Совершенствование приемов адаптивной технологии возделывания озимых культур в степной зоне Южного Урала (стр. 1 )

На правах рукописи

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРИЕМОВ АДАПТИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР В СТЕПНОЙ ЗОНЕ ЮЖНОГО УРАЛА

06.01.01 – общее земледелие

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

Оренбург – 2010

Работа выполнена на кафедре ботаники и физиологии растений ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

доктор сельскохозяйственных наук,

старший научный сотрудник

Бесалиев Ишен Насанович

Ведущая организация: ГНУ Самарский научно-исследовательский

институт сельского хозяйства им.

Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита состоится 7 апреля 2011 г. в 10 часов на заседании диссерта-ционного совета Д 220.051.04 при ФГОУ ВПО «Оренбургский государствен-ный аграрный университет» ГСП, г. Оренбург,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «______»____________________ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, доктор сельскохозяйственных

наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Важная роль в решении проблемы увеличения производства зерна в условиях степной зоны Южного Урала принадлежит озимым культурам – озимой пшенице и озимой ржи. Их способность, по сравнению с яровыми культурами, продуктивнее использовать зимние и ранневесенние запасы влаги, развивать мощную корневую систему, способную в засуху обеспечивать растение влагой из глубоких слоев, позволяет им выделяться среди полевых культур наиболее высокими и устойчивыми урожаями.

Вместе с тем, в производстве возможности озимых культур реализуются не в полной мере в результате недоиспользования отдельных элементов технологии и природно-климатических условий зоны, что снижает экономическую эффективность производства. Вследствие этого, на современном этапе необходима разработка энергосберегающих малозатратных агроприемов возделывания озимых культур, которые позволили бы усовершенствовать существующие адаптивные технологии и увеличить валовые сборы высококачественного зерна, а также повысить экономическую эффективность возделывания озимых культур.

Особенно актуальным в конкретных почвенно-климатических условиях степной зоны Южного Урала является изучение возможности повышения продуктивности озимых культур путем совершенствования наиболее подвижных элементов технологии: внесения различных доз минеральных удобрений, оптимизации норм высева и азотного питания, применения ретардантов, различных норм и сроков внесения микроэлементов, регуляторов роста, биопрепаратов, гумата натрия.

Цель и задачи исследований. Основной целью наших исследований являлась разработка энергосберегающих малозатратных агроприемов адаптивной технологии возделывания озимых культур, обеспечивающих формирование высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

-выявить влияние изучаемых агроприемов на полевую всхожесть, перезимовку, сохранность и выживаемость растений озимых культур;

- изучить особенности фотосинтетической деятельности озимых культур при использовании различных фонов питания и норм высева, дробного внесения дозы азотных удобрений, ретарданта, различных сроков и доз внесения микроэлементов и их смесей с азотом, различных сроков внесения регуляторов роста и их смесей с гуматом натрия, обработки семян биопрепаратами, выявить их роль в формировании урожая;

-выявить особенности формирования продуктивного стеблестоя и структуры колоса озимыми культурами в зависимости от агротехнических приемов и установить связь количественной изменчивости элементов структуры посева с урожайностью;

-определить влияние некорневых подкормок азотом и микроэлементами на посевные качества семян, а также возможность использования физических и химических факторов для обработки семян, оценить качественную и количественную изменчивость показателей;

-выявить параметры изменения оптимальной нормы высева при повышении фона минерального питания, увеличении кратности дробного внесения дозы азотных удобрений и применении ретарданта, влияние факторов на продуктивность посева;

-определить содержание в растениях и вынос макроэлементов с урожаем, окупаемость минеральных удобрений зерном озимых культур;

- выявить эффективность таких микроэлементов, как бор, цинк, медь, марганец, селен, йод, молибден, кобальт, алюминий, их смесей, в том числе с азотом, при обработке ими семян озимой пшеницы и различных сроках их некорневого внесения;

- определить эффективность обработки семян озимой пшеницы регуляторами роста и гуматом натрия, а также эффективность различных сроков их некорневого внесения;

- изучить влияние агротехнических факторов на качество зерна озимых культур;

- усовершенствовать технологию возделывания озимых культур на основе изученных приемов, дать их энергетическую и экономическую оценку.

Научная новизна. Впервые, в результате многолетних исследований, изучены:

- особенности формирования фотосинтетического потенциала и его окупаемости зерном озимой пшеницы и озимой ржи в резко-континентальных условиях степной зоны Южного Урала в зависимости от фонов питания, норм высева, дробного внесения дозы азотных удобрений, различных сроков внесения микроэлементов и регуляторов роста.

