Orenburg, Orenburg, Russian Federation
employee
Orenburg, Orenburg, Russian Federation
GRNTI 68.35 Растениеводство
OKSO 35.06.01 Сельское хозяйство
The aim of the study is to increase the yield of spring durum wheat in the Orenburg Urals. Spring hard wheat makes more demands on the temperature region during the formation and filling of grain. Due to the growing aridity conditions of the second half of the growing season, when the grain falls asleep, have become more unfavorable. As you know, the nature of the filling, favorable weather conditions in this period are determined by the yield and quality of grain. The studies were carried out in 2016-2018 in the Central zone of the Orenburg region on chernozems ordinary in two stages of the main tillage. Weather conditions contrasted sharply. The research method is a field experiment. Experience and research were conducted according to conventional methods. Analysis of the grain samples was performed using a laboratory balance Adam NSV 602N and furnace SESH-3M. Mathematical analysis was performed in the program Statistica 6.0. It is established that the duration of grain loading in the study area depends on the weather conditions of the year, ranging from 20-21 days to 31 days. The growth rate of dry matter accumulation in durum wheat grain is observed in the air temperature range 18.7-26.2°C, followed by an increase in temperature reduces the increase. Amid the subsurface processing plowed fields, reducing grain moisture is less intense: 10 grade Orenburg-plowing is of 0.99 – 2.46% on a day, subsurface tillage-0.80 – 2.50% daily; cultivar bezenchukskaya 210 – plowing 1.64-of 2.34%, subsurface tillage-1.03-2.32%.
wheat, variety, moisture, soil, processing
Яровая твёрдая пшеница предъявляет повышенные требования к температурному режиму в период формирования и налива зерна [1]. При повышении температуры воздуха в этот период быстрее протекают процессы накопления вещества в зерновке, однако из-за ускоренного созревания это не позволяет сформировать крупное зерно. С понижением среднесуточной температуры до 16,20С и с повышением относительной влажности воздуха выше 73% интенсивность накопления пластических веществ в зерне яровой твёрдой пшеницы резко сокращается [2]. Процесс образования зерновки – один из основных этапов онтогенеза растений. Знание его особенностей позволяет правильно определить фазы спелости зерна, установить динамику поступления пластических веществ в зерно [3-6]. Для условий Оренбургского Предуралья установлено, что для более урожайного сорта твёрдой пшеницы Памяти Чеховича характерно более интенсивное (в два и более раз) накопление сухого вещества в зерне в первые восемь дней с начала налива по сравнению с пшеницей сорта Оренбургская 10 [7]. Возделывание яровой твёрдой пшеницы сопряжено с трудностями, определяемыми высокой требовательностью данной культуры, как к погодным факторам, так и к элементам технологии. Последние годы характеризуются нарастанием засушливости, отсутствием регулярных осадков, высокой температурой воздуха.
Цель исследований – повышение урожайности яровой твёрдой пшеницы в условиях Оренбургского Приуралья.
Задача исследований – изучить влияние погодных факторов и приёмов обработки почвы на темпы накопления сухого вещества в зерне яровой твёрдой пшеницы.
Материалы и методы исследований. Исследования проводились в центральной части Оренбургской области, на чернозёмах южных. Объекты исследований – сорта яровой твёрдой пшеницы Оренбургская 10 и Безенчукская 210. В полевых опытах данные сорта высевались при двух приёмах основной обработки почвы – вспашка на глубину 25-27 см и безотвальное рыхление на глубину 25-27 см. Повторность опыта четырёхкратная. Варианты обработки почвы закладывались осенью предшествующего года. Весной на опытном участке проводилось покровное боронование и предпосевная культивация КНС-4. Посев осуществлялся сеялкой СН-16, норма высева – 4,5 млн всхожих семян на гектар. Посевы прикатывались кольчатыми катками.
Определение показателей прироста сухой массы зерна проводилось путем отбора проб зерна с интервалом в 3 дня, начиная от формирования «пяточки» зерна после прохождения цветения колоса яровой твёрдой пшеницы до фазы полной спелости зерна. Отбор проб проводился по
25 колоскам с повторности. Для анализа отбирались зерна со средней части колоса. Пробы зерна взвешивались на лабораторных весах марки ADAM HCB 602H с точностью до 0,01 мг, затем высушивались до абсолютно-сухого вещества в сушильном шкафу СЭШ-3М. Определялся процент влажности зерновок, а также рассчитывалась масса 1000 зёрен. Расчёт корреляционно-регрессионных отношений проведён с использованием программы Statistica 6.0.
Результаты исследований. Метеорологические условия в годы исследований были различными по гидротермическому режиму, в целом характеризовались недостатком осадков за май-июль: в 2016 г. их выпало 97 мм (85% нормы), в 2017 г. – 74 мм (64%), в 2018 г. – 85 мм (81%); резкими колебаниями температуры воздуха: в 2016 году недостаток тепла в июне сменился оптимальными значениями в июле; в 2017 году значительные (на 2,1-4,2°С) низкие температуры мая и июня сменились ростом в июле; в 2018 году также перепады высоких значений средней температуры в мае чередовались снижением в июне и значительным ростом в июле. Высокие значения максимальной температуры воздуха были отмечены во все годы. Но, имея в виду, что формирование зерновок яровой пшеницы после цветения начиналось в третьей декаде июня и оканчивалось в конце июля, в 2017 году – до начала августа, обратим внимание на метеоусловия этого периода вегетации.
В период налива в годы опытов наблюдались неблагоприятные погодные факторы: нарастание средней температуры воздуха и максимальных её значений (до 38-39°С), практическое отсутствие осадков (2017 г.) или выпадение их к концу вегетации (2016 г. в третьей декаде июля 29,5 мм, или 222% нормы); в 2018 г. – во второй декаде июля – 15,0 мм, что составляет 113,6 % нормы.
Определение содержания продуктивной влаги в метровом слое почвы показало практическое её отсутствие во все годы опытов уже после колошения пшеницы.
На фоне безотвального рыхления зяби среднесуточный прирост сухого вещества проходит более интенсивно, особенно при нарастании засушливости периода налива зерна (2018 г.) (табл. 1).
Таблица 1
Среднесуточный прирост массы 1000 зёрен яровой твёрдой пшеницы
при разных приёмах основной обработки почвы, г
|
Показатели |
Сорт |
|||||||||
|
Оренбургская 10 |
Безенчукская 210 |
|||||||||
|
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
|||||
|
Вспашка |
||||||||||
|
Длительность периода, дн. |
31 |
26 |
20 |
31 |
27 |
21 |
||||
|
Масса |
начальная |
2,86 |
1,95 |
2,73 |
2,14 |
1,55 |
2,00 |
|||
|
конечная |
36,36 |
46,00 |
27,10 |
40,11 |
44,70 |
31,20 |
||||
|
Прирост за период, г |
33,5 |
44,05 |
24,37 |
37,97 |
43,15 |
29,20 |
||||
|
Среднесуточный прирост, г |
1,08 |
1,69 |
1,22 |
1,22 |
1,61 |
1,39 |
||||
|
Минимум-максимум прироста, г |
0,20-2,36 |
0,50-4,33 |
0,07-2,88 |
0,24-3,16 |
0,67-4,45 |
0,15-2,97 |
||||
|
Безотвальное рыхление |
||||||||||
|
Длительность периода, дн. |
31 |
26 |
21 |
32 |
27 |
22 |
||||
|
Масса |
начальная |
2,92 |
2,04 |
2,65 |
1,60 |
2,14 |
2,50 |
|||
|
конечная |
39,42 |
52,54 |
31,70 |
40,99 |
49,48 |
37,40 |
||||
|
Прирост за период, г |
36,50 |
50,50 |
29,05 |
39,39 |
47,34 |
34,90 |
||||
|
Среднесуточный прирост, г |
1,18 |
1,87 |
1,38 |
1,23 |
1,75 |
1,59 |
||||
|
Минимум-максимум прироста, г |
0,44-3,79 |
0,93-5,33 |
0,23-3,00 |
0,36-3,86 |
1,05-4,96 |
0,30-3,14 |
||||
В таблице 2 представлена урожайность яровой твёрдой пшеницы в опыте в рассмотренных метеоусловиях периода вегетации.
