МИНЕРАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НОРМАХ ВЫСЕВА НА СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВАХ ПРЕДКАМЬЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН
Рубрики: АГРОНОМИЯ
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В статье обобщаются результаты опытов по изучению и разработке методов оптимизации минерального питания для яровой пшеницы на почвах Предкамья Республики Татарстан при разных нормах высева, чтобы повысить урожайность и качество зерна. Полевые исследования выполняли в 2022 г. на территории ООО «Агробиотехнопарк» Казанского государственного аграрного университета, расположенного в Предкамской зоне Республики Татарстан. Объектом исследования служила яровая пшеница сорта Йолдыз, возделываемая в условиях серой лесной почвы. Для проведения эксперимента была выбрана почва серого лесного тяжелого суглинка, содержащая 3,0 (по Тюрину) единиц гумуса, 176 мг подвижного фосфора, 109 мг/кг обменного калия (по Кирсанову) и 27,3 оснований на 100 г почвы в слое 0-20 см. Насыщенность основаниями составляла 87,7%, а pH раствора солевого экстракта был равен 5,6. Для проведения эксперимента была применена серия из четырех норм высева - 4, 5, 6, и 7 миллионов семян на гектар для каждого питательного фона. Случайным образом было расположено несколько делянок с разными питательными фонами и последовательными нормами высева. Общая площадь делянок составила 60 м2, а учетная - 50 м2. Схема опыта: I фон - без удобрений (контроль); II фон - расчетный фон на планируемую урожайность зерна 3 т/га; III фон - расчетный фон на планируемую урожайность зерна 4 т/га. Оптимальная норма высева составила 5 млн./га для удобренного сорта и 4 млн./га для естественного сорта и привела к повышению урожайности на 1060-1200 кг с гектара по сравнению с контролем. При норме высева в 6 млн./га на II и III питательном фоне содержание клейковины увеличилось на 1,8% по сравнению с естественным фоном.

Ключевые слова:
яровая пшеница, урожайность, норма высева, клейковина, питание растений
Текст
Текст (PDF): Читать Скачать

Введение. Двумя самыми важными вещами при производстве продукции растениеводства, являются внесение удобрений и норма высева пшеницы. Так как рыночная цена на единицу пшеницы увеличивается, стоимость ресурсов, необходимых для производства этой единицы пшеницы, неуклонно растет [1, 2, 3].

Плодородие почвы является одним из основных компонентов повышения урожайности при выращивании зерновых культур. Правильно организованная программа плодородия, включающая рекомендуемые методы внесения удобрений и известкования, может повысить урожайность и качество в большей степени, чем любая другая отдельная практика управления [4, 5, 6].

Оптимизация роста и развития пшеницы во многом зависит от почвенной среды при посеве [7, 8, 9]. Хотя разбрасывание является вариантом для посева пшеницы, предпочтительнее использовать должным образом откалиброванную сеялку, поскольку распределение семян, контакт семян с почвой и глубину заделки трудно контролировать при разбрасывании. Исследования показывают увеличение урожайности пшеницы при глубокой обработке почвы [10, 11, 12]. Рост и проникновение корней облегчаются, а потенциал поглощения воды и питательных веществ увеличивается за счет обработки почвы на полях с твердым грунтом или уплотненной почвой [13, 14, 15]

Максимальный урожай на удобренных почвах достигается при сниженных нормах высева, что отличается от бедных, не удобренных почв. Благодаря богатым почвам растения развиваются сильнее и имеют большую корневую систему [16, 17, 18].

Многие исследователи изучали отдельные методы повышения урожайности яровой пшеницы, связанные с улучшением агроприемов и выращиванием этой культуры на серых лесных почвах Республики Татарстан [19, 20, 21].

Цель наших исследований состояла в том, чтобы изучить и разработать методы оптимизации минерального питания для яровой пшеницы на серых лесных почвах Предкамья Республики Татастан при разных нормах высева, чтобы повысить урожайность и качество зерна.

