Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Состояние изученности вопроса и задачи исследовании . 8
ГЛАВА 2. Условия и методика проведения исследований... 19
2.1. Характеристика почвы опытного участка...19
2.2. Климат и метеорологические условия в годы проведения опытов 20
2.3. Агротехнические условия проведения опытов и методика исследований 27
ГЛАВА 3. Особенности роста и развития растений пшеницы в осенбий период 33
3.1. Полевая всхожесть семян 33
3.2. Интенсивность кущения озимой пшеницы ... 42
3.3. Развитие узловых корней 49
3.4. Глубина залегания узла кущения 55
ГЛАВА 4. Влияние сроков посевами юрм высева на растении озимой пшеницы 58
4.1. Зимостойкость растений озимой пшеницы 58
4.2. Биологический контроль за состоянием конуса нарастания в осенний и весенний периоды 67
4.2.1. Влияние сроков посева на развитие конуса нарастания перед уходом в зиму 67
4.2.2. Влияние удобрений на состояние конуса нарастания 70
4.2.3. Состояние конуса нарастания после выхода из зимовки 73
ГЛАВА 5. Рост и развитие растений озимой пшеницы в весенне-летний период в зависимости от сроков посева и высева 77
5.1. Особенности вегетации озимой пшеницы в зависимости от сроков посева и погодных условий 77
5.1.1. Фенологические наблюдения 77
5.1.2. Возобновление весенней вегетации 79
5.1.3. Выживаемость растений 82
5.2. Биологический контроль за состоянием растений озимой пшеницы в весенне-летний период 85
ГЛАВА 6. Урожайюстъ озимой пшениш в связи со сроками посева и густотой стояния . 96
6.1. Влияние сроков посева на урожай озимой пшеницы 96
6.2. Урожай озимой пшеницы в зависимости от норм высева 107
ГЛАВА 7. Влияние сроков посева на реутилизацию азота в зерновку и формирование качества зерна 115
7.1. Реутилизация азота в зерновку в зависимости от сроков посева 116
7.2. Влияние сроков посева и норм высева на качество зерна озимой пшеницы... 122
7.2.1. Содержание белка в зерне 122
7.2.2. Физические свойства зерна 126
7.3. Экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы в связи со сроками посева и нормами высева 130
Выводы 140
Предложения производству 144
Список литературы 145
- Климат и метеорологические условия в годы проведения опытов
- Интенсивность кущения озимой пшеницы
- Влияние сроков посева на развитие конуса нарастания перед уходом в зиму
- Биологический контроль за состоянием растений озимой пшеницы в весенне-летний период
Климат и метеорологические условия в годы проведения опытов
Влияние их на приемы возделывания часто трактовали по-разному. Так, П.Ф.Баранов (1931); В.А.Зосимов (1935); ШИ.Богдан (1941) рекомендуют норму высева дифференцировать в зависимости от плодородия почвы - на тучных землях сеять реже, а на бедных - гуще. Согласно Д.Н.Прянишникову ("Частное земледелие", 1929): "Количество высеянных семян не является еще в случае хлебных злаков моментом, окончательно определяющим густоту стояния растений в поле, потому что большая или меньшая редкость посева уравновешивается в той или другой степени кущением стеблей: редко размещенные растения кустятся сильнее и этим пополняют общее число колосоносных стеблей, делая это число при некоторых благоприятных условиях даже равным тому, которые получаются при гораздо более густом посеве... Во в полевых условиях приходится обыкновенно держаться все же известной густоты посева, устанавливаемой опытом".
Однако ряд авторов (П.Н.Сергеев, 1951; М.С.Савицкий, 1956; Г.М.Давидовский, 1968) придерживается противоположного мнения. Они считают, что на плодородных почвах и при орошении необходимо повышать нормы высева, а на бедных в засушливых районах -понижать.
Обширный экспериментальный материал по нормам высева озимой пшеницы за 1945-1962 гг." приводят К.ЩГодунова (1962);. В.ЇЇ.КЛИМЄНКО, Т.Б.Кнопов, В.М.Мартынов, В.М.Федоров (1964); Н.Н.Бородин (1973). Согласно их данным, с повышением нормы высева увеличивалось число продуктивных стеблей, что способствовало росту урожайности, но при этом продуктивность отдельных растений падала. Уменьшается продуктивная кустистость, число зерен в колосе, масса 1000 зерен, а натура зерна повышается, что объясняется выравненностью зерна.
