Совершенствование приемов адаптивной технологии возделывания озимых культур в степной зоне Южного Урала (стр. 2 )

Наибольшая окупаемость ФП зерном отмечена на варианте без удобрений при норме высева 3 млн. всхожих зерен на гектар у озимой ржи и 4 млн. – у озимой пшеницы. Увеличение норм высева и повышение фона питания приводило к снижению ее величины, то есть, увеличение ФП под влияние данных факторов происходило в большей степени, чем увеличение урожайности. При дробном внесении дозы азотных удобрений наибольшая окупаемость ФП зерном озимой пшеницы отмечена на варианте четырехкратного дробного внесения. На 14,9% увеличивало окупаемость ФП зерном внесение в начале выхода в трубку марганца, на 12,8 % - меди. При обработке семян наибольшая окупаемость зерном ФП за вегетацию отмечена на варианте с марганцем и кобальтом и составила 1,29 кг при 1,08 кг/1000 м2 сутки /га на контрольном варианте.

3.3.2. Динамика накопления биомассы

Различия по вариантам, в основном, начинают проявляться с начала весенней вегетации. В ранние фазы роста и развития, общая биомасса посева озимой пшеницы Альбидум 114 увеличивалась с повышением нормы высева, в поздние же фазы большие величины биомассы посева отмечены при низких нормах высева. Биомасса посева озимой ржи Саратовская 4, практически на всех фонах питания, увеличивалась с увеличением нормы высева. Увеличение нормы высева на фоне дробного четырехкратного внесения дозы азота приводило к увеличению биомассы в фазу молочной и в фазу восковой спелости, при этом наибольшая биомасса отмечена здесь при 6 млн. всхожих зерен на гектар. При остальных сроках дробного внесения дозы азота увеличение биомассы шло только до 4 млн. всхожих зерен на гектар, а далее отмечено ее снижение. Некорневая подкормка азотом в начале выхода в трубку создавала более благоприятные условия для накопления биомассы. В начале колошения наибольшая ее величина отмечена на варианте дробного трехкратного внесения дозы азота с подкормкой в начале выхода в трубку. Вариант с дробным четырехкратным внесением дозы азотных удобрений несколько уступал, вследствие более слабого весеннего развития.

При некорневом внесении микроэлементов отмечена разная реакция сортов. При внесении их в начале выхода в трубку, накопление биомассы посевом озимой пшеницы Кинельская 4 до фазы колошения имело такую же закономерность, как и формирование фотосинтезирующей листовой поверхности. Увеличение урожайности шло здесь не за счет увеличения биомассы, а за счет перераспределения пластических веществ между вегетативными и генеративными органами. При снижении биомассы в фазу колошения, по сравнению с контролем, на варианте с бором – на 6,1 %, с медью – на 6,2 %, с марганцем – на 9,7 % и со смесью микроэлементов – на 11,3 %, увеличение урожайности составило от 4,2 до 10,4 %. На посеве же озимой пшеницы Оренбургская 14, накопление биомассы в фазу колошения, при внесении бора и меди в начале выхода в трубку, было практически на уровне контрольного варианта.

При обработке семян регуляторами роста наибольшее положительное влияние на накопление биомассы посевом озимой пшеницы оказал вариант со смесью Фумара и Гуми 20. При некорневом внесении в начале выхода в трубку выделялся Альбит, в колошение – смесь Циркона с Гуми 30. Здесь проявилась прямая взаимосвязь накопления биомассы и урожайности. ЖУСС и ЖУСС-2 способствовали увеличению биомассы, биопрепараты значительного влияния не оказали.

3.3.3. Динамика чистой продуктивности фотосинтеза

Наибольшие величины чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) посева озимой ржи отмечены при норме высева в 4 млн. всхожих зерен на гектар, а на посеве озимой пшеницы Альбидум 114 выявлена четкая тенденция снижения величины ЧПФ при увеличении нормы высева. Повышение фона питания на посеве озимой ржи приводило к снижению величины показателя, причем по всем нормам высева. На посеве озимой пшеницы наибольшие величины ЧПФ отмечены на втором фоне питания, а повышение фона снижает ее величину. При дробном внесении дозы азотных удобрений увеличение ЧПФ шло, главным образом, за счет создания более благоприятных условий питания

При обработке семян регуляторами роста ЧПФ определялось не только величиной площади листьев, но и их влиянием на интенсивность метаболических процессов. ЧПФ значительно увеличивалась за счет стимулирования синтетических процессов в растении при внесении микроэлементов и их смесей с азотом в начале молочной спелости. Наибольшие величины данного показателя получены, в среднем за три года, на варианте со смесью селена, меди и йода.

