Содержание к диссертации
Введение
1 .Биологические особенности и пути увеличения производства зерна яровой твёрдой пшеницы. 8
1.1 Народно-хозяйственное значение 8
1.2. Биологические требования яровой твёрдой пшеницы и степень их удовлетворения на чернозёмных почвах ЦЧЗ. 11
1.3.Рациональное использование удобрений как эффективный приём повышения урожайности и качества зерна. 1 6
1.4.Биохимические и технологические свойства зерна твёрдой пшеницы. 24
1.5.Нормы высева, урожайность и качество зерна яровой твёрдой пшеницы. 29
1.6.Сорт , как фактор повышения эффективности растениеводства 3 7
2. Почвенно-климатические условия и методика проведения исследований. 44
3.Способы повышения урожайности, сортов твёрдой пшеницы (результаты исследований). 56
3.1. Урожайность 56
3.2.Структура урожайности. 69
3.2.1 .Густота продуктивного стеблестоя. 70
3.2.2.Масса зерна с колоса. 73
3.2.3.Масса 1000 зёрен. 61-5620003 (2306x3424x2 tiff)
4.Влияние условий выращивания на качество зерна твердой пшеницы 83
4.1 Натурная масса , 83
4.2. Содержание белка 89
4.3. Макаронные качества твердых пшениц. 95
5. Биоэнергетическая оценка и экономическая эффективность возделывания яровой твердой пшеницы. 104
Основные выводы. 112
Рекомендации производству 116
Список использованной литературы. 117
- Народно-хозяйственное значение
- Почвенно-климатические условия и методика проведения исследований.
- Урожайность
Введение к работе
Увеличение производства зерна является одной из важнейших задач современного сельскохозяйственного производства России. Особенно возрастает актуальность этой проблемы в настоящее время, когда резко сокращаются посевные площади и снижается урожайность зерновых культур (Федотов В.А. 1999). Так, если среднегодовая уборочная площадь зерновых в 1976-1980 гг. составляла 76 млн. га, то в 1986-1990 гг. она снизилась до 66 млн.га. Сокращение продолжается и в настоящее время.
План поставок зерна в госресурсы в 1981 г. выполнен лишь на 55%. Переходящие запасы зерна в 1996 г. составили только 14 млн.т против 40-50млн.т в 1991-1993 гг. По информации Л.А. Трисвятского, Е.В. Стрелкова, Л.И. Кочеткова (1999) валовый сбор зерна в 1997 г. составил 88,5 млн.т. Закупки зерна по данным Л. А. Трисвятского снизились с 34 млн.т в 1990 г. до 8,6 млн. т в 1996 г.
Быстро падают производство и закупки сильных и твердых пшениц. По сообщению И. И. Гридасова (1989) за истекшие три года план закупок зерна твердой пшеницы не выполнялся ни разу. В результате реформирования сельского хозяйства положение с производством и закупками высококачественного зерна значительно ухудшилось. По данным Е.В. Стрелкова, Л.А. Трисвятского, Л.И. Кочеткова (1996) закупки твердой пшеницы уменьшились до 0,5 млн. т.
Снижение производства зерна в России при заметной тенденции увеличения его в мире создает угрозу продовольственной безопасности нашей страны.
Разрушение зернового хозяйства связано не только с реформированием сельского хозяйства, но и грубыми нарушениями технологии возделывания зерновых культур, игнорированием достижений региональной сельскохозяйст-
61-5620005 (2277x3404x2 tiff) венной науки. За последние годы созданы хорошие сорта зерновых культур, в т.ч. и яровой твердой пшеницы, доказана необходимость разработок сортовых технологий. Потери урожая и его качества при игнорировании особенностей сорта показаны в работах специалистов, разрабатывающих сортовые технологии. Ярким примером этому являются работы Э.Л. Климашевского (1991).