- формирование биомассы посевами озимых культур, в зависимости от агротехнических факторов, выявлены особенности ее взаимосвязи с урожайностью;

- основные элементы структуры посева, в наибольшей степени определяющие формирование урожая озимых культур в зависимости от изученных агротехнических факторов, что позволяет целенаправленно влиять на их количественную изменчивость;

- в результате многолетних исследований выявлены коэффициенты использования ФАР посевом озимой пшеницы при различных метеорологических и агротехнических условиях.

- выявлено, что величина оптимальной нормы высева меняется с повышением фона питания и увеличением кратности дробного внесения дозы азотных удобрений, определен оптимальный уровень расчетных норм удобрений и кратность дробного внесения дозы азота;

- определена эффективность обработки семян смесями микроэлементов в хелатной форме (ЖУСС и ЖУСС-2) и биопрепаратами (Азотовит и Бактофосфин);

- выявлено влияние различных сроков некорневого внесения бора, цинка, меди, марганца, селена, йода, молибдена, кобальта, их смесей, в том числе с азотом, на комплекс показателей качества зерна озимой пшеницы, включающие силу муки, упругость теста и его растяжимость, время образования теста и его устойчивость к замесу, степень разжижения и показатель качества теста, амилолитическую активность зерна, что позволяет использовать эти агроприемы для получения зерна высокого качества;

- на посеве озимой пшеницы показана эффективность некорневого внесения таких регуляторов роста как Эпин, Циркон, Альбит, их смесей с гуматом натрия и медью, в том числе, в поздние фазы роста и развития, что обеспечивает их непосредственное влияние на формирование и налив зерна.

На основе изученных энергосберегающих, малозатратных агроприемов усовершенствована технология возделывания озимых культур, обеспечивающая формирование высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Особенности формирования продуктивного стеблестоя озимых культур в зависимости от изученных факторов, роль осеннего и весеннего кущения, условий перезимовки и периода летней вегетации.

2. Фотосинтетическая деятельность озимых культур при использовании различных фонов питания и норм высева, дробного внесения дозы азотных удобрений и ретарданта, микроэлементов, регуляторов роста, гумата натрия, биопрепаратов, роль фотосинтетических показателей в формировании урожая;

3. Количественная изменчивость элементов структуры посева озимых культур в зависимости от изученных агротехнических приемов, их взаимосвязь, роль в формировании урожая.

4. Параметры изменения оптимальной нормы высева при повышении фона минерального питания, увеличении кратности дробного внесения дозы азотных удобрений и применении ретарданта, вынос макроэлементов с урожаем, окупаемость минеральных удобрений зерном озимых культур;

5. Роль микроэлементов, их смесей, в том числе с азотом, хелатных форм, регуляторов роста, гумата натрия и биопрепаратов в формировании урожая и повышении качества зерна озимой пшеницы при обработке ими семян и различных сроках их некорневого внесения.

6. Посевные качества семян озимой пшеницы при некорневых подкормках азотом и микроэлементами, возможность стимулирования ростовых процессов химическими и физическими факторами при обработке семян, качественная и количественная изменчивость показателей;

7. Энергетическая и экономическая эффективность изученных приемов обеспечивающая формирование высокопродуктивных посевов, дающих зерно высокого качества.

Практическая значимость работы. Сельскохозяйственному производству предложены энергосберегающие малозатратные агроприемы адаптивной технологии возделывания, повышающие устойчивость растений озимых культур к неблагоприятным условиям и обеспечивающие формирование их высокопродуктивных, экономически эффективных посевов, дающих зерно высокого качества.

Внедрение в практику данных элементов технологии позволяет увеличить продуктивность районированных сортов озимых культур на 15-25 % при хорошем качестве зерна.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены на площади более 11 тыс. га в хозяйствах Северной, Западной и Центральной зон Оренбургской области.

Полученные материалы по влиянию экологических и агротехнических факторов на фотосинтетическую деятельность, на рост и развитие растений, на формирование семян, на устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды, на формирование качества урожая, активно используются в учебном процессе при работе со студентами агрономического факультета ОГАУ.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены и обсуждены на научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов: «Интенсификации агропромышленного комплекса – научную основу» (Оренбург, 1988), «Пути увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1991), «Пути увеличения производства и резервы повышения качества сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1993); Всесоюзной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Резервы увеличения производства сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1990); XI межреспубликанской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Резервы увеличения производства и повышения качества сельскохозяйственной продукции» (Оренбург, 1992); региональной конференции молодых ученых Урала и Поволжья (Оренбург, 1994); региональных конференциях молодых ученых и специалистов Оренбуржья (Оренбург, 1995, 1996, 1997, 1998, 2000); научно-практической конференции, посвященной 65-летию Оренбургской ГСХА (Оренбург, 1995); региональной научной конференции «Качество продукции растениеводства
и приемы его повышения» (Уфа, 1998); межвузовской научно-практической конференции «Решение проблем стабилизации сельскохозяйственного производства на современном этапе развития» (Оренбург, 1999); 2-й Российской научно-практической конференции «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика (Оренбург, 2005); международных научно-практических конференциях: «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2002), «Экономико-правовые и экологические проблемы землепользования в условиях рыночной экономики России и стран СНГ (методология, теория и практика хозяйствования)» (Оренбург, 2003), «Повышение устойчивости биоресурсов на адаптивно-ландшафтной основе (Оренбург, 2003), «Эколого-технологическая, правовая и социально-экономическая политика в сельском хозяйстве: история и современность (Оренбург, 2005), «Управление экономическим ростом в АПК: методология, теория и практика хозяйствования» (Оренбург, 2006), «Проблемы устойчивости биоресурсов: теория и практика» (Оренбург, 2007), «Оценка земельных ресурсов и создание адаптивных биоценозов в целях рационального природопользования: история и современность» (Оренбург, 2008), «Вавиловские чтения – 2008» (Саратов, 2008), «Актуальные проблемы экологии, защиты растений и экологического земледелия» (Саратов, 2009), «Инновации сегодня: образование, наука, производство» (Ульяновск, 2009); международном научно-техническом форуме «Реализация государственной программы развития сельского хозяйства и регулирование рынков сельско-хозяйственной продукции, сырья и продовольствия: инновации, проблемы, перспективы» (Омск, 2009); Всероссийских научно-практических конференциях «Селекция и семеноводство сельскохозяйственных культур» (Пенза, 2009), «Аграрная наука в ХХI веке: проблемы и перспективы» (Саратов, 2009); «Социально-экономические аспекты современного развития АПК: опыт, проблемы, перспективы» (Саратов, 2009); «Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК» (Уфа, 2009 г.); «Аграрная наука в ХХI веке: проблемы и перспективы» (Саратов, 2010).

Публикации результатов исследований. По теме диссертации опубликована 101 печатная работа, в том числе 15 - в изданиях, рекомендованных ВАК. Во Всероссийском научно-техническом информационном центре по теме диссертации депонировано 11 отчетов по НИР: (№; №; №; №; №; №; №; №; №; №; №).

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 338 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, содержит 98 таблиц, 16 рисунков и 123 приложения. Список литературы содержит 542 источника, в том числе 28 - на иностранных языках.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АДАПТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ

В первой главе, на основе изучения научной литературы, показано современное состояние адаптивных технологий возделывания озимых культур и основные направления их совершенствования, представлен анализ изменения площадей посева, степень изученности проблемы, представленной в диссертационной работе.

2. ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Степная зона Южного Урала является зоной недостаточного увлажнения и именно сюда входит большая часть Оренбургской области. Климат континентальный, ГТК в северной части региона составляет 0,8-1,1, в центральной - 0,6-0,8; в юго-восточной - 0,6 и менее. В зимний период наиболее опасным является повреждение и гибель узла кущения при понижении температуры почвы на глубине узла кущения ниже критической.

Местом проведения основной части опытов является учебно-опытное хозяйство Оренбургского ГАУ, территория которого по климатическим условиям и почвенному покрову является типичной для степной зоны Южного Урала. Почва опытного участка – чернозем южный среднемощный карбонатный тяжелосуглинистый. По данным кафедры агрохимии, защиты растений и экологии и кафедры земледелия и ТППР ОГАУ свойства пахотного слоя (0 – 30 см) следующие: гумус по Тюрину - 4,7 – 4,9 %; рН – 7,9; легкогидролизуемый азот по Тюрину-Кононовой – 5,5 – 6,3 мг/100 г почвы; подвижный фосфор по Мачигину – 1,50 – 2,21 мг/100 г; обменный калий по Протасову – 30,0 – 37,5 мг/100 г почвы. Объемная масса в горизонте 0 – 100 см – 1,3 г/см3; в пахотном – 1,22 г/см3; удельная масса, соответственно, 2,66 и 2,61; общая пористость – 51,7 и 53,3 %; максимальная гигроскопичность – 8,71 и 8,76 % от абсолютно-сухой массы, влажность устойчивого завядания – 11,7 – 12,2 %.

В целом метеоусловия 1984 – 2008 годов соответствуют климатическим характеристикам степной зоны Южного Урала. На малоблагоприятные по увлажнению пришлось 36 % лет исследований, на средние по увлажнению – 40 % и на наиболее благоприятные – 24 %. Запас продуктивной влаги в почве в слое 0-30 см перед посевом колебался по годам исследований от 20 до 48 мм, в метровом слое почвы к возобновлению вегетации озимых весной - от 117 до 176 мм. Также увлажнение почвы к началу весенней вегетации вполне достаточно для удовлетворения озимых влагой до выхода в трубку. В период колошение – восковая спелость запасы продуктивной влаги, в основном, характеризовались как неудовлетворительные, поэтому большое влияние оказывали осадки весенне – летней вегетации.

Для решения поставленных задач в период с 1984 по 2008 год проведены следующие опыты:

1. Продуктивность посева озимой пшеницы в зернопаропропашном севообороте в зависимости от расчетных фонов питания (, гг.). Зависимость продуктивности от расчетных фонов питания изучали в семипольном зернопаропропашном севообороте со следующим чередованием культур: пар, пшеница озимая, пшеница яровая, кукуруза на силос, пшеница яровая, ячмень, суданская трава на зеленый корм и сено. Расчет норм удобрений проводился балансовым методом.

2. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от норм высева на фоне разных уровней минерального питания (1986 – 1989 годы). В схему опыта входили четыре нормы высева (3, 4, 5 и 6 млн. всхожих зерен на га) на варианте без удобрений (I фон - контроль) и трех фонах питания, рассчитанных на урожай в 3,0 (II фон); 3,5 (III фон) и 4,0 (IV фон) т/га зерна.

3.  Формирование урожая озимой ржи в зависимости от норм высева на фоне разных уровней минерального питания (1986 – 1989 годы). В схему опыта входили четыре нормы высева (3, 4, 5 и 6 млн. всхожих зерен на га) на варианте без удобрений (I фон - контроль) и трех фонах питания, рассчитанных на урожай в 3,0 (II фон); 3,5 (III фон) и 4,0 (IV фон) т/га зерна.

4.Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от норм высева и применения препарата ТУР при разных сроках дробного внесения дозы азотных удобрений ( годы). Опыт трехфакторный: 5 сроков дробного внесения дозы азотных удобрений (до посева; до посева + весной; до посева + весной + кущение-выход в трубку; до посева + весной + начало колошения; до посева + весной + кущение-выход в трубку + начало колошения), четыре норм высева (3, 4, 5 и 6 млн. всхожих зерен на га) и внесение препарата ТУР (4 кг д. в. на га) в конце кущения – начале выхода в трубку. Доза азота распределялась: 20 % - весной, 30 % - в начале выхода в трубку и 30 % - в начале колошения, остальное – до посева. Фон - 85 кг Р2О5 га гектар. Дробное внесение дозы азотных удобрений изучалось на двух сортах озимой пшеницы.

5. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от норм и сроков некорневого внесения микроэлементов и их смесей с азотом ( годы). На трех сортах озимой пшеницы изучали формирование урожая и качество зерна в зависимости от сроков некорневого внесения бора, цинка, меди, марганца, молибдена, кобальта, йода и различных доз селена, а также смесей микроэлементов с азотом.

6. Продуктивность посева озимой пшеницы в зависимости от обработки семян разными нормами микроэлементов ( годы). В схему опыта сходила обработка семян различными дозами селена, цинка, бора и меди.

7. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы при обработке семян микроэлементами и их смесями (1997 – 2001 годы). Изучали влияние обработки семян цинком, бором, алюминием, марганцем, кобальтом и их смесями.

8. Влияние обработки семян регуляторами роста на формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы ( годы). Изучали влияние Крезацина, Агата 25, Фумара, Гуми 20 и их смесей.

9. Продуктивность посева и качество зерна озимой пшеницы в зависимости от обработки семян биопрепаратами, регуляторами роста и хелатными формами микроэлементов (2001 – 2004 годы). Изучали влияние обработки семян препаратами ЖУСС, ЖУСС-2, а также Чародеем, Бактофосфином, Азотовитом и их смесями.

10. Посевные качества семян и их качественная и количественная изменчивость в зависимости от некорневого внесения азота и микроэлементов в период формирования ( годы).

11. Стимулирование роста и развития растений озимой пшеницы в начальный период их роста и развития при использовании физических и химических факторов (1998 – 2002 годы). В схему опыта входила обработка семян различными дозами селена (в форме Na2SeO3) и ЭМИ СВЧ-диапазона.

12. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы при некорневом внесении регуляторов роста и меди ( годы). Изучали влияние Эпина, Циркона, Альбита и Крезацина, а также их смеси с медью при некорневом внесении в конце кущения - начале выхода в трубку.

13. Формирование урожая и качество зерна озимой пшеницы при некорневом внесении регуляторов роста и гумата натрия в поздние фазы роста и развития ( годы). Изучали влияние Эпина, Циркона, а также их смеси с гуматом натрия (Гуми-30) при их некорневом внесении в начале колошения и начале молочной спелости.

Посевная площадь делянок в полевых исследованиях составляла 100 – 200 м2, учетная площадь – 33 – 120 м2, повторность 3-4 кратная.

Расчет удобрений проводился балансовым методом по и . Под озимую пшеницу, в среднем за ротацию севооборота, на расчетном фоне питания на урожай 3,0 т с 1 га вносили N71P74, на 3,5 т с 1 га – N111P91; под яровую пшеницу – N34P47 на среднем фоне питания (1,8 т с 1 га), N102P125 на повышенном фоне (расчет на 3,0 т с 1 га); под ячмень, соответственно фонам, - N27P40 (на 1,8 т с 1 га) и N40P60 (на 2,1 т с 1 га), под кукурузу – N15P14 (на 15,0 т к. е. с 1 га) и N52P81 (на 30,0 т к. е. с 1 га); под суданскую траву – N31P29 (на 15,0 т к. е. с 1 га) и N63P77 (на 30 т к. е. с 1 га). При дробном внесении дозы азотных удобрений вносили: в некорневые подкормки – по 30 кг д. в. на га, в весеннюю подкормку – 20 кг/га д. в., остальное – осенью.

Микроэлементы при некорневом внесении: медь – в форме CuSO4 – 0,3 кг; цинк – в форме ZnSO4 – 0,35 кг; бор – в форме Н3ВО3 – 0,25 кг; марганец – в форме MnSO4– 0,30 кг; кобальт – в форме CoSO4 -0,2 кг; йод – в форме KI – 0,20 кг/га; молибден – в форме (NH4)2MoO4– 0,2 кг/га; селен – в форме Na2SeO3 – 0,0025; 0,005 и 0,0075 кг препарата на гектар. Азот в смеси с микроэлементами вносили в форме карбамида (СО(NH2)2)– 30 кг д. в./га.

Микроэлементы при обработке семян: цинк – в форме ZnSO4 – 0,7 кг; бор – в форме Н3ВО3 - 0,3 кг; марганец – в форме MnSO4 – 0,5 кг; алюминий – в форме Al2(SO4)3 – 0,2 кг и кобальт – в форме CoSO4 - 0,2 кг/т препарата.

Хелатными формы микроэлементов: ЖУСС – 2,5 л/т, ЖУСС-2 – 2,5 л/т.

Регуляторы роста при обработке семян: Крезацин - 0,5 г/т, Агатмл/т, Фумар - 2 мл/т, Гумил/т, Чародей – 0,1 л/т.

Регуляторы роста при некорневом внесении: Эпин – 50 мл, Циркон – 20 мл, Альбит – 30 г, Крезацин – 6 г препарата на 1 га. Гуми-30 применяли в дозе 60 г действующего вещества на 1 гектар.

Биопрепараты: Бактофосфин - 0,75 л/т, Азотовит - 1,2 л/т.