В то же время И.И.Синягин (1966) в целях повышения продуктивной кустистости рекомендует снижать норму высева.
В литературе имеется много примеров изменения оптимальной нормы посева озимой пшеницы в зависимости от срока посева. М.С.Савицкий (1955) считает, что при отклонении от оптимальных сроков посева как в одну, так и в другую сторону требуется применять соответствующие нормы высева. В.А.Потушанский (1971), проводивший свои опыты в Ульяновской области с сортом мироновская 808, установил, что при раннем посеве (28-29 августа) лучшими нормами высева оказались 3-4 млн. всхожих зерен на га. При более позднем посеве (10-14 сентября) преимущество имела самая большая из испытанных норм - 6 млн.
Как отмечает їНИ.Синягин (1975), в опытах П.И.Стольнова, В.Ф.Пономарева и М.П.Коваленко, проведенных на Поволжской селекционно-опытной станции Всесоюзного-научно-исследовательского института кукурузы в 1962-1964 гг., выяснилась следующая закономерность: при раннем сроке посева по пару норма 5 млн. всхожих зерен имела преимущества перед более высокой, а при позднем посеве по пару и, особенно, по непаровым предшественникам эффективнее была норма 6 млн., что связано с меньшим кущением пшеницы в этих условиях.
Отзывчивость сортов на густоту посева хорошо показана в работе К.Н.Годуновой и др. (1964). Авторы показывают, что поведение сортов озимой пшеницы при изменении нормы высева может быть диаметрально противоположным. Сорта с относительно большей энергией кущения не дают положительного результата при увеличении в известных пределах норм высева, в то время как сорта, кустящиеся слабо, повышают урожай. Отношение сортов к увеличению густоты насаждения корректирует полегаемость.
Опыты Украинского научно-исследовательского института орошаемого земледелия показали, что при посеве в оптимальные сроки по черному пару у сорта Кавказ наблюдалось незначительное повышение урожая с увеличением нормы высева от 4 до 6 млн/га всхожих семян. У сорта Безостая I наиболее высокий урожай получен при высеве 6 млн. всхожих семян на гектар. Уменьшение количества семян до 4-5 млн. всхожих семян снижало урожай на 1-2,3 ц/га.
О том, что норму высева необходимо дифференцировать в зависимости от сортовых особенностей-сообщается в работах Н.П.Го-рячего (1957); Н.И.Бородина (1957); С.М.Скорнякова (1958); А.Н.Артюха (I960); П.Н.Сергеева (1962); П.Ф.Секуна (1965); А.А.Корнилова (1966); В.Усенко, И.Сажина (1969); В.В.Хмара (1969); М.А.Старыкина (1969); Е.Л.Литвиненко (1969) и др. мнению большинства авторов сильно кустящиеся сорта озимой пшеницы, как правило, снижают урожай с повышением норлы высева. Посевы в этом случае полегают, уменьшается масса 1000 зерен, снижается урожай и ухудшается его качество.
Таким образом, из приведенного обзора состояния изученности вопросов по выявлению оптимальных сроков посева и норм высева озимой пшеницы можно заключить, что они оказывают большое влияние на ее урожай. Решающим фактором повышения урожайности является также установление оптимальных доз и соотношений минеральных удобрений в зависимости от густоты посева и сортовых особенностей в конкретных почвенно-климатических условиях. Б этой связи уделяется большое внимание изучению сроков посева и норм высева озимой пшеницы применительно к различным агроклиматическим условиям. И совершенно очевидно, что появление новых высокопродуктивных сортов, обладающих различной экологической пластичностью, вызывает необходимость постоянно уточнять оптимальные сроки посева и нормы высева с учетом их биологических особенностей; Подобные опыты ведутся не только в научно-исследовательских учреждениях, но и на государственных сортоучастках, что придает им массовость, возможность глубже учитывать особенности почвенно-климатических зон. При разработке технологических процессов возделывания новых интенсивных сортов озимой пшеницы первостепенное значение придается выявлению их реакции на сроки посева и нормы высева.
Поэтому целью нашей работы является изучение реакции высокопродуктивных новых сортов озимой пшеницы на сроки посева и нормы высева в зависимости от предшественников и уровня минерального питания с тем, чтобы установить приемы возделывания, обеспечивающие получение высокой урожайности на черноземных почвах южной подзоны Степи УССР.
Интенсивность кущения озимой пшеницы
В начальный период вегетации растения в загущенных посевах растут и развиваются иногда даже более энергично, чем в изреженных. В дальнейшем, по мере образования боковых побегов и нарастания вегетативной массы, когда в загущенном посеве начинает ощущаться недостаток влаги и освещенности, наблюдается некоторое угнетение растений, выражающееся в снижении интенсивности кущения. Поэтому в период прекращения осенней вегетации коэффициент кущения обычно бывает больше при пониженных нормах высева.
В наших опытах было выявлено, что по кукурузе на силос влияние густоты посева на интенсивность кущения проявлялось в меньшей степени, чем по пару. Вероятно, в засушливых условиях на кущение большое влияние оказывает влажность и наличие питательных веществ в почве, а в этом отношении пар как предшественник значительно превосходит кукурузу на силос.
Как и в опыте со сроками посева, сорт Кавказ кустился меньше, чем Одесская 51 и Прибой.
Несколько иначе вели себя короткостебельные сорта. При загущении растения меньше снижали энергию кущения, чем Одесская 51. Так, если по пару кустистость Одесской 51 при высеве 6 млн. всхожих зерен на гектар снизилась по сравнению с кустистостью при 2 млн. - на 1,6 или 33,3$, то у Одесской полукарликовой -на 0,7 (14,3$), у Зирки - на 0,8 (17$) и у Проминя - на 0,9 (18,8$). Низкорослые сорта меньше используют питательные вещества и влагу почвы на рост побегов в высоту, как это наблюдается у более высокорослых сортов, а больше - на образование новых побегов. Так, высота растений у Одесской 51 при высеве 2 млн. всхожих семян на гектар в 1978 г. составила 23,2, а при 6 млн. - 28,6 см. Высота растений сорта Одесская полукарликовая при всех густотах была одинаковой и составила 22,4 см.
При посеве по кукурузе на силос значительных сортовых различий в морфологических изменениях не выявлено. Интенсивность кущения озимой пшеницы во многом зависит от условий минерального питания растений. Некоторые исследователи (Н.К.Кислинский, 1971) считают, что чрезмерная удобрен-ность сдерживает процесс кущения, до некоторой степени подавляя его. Другие (Н.А.Федорова, И.Ф.Бондарь, 1971; А.В.Маркитанова, 1971) указывают, что минеральные удобрения повышают как общую, так и продуктивную кустистость озимой пшеницы. 33а-кое противоречивое мнение о влиянии удобрений на процесс кущения, вероятно, связано с различиями во влагообеспеченности растений после посева. В наших опытах кустистость сортов озимой пшеницы при разных сроках посева и нормах высева менялась от уровня минерального питания, а различия количества побегов на одно растение увеличивались по мере изреженности посевов (табл. 3.8). При раннем сроке посева при внесении 90 кг азота на гектар по пару и 180 кг после кукурузы на силос отмечено снижение кустистости растений всех сортов озимой пшеницы по сравнению с более низкими нормами. Однако при оптимальном и позднем сроке посева степень развития растений в зависимости от уровня азотного питания, оставалась на одном уровне, с некоторой тенденцией к повышению энергии кущения. Следовательно, влияние удобрений на кустистость растений определяется степенью их развития. Об этом свидетельствует и большее влияние удобрений на изреженные посевы по сравнению с высевом 5,5 млн. всхожих семян на гектар. Условия возделывания озимой пшеницы оказывают влияние на развитие вторичных корней, играющих важное значение в питании растений. В наших опытах по обоим предшественникам большее количество их образовалось при ранних сроках посева. Кроме того, по черному пару корней образовалось значительно больше, чем Образование корней зависело не только от гидротермических условий, но и сортовых