Условия, материалы и методы. В 2022 году во время вегетации яровой пшеницы погодные условия были благоприятными для формирования высокого урожая. В мае выпало 205% от средней многолетней нормы осадков, а средняя температура воздуха была на 3,3°С ниже нормы. В июне выпало всего 34% от нормы осадков, но они распределились неравномерно и основное количество выпало в первой декаде месяца. Основное количество осадков в июле выпало в третьей декаде, при том, что температура воздуха была выше многолетних значений во второй и третьей декадах месяца. В августе температура была выше многолетних значений на 4°С, и не было осадков. Для проведения эксперимента была выбрана почва серого лесного тяжелого суглинка, содержащая 3,0 (по Тюрину) единиц гумуса, 176 мг подвижного фосфора, 109 мг/кг обменного калия (по Кирсанову) и 27,3 оснований на 100 г почвы в слое 0-20 см. Насыщенность основаниями составляла 87,7%, а pH раствора солевого экстракта был равен 5,6.

Перед экспериментом на этом поле была выращена озимая рожь, а затем почва была обработана в третьей половине августа. Далее, удобрения были внесены при предпосевном посеве в соответствии с методом расчетного баланса.

Для проведения опыта была использована следующая схема:

• I фон - без удобрений (контроль);

• II фон - расчетный фон на планируемую урожайность зерна 3 т/га;

• III фон - расчетный фон на планируемую урожайность зерна 4 т/га.

Для проведения эксперимента была применена серия из четырех норм высева - 4, 5, 6, и 7 миллионов семян на гектар для каждого питательного фона. Случайным образом было расположено несколько делянок с разными питательными фонами и последовательными нормами высева. Общая площадь делянок составила 60 м2, а учетная - 50 м2.

Результаты и обсуждения. Особенности роста и развития растений были затронуты условиями окружающей среды под разным высевом и уровнем питательности, как указано в таблице 1.

Таблица 1 – Полнота всходов и сохранность растений яровой пшеницы в зависимости от норм высева при различных фонах питания

Фон питания

Норма высева, млн./га

Полные всходы

Полная спелость

количество растений, м2

%

количество растений, м2

% от числа всходов

% от числа высеянных семян

Без внесения NPK

4

341

85,2

315

91,3

78,7

5

396

79,2

360

90,9

72,0

6

446

74,3

400

89,6

66,7

7

492

70,3

442

89,0

63,1

NPK на 3 т зерна

4

371

92,7

336

91,0

84,0

5

421

84,6

383

91,0

76,6

6

466

77,7

424

89,4

70,7

7

523

71,9

458

87,5

65,4

NPK на 4 т зерна

4

365

91,3

329

90,1

82,3

5

429

85,8

384

89,5

76,8

6

464

77,6

416

89,0

69,3

7

517

73,9

456

88,2

65,1

 

Эти данные показывают, что целостность прорастания семян снижалась с увеличением нормы высева на всех питательных средах. Высшие показатели целостности прорастания были достигнуты при низкой плотности посевов, а именно, при высеве 4 миллионов всхожих семян на гектар. На первом трофическом уровне показатель составил 85,2%, а на удобренных фонах – 92,7-91,3%.

 Это можно объяснить более устойчивым водным режимом в период прорастания семян. Количество посевов зависит от плотности посадки в течение вегетационного периода, при увеличении которой наблюдалось увеличение потерь растительности.

Это может быть связано с ухудшением условий влажности, света и тепла в посевах с высокой плотностью посева и снижением устойчивости растений к неблагоприятным условиям в этих посевах.

Условия окружающей среды в течение вегетационного периода 2022 года оказали значительное влияние на характеристики роста и развития яровой пшеницы сорта «Йолдыз». На урожайность также повлияло количество питательных веществ в грунте и норма высева.

Произведенные расчеты урожайности показали, что на плодородных почвах урожайность яровой пшеницы увеличивалась с увеличением нормы высева, однако, как показано в таблице 2, такое увеличение было ограничено определенным пределом.

Таблица 2 – Урожайность яровой пшеницы в зависимости от норм высева и фона питания, т/га

Фон питания

Норма высева, млн./га

Урожайность, т/га

Прибавка, кг

% к фону питания

фактическая

за вычетом высеянных семян

по фону питания

по нормам высева

Естественный фон

4

2,58

2.40

-

-

 

5

2,57

2,35

-

10

 

6

2,49

2,22

-

90

 

7

2,50

2,18

-

80

 

NPK, рассчитанный на 3 т зерна

 

4

3,54

3,36

960

-

37,2

5

3,63

3,41

1060

90

41,2

6

3,62

3,35

1130

80

45,3

7

3,62

3,30

1120

80

44,8

NPK , рассчитанный на 4 т зерна

4

3,63

3,45

1050

-

40,7

5

3,77

3,55

1200

140

46,7

6

3,59

3,32

1100

-40

44.2

7

3,47

3,12

940

-190

37.6

 

НСР05

А

0,15

 

 

 

 

В

0,08

 

 

 

 

АВ

0,13

 

 

 

 

 

Исследование показало, что наилучшая густота стояния растений яровой пшеницы сорта «Йолдыз» на естественном фоне составляет 354 растения на квадратный метр, а на втором и третьем фонах - от 425 до 428 растений на квадратный метр.

Однако, повышение посевных норм с 4 до 7 миллионов всхожих семян на гектар приводило к снижению кустистости растений на естественном фоне с 1,08 до 1,0, а на удобренных фонах с 1,41 до 1,1. Также было отмечено уменьшение величины колоса с 8,1 до 7,6 см и с 8,6 до 8,2 см, а массы зерна - на 0,14-0,17 грамма.

У яровой пшеницы самые высокие урожаи были получены при относительно слабом кущении (т.е. когда продуктивный стебель был сформирован в основном материнским колосом).

Проведенное исследование показало, что структура главного колоса яровой пшеницы (длина, количество колосьев, количество зерен, вес зерна и общая продуктивность растений) зависит от плотности посева и структуры питания.

При разреженном посеве структура главного колоса была более развитой, а при частом посеве - менее выраженной, независимо от структуры питания. На удобренных вариантах опыта показатели структуры главного колоса были лучше на естественном фоне при высеве 4 миллионов зерен на гектар.

Длина колоса составляла 8,1 см, количество колосков - 11, количество зерен - 22,6 штук. Масса зерна главного колоса была 0,80 г, а у одного растения - 0,82 г. При посеве 7 миллионов зерен на гектар эти показатели снижались до 7,6 см, 10,2 и 20,0 штук соответственно, а масса зерна составляла 0,58 г.

На удобренных вариантах опыта (II и III фонах) все указанные показатели структуры главного колоса и продуктивность одного растения были выше (табл. 3).

Таблица 3– Структура урожая яровой пшеницы сорта «Йолдыз» при различных посевных нормах в зависимости от фона питания.

Фон питания

Норма высева, млн./га

Количество растений, на 1 м2

Кустистость

Главный колос

Масса зерна с 1 расте-ния, г

общая

продуктивная

длина, см

количество колосков, шт.

количество зерен, шт.

масса зерна, г

Естественный фон

4

315

1,44

1,3

8,7

10,2

23,4

0,80

0,82

5

360

1,28

1,3

8,5

10,0

22,6

0,71

0,72

6

400

1,23

1,1

8,4

9,8

22,2

0,62

0,64

7

442

1,18

1,0

8,1

9,4

21,8

0,58

0,58

NPK, рассчитанный на 3 т зерна

4

336

1,55

1,4

9,0

11,3

24.4

0,95

1,08

5

383

1,47

1,3

8,8

11,0

24,0

0,92

0,98

6

424

1,38

1,1

8,5

10,7

29,6

0,82

0,87

7

458

1,29

1,0

8,3

10,5

23,1

0,80

0,80

NPK , рассчитанный на 4 т зерна

4

329

1,59

1,4

9,0

11,8

24,2

1,09

1,19

5

384

1,50

1,3

8,9

11,3

24,0

0,96

1,01

6

416

1,37

1.1

8,6

11,0

23,9

0,84

0,89

7

456

1,20

1,0

8,2

10,8

23,2

0,82

0,82

 

Таким образом, продуктивность растений и плотность посева являются определяющими факторами для урожайности. Оптимальная норма посева обеспечивает наