайность зеленой массы кукурузы гибрида Молдавский 215 МВ в зависимости от приемов предпосевной обработки почв, ухода за посевами и гербицидов, т с 1 га

Варианты

Годы

Средняя

± к контролю, %

1995

1996

1997

1998

1-к

10,2

10,6

23,2

8,2

13,1

100

2

12,2

12,4

28,6

10,6

16,0

22,1

3

12,0

11,0

24,4

9,1

14,3

9,2

4

12,6

12,9

31,1

10,2

16,7

27,5

5

9,8

10,8

24,0

9,5

13,5

3,0

6

10,4

11,0

26,3

9,8

14,4

9,9

7

11,0

11,5

27,9

10,4

15,2

16,0

8

-

13,7

29,5

12,5

18,6

42,0

НСР05

1,85

2,03

1,73

2,13

1,94

-

Урожайность изменялась от 19,2 на контроле до 22,8 т с 1 га – на варианте с применением препарата Гуми. В засушливые 2001 и 2002 годы отмечалась меньшая величина урожайности, а также заметно снизился эффект от применения регуляторов роста. Наибольшая по опыту прибавка урожая была отмечена на вариантах с применением Гуми и Агрокора, в среднем за 4 года она составила - соответственно 2,7 и 2,2 т с 1 га (табл. 15).

15. Урожайность зеленой массы кукурузы в зависимости от применения регуляторов роста (средняя за 1999-2002 гг.)

Варианты опыта

Урожайность, т с 1 га по годам

Средняя урожай-ность, т с 1 га

± к кнтролю

1999

2000

2001

2002

т с 1 га

%

Контроль

10,8

19,2

9,8

9,9

12,4

-

-

Амбиол

12,0

21,2

10,4

11,0

13,6

1,3

10

Крезацин

12,1

21,9

11,0

11,9

14,2

1,8

14

Агрокор

12,9

22,2

10,9

12,5

14,6

2,2

18

Гуми

13,7

22,8

11,3

12,7

15,1

2,7

22

ЖУСС

11,7

21,0

9,7

10,7

13,3

0,9

8

ЖУСС-2

12,0

21,5

10,0

11,5

13,8

1,4

11

НСР05

1,67

1,69

1,76

1,56

6. Влияние приемов возделывания на технологические свойства зерна яровой пшеницы, ячменя и качество зеленой массы кукурузы.

Основные показатели, применяемые для оценки качества основной продукции: сырой протеин, сырая клейковина, тяжелые металлы – экотоксиканты, нитраты, водорастворимые сахара, жир, БЭВ, клетчатка, зола. Количество нитратов в зерне пшеницы невысокое – 25 – 30 мг/кг и находится на уровне 8 – 10% от ВПДУ. Расположение тяжелых металлов – экотоксикантов (ТМ), в порядке снижения их содержания следующее: Fe > Zn > Mn > Cu > Pb > Cr > Ni > Cd > Hq. Превышение величин ВПДУ в полевых условиях отмечено только по железу (107%), по другим металлам эти значения находятся на уровне 15 – 96% (меньше - Cu, больше - Zn). Содержание ТМ в зерне кукурузы также в основном не превышает допустимых значений (20 – 40% от ВПДУ). В основных же частях растений этой культуры (листья, стебли) отмечено чрезмерно высокое содержание цинка (163 – 173 мг/кг – 326 – 346% от ВПДУ). Листья отмечаются повышенным содержанием хрома.

В зависимости от условий, содержание белка в зерне пшеницы находилось на уровне 14,8 – 17,4% (Саратовская 42), 13,4 – 16,8% (Альбидум 188) и 11,6 – 14,9% (ЮВ-4).

При одностороннем внесении фосфора происходит снижение белковости зерна на 0,2–0,6% из-за невысокого содержания азота в почве при размещении пшеницы по непаровому предшественнику. При одностороннем внесении положительное действие азота было наиболее высоким (+1,5–2%). Сочетание этих двух макроэлементов, в зависимости от доз и соотношений, повышали белковость зерна на 0,7–2%. Отмечено относительное снижение содержания белка при увеличении доз фосфора на азотных фонах и увеличение этого показателя при возрастании доз азота в пределах всех доз фосфора (табл. 16).

16. Содержание белка и выход сырой клейковины в зерне сорта Саратовская 42 в зависимости от доз и соотношений азота и фосфора в составе допосевного удобрения, % (среднее за 1977 – 1978гг.)

Дозы азота, кг на 1 га

Доза фосфора, кг д.в. на 1 га

Р0

Р30

Р60

Р90

N0

N30

N60

N90

Числитель – белок, знаменатель – сырая клейковина

При дробном внесении макроудобрений белковость зерна пшеницы возрастает на 0,1 – 1,5% при минимальной плотности посева на 0,2 – 1,7% - при средней и на 1,2 – 2,2% - при наиболее высокой густоте стояния продуктивных стеблей (табл. 17).

Независимо от фона питания, с увеличением количества продуктивных стеблей, происходит повышение белковости зерна (+0,1–1%), что обусловлено снижением количества боковых побегов и формированием зерна более однородного с физико-биохимической точки зрения.

17. Содержание белка в зерне яровой мягкой пшеницы Саратовская 42 в зависимости от густоты продуктивного стеблестоя, уровня и характера минерального питания (чернозем южный)

Удобрения, кг/га д.в.

Количество продуктивных стеблей, млн.шт. на 1 га

Содержание белка, %

Относительное отклонение, %

общая норма

в том числе

от контрольного фона питания

от минимальной нормы высева

азофос, до- и при посеве

мочевина некорневым способомх

1

2

3

4

5

6

7

Предшественник – пшеница (среднее за 1986-1988 гг.)

30

30

0

3,2

16,4

-

-

3,5

16,6

-

1

4,3

16,9

-

3

Продолжение таблицы 17

1

2

3

4

5

6

7

90

90

0

3,1

16,7

2

-

3,5

16,9

2

1

4,1

16,7

-1

0

150

150

0

3,2

16,5

1

-

3,6

16,6

0

1

4,1

16,8

-1

2

150

90

60х

3,4

17,9

9

-

3,5

18,1

9

1

4,2

18,9

12

6

150

90

60х

3,4

17,5

7

-

3,5

17,8

7

2

4,2

17,6

4

1

210

210

0

3,1

17,3

5

-

3,4

17,5

5

1

4,0

18,1

7

5

Х – кущение, выход в трубку, налив зерна – по 20 – 36 кг/га д.в.

Некорневая подкормка азотом при изучаемых нормах высева семян обеспечивает увеличение содержания белка у сорта Альбидум 188 на 0,7 – 2,4%, у сорта ЮВ-4 – на 0,8 – 2,6%. Наилучшие показатели отмечены при использовании двух подкормок (кущение + налив зерна).

Содержание сырой клейковины в зерне яровой пшеницы в зависимости от условий выращивания и складывающихся климатических условий в годы исследований было различным. По сорту Альбидум 188 оно изменялось от 22,4 до 37,8 % при среднем значении 30,5 %, ЮВ-4 от 20,4 до 33,0 % при среднем показателе 26,7 % (табл. 18).

18. Направление и степень воздействия некорневых подкормок карбамидом и норм высева семян на содержание сырой клейковины в зерне различных сортов яровой пшеницы (средние за 2001-2003 гг.)

Подкормка в фазу

Содержание сырой клейковины, %

±

к контролю

норма высева всхожих семян на 1 га, млн.

Среднее

3,5

4,0

4,5

1

2

3

4

5

6

Альбидум 188

Контроль

27,9

27,2

26,7

27,3

0,0

Кущение

31,0

29,9

29,5

30,1

2,8

Продолжение таблицы 18

1

2

3

4

5

6

Кущение + налив

33,6

32,6

31,9

32,7

5,4

Налив

32,5

32,1

31,1

31,9

4,6

Среднее

31,3

30,5

29,8

30,5

-

± к контролю

+0,8

0,0

-0,7

-

-

ЮВ-4

Контроль

24,1

23,8

23,2

23,7

0,0

Кущение

26,7

25,9

24,9

25,8

2,1

Кущение + налив

29,7

29,1

27,9

28,9

5,2

Налив

29,8

28,2

27,2

28,4

4,7

Среднее

27,6

26,8

25,8

26,7

-

± к контролю

+0,8

0,0

-1,0

-

-

Белковость зерна, из-за большей однородности зерен по физическим параметрам (ширина, длина, масса) у двурядного ячменя была выше на 0,2-0,3% по сравнению с многорядным ячменем. Снижение нормы высева приводит к увеличению продуктивного кущения, а значит и к увеличению доли зерна физиологически и биохимически неполноценного, с более низким содержанием сырого белка. Некорневая подкормка была эффективнее почвенного внесения карбамида: по сорту Оренбургский 15 белковость возрастала на 0,2%, а по сорту Лакомб – на 0,1-0,3%. Валовой сбор сырого белка с единицы площади по сорту Оренбургский 15 составил в зависимости от срока и способа внесения карбамида 240…300 кг на 1 га, по сорту Лакомб – 231…308 кг/га. Нормы высева оказали некоторое влияние на величину объемной массы у обоих сортов. Наибольшая она сформировалась на варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га 652 и 594 г/л. Данный показатель снижается в разреженных посевах (2…3 млн.) на 2…9 г/л у сорта Оренбургский 15 и на 5…14 г/л у сорта Лакомб. В загущенных посевах (5 млн.) – на 5 г/л и 3г/л. Сорт Лакомб по натуре зерна сильно уступает сорту Оренбургский 15, в среднем разница составила 60 г/л. Сорт Оренбургский 15 формирует более выравненное зерно, в среднем у него выравненность выше на 8,3 %, чем у сорта Лакомб.

7. Экономическая и энергетическая эффективность приемов повышения продуктивности агроценозов яровой пшеницы ячменя и кукурузы. В наших исследованиях с яровой пшеницей, ячменем и кукурузой применение расчетных доз минеральных удобрений, подкормок, регуляторов роста, гербицидов сопровождалось увеличением затрат совокупной энергии на единицу площади (га) посевов по сравнению с контрольными вариантами.

При выращивании яровой пшеницы самым энергетически выгодным оказался контрольный вариант с нормой высева 4,5 млн. у сорта Альбидум 188 (КЭЭ – 1,77), а у сорта ЮВ-4 при норме высева 4.0 млн. всхожих семян на 1 га (КЭЭ-1,93). Применение азотных удобрений значительно повысило затраты энергии. В структуре затрат совокупной энергии на долю удобрений у пшеницы приходится до 32,7%, что и обусловило снижение КЭЭ до 1,32-1,37.

Затраты совокупной энергии в зависимости от приемов выращивания ярового ячменя составляли 8795…14565 МДж/га.

Увеличение нормы высева с 2,0 до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га, вызывало рост энергозатрат на 59,4…57,3%, использование минеральных удобрений в припосевном внесении на – 18,5…18,7% и в некорневых подкормках – на 15,5…19,9% за счет повышения массы посевного материала, внесения удобрений, ГСМ и послеуборочной доработки дополнительно полученного урожая.

Повышение нормы высева с 2,0 до 4,0 млн. всхожих семян на 1 га, применение карбамида в припосевном внесении дозой азота 25 кг/га и в некорневых подкормках дозой азота 20 кг/га за счет позитивного действия на урожайность увеличили накопленную урожаем энергию на 11,6…29,9%, 14,6…14,4% и 10,3…15,7% соответственно.

Увеличение нормы высева семян с 2,0 до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га приводит к увеличению количества затраченной энергии и снижению коэффициента энергетической эффективности на 0,55…0,41.

Наименьшая энергетическая себестоимость зерна была на варианте с нормой высева 2,0 млн. всхожих семян на 1 га – 6980…7271 МДж/т, повышение нормы высева приводит к возрастанию энергетической себестоимости.

При выращивании кукурузы в зоне достаточного увлажнения (Московская область) применение расчетных доз удобрений (по усвоению 3% ФАР) повысило затраты антропогенной энергии в 2,2 раза по сравнению с контрольным вариантом. В структуре затрат удобрения занимают до 39,9-42,0% от суммарных затрат.

Более высокий коэффициент энергетической эффективности (1,57) получен у гибрида К-233ТВ при густоте 80 тыс. растений на га. Минеральные удобрения снизили данный показатель до 1,20-1,46.

Оценивая эффективность приемов предпосевной обработки почвы и средств химизации под кукурузу наибольший коэффициент энергетической эффективности (6,2-5,7) получен на вариантах, где применяли почвенные гербициды гезагард и харнес.

Предпосевная обработка семян регуляторами роста увеличивает КЭЭ на вариантах, где применяли Агрокор и Гумми до 2,1 (на контроле 1,8).

Применение предпосевной обработки семян микроэлементами, бором и цинком в составе вермикомпоста, также повышает КЭЭ до 2,0 (на контроле - 1,7).

Расчет экономических показателей при изучении нормы высева и подкормок сортов яровой пшеницы показал, что самые большие затраты на 1 га (4896 руб.) были у сорта ЮВ-4 с нормой высева 4,5 млн. шт/га и азотной подкормкой в фазы кущения и налива зерна. Высокий уровень рентабельности (92%) по сорту А-188 получен на варианте с нормой высева 4,5 млн. шт/га и одной подкормкой в фазу кущения. Сорт ЮВ-4 имел наивысшую рентабельность (128 %) с подкормкой в две фазы при норме высева 3,5 млн. шт/га, что связано не только с урожайностью, но и качеством полученного зерна.

Высокие экономические показатели у ячменя по сорту Оренбургский 15 получены на вариантах с нормой высева 3,0 и 4,0 млн. всхожих семян на 1 га – где рентабельность равна 80,0 % и по сорту Лакомб на варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га (79 %). Применение карбамида в припосевном внесении и при некорневых подкормках снижает рентабельность соответственно на 10% и 15…6 %.

Анализ результатов экономической эффективности возделывания кукурузы показал, что вариант с применением почвенного гербецида гезагард, где получена наибольшая урожайность (18,6 т/га), был наиболее эффективным, условно чистый доход составил 6994 руб/га, при уровне рентабельности 124%.

Применение всех изучаемых регуляторов роста способствовало повышению уровня рентабельности относительно контрольного варианта. Наибольший чистый доход (5478 руб/га) получен на варианте с применением препарата Гуми, где уровень рентабельности был 114 %, что на 32 % выше контроля. Применение бора в составе вермикомпоста по кукурузе обеспечил уровень рентабельности 107 %.

  Возделывание яровой пшеницы, ячменя и кукурузы в различных природных зонах экономически выгодно при внедрении приемов, направленных на реализацию их биологического потенциала продуктивности, несмотря на значительные затраты связанные с использованием средств химизации, удобрений и ГСМ.

Выводы

1. Многолетние исследования биологических особенностей и результаты опытов по совершенствованию приемов возделывания яровой пшеницы, ячменя и кукурузы свидетельствуют о большой адаптивности культур к комплексу природно-климатических факторов, определяющих величину урожая и качество продукции.

Центрально-Нечерноземная зона РФ в полной мере обеспечена ресурсами ФАР (для раннеспелых и среднеранних гибридов), влаги, позволяющими формировать урожай зеленой массы кукурузы на уровне 60- 80 т/га.

В степной зоне Южного Урала основным лимитирующим урожайность фактором для яровой пшеницы, ячменя и кукурузы является влагообеспеченность посевов. При использовании высокопродуктивных сортов и гибридов, а также совершенствовании приемов возделывания возможно получение урожая зерна пшеницы и ячменя на уровне 2,0-2,5 т/га и 18-27 т/га зеленой массы кукурузы.

2. По содержанию доступных форм макроэлементов (азот, фосфор) пахотный слой чернозема южного соответствует низкой степени обеспеченности. Доля их запасов находится в пределах 0,6-2,2% от валовых количеств. Содержание тяжелых металлов-экотоксикантов составляет 4-33% от ПВДУ.

3. Фотосинтетическая деятельность посевов яровой пшеницы и ячменя в степной зоне Южного Урала ограничена дефицитом влаги и минеральных элементов. В средние по влагообеспеченности годы рекомендованные к возделыванию сорта формируют в фазу колошения максимальную площадь листьев 14,2...16,7 тыс.м/га у яровой пшеницы и 23,8...32,6 тыс.м/га у ячменя. ФП у яровой пшеницы составляет 486...657 тыс.м/га · дней и 656…952 тыс.м/га · дней у ячменя.

Азотные подкормки яровой пшеницы, в фазу кущения (N30), повышает ФП на 13,9...17,9%, а ячменя (N20) на 13,0...13,5%.

Чистая продуктивность фотосинтеза (ЧПФ) у сортов яровой пшеницы в среднем составила: Альбидум 188 — 8,2, ЮВ-4 — 7,1 г/м в сутки. С увеличением нормы высева семян с 3,5 до 4,5 млн. этот показатель снижался на 1,2...8,2%. Азотные подкормки повышают ЧПФ на 3,8...15,4%.

ЧПФ у сортов ячменя в среднем составляет 4,8...6,3 г/м сутки. С увеличением нормы высева с 2,0 до 5,0 млн., этот показатель снижается на

31,6...25,9%.

4. Фотосинтетическая деятельность посевов кукурузы в зоне достаточного увлажнения ограничивается температурным режимом и уровнем минерального питания.

Интенсивность поглощения СО2 увеличивается от нижних листьев к верхним. Для растений с С4 - типом фотосинтеза интенсивность ассимиляции СО2 при оптимальной температуре воздуха (26,6С) и величине ФАР – 16,7 ккал·см/час составила 19,4 мг у пятого и 15,4 мг С02 дм/час у четвертого листа. При снижении прихода ФАР до 14,2 ккал·см/час интенсивность фотосинтеза у листьев снижается соответственно на 29 и 35% (Т=25С). При снижении среднесуточной температуры до 13-14С скорость ассимиляции СО2 (молочно-восковая спелость) у листьев среднего яруса невысокая и суммарный видимый фотосинтез всего на 5-7% выше ночного дыхания.

Каждая тысяча единиц ФП, в посевах с оптимальной густотой и расчетными дозами удобрений (на 3% ФАР), формирует 6,9 кг у раннеспелого и 6,8 кг сухой биомассы у среднераннего гибридов при густоте 80 тыс., на 1 га.

В степной зоне оптимальные показатели фотосинтетической деятельности формируются при густоте 80 тыс., на га (Молдавский — 215

МВ), где площадь листьев – 24,6 тыс. м/га, а величина ЧПФ — 3,94 г/м в сутки. Почвенный гербицид гезагард и баковая смесь повышают ЧПФ до 5,67 г/м в сутки.

5. Эффективность использования влаги посевами кукурузы меняется в зависимости от климатических зон и технологических приемов возделывания (нормы высева, средств химизации, приемы предпосевной обработки почвы и ухода за посевами).

В зоне достаточного увлажнения наименьшим коэффициент водопотребления был у раннеспелого гибрида Бекоста-ТВ при густоте 80 тыс. - 211 м/т, что в 1.9 раз меньше, чем на контроле (без удобрений).

В степных районах Южного Урала коэффициент водопотребления варьировал от 129 до 161 м/т зеленой массы. Применение почвенного гербицида и подкормка мочевиной (N40) снижали данный показатель на 18,4

— 15,2%.

Расход воды на единицу продукции снижался от предпосевной обработки семян регуляторами роста (Гумми) на 8,5%, микроэлементами (бор, цинк) в составе вермикомпоста на 6,7% по сравнению с контролем.

6. При размещении яровой пшеницы по непаровому предшественнику азотные удобрения более эффективнее фосфорных. Максимальная прибавка урожайности 0,29 т/га (16,2% к контролю) получена на варианте с N30 при допосевном внесении, а при совместном с фосфором применении прибавка составила 0,47 т/га (26,9%) на варианте с N30Р90 кг/га д.в.

Во влажные годы (ГТК больше 0,96) эффективны дополнительно некорневые подкормки азотом в фазу кущения и налива зерна, прибавка получена 0,52 т/га (41% к контролю).

7. Совершенствование технологических приемов возделывания яровой пшеницы показало возможность повышения урожайности: при возделывании сорта ЮВ-4 на 0,25-0,36 т/га; за счет некорневой азотной подкормки на 0,35-0,42 т/га (28% к контролю); при оптимизации нормы высева (4 млн.) на 0,26-0,33 т/га.

Регулятор роста (крезацин) при предпосевной обработке семян повышает урожайность зерна у сортов на 0,24-0,28 т/га (17,8-18,6% к контролю).

Оптимизация нормы высева у сортов ячменя (4,0 млн. всхожих семян на 1 га) обеспечивает урожайность зерна — 1,54...1,52 т с 1 га. Припосевное внесение карбамида (N25) повышает урожайность сортов до 2,44...2,30 т с 1 га, а некорневые подкормки в фазу кущения (N20) до 2,18...2,21 т с 1 га.

8. Ведущими элементами структуры урожая яровой пшеницы, определяющими ее величину, при внесении удобрений являются густота продуктивного стеблестоя и масса зерна в колосе. При дробном внесении удобрений (в 4 срока) продуктивный стеблестой повысился на 3-5%, а масса зерна на 17-75% по сравнению с контролем.

В общем продуктивном стеблестое на долю главных побегов приходится 65-74% (3 млн.) и 77-92% (5млн.). Биологическая урожайность зерна на 81-91% формируется за счет главных побегов, они же обеспечивают увеличение продуктивности пшеницы на 67-100%.

Нормы высева оказывают влияние на формирование элементов структуры урожая ячменя: число продуктивных стеблей, число зерен в колосе, массу 1000 семян, которые по сортам Оренбургский 15 и Лакомб, в среднем составляют 347 - 269 шт/м, 11...17 шт. и 46,1...38,4 г. У многорядного ячменя в условиях Оренбургского Предуралья продуктивная

кустистость составляет всего 1,05...1,47.

Применение карбамида в припосевном внесении увеличивает число продуктивных стеблей у сортов на 14-24 шт/м, массу зерна с 1 колоса до 0,54...0,65 г. Некорневые подкормки с дозой N20 увеличивают количество продуктивных стеблей на 4,8...4,5%, а массу зерна с 1 колоса до 0,52...0,66 г.

9. В центральной части Нечерноземной зоны РФ среднеранние гибриды (К-230ТВ; К-2ЗЗТВ и К-245 ТВ) более продуктивны по сравнению с раннеспелым (Бекоста-ТВ) на 8-13%, оптимальная густота растений к уборке составляет 80-100 тыс. на 1 га. В загущенных посевах (120 тыс.) урожайность початков снижается в 1,5-2 раза.

Внесение рекомендованных доз удобрений (на усвоение 2% ФАР)

повышает урожайность раннеспелого гибрида на 17,3% и 9,7% среднераннего гибрида. Расчетные дозы (на усвоение 3% ФАР) обеспечивают прибавку у гибридов на 12,9 и 15,3% соответственно.

В степных районах Южного Урала гибрид кукурузы Коллективный-100 СВ превосходит по урожайности зеленой массы гибрид Молдавский 215 МВ, в зависимости от густоты посева на 7-9%.

Оптимальная норма высева в данной зоне находится на уровне 100 тыс. всхожих семян на га, которая повышает урожайность зеленой массы у гибридов на 5,5-5,6 т/га (30%) по сравнению с минимальной нормой (40 тыс.). В структуре урожая на долю листьев приходится — 12-18%; стеблей — 39-49%, початков — 36-49%.

Регуляторы роста Агрокор, Крезацин и Гумми повышают урожайность кукурузы на 17,6; 14,4 и 21,7% по сравнению с контролем. Сочетание вермикомпоста с бором обеспечивает урожайность зеленой массы кукурузы на уровне 20,5 т/га.

Почвенный гербицид (гезагард) снижает засоренность посевов кукурузы в 2,5 раза по сравнению с традиционной технологией и повышает урожайность зеленой массы на 5,5 т/га, а сухого вещества на 1,6 т/га. Опрыскивание посевов баковой смесью (N40+2,4Д) в фазу 3-5 листьев увеличивает урожайность зеленой и сухой биомассы на 22 и 45% и на 13-31% в сравнении с односторонним использованием гербицида 2,4Д.

10. Минеральные удобрения оказали существенное влияние на качество зерна яровой пшеницы. Наибольшее содержание сырого белка получено при одностороннем внесении азота аммиачной селитры (+1,3-2%). Совместное использование азота и фосфора также оказало положительное действие, но на более низком уровне (+0,7-1,7%). Зерно главных побегов по содержанию сырого белка на 0,8-2,5% превосходит зерно боковых побегов.

Некорневые подкормки мочевиной в фазу кущения и налива зерна были наиболее эффективны: выход сырой клейковины у сортов яровой пшеницы возрастал на 5,2-5,4%. Сорт Альбидум 188 превосходил по этому показателю сорт ЮВ-4 на 2,8-4,3%.

Содержание сырого белка в зерне ячменя в зависимости от нормы высева у сортов: Оренбургский 15 — 12,5-13,3%, Лакомба — 12,3-13,1%. Применение карбамида в припосевном внесении в зависимости от доз азота повышает белковость зерна на — 0,2-1,2%. Некорневые подкормки обеспечивают увеличение содержания сырого белка на — 0,5-1,6%. Выравненность зерна ячменя сорта Оренбургский 15 выше, чем у сорта Лакомб, содержание самой крупной фракции (2,820 мм) составляет 34,8%, у сорта Лакомб — 17,7%.

11. Разработанные зональные технологии возделывания яровой пшеницы позволяют получить зерно соответствующее экологическим требованиям: содержание нитратов на уровне 108 мг/кг (36% от ВПДУ); тяжелых металлов-экотоксикантов, в порядке снижения их содержания было следующим: Fе (107 мг/кг)>Мn>Сu>Рb>Сг>Ni (0.2 мг/кг).

По группе тяжелых металлов у ячменя, их расход впервые определен для условий степных районов Оренбургского Предуралья. По железу он находится в пределах 214...266г; Zn—52...73; Мn—42...64; Сu—10...12; Ni— 0,61...0,83; Сr—0,63...0,78; Рb—0,35...0,56; Сd—0,03...0,09 г в расчете на 1 т зерна с учетом соответствующего количества побочной продукции ячменя.

Результаты изучения качества зеленой массы кукурузы показали, что по содержанию нитратов силос — экологически чистый продукт для с/х животных (17 мг/кг — 85% ВПДУ при натуральной влажности).