особенностей. Так, по пару темпы образования узловых корней у сорта Кавказ были более высокими, чем у Одесской 51 и Прибоя. Особенно это заметно было в условия. влажного 1974 г. В среднем за три года по всем срокам посева у сорта Кавказ на одно растение приходилось 5,1 узловых корней, у Одесской 51 и Прибоя по 4,7. После кукурузы на силос более высокие темпы образования узловых корней отмечены на сортах степного экотипа. В среднем на одно растение по всем срокам посева количество узловых корней у сорта Кавказ было 2,6, у Одесской 51 - 3,3 и у Прибоя - 3,2 шт. Более высокие темпы образования узловых корней отмечены у низкорослых сортов. Так, в среднем по всем срокам посева за 1977-1980 гг. у Одесской 51 на одно растение по черному пару приходилось 4,3 узловых корня, у Одесской полукаряиковой - 4,9, у Зирки и Проминя - 4,7. Еце больше разница между сортами была выявлена после кукурузы на силос. У Одесской 51 в среднем по шести срокам посева было 2 узловых корня, тогда как у низкорослых сортов - 2,5-2,6 шт. Если по черному пару у низкорослых сортов корней было больше, чем у стандарта на 10-15$, то по кукурузе на силос на 25-30$. Разница в образовании узловых корней у изучаемых сортов в какой-то мере зависела от глубины залегания узлов кущения, о чем более подробно будет сказано ниже.
По мнению П.В.Данильчука (1975), более объективным показателем оценки состояния растений является количество узловых корней, приходящихся на один побег. В наших опытах было выявлено (табл. 3.10), что сорт Кавказ по черному пару превосходит Одесскую 51 и Прибой по этому показателю на 29$, а после кукурузы на силос разницы между сортами не выявлено.
Влияние сроков посева на развитие конуса нарастания перед уходом в зиму
По мнению Ф.М.Куперман (1969, 1974, 1977, 1982), В.А.Мои-сейчик (1975), Ф.М.Кулерман, В.А.Моисейчик (1977), А.И.Митро-поленко (1978), наиболее благоприятное состояние растений перед уходом в зиму - второй этап органогенеза. С осени растения не должны переходить к третьему этапу и прохождению ярови-зационных процессов, что наблюдается при ранних посевах, в связи с тем, что они больше повреждаются в период зимовки. По данным указанных авторов, осенью конусы нарастания у разных сортов характеризуются сравнительно близкими величинами и при оптимальных сроках посева у зимостойких сортов в нечерноземной зоне они составляют 0,30-0,35 мм. Меньшая длина конуса нарастания свойственна более зимостойким сортам, большая - слабозимостойким. Кроме того, у зимостойких сортов величина конуса нарастания за зиму изменяется незначительно.
В наших опытах наблюдения за состоянием конусов нарастания у различных сортов озимой пшеницы проводились при посеве 25 августа, 15 сентября, 5 октября по черному пару и после кукурузы на силос.
В условиях теплой и влажной осени 1978 г. всходы по пару при раннем сроке посева появились на пятый, в оптимальном - на восьмой и в позднем - на 15-й день после посева. По кукурузе на силос всходы были отмечены на 2-3 дня позже. К концу осенней вегетации растения были хорошо развиты (табл. 4.6). При раннем сроке посева растения сформировали 5-7 побегов по пару и 4-6 после кукурузы на силос. Высота растений по пару достигала 22-30 см, и образовали они по 15-17 листьев. После кукурузы на силос высота растений составляла 19-22 см, а количество листьев - 12-15 шт. В оптимальном посеве растения были менее развитые, а в октябрьском по черному пару сформировалось только по два побега. После кукурузы на силос кущение не наступило.
Самым крупным и наиболее дифференцированным оказался конус нарастания у сорта Зирка по пару. Он был на 0,10 мм больше, чем у Одесской 51 и Проминя и на 0,18 мм превышал Одесскую полукарликовую. Следует отметить, что растения всех сортов при раннем сроке посева оказались переросшими, с сильно увеличенным конусом нарастания, и у них уже с осени можно было ожидать пониженную зимостойкость. Однако зима была относительно теплой, что обеспечило хорошую перезимовку растений, в том числе и раннего срока посева.
После кукурузы на силос у растений также образовался увеличенный конус нарастания, но его размер не превышал 0,55 мм. У всех сортов он находился непосредственно над узлом кущения. При раннем сроке посева, как и по пару, конус нарастания был более дифференцирован, чем при позднем. В августовском и сентябрьском посевах растения перешли в фазу развертывания второго зародышевого листа и закладке зачаточных стеблевых листьев на конусе нарастания, что означает переход их ко П этапу органогенеза. Б октябрьском посеве все растения ушли в зиму на I этапе органогенеза, а конус нарастания не превышал 0,10 мм и был в 2-3 раза меньше, чем по пару. Различное состояние конуса нарастания определило в наших опытах устойчивость растений к неблагоприятным факторам зимовки. Наблюдение за конусом нарастания дает возможность оценить влияние доз азотных удобрений на перезимовку озимых. По данным В.Н.Ремесло и др. (1982), внесение умеренной дозы азота ( 20 йа Фофорно-калийном фоне {Р4ОК40) оказывало положительное влияние на устойчивость растений к низким температурам. С увеличением дозы азота (Л/QQ) число сохранившихся растений уменьшалось, а конус нарастания увеличивался на 0,20 мм. На повышенном азотном фоне (Л/9Q) сорта отличались большой длиной конуса нарастания и в течение всей зимы наблюдался их рост, что привело к снижению перезимовки растений. Результаты морфофизиологического анализа состояния конуса нарастания в зависимости от действия азотных удобрений по пару и после кукурузы на силос при разных сроках посева на сортах Одесская 51, Одесская 66 и Прибой приведены в табл.4.7. Осень 1977 г., когда проводились наблюдения, характеризовалась умеренно-теплой погодой с осадками ниже нормы. Отсутствие эффективных дождей с начала третьей декады сентября по вторую декаду ноября привело к недостаточным запасам продуктивной влаги в почве. В период посева в пахотном слое она составила: по пару 26, а после кукурузы на силос 17 мм. При раннем сроке посева по пару всходы появились на пятый день, в оптимальном - на восьмой и в позднем - на 21-й день после посева. По кукурузе на силос всходы были отмечены на 2-5 дней позже. К концу осенней вегетации растения были хорошо развиты: при раннем сроке посева по пару они образовали 5-6 побегов кущения, после кукурузы на силос - 4-5. При оптимальном сроке посева растения были менее мощные, чем при раннем. Б октябрьском посеве по черному пару они образовали по два-три побега, после кукурузы на силос по одному-два.
Биологический контроль за состоянием растений озимой пшеницы в весенне-летний период
Большие отклонения от средних оптимальных сроков посева не дают возможности стабильно получать высокий урожай озимой пшеницы при использовании только одного срока посева. Поэтому для определения оптимального срока необходимо учитывать погодные условия - влагообеспеченность и температурный режим в осенний период. Различия во влагообеспеченности оказывают влияние на урожай прежде всего по непаровому предшественнику. Так, при посеве под урожай 1974, 1976 и 1981 гг. осень была засушливой, всходы во всех сроках посева появлялись в одно время -в позднеосенний или зимний периоды, но разница в урожае была большой. При раннем посеве продолжительное нахождение семян в почве в условиях высоких температур привело к значительному их повреждению, что обусловило появление недружных и изрежен-вых всходов. Более благоприятные условия для сохранения жизнеспособности семян сложились при позднем посеве. При увлажнении обеспечивающем получение своевременных и дружных всходов, оптимальные сроки посева наступали 15-25 сентября.
При наличии в почве влаги, достаточной не только для получения всходов, но и дальнейшего роста и развития растений, критерием определения оптимального срока посева является степень развития растений ко времени наступления устойчивых холодов. В наших опытах наиболее высокий урожай озимой пшеницы Одесская 51 по пару был получен при посеве в сроки, обеспечивающие перед уходом в зиму формирование 3,0-4,5 побегов на растение.
А.И.Носатовский (1946) считает, что для того, чтобы растения с осени сформировали по 3 побега, необходима сумма среднеуточных температур 58СРс. При отступлении от установленного срока посева на 5 дней значительных различий в урожае не наблюдалось. При этом он указывал на необходимость учитывать экспозицию, высоту пункта, а на юге - мягкость зимы. Ссылаясь на данные Кабанова П.Г., А.И.Носатовский назвал, в частности, для Саратова необходумую сумму температур 568С, а для Новочеркасска - 62СЯС.
Дальнейшие исследования многочисленных авторов в различных зонах страны (Н. А. Федорова, I960; В.Н.Ремесло, В.К.Впажев-ский, 1972; Ф.М.Пруцков, 1976) показали, что для нормального развития озимой пшеницы осенью необходима сумма среднесуточных температур в пределах 50О-550С, при продолжительности периода активной вегетации растений 50-65 дней.
Несколько большую сумму положительных среднесуточных температур - 600-700С в осенний период вегетации называют В.Ф.Огарев, В.Е.Шестаков (1972); В.М.Личикаки (1974) и др. В то же время А.Г.Зелинский(1973) отмечает, что для получения высокого урожая необходима сумма эффективных температур в осенний период 359-484С. В степной зоне УССР, по мнению А.И.Задонце-ва и др. (1972); В.ЇЇ.Бондаренко (1973), для достижения такого состояния растений требуется 50-65 дней с суммой активных температур 518-782С.
По сообщению,В.Н.Ремесло (1964, 1968); В.Н.Ремесло, А.ЇЇ. Степаненко (1966), для нормального развития озимой пшеницы сортов Мироновского научно-исследовательского института селекции и семеноводства пшеницы требуется 45-50 дней при выращивании по черному пару и 50-55 дней по занятому пару с суммой эффективных температур в первом случае 45О-500С, во втором 100. 5І0-550С. Максимальная сумма эффективных температур не должна превышать 580С.
Несколько иные результаты по срокам посева мироновских сортов озимой пшеницы были получены в Институте исследований зерновых культур в Бернбурге (ГДР, ). еіі , 1974). Если придерживаться указанных рекомендаций, то наиболее целесообразно высевать эти сорта в конце сентября. Однако опыты показали, что посев сорта Мироновская 808 в это время приводит к сильному израстанию с осени, а в летний период к полеганию и резкому снижению урожая. Наиболее высокий урожай был получен при посеве в середине сентября.
Приведенные примеры свидетельствуют о том, что различное мнение о необходимой сумме среднесуточных положительных температур связано с почвенно-климатическими условиями, и нельзя ожидать положительных результатов при механическом переносе полученных данных с одних районов в другие.
В наших опытах с 1973 до 1981 гг. период от посева до прекращения вегетации в зависимости от сроков посева колебался от 16 до НО дней. В соответствии с продолжительностью этого периода изменялась и сумма активных температур (прил. 5). Неодинаковая продолжительность осенней вегетации, а также различия в погодных условиях обусловили значительную разницу в сумме активных температур. Так, в среднем за восемь лет при посеве 25 августа сумма активных температур от посева до Прекращения вегетации составила 1079, при посеве 5 сентября - 856, 15 сентября - 691, 25 сентября - 523, 5 октября - 392 и 15 октября -278С. Средняя сумма эффективных температур за 8 лет исследований в период от оптимального срока посева до прекращения осенней вегетации составляла 523-691С (60-70 дней).
Наступление оптимальных сроков посева озимой пшеницы,согласно М.С.Кулику (1966), совпадает с устойчивым переходом среднесуточной температуры воздуха через 15С. На севере Одесской области (Жеребково) такая температура, по многолетним данным, наступает 12 сентября, в центральной зоне (Одесса) - 23 сентября и на юго-западе (Измаил) - 2 октября (Агроклиматический справочник по Одесской области, 1958). Сумма активных температур за период от указанных дат до прекращения вегетации пшеницы соответственно составила: 543, 506 и 49(Яс. Это несколько меньше той суммы активных температур, которая отмечена в наших опытах для нормального развития растений озимой пшеницы в осенний период. Согласно нашим исследованиям,в условиях юго-западной части Степи Украины при хорошей влагообеспеченности посев надо начинать раньше даты перехода температуры воздуха через 15С (особенно на юге зоны).