Яровая твердая пшеница имеет свои специфические особенности: генетические, морфологические, физиологические и т. д. Однако, она явно обделена вниманием ученых-растениеводов, тем более в нетрадиционных районах ее выращивания, к которым относится и Центрально-Черноземная зона. Эту зону принято считать не яровопшеничной. Однако, яровая пшеница, как страховая продовольственная культура в зоне должна иметь место, а яровая твердая пшеница может и должна иметь самостоятельное значение. Результативность производства этой культуры возрастает, если хозяйства будут знать сортовые особенности и учитывать их при выращивании.
Целью исследования данной диссертационной работы является совершенствование технологии возделывания яровой твердой пшеницы с учетом сортовых особенностей.
В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:
Народно-хозяйственное значение
Твердая пшеница из-за ее высоких потребительских свойств имеет распространение на всех континентах, в странах с оптимальным для этой культуры температурным режимом. Площадь посева твердой пшеницы в мире довольно стабильна по годам и колеблется от 15 до 17-18 млн.га. Наибольшие площади сосредоточены в Италии, Турции, Морокко, США и Канаде (Ронис Н.Б., 1986).
Производство твердой пшеницы в мире достигает 21-25 млн.т. Наиболее высокий валовый сбор этой культуры 25,1 млн.т. был в 1981 г. При этом Италия производит до 4,5 млн.т., Турция - до 6,0 млн.т., США - до 5 млн.т. и Канада свыше 3,0 млн.т. Колебания валовых сборов твердой пшеницы вызываются в основном неблагоприятными погодными условиями. Так, в 1983 г. валовое производство твердой пшеницы сократилось в Западной Европе на 3%, а в Северной Америке - на 34,6%. Столь резкое сокращение производства твердой пшеницы в Северной Америке связано не только с погодными условиями, но и сокращением посевных площадей с 2,3 млн.га в 1981 г. до 1 млн. га в 1983 г(Ронис Н.Б.,1986).
Урожайность твердой пшеницы в мире в среднем невысокая и колеблется в пределах 13-25 ц/га, что прежде всего связано с экстремальными условиями в зонах ее производства. Твердая пшеница - это культура жаркого климата и сухих степей.
Однако, в различных странах мира из-за различий в почвенно-климатических условиях и, главным образом, технологии выращивания, получают различные результаты. Если в Турции стабильно получают 17-18 ц/га твердой пшеницы, то во Франции урожайность в 1980-1983 гг. выросла с 26,7 до 35,6 ц/га, а к 1985г. она поднялась до 42 ц/га (Ронис Н.Б.,1986).
В странах Западной Европы проявляется повышенный интерес к твердой пшенице. Эту культуру стали выращивать не только в Италии, Франции, ФРГ, но и в Великобритании (О. Kling, 1980; 1985), что связано с увеличением потребления макаронных изделий. В той же Англии в 1976 г. потребление продуктов переработки зерна этой культуры составило 45 тыс.т., а в 1979 г. на 30% больше. Поэтому следует признать естественным стремление этих стран к собственному производству, что повлекло за собой расширение ареала распространения твердой пшеницы.
В зерновом балансе нашей страны определяющее место принадлежит пшенице, относящейся к двум видам: Tritcium aestivum (мягкая) и Triticum durum (твердая).
Мягкая пшеница в основном используется в хлебопекарном производстве, а твердая - для приготовления макаронных изделий. Качественное зерно твердой пшеницы может выращиваться при достаточно высоких температурах воздуха, при повышенной солнечной инсоляции.
В Российской Федерации наиболее благоприятными регионами для возделывания твердой пшеницы являются Нижнее и часть Среднего Поволжья, Северный Кавказ, южные районы Предуралья, Зауралья, Западной Сибири, Алтайский край. Довольно часто высококачественное зерно этой культуры можно вырастить в Центрально-Черноземной зоне и даже в лесостепной зоне Нечерноземной полосы.
Яровая твердая пшеница с давних времен считалась исконно русской культурой и возделывалась на больших площадях. Так, в 1940 г. она занимала 4,1 млн.га, в 1953 г. - 3,7 млн.га, в 1966 - 5,7 млн.га (Самсонов М. М. 1967).
Почвенно-климатические условия и методика проведения исследований
Центрально - Черноземная зона - обширная земледельческая территория России. Земледелие зоны основывается на использовании плодородных черноземов, достаточного количества тепла, света, безморозного периода. Негативными моментами, дестабилизирующими зерновое производство, являются засушливость условий, большой сток талых вод, ветровая и водная эрозия (Рымарь В.Т., Покудин Г.П., 1997, 1999).
Климат зоны умеренно - континентальный со значительными колебаниями температурного режима и неустойчивым увлажнением. Осадков в среднем за год выпадает на северо - западе - 550 мм, на юго - востоке 450 мм, в Каменной степи - 475мм. В незащищенных лесными полосами полях, более 25% осадков теряется на поверхностный сток.
Годовое колличество солнечной суммарной радиации колеблется от 90 ккал/см" на северо - западе до 130 ккал/см на юго - востоке, в Каменной сте-пи - 125 ккал/см . Активная фотосинтетическая радиация за вегетационный период в южной части Воронежской области составляет 168.4 кДж/см , в Каменной степи - 157,8 кДж/см . Лето сравнительно жаркое, средняя температура воздуха от 19 до 22С, в Каменной степи + 20С. Зима холодная, со средней температурой от - 8.5 до 11.5С, в Каменной степи - 10С. Сумма активных температур (свыше 10С) составляет 2350 на северо-западе, 2500 на юго-востоке, 2450С в Каменной степи.
В зоне часто (в среднем 1 раз в 3 - 4 года) повторяются засухи, сопровождаемые суховеями. Чаще всего они бывают в мае и августе. Влагообеспе-ченность сельскохозяйственных культур в целом по ЦЧЗ для озимых составляет 75%, для яровых зерновых - 70% . По запасам продуктивной влаги И.П. Сухарев в ЦЧЗ выделяет 3 подзоны. В третьей подзоне, в которой расположена Каменная степь, весенние запасы продуктивной влаги в среднем составляют 155 мм, перед уборкой зерновых они снижаются до 40 мм. Осадков здесь выпадает 440 мм в т. ч. за май - август - 210 мм. По почвенному покрову территория Каменной степи расположена в 7 подзоне южной лесостепи в 9 почвенно-климатическом районе - Бутурлиновский район черноземов обыкновенных (Рымарь В.Т., Покудин Г.П.,1997).
Экспериментальные исследования проведены в отделе агрохимии НИИСХ ЦЧП им. В.В. Докучаева в звене севооборота ячмень - кукуруза на зерно, яровая пшеница. Почва опытного участка - чернозем обыкновенный, среднемощный, среднегумусный. Содержание гумуса в слое от 0 - 40 см -6.6% ,сумма поглощенных оснований 53.6 м-экв на 100 г. почвы ,рН водной и солевой вытяжки соответственно 6.8 и 6.3.Содержание доступного фосфора 98, доступного калия 283 мг. на 1 кг. почвы.
За годы исследований (1996 - 1998) сложились разнообразные погодные условия, как по количеству осадков, температурному режиму, так и по гидротермическому режиму в целом. Общим для всех вегетационных периодов было наличие довольно продолжительных периодов, когда температура воздуха поднималась до 32 - 35 и более градусов Цельсия и держалась в течение двух - трех и более декад, что, естественно, сказалось на урожайности пшеницы и показателях качества зерна . 1996 г. характеризовался интенсивным потеплением в начале апреля , которое способствовало быстрому сходу снега и оттаиванию верхних слоев почвы. С 3 мая установился летний режим погоды. Температура превышала норму на 4 градуса (рис 2.1). За месяц выпало лишь 18 мм осадков, что вдвое меньше нормы. Однако в июне сумма осадков составила 70 мм (норма 56 мм). В июле осадков выпало только 36 мм, что вдвое меньше нормы. С 1 по 20 июля был период бездождья, воздух при этом прогревался до 30 - 32С, а поверхность почвы до 53С. За счет обилия тепла ускорилось развитие яровой пшеницы, в то же время интенсивно иссушался поверхностный слой почвы.