3.3.4. Использование ФАР

Коэффициент использования ФАР на формирование общей биомассы посева озимой ржи Саратовская 4 составил от 0,66 до 1,61 %, на формирование зерна - от 0,14 до 0,31 %. Деление лет исследований по продуктивности озимой пшеницы на 3 группы – с низким (1), средним (2) и высоким (3) урожаем, показало изменение коэффициента использования ФАР в зависимости от складывающихся условий вегетации. Величина коэффициента использования ФАР по первой группе, в среднем, составила 0,88 % , по второй – 1,22 % , по третьей – 1,51% (табл.2). В целом выявлено, что в экологических условиях степной зоны Южного Урала в низкоурожайные годы посевы озимой пшеницы могут использовать до 1,14 % приходящей ФАР на биологический и до 0,31 % - на хозяйственный, в среднеурожайные годы - соответственно, до 1,43 и 0,37 %; в высокоурожайные – соответственно, до 1,90 и 0,51 % ФАР. Наибольших значений коэффициент использования ФАР у озимой пшеницы достигал на

2. Использование ФАР посевом озимой пшеницы (ср. по группе)

Группа лет по урожай-ности	Годы исследований	Урожай сухой биомассы, т/га	Коэффициент использования ФАР, %
общий	зерно	Е биол..	Е хоз.
1	,,, , ,	6,29	1,45	0,88	0,21
2	,,, ,,	9,00	2,30	1,22	0,31
3	,,, ,	11,67	3,24	1,51	0,42
Ср.		8,83	2,27	1,18	0,30

II фоне при норме высева в 4 млн., а у озимой ржи - на III фоне при 5 млн. всхожих зерен на гектар.

При дробном внесении дозы азота следует отметить положительное влияние увеличения его кратности. При обработке семян регуляторами роста наибольший эффект получен от смеси Гуми 20 + Фумар, а при обработке микроэлементами – смеси бора с марганцем и смеси цинка с кобальтом.

3.3.5. Корреляционно-регрессионная взаимосвязь показателей фотосинтетической деятельности растений и урожайности озимых культур Урожайность (У) озимой пшеницы и озимой ржи зависела: в наибольшей степени от абсолютно-сухой биомассы в фазу восковой спелости (Х3) - соответственно, η = 0,782 + 0,185 и 0,944 + 0,098; в несколько меньшей степени - от средней за вегетацию площади фотосинтезирующей листовой поверхности (Х1) – соответственно, η = 0,657 + 0,223 и 0,918 + 0,117; и в еще меньшей степени - от фотосинтетического потенциала посева за период вегетации (Х2) - соответственно, η = 0,514 + 0,255 и 0,752 + 0,195. Все корреляционные отношения существенны при 5 %-ном уровне значимости. Получены функции, наиболее оптимально описывающие эту взаимосвязь.

Для озимой пшеницы: У = 22,772 – 75,259/ Х1; У = 25,,488/Х3) ;

У = 66,353 – 0,142 . Х2 + 1,218 . Х22 – 3,262 . Х23 .

Регрессионная взаимосвязь существенна для Х1 и Х3 (Fфакт.>F05).

для озимой ржи: У = 37,639 – 29537,81/ Х2,

У = 391,852–135,751 Х1+17,942 Х12– 1,107Х13 + 3,Х14 –3,Х15

У = 149,160 – 90,174 . Х3 + 20,078 . Х32 – 1,787. Х33 + 0,056 .Х34 .

Регрессионная взаимосвязь существенна для всех показателей (F факт.>F05).

3.4. Динамика запасов продуктивной влаги в почве и водопотребление озимых культур. В условиях степной зоны Южного Урала получение нормальных всходов озимых культур часто зависит от количества осадков в период посев-всходы, так как запасы продуктивной влаги в почве в этом период малы. На начало весенней вегетации они составляли от 117 до 176 мм, что вполне достаточно для удовлетворения озимых культур влагой до фазы выхода в трубку, а в период колошение – восковая спелость, в основном, характеризовались как неудовлетворительные. Общий расход воды на 1 тонну озимой ржи колебался по годам исследований от 90,6 до 246,1 мм, на 1 тонну озимой пшеницы - от 85,5 до 190,2 мм.