12. Вынос макроэлементов у кукурузы зависит от направления возделывания, содержание азота в зерне составляет 0,72-1,82%; фосфора — 0,02-0,21% и калия 1,42-1,46%. Содержание макроэлементов в других органах, в порядке их снижения, следующее: листья, стебли, корни - (0,74-1,85%; 0,42-0,56%; 0,08-0,26%).

13. Возделывание яровой пшеницы, ячменя и кукурузы в различных природных зонах экономически выгодно при внедрении приемов, направленных на реализацию их биологического потенциала продуктивности, несмотря на значительные затраты связанные с использованием средств химизации, удобрений и ГСМ.

Высокие экономические показатели получены при использовании азотных подкормок с оптимальной нормой высева семян яровой пшеницы (рентабельность 128%) у гибридов кукурузы на фоне расчетных доз удобрений (по усвоению 3% ФАР) при густоте растений 80-100 тыс/га (рентабельность 204%)

Расчет энергетических показателей подтвердил высокую эффективность изучаемых технологических приемов, коэффициент энергетической эффективности варьировал от 1,32 до 1,93 единиц у яровой пшеницы и от 1,02 до 6,2 у гибридов кукурузы.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

При возделывании яровой мягкой пшеницы в степных районах Оренбургского Предуралья рекомендуются следующие элементы технологии:

1. Возделывать сорт ЮВ-4 при норме высева 4,5 млн. всх. семян на 1 га, который обеспечивает увеличение урожайности зерна по сравнению с сортом Альбидум 188, в зависимости от условий минерального питания, на 2,6 – 3,6 ц/га (20 – 24%). При возделывании сорта Саратовская 42 и слабой ее удобренности, в особенности при засушливых периодах вегетации (ГТК<0,66) числовая норма семян должна быть на уровне не более 3 млн. всхожих семян на 1 га. При влажных периодах вегетации (ГТК>0,9) и общей норме азота и фосфора на уровне от 90 до 210 кг/га норму семян определять на уровне 5 млн. всхожих зерен на 1 га.

2. При одностороннем допосевном внесении и возделывании яровой пшеницы Саратовская 42 по зерновому предшественнику наиболее целесообразна доза азота на уровне 90 кг/га, обеспечивающая увеличение урожайности зерна, в зависимости от нормы высева на 2,6 – 2,9 ц/га (15,6 – 16,2% к контролю). Наибольшую продуктивность пшеницы Саратовская 42 обеспечивают комплексные азотно-фосфорные удобрения при общей их норме 120 кг/га д.в. и соотношении N : Р2О5 = 1 : 3, обеспечивающее повышение урожайности зерна на 4,7 ц/га (26,9 % к контролю).

Для повышения урожайности сортов ЮВ-4 и Альбидум 188 применять 2-х разовую некорневую подкормку карбамидом (кущение + налив зерна) при дозах 30 кг/га д.в., концентрации рабочего раствора 26 % и норме его расхода 300 л/га.

3. Для формирования высокопродуктивных посевов ярового ячменя, независимо от подвидов использовать норму высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га. В целях повышения урожайности и белковости зерна применять азот карбамида при рядковом внесении в дозе 25 кг/га (по физической массе 54 кг/га), а при некорневых подкормках в дозе 20 кг/га (по физической массе 43 кг/га).

4. В степных районах Оренбургского Предуралья наиболее предпочтителен для возделывания гибрид кукурузы Коллективный 100СВ при норме семян 100 тыс/га, а в Центрально-Нечерноземной зоне РФ оптимальная густота для раннеспелых и среднеранних гибридов 80-100 тыс/га (в зависимости от фонов питания).

5. Для уничтожения сорной растительности посевов кукурузы применять почвенный гербицид гезагард в дозе 3 кг/га, который снижает численность сорных растений в 2,5 раза. Использовать баковую смесь некорневым способом в фазу 3-5 листьев кукурузы (гербицид 2,4Д – 2 кг/га и азот карбамида – 40 кг/га), а также регуляторы роста Агрокор, Крезацин, Гумми и вермикомпост с бором в рекомендованных для культуры дозах.

Список

опубликованных и приравненных к ним научных и учебно-методических работ по теме диссертации.

Ведущие рецензируемые научные журналы, определенные ВАК Минобрнауки России:

1. Дубачинская, Н.Н. Свойства почв и запасы на них продуктивной влаги в условиях Южного Урала. / Н.Н. Дубачинская, Г.Ф. Ярцев, Н.Н. Герасимова и др. // Плодородие. – 2007. - №3(36) (приложение) – С. 7 – 9.

2. Замараев, А.Г. Продуктивность кукурузы в зависимости от плотности посева и уровня минерального питания / А.Г. Замараев, Г.Ф Ярцев // Известия ТСХА. – 1990. - № 1. -  С. 191-196.

3. Ряховский, А.В. Способы подбора оптимальных доз макроэлементов под зерновые в богарных условиях степи Южного Урала / А.В. Ряховский, В.Н. Кравченко, Г.Ф. Ярцев // Зерновое хозяйство. – 2005. - № 4. – С. 6 – 8.

4. Ярцев, Г.Ф., Урожайность и качество зерна разнобиологических сортов яровой пшеницы. / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова, Р.К. Байкасенов // Зерновое хозяйство. – 2004. - №5. – С. – 13 – 14.