Урожайность
Определение оптимальной нормы высева для твердой пшеницы в ЦЧЗ в целом и для современных сортов в частности является важной задачей как для науки, так и для производства. В связи с постоянно меняющимися условиями внешней среды (погода), возможностями хозяйств обеспечивать технологии химическими средствами (удобрения, гербициды), сортовыми особенностями реакции яровой твердой пшеницы на нормы высева должны быть достаточно неоднородными.
Проведенные в 1996-1998 гг. опыты с нормами высева лишь отчасти подтверждали вышеизложенные предположения. Данные исследований в среднем за три года представлены в табл. 3.1.
Анализируя данные таблицы, следует обратить внимание на ряд обстоятельств.
В среднем за три года Воронежская 9 дала на 1,2 ц/га больше Воронежской 7. Это небольшое преимущество наблюдается по всем вариантам за исключением варианта посева Воронежской 7 при норме высева 6,0 млн/га на фоне НзоРбоКбо, где она превысила Воронежскую 9 на 0,4 ц/га.
Оба сорта в среднем слабо реагировали на фоны удобренности. По Воронежской 7 прибавка составила 8,4%, по Воронежской 9 - 4,3%.
Это явление можно объяснить : во-первых , достаточно высоким уровнем естественного плодородия, дефицитом осадков в 1996 г. и крайне неравномерным их выпадением в 1998г; во-вторых , весьма существенными различиями в объеме и темпах накопления вегетативной массы, которые у Воронежской 9 помешали сформировать более высокий урожай зерна.
Сорт Воронежскую 9 можно считать более интенсивным, с более высокой способностью усваивать питательные вещества из почвы. Потенциальные возможности этого сорта не были реализованы в сложных погодных условиях 1996-1998 гг.
1996г,отличался довольно высокими температурами и недобором осадков в ранне-весенний период, когда шли основные ростовые процессы. Посевы выглядели слабыми, вегетативная масса была небольшой, кущения практически не было. Урожайность сформировалась за счет основных стеблей.
Разницы в урожайности Воронежской 7 и Воронежской 9 (табл.3.2) в среднем по опыту была небольшой (преимущество Воронежской 9-1,1 ц/га).
Оба сорта увеличивали урожайность с повышением норм высева: Воронежская 7 на 39,7%о, Воронежская 9 на 34,0%о. Урожайность обоих сортов определялась количеством продуктивных стеблей, максимальное количество которых было на варианте с высевом 6,0 млн всхожих семян на 1га.
Воронежская 7 с повышением уровня удобренности повышала урожайность на 8,3 и 21,1%, Воронежская 9 соответственно на 6,7 и 23%о.
Более слабое кущение Воронежской 7 способствовало более рациональному использованию минеральных удобрений.
Воронежская 9, обладая более энергичным стартовым ростом, сформировала более мощную вегетативную массу, которая на фоне Мб0РбоКбо не трансформировалась в зерновую продуктивность. Более высокая урожайность Воронежской 9 на фоне без удобрений свидетельствует о более высокой усвояемости элементов минерального питания из почвы .
Лучшими вариантами для Воронежской 7 в засушливом 1996г. были норма высева 6 млн/га на фоне внесения N60P6oK6o; для Воронежской 9 норма высева 6 млн/га на более бедном агрофоне N30P30K30
1997 г. был очень благоприятным для яровой твердой пшеницы. Посевы обоих сортов сформировали большую вегетативную массу и по визуальным оценкам могли дать урожайность в пределах 5,0 т/га. Однако для хорошего налива влаги все же не хватило, и зерно оказалось недостаточно выполненным.
Похожие диссертации на Совершенствование технологии возделывания яровой твердой пшеницы на юго-востоке Центрально-Черноземной зоны Российской Федерации