3.5. Особенности формирования продуктивного стеблестоя посевов озимых культур в зависимости от экологических и агротехнических факторов

3.5.1. Густота продуктивного стеблестоя и элементы структуры посева ее определяющие. С увеличением нормы высева и повышением фона питания у растений озимой пшеницы увеличивается доля побегов сформированных осенью. При этом, в общей побегообразовательной деятельности растений озимой пшеницы в степной зоне Южного Урала довольно значительная доля приходится и на период весенней вегетации (от 20,4 до 35,3 %). Повышение фона питания стимулирует образование побегов, высокие фоны питания (IV фон) сдерживают этот процесс (табл. 3). Выявлено, что загущение посева в большей степени влияет на дифференциацию побегов, чем на процесс осеннего кущения. Аналогично влияет и повышение фона питания, усиливающего интенсивности побегообразования. Увеличение нормы высева озимой пшеницы и озимой ржи приводит к уменьшению продуктивной кустистости растений, соответственно, на I фоне – на 33,2 и 29,2 %; на II фоне – на 30,0 и 29,1 %; на III фоне – на 29,1 и 28,8 %; на IV фоне - на 32,2 и 26,8 %.

При всех нормах высева величина общей кустистости по срокам дробного внесения дозы азотных удобрений была пропорциональна количеству азота, внесенного до посева озимой пшеницы.

3. Общая и продуктивная кустистость растений озимой пшеницы Альбидум 114 при разных фонах питания, норма высева 4 млн. всхожих зерен на гектар (ср. гг.)

Фоны питания	Общая кустистость	Продуктивная кустистость
± t05Sx поб./раст.	V, %	в т. ч. на конец осенней вегетации	± t05Sx поб./раст.	% от об-щей	V, %
± t05Sx поб./раст.	% от об-щей	V, %
I фон	5,36±0,62	37,4	3,65±0,45	68,1	34,3	1,79±0,22	33,4	39,9
II фон	6,29±0,55	30,7	4,81±0,73	76,5	44,0	1,96±0,26	31,2	43,3
III фон	7,43±0,74	34,8	6,33±0,75	85,2	35,5	2,10±0,26	28,3	40,0
IV фон	7,44±0,65	30,7	5,64±0,52	75,8	26,1	2,30±0,28	30,9	39,4

Влияние некорневых подкормок на продуктивную кустистость было связано с условиями увлажнения в период от начала выхода в трубку до колошения.

При обработке семян регуляторами роста и микроэлементами в наибольшей степени увеличивали продуктивную кустистость Агат 25 ( на 21,6 %) и смесью цинка с алюминием (на 23,7 %). При внесении в начале выхода в трубку снижали продуктивную кустистость растений озимой пшеницы Кинельская 4: бор – на 5,7 %, медь и – на 6,1 %. У Оренбургской 14 снижение составило по бору 1,5 %, по меди – 2,9 %. Микроэлементы и регуляторы роста, внесенные в поздние фазы, значительного влияния на величину продуктивной кустистости не оказывали.

В качестве основного фактора, в целом регулирующего густоту продуктивного стеблестоя озимых культур, можно отметить норму высева, с увеличением которой увеличивалась и густота продуктивного стеблестоя. Увеличение шло до второго фона питания, а дальнейшее увеличение дозы удобрений приводило к снижению величины показателя (табл. 4).

4. Количество продуктивных стеблей к уборке в посеве озимой пшеницы Альбидум 114 в зависимости от норм высева на разных фонах питания, шт/м2 (ср. за гг.)

Норма высева, млн. всхожих зерен на гектар	Фоны питания
I	II	III	IV
3	281 ± 36	358 ± 27	357 ± 36	329 ± 32
4	312 ± 32	392 ± 25	391 ± 18	369 ± 2
5	347 ± 26	416 ± 23	415 ± 34	394 ± 34
6	371 ± 38	437 ± 21	423 ± 34	413 ± 33

Увеличение продуктивного стеблестоя, за счет увеличения продуктивной кустистости, отмечено при обработке семян озимой пшеницы микроэлементами, в том числе, их хелатными формами - ЖУСС и ЖУСС-2.