Облучение семян электромагнитным излучением СВЧ-диапазона проводили в при помощи генераторов сверхвысоких частот: ГЧ-90 – диапазон от 16,5 до 26,0 ГГц; ГЧ – 141 – диапазон от 37,0 до 53,0 ГГц; ГЧ – 142 – диапазон от 53,0 до 78, 0 ГГц. Облучение проводилось через рупорную антенну, мощность Р =

Определение лабораторной всхожести и энергии прорастания, а также физиологических показателей проводили общепринятыми методами. Фенологические наблюдения, определение полевой всхожести, перезимовки, сохранности и выживаемости растений, биологического урожая и его структуры проводили по методике государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971, 1991). Фотосинтетическая деятельность растений в посевах изучалась по методике лаборатории фотосинтеза института физиологии растений АН РФ ( и др., 1961). Для определения абсолютно-сухого вещества в растениях образцы высушивали при температуре 105 оС до постоянной массы. Влажность почвы определяли термостатно-весовым методом.

Химические анализы почвы и растений выполнены в государственном агрохимцентре «Оренбургский» по общепринятым методикам. Учет урожая проводили методом сплошной уборки комбайном «Сампо-130». В образцах зерна, отобранных после уборки урожая, определяли массу 1000 зерен по ГОСТ ; натуру зерна по ГОСТ ; выход и качество сырой клейковины по ГОСТ 13568.1-68; содержание сырого белка – N х 5,7, определение реологических свойств теста с применением альвеографа по ГОСТ Р , определение водопоглощения и реологических свойств с применением фаринографа по ГОСТ Р . Статистическая обработка данных проводилась по (1985) с использованием приложения Mikrosoft Exsel, а также программы STATISTIKA 5.5.

3. БИОЛОГОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ

ВЫСОКОПРОДУКТИВНЫХ АГРОЦЕНОЗОВ ОЗИМЫХ КУЛЬТУР

3.1. Прохождение фаз роста и развития озимыми культурами и длительность периода вегетации в зависимости от экологических и агротехнических условий

В условиях степной зоны Южного Урала на продолжительность фенологических фаз озимых культур основное влияние оказывают метеорологические условия. Увеличение нормы высева с 3 до 6 млн. всхожих зерен на гектар ускоряет наступление фаз выхода в трубку, колошение и созревание всего на 1-2 дня, а повышение доз вносимых удобрений ускоряет наступление фаз выхода в трубку и колошения на 1 день.

3.2. Полевая всхожесть, перезимовка, сохранность и выживаемость растений озимых культур в зависимости от изучаемых агроприемов

В среднем за годы исследований, увеличение норм высева озимых культур, на всех фонах питания, повышает полевую всхожесть. Удобрения влияют неоднозначно. Наибольшая в опытах полевая всхожесть получена на II фоне питания при норме высева 6 млн. всхожих зерен на гектар – 87,8 % при 84,9 % на контроле. Дальнейшее повышение фона питания снижает этот показатель. При дробном внесении дозы азота наибольшая полевая всхожесть озимой пшеницы отмечена при 6 млн. всхожих зерен на гектар на фоне c наименьшей основной дозой азотных удобрений.

При предпосевной обработке семян регуляторы роста и микроэлементы практически не влияют на полевую всхожесть. Следует лишь отметить тенденцию ее повышения на вариантах с использованием Чародея (2,2 – 2,4 %) и кобальта (3,3 %).

Повышение норм высева снижает количества перезимовавших растений на 1,8-5,1%, а увеличение доз удобрений приводит к увеличению процента перезимовавших растений озимых культур, но высокие фоны питания этот показатель несколько снижают. При дробном внесении удобрений лучшие условия для подготовки растений к зиме создаются при наибольшей в опыте основной дозе азота и наименьшей норме высева. Обработка семян регуляторами роста и микроэлементами не оказывает значительного влияния на перезимовку озимой пшеницы.

Увеличение нормы высева приводит к снижению сохранности растений озимых культур на 5,7 – 14,4 %. Небольшие дозы удобрений (II фон) снижают конкуренцию между растениями за питание и повышают сохранность на 4,6-5,6 %, а с повышенный фон увеличивает продуктивную кустистость, что приводит к загущению посева и снижению сохранности растений. Увеличивает сохранность растений и более равномерное распределение дозы азота по периоду вегетации. Обработка семян смесью бора и кобальта повышает сохранность на 8,4 %, некорневое внесение вначале выхода в трубку бора и селена - на 4-5 %. Все регуляторы роста снижают сохранность и выживаемость растений.

Выживаемость растений изменялась по вариантам опыта аналогично сохранности.