5. Ярцев, Г.Ф. Оптимизация адаптивно- ландшафтных систем земледелия на южном Урале / Н.Н. Дубачинская, Ю.А. Гулянов, Г.Ф. Ярцев и др.// Вестник Российская академия сельскохозяйственных наук. – 2004. - № 4 – С. 20-22.

6. Ярцев, Г.Ф. Способы подбора оптимальных доз макроэлементов под зерновые в богарных условиях степи Южного Урала / А.В. Ряховский, В.Н. Кравченко, Г.Ф. Ярцев // Зерновое хозяйство. – 2005. - № 4. – С. 6 – 8.

7. Ярцев, Г.Ф. Урожайность и качество зерна сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева / Р.К. Байкасенов, Г.Ф. Ярцев, О.Е. Цинцадзе // Вестник ОГУ. – 2006. - №13. – С. 115-116.

8. Ярцев, Г.Ф. Агроэкология и баланс гумуса при возделывании зерновых культур / А.В. Ряховский, Г.Ф. Ярцев, Н.А. Сидельников // Плодородие. – 2006. №3. – С.8.

9. Ярцев, Г.Ф. Нормы высева разных сортов ярового ячменя / Г.Ф. Ярцев, Р.М. Бадреев // Земледелие. – 2007. №5. – С. 43-44.

10. Дубачинская, Н.Н. К вопросу эффективного использования агроэкосистем на Южном Урале / Н.Н. Дубачинская, Г.Ф. Ярцев и др. // Известия Оренбургского ГАУ. – 2004. - № 1. – С. 27-29.

11. Ярцев, Г.Ф. Структурные элементы урожайности разнобиологических сортов ярового ячменя в зависимости от способа внесения и доз азотных удобрений в системной зоне Предуралья / Г.Ф. Ярцев, Р.М. Бадреев // Известия ОГАУ. – 2007. - № 2 (14). – с.39 – 41.

Учебный пособия, научные статьи, тезисы:

12. Батталова, Н.Р. Сорта полевых культур Оренбургской области: краткие описания / Н.Р. Батталова, Ю.А. Гулянов, Г.Ф. Ярцев и др. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ. 2003. – 64 с.

13. Ярцев, Г.Ф. Влияние плотности посева и уровня минерального питания на продуктивность кукурузы // Сб. научных трудов: «Вклад молодых ученых и специалистов в научно- технический прогресс в с\х производства». -  Оренбург, 1989. – 2 с.

14. Ярцев, Г.Ф. Энергетическая эффективность выращивания кукурузы при разной густоте посева и уровне минерального питания // Тезисы доклада 13й региональной научно-практической конференции молодых ученных и специалистов. – Оренбург, 1994. – 2 с.

15. Ярцев, Г.Ф. Влияние густоты растений на продуктивность различных по скороспелости гибридов кукурузы // Тезисы доклада 13й региональной научно-практической конференции молодых ученных и специалистов. – Оренбург, 1994. – 2 с.

16. Ярцев, Г.Ф. Влияние различных приемов предпосевной обработки почвы и ухода на урожайность кукурузы / Г.Ф Ярцев, Н.Р. Батталова // Сборник материалов областной научной конференции молодых ученых и специалистов. — Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2000. – С.121.

17. Ярцев, Г.Ф. Совершенствование приемов ухода за посевами кукурузы на силос в степной зоне Южного Урала / Г.Ф. Ярцев, Н.Р Батталова // Сборник материалов областной межвузовской научной конференции молодых ученых и специалистов. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2000. – С.154.

18. Ярцев, Г.Ф. Эффективность различных приемов обработки почвы гербицидов и подкормок при возделывании кукурузы на зеленую массу в условиях Оренбуржья / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова // Сборник материалов областной межвузовской научной конференции молодых ученых и специалистов. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ. 2000. – С.174.

19. Ярцев, Г.Ф. Влияние различных приемов обработки почвы, гербицидов и баковой смеси на засоренность и продуктивность кукурузы / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова. – Оренбург: Оренбургский научный вестник «Вертикаль» - 2000 - № 3 - 4. (14-15). - С.65.

20. Ярцев, Г.Ф. Формирование урожая сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и подкормок в учхозе ОГАУ / Г.Ф. Ярцев, Р.К. Байкасенов // Сб. материалов региональной научно – практической конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области. – Оренбург: ИПК ОГУ, 2002. – С. 44 – 46.

21. Ярцев, Г.Ф. Урожайность сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и подкормок в учхозе ОГАУ / Г.Ф. Ярцев, Р.К. Байкасенов, Н.Р. Батталова // Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции. Материалы межрегиональной научно – сельскохозяйственной продукции ученых и специалистов. Оренбург, 2002. – С. 9 – 10.

22. Ярцев, Г.Ф. Влияние различных приемов предпосевной обработки почвы и ухода на урожайность зеленой массы кукурузы / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова // Межвузовский сборник тезисов и докладов «Оренбуржье - провинция: экономика, право - культура». – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2002. – С.

23 . Ярцев, Г.Ф., Эффективность некорневых подкормок мочевиной яровой пшеницы в центральной зоне Оренбургской области / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова Р.К. Байкасенов // Материалы международной научно – практической конференции «Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе». – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2003. – С. 172 – 174.

24. Ярцев, Г.Ф. Влияние различных приемов предпосевной обработки почвы и ухода на урожайность кукурузы / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова // Тезисы докладов Областной межвузовской научной конференции молодых ученых и специалистов. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2000. – С.121.