При внесении меди, селена и йода и их смеси с азотом различия по продуктивной кустистости не превышали 7,1 %, а при внесении кобальта, молибдена и их смеси с азотом – не более 4,2 %. Вместе с тем характер формирования продуктивного стеблестоя был различен. При подкормках в начале выхода в трубку определяющим элементом являлась продуктивная кустистость, при подкормках в колошение – густота стояния растений.

3.5.2. Корреляционно-регрессионная взаимосвязь между густотой продуктивного стеблестоя и элементами структуры посева ее определяющими

Густота продуктивного стеблестоя (У) к уборке на посеве озимой пшеницы и озимой ржи, в целом, в большей степени зависела от изменения количества растений на единице площади (Х1) к уборке (соответственно, η = 0,874 + 0,145 и 0,953 + 0,090), чем от изменения величины продуктивной кустистости (Х2) (соответственно, η = 0,532 + 0,251 и 0,569 + 0,243.). Изменение количества растений на единице площади посева озимой пшеницы определяло формирование продуктивного стеблестоя к уборке на 76,45 %, озимой ржи на 90,86 %. Корреляционные отношения для обоих показателей существенны при 5 %-ном уровне значимости. Получены функции, наиболее оптимально описывающие эту взаимосвязь.

Для озимой пшеницы: У = 626,410 . ЕХР(-97,910/Х1),

У = 2,756 – 8,733.10-3.Х1 – 2,162.Х2 + 1,006.Х1.Х2 –2,800.10-7.Х12 + 0,233.Х22 ;

для озимой ржи: У = 1/ (8,326.10-3– 8,127.10-5.Х1+3,375.10-7 Х12–4,676.10-10 .Х13)

У = 26,447 – 0,143.Х1 – 9,594.Х2 + 1,028.Х1.Х2 + 1,767.10- 4.Х12 + 0,764.Х22

По продуктивной кустистости регрессионная взаимосвязь была несущественной.

3.6. Особенности формирования структуры колоса озимых культур в зависимости от экологических и агротехнических условий

3.6.1. Масса зерна колоса и элементы структуры посева ее определяющие

Увеличение нормы высева озимой пшеницы с 3 до 6 млн. всхожих зерен на гектар снижает массу зерна колоса на 15 – 29 %, повышение уровня питания с I по IV – на2 – 18 %. Повышение уровня питания приводит к уменьшению различий в массе зерна колоса от повышения нормы высева, а повышение нормы высева – к уменьшению различий по фонам питания. Внесение небольших доз удобрений (II фон) положительно отразилось на продукционном процессе озимой ржи. Несмотря на некоторое увеличение продуктивной кустистости и продуктивного стеблестоя, массы зерна колоса на этом фоне увеличивалась. На высоких фонах величина показателя снижалась. При различных сроках дробного внесения дозы азота наибольший эффект получен при выделении азота в позднюю подкормку (табл. 5).

5. Масса зерна колоса озимой пшеницы Альбидум 114 в зависимости от норм высева и применения препарата ТУР при разных сроках дробного внесения дозы азотных удобрений, г (ср. гг.)

Сроки внесения дозы азота	Нормы высева
3	4	5	6
Препарат ТУР
-	ТУР	-	ТУР	-	ТУР	-	ТУР
N98 + 0 + 0 + 0	0,79	0,77	0,73	0,69	0,62	0,61	0,55	0,55
N79 + 19 + 0 + 0	0,78	0,78	0,74	0,73	0,65	0,65	0,59	0,56
N49+ 19 + 30 + 0	0,74	0,74	0,70	0,69	0,62	0,60	0,55	0,56
N49 + 19 + 0 + 30	0,87	0,83	0,78	0,73	0,73	0,67	0,62	0,62
N19 + 19 + 30 + 30	0,85	0,85	0,75	0,74	0,69	0,67	0,58	0,57

Наибольшие значения массы зерна колоса по озимой пшенице Альбидум 114 отмечены при трехкратном внесении азота с подкормкой в фазу колошения, по Кинельской 4 - на обоих вариантах с поздними подкормками.