3.3. Особенности фотосинтетической деятельности посевов озимых культур в зависимости от экологических и агротехнических условий

3.3.1. Динамика формирования листовой поверхности и

фотосинтетический потенциал посева

Площадь фотосинтезирующей листовой поверхности посева озимой пшеницы увеличивается, при повышении норм высева с 3 до 6 млн. всхожих зерен на гектар, до колошения. В фазу колошения максимальные значения площади листьев отмечены при 5 и 6 млн., а в фазе молочной спелости - при 4 и 3 млн. всхожих зерен на гектар. Более высокая продолжительность жизни листьев при норме высева 4 млн. всхожих зерен на гектар помогает объяснить различия в конечном урожае.

В фазу колошения на посеве озимой пшеницы проявилась взаимосвязь между нормами высева и фонами питания: при 5 и 6 млн. всхожих зерен на гектар площадь листовой поверхности увеличивалась до III фона питания, при 3 и 4 млн. - только до II фона. Аналогичные изменения наблюдались и на посеве озимой ржи Саратовская 4. При дробном внесении дозы азота подкормка в начале выхода в трубку улучшала условия питания и снижала интенсивность отмирания листьев во второй половине вегетации. По ТУРу четкого влияния на изменение площади не выявлено

На вариантах с микроэлементами проявились сортовые различия. Внесение микроэлементов в фазу колошения практически не влияло на изменение площади листовой поверхности озимой пшеницы Кинельская 4. На посеве Оренбургской 14 отмечена тенденция к более медленному отмиранию листьев. При внесении меди величины листовой поверхности в фазу колошения были на уровне контроля, а при внесении селена и цинка несколько превышали его (соответственно, 2,4 и 3,5 %).

При предпосевной обработке семян кобальтом, бором, марганцем, алюминием и цинком, а также их смесями, различия по вариантам проявляются с фазы кущения. Площадь листьев на вариантах с бором и смесью бора с марганцем превышает контрольный вариант на 10,7-15,0% и 18,03-19,0%, а при обработке семян алюминием и смесью цинка с кобальтом - 14,4-27,6 и 12,1-24,2, соответственно. При обработке семян регуляторами роста в наибольшей степени увеличивала площадь листьев смесь Гуми 20 с Фумаром, при внесении в конце кущения-начале выхода в трубку - Циркон, Альбит и Крезацин.

Для оценки фотосинтетического потенциала (ФП) озимой пшеницы за вегетацию и его окупаемости зерном, годы исследований с 1986 по 2002 были разделены на три группы: 1- с низким урожаем; 2 – со средним урожаем,; 3 – с высоким урожаем. Анализ показывает, что по группам четко прослеживается соответствие между урожайностью, ФП и окупаемостью ФП зерном (табл. 1).

1. Фотосинтетический потенциал озимой пшеницы за период вегетации и его окупаемость зерном по годам исследований (ср. по вариантам)

№ груп-пы	Годы исследований	Средняя урожай-ность, т с 1 га	ФП, млн. м2 сутки/га	Окупаемость ФП зерном, кг/1000 м2 сутки/га
cр.	min	max	cр.	min	max
1	,, , ,	1,51	1,42	1,13	1,66	1,09	0,91	1,39
2	,, ,,	2,46	2,02	1,89	2,03	1,29	1,19	1,37
3	,, ,	3,32	2,58	2,48	2,57	1,36	1,34	1,36
Ср.		2,31	1,93	0,87	3,28	1,23	0,79	2,24

Так, средние значения урожайности, ФП и окупаемости ФП зерном составили по 1 группе лет исследований, соответственно, 1,51 т с 1 га; 1,42 млн.. м2 . сутки/га и 1,09 кг/1000 м2 . сутки/га; по второй группе – 2,46 т с 1 га; 2,02 млн. м2 . сутки/га и 1,29 кг/1000 м2 . сутки/га; по третьей группе – 3,32 т с 1 га; 2,58 млн. м2 . сутки/га и 1,36 кг/1000 м2 . сутки/га. То есть, в среднем по группам увеличение ФП обеспечивает более высокую урожайность, что и определяет более высокую окупаемость ФП зерном. Вместе с тем, говоря о тесной связи ФП с урожайностью, и, соответственно, с окупаемостью ФП зерном, не следует забывать, что величина формируемой в процессе фотосинтеза биомассы зависит не только от площади листьев, в которых идет данный процесс, но и от интенсивности этого процесса, на который влияют и экологические и агротехнические факторы. Именно этим, на наш взгляд, можно объяснить некоторое несоответствие между рассмотренными показателями внутри групп.