25. Ярцев, Г.Ф. Влияние различных приемов обработки почвы, гербицидов и баковой смеси на засоренность и продуктивность кукурузы  / Г.Ф.Ярцев, Н.Р. Батталова – Оренбург: Оренбургский научный вестник « Вертикаль». – 2000. - № 3. – 4 (14-15). – С.65.

26. Ярцев, Г.Ф. Продуктивность кукурузы на силос в зависимости от технологии возделывания на южных черноземах / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова // Наука и хлеб (вопросы теории и практики). – Оренбург: Оренбургский НИИСХ, изд. НПС «Семена», выпуск 7, 2001. – С.

27. Ярцев, Г.Ф. Рост развитие и урожайность сортов яровой пшеницы в условиях центральной зоны Оренбургской области / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова // Информационный лист Оренбургского ЦНТИ № 50 – 001. – 2002. - 4с.

28. Ярцев, Г.Ф. Формирование урожая сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и подкормок в учхозе ОГАУ. / Г.Ф. Ярцев, Р.К. Байкасенов // Сб. материалов региональной научно – практической конференции молодых ученых и специалистов. Ч. 1. – Оренбург: ИПК ОГУ, 2002. – С. 44 – 46.

29. Ярцев, Г.Ф. Эффективность некорневых подкормок мочевиной яровой пшеницы в центральной зоне Оренбургской области / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова, Р.К. Байкасенов // Сборник материалов международной научно – практической конференции «Экономико – правовые и  экологические проблемы землепользования в условиях рыночной экономики России и стран СНГ (методология, теория и практика хозяйствования). – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2003. – С. 172 – 174.

30. Ярцев, Г.Ф. Фотосинтетическая деятельность посевов яровой пшеницы / Г.Ф. Ярцев, Р.К. Байкасенов // Сб. материалов региональной научно – практической конференции молодых ученых и специалистов. Ч.  3.  –  Оренбург: РИК  ГОУ ОГУ, 2003.  –  С. 38 – 40.

31. Ярцев, Г.Ф. Урожайность и качество зерна разнобиологических сортов яровой мягкой пшеницы в зависимости от норм высева и подкормок мочевиной в центральной зоне Оренбургской области // Сб. научных трудов к 90-летию Бузулукского опытного поля. – Оренбург, ТИИ. УВД – 2003. – с. 49 – 53.

32. Ярцев, Г.Ф. Урожайность и качество зерна яровой пшеницы сорта ЮВ – 4 в зависимости от норм высева и подкормок / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова, Р.К. Байкасенов // Сб. научных трудов межрегиональной научно – практической конференции молодых ученых Приволжского федерального округа. – Самара. – 2005. С. 61 – 62.

33. Ряховский, А.В. Эффективность дробного использования комплексного удобрения при возделывании озимой пшеницы в условиях степных районов Южного Урала / А.В. Ряховский, Г.Ф. Ярцев, С.И. Лысенко // Труды института биоресурсов и прикладной экологии. – Оренбург, Изд. ОГПУ. – 2005.- С. 49-54.

34. Ряховский, А.В. Содержание и степень рассредоточения химических элементов в растениях ведущих полевых культур. / А.В. Ряховский, Г.Ф. Ярцев, В.Н. Яичкин // Материалы научно – практической конференции Института естествознания и экономики ОГПУ. – Оренбург. Издат. ОГПУ. – 2005. с. – 75 – 79.

35. Ряховский, А.В. Накопление и степень сосредоточения макроэлементов и тяжелых металлов-экотоксикатов в различных частях растений яровой пшеницы на черноземах южных Оренбургского Предуралья. / А.В. Ряховский, Г.Ф. Ярцев // Сборник материалов IV Международной научно – практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России».  – Пенза. – 2006. – С. 191 – 194.

36. Титков, В.И. Практикум по растениеводству для степной зоны (практические занятия, технологии возделывания полевых культур) / В.И. Титков, В.В. Каракулев, Г.Ф. Ярцев и др. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2000. – 168 с.

37. Титков, В.И. Определение качества семян и программирование урожаев / В.И. Титков, В.В. Каракулев, Г.Ф. Ярцев и др. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2000. – 100 с.

38. Титков, В.И. Практикум по растениеводству для степной зоны Южного Урала / В.И. Титков, И.А. Глебов, Г.Ф. Ярцев и др. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2004. – 284 с.

39. Титков, В.И. Практикум по технологии производства продукции растениеводства для степной зоны Южного Урала / В.И. Титков, И.А. Глебов, Г.Ф. Ярцев и др. – Оренбург:Издательский центр ОГАУ, 2007.–320 с.

40. Ярцев, Г.Ф. Продуктивность кукурузы на силос в зависимости от технологии возделывания на южных черноземах Оренбургского Предуралья / Г.Ф. Ярцев, Н.Р. Батталова // Агробиологические особенности, технологии возделывания и параметры моделей высокопродуктивных агроценозов полевых культур в засушливых условиях Южного Урала. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2006. – С.96 – 105.

41. Ярцев, Г.Ф. Влияние норм высева на урожайность и качество зерна многорядного и двурядного ячменя / Г.Ф. Ярцев, Р.М. Бадреев // Оценка земельных ресурсов и создание адаптивных биоценозов в целях рационального природопользования: история и современность. Материалы международной научно-практической конференции. – Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2008. – С.190 – 194.




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.