Таблица 2
Урожайность сортов яровой твёрдой пшеницы при разных приёмах основной обработки почвы,
ц с 1 га
|
Сорт |
Вспашка |
Безотвальное рыхление |
||||||
|
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
среднее |
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
среднее |
|
|
Оренбургская 10 |
11,73 |
18,10 |
2,39 |
10,74 |
13,14 |
20,55 |
3,40 |
12,36 |
|
Безенчукская 210 |
12,36 |
21,59 |
2,12 |
12,02 |
13,89 |
22,70 |
3,70 |
13,43 |
|
Среднее |
12,04 |
19,84 |
2,26 |
11,38 |
13,52 |
21,62 |
3,55 |
12,90 |
|
НСР05 А, В и АВ |
1,24 |
1,22 |
1,42 |
|
|
|
|
|
На фоне значительных различий урожайности сортов яровой твёрдой пшеницы по годам исследований просматривается преимущество размещения их по фону безотвального рыхления зяби, а также наличие сортовых реакций в 2017 году. Математический анализ зависимости показателей снижения влажности зерновок яровой твёрдой пшеницы от среднесуточной температуры воздуха за период налива показал наличие высоких коррелятивных отношений (табл. 3, рис. 1).
Таблица 3
Зависимость снижения влажности зерновок яровой твёрдой пшеницы
от среднесуточной температуры воздуха за период налива
|
Коррелируемые величины |
Параметры величин (M±G) |
ν, % |
ηух |
F05 |
|
|
факт. |
теор. |
||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1. Среднесуточная температура воздуха, °С х1 |
18,7 – 28,8 24,7 ± 2,7 |
10,9 |
- |
- |
- |
|
2. Снижение влажности зерна за сутки, %. |
0,50 – 2,57 2,02 ± 0,59 |
29,1 |
0,919 |
5,51 |
3,99 |
|
у1 = -25,526 + 2,1646х1 – 4,201Е – 02х12 ± 0,25 %, для 84,45% случаев |
|||||
|
3. Среднесуточная температура воздуха, °С х2 |
18,7 – 28,8 24,7 ± 2,7 |
10,9 |
- |
- |
- |
|
4. Снижение влажности зерна за сутки, %. |
0,21 – 2,41 1,92 ± 0,62 |
32,3 |
0,958 |
10,34 |
3,99 |
|
у2 = -22,252 + 1,828х2 – 3,403Е - 02х22 ± 0,19 %, для 91,70 % случаев |
|||||
|
Окончание табл. 3 |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
5. Среднесуточная температура воздуха, °С х3 |
18,7 – 28,8 24,7 ± 2,7 |
10,9 |
- |
- |
- |
|
6. Снижение влажности зерна за сутки, %. |
0,62 – 2,45 1,99 ± 0,53 |
26,5 |
0,922 |
5,69 |
3,99 |
|
у3 = -20,835 + 1,769 х3 – 0,0338 х32 ± 0,22 %, для 84,64 % случаев |
|||||
|
7. Среднесуточная температура воздуха, °С х4 |
18,7 – 28,8 24,7 ± 2,7 |
10,9 |
- |
- |
- |
|
8. Снижение влажности зерна за сутки, %. |
0,75 – 2,45 2,01 ± 0,48 |
24,0 |
0,918 |
5,48 |
3,99 |
|
у4 = -18,929 х4 + 1,615х4 - 3,090Е - 02х42 ± 0,21 %, для 84,36 % случаев |
|||||
Рис. 1. Зависимость среднесуточного снижения влажности зерновок яровой твёрдой пшеницы
от среднесуточной температуры воздуха за период налива
Длительность периода налива зерна зависела от метеоусловий периода вегетации и составила в 2016 году 31 день, в 2017 г. – 26 дней, в 2018 г. – 20-21 день. В годы опытов отмечалась низкая влажность зерна к концу налива.
Различия по среднесуточному приросту массы 1000 зёрен в пользу наиболее урожайного года. Снижение прироста в резко засушливый год объясняется малым приростом сухого вещества за период накопления, а малые значения в средний по урожайности год – более длительным временем его накопления (табл. 4).
При этом рост темпов накопления сухого вещества в зерне яровой твёрдой пшеницы наблюдается в интервале значений средней суточной температуры воздуха от 18,7°С до 26,2°С; последующий рост значений температуры снижает прирост сухого вещества.
Снижение влажности зерна в период налива определяется степенью засушливости конкретного года: оно равномерно в годы с температурой воздуха 23,5-25,8°С и резко возрастает в засушливый год уже с самого начала накопления запасных веществ зерна (табл. 5).
Таблица 4
Среднесуточное снижение влажности зерновок сортов яровой твёрдой пшеницы
за период налив – созревание
|
Показатели |
2016 г. |
2017 г. |
2018 г. |
|
|
Вспашка |
||||
|
Длительность периода, дн. |
31 |
26 |
20 |
|
|
Влажность зерна, % |
начальная |
75,2 |
78,1 |
79,00 |
|
конечная |
8,36 |
8,20 |
8,70 |
|
|
Снижение влажности за период учёта, % |
66,84 |
69,9 |
70,3 |
|
|
Среднесуточное снижение, % |
2,16 |
2,30 |
3,52 |
|
|
Безотвальное рыхление |
||||
|
Длительность периода, дн. |
31 |
27 |
21 |
|
|
Влажность зерна, % |
начальная |
76,2 |
71,8 |
79,6 |
|
конечная |
9,15 |
9,90 |
10,8 |
|
|
Снижение влажности за период учёта, % |
67,05 |
61,9 |
68,8 |
|
|
Среднесуточное снижение, % |
2,16 |
2,29 |
3,28 |
|
Таблица 5
Динамика снижения влажности зерна яровой твёрдой пшеницы в связи с приёмами обработки почвы в различные по погодным условиям годы
|
Сорт |
Прием |
Год |
Снижение влажности зерна за периоды учёта, % за сутки |
|||||
|
1-4 |
5-10 |
11-14 |
15-20 |
21-25 |
26-31 |
|||
|
Оренбургская 10 |
вспашка |
2016 |
0,47 |
2,37 |
1,72 |
1,88 |
2,25 |
2,43 |
|
2017 |
0,22 |
2,65 |
1,30 |
1,95 |
2,20 |
- |
||
|
2018 |
2,28 |
2,30 |
3,50 |
3,55 |
- |
- |
||
|
среднее |
|
0,99 |
2,44 |
2,17 |
2,46 |
2,22 |
2,43 |
|
|
безотвальное рыхление |
2016 |
0,20 |
2,20 |
1,95 |
2,40 |
2,40 |
1,93 |
|
|
2017 |
0,18 |
2,50 |
2,06 |
1,34 |
1,96 |
- |
||
|
2018 |
2,02 |
2,80 |
2,52 |
2,60 |
- |
- |
||
|
среднее |
|
0,80 |
2,50 |
2,18 |
2,11 |
2,18 |
1,93 |
|
|
Безенчукская 210 |
вспашка |
2016 |
0,77 |
2,41 |
1,85 |
1,96 |
2,16 |
2,38 |
|
2017 |
0,19 |
1,96 |
2,00 |
1,94 |
2,18 |
- |
||
|
2018 |
2,16 |
2,35 |
3,16 |
2,96 |
- |
- |
||
|
среднее |
|
1,64 |
2,24 |
2,34 |
2,29 |
2,17 |
2,38 |
|
|
безотвальное рыхление |
2016 |
0,84 |
2,16 |
1,97 |
2,02 |
2,19 |
2,42 |
|
|
2017 |
0,28 |
1,84 |
2,16 |
1,84 |
2,21 |
- |
||
|
2018 |
1,96 |
2,41 |
2,84 |
3,08 |
- |
- |
||
|
среднее |
|
1,03 |
2,04 |
2,32 |
2,31 |
2,20 |
2,42 |
|
В начале зернообразования (1-4 день) процесс снижения влажности зерна более интенсивен у сорта Безенчукская 210, в дальнейшем различия малосущественны. Влияние приёмов обработки почвы на динамику снижения влажности зерновок также проявляется в первые периоды налива, и оно более интенсивно в засушливые годы на фоне отвальной обработки почвы, хотя в целом процесс потери влаги зерном в значительной степени связан с погодными условиями после колошения пшеницы.
Более растянутый по времени и связанный с этим равномерный режим потери влаги формирующимся зерном способствует образованию более полноценного зерна и более продуктивного колоса.
Процесс созревания зерна яровой твёрдой пшеницы в условиях Оренбургского Приуралья протекает в соответствии со степенью благоприятности периода после колошения. В последние годы именно период налива зерна характеризуется неблагоприятностью по температурному режиму воздуха и недостатком осадков. В резко неблагоприятные годы период налива зерна сокращается до 18-20 дней, что недостаточно для формирования полноценного колоса.
При посеве яровой твёрдой пшеницы по фону безотвального рыхления зяби создаются более благоприятные условия для налива – не резко выраженное снижение влажности зерновок
в первый период зернообразования, более равномерный налив сухого вещества. Но в условиях резкозасушливых лет отрицательное влияние высокой температуры воздуха превалирует.
Заключение. Длительность налива зерна яровой твёрдой пшеницы в Оренбургском Приуралье изменяется от 20 до 31 дня в зависимости от метеоусловий периода вегетации.
Корреляционные отношения зависимости темпов снижения влажности зерна от среднесуточной температуры воздуха высоки и составляют от 0,919 до 0,958. Рост темпов накопления сухого вещества в зерне твёрдой пшеницы наблюдается в интервале температур воздуха 18,7-26,2°С,
в последующем рост значений температуры снижает прирост сухого вещества.
На фоне безотвального рыхления зяби снижение влажности зерновок идёт менее интенсивно: сорт Оренбургская 10 – по вспашке 0,99-2,46% за сутки, по безотвальному рыхлению –
0,80-2,50% за сутки; сорт Безенчукская 210 – по вспашке 1,64-2,34%, по безотвальному рыхлению – 1,03-2,32%.
1. Evdokimov, M. G. the Influence of meteorological factors on the formation and filling of grain of spring hard wheat / M. G. Evdokimov, B. M. Tatina, V. S. Yusov // Omsk scientific Bulletin. - 2015. - № 1 (138). -P. 83-87.
2. Friesen, Yu. V. Features of grain formation and its influence on productivity, sowing qualities of grain on spring durum wheat in the southern forest-steppe of Western Siberia : autoref. dis. ... kand. agricultural Sciences : 06.01.01 / Julia V. Friesen. - Omsk, 2011. 17 PP.
3. Evdokimov, M. G. Formation and filling of spring durum wheat in the forest-steppe of Western Siberia / M. G. Evdokimov, V. S. Yusov, B. M. Tatin, V. V. Andreeva // Bulletin of the Altai state agrarian University. - 2015. - №11 (133). - P. 5-9.
4. Vasilevsky, V. D. Dependence of the yield of different varieties of spring durum wheat at different sowing dates on the main parameters of grain formation / V. D. Vasilevsky, Yu. V. frizen // Bulletin of the Altai state agrarian University. - 2010. - №1 (63). - P. 5-9.
5. Features of the production process of varieties of spring durum wheat depending on the sowing period in the southern forest-steppe of Western Siberia / Yu. V. frizen, V. D. Vasilevsky // Bulletin of the Buryat state agricultural Academy. V. R. Filippova. - 2009. - №4 (17). - P. 76-82.
6. Chepets, E. S. Education, filling and ripening of winter barley // Grain economy of Russia. - 2012. - №1 (19). - P. 36-41.
7. Tukhfatullin, M. F. agro-biological and morpho-physiological characteristics of varieties of spring durum wheat under different methods of primary tillage : author. dis. ... kand. S.-H. Sciences : 06.01.09 / Tukhfatullin Marat Failevich. - Orenburg, 2009. 23 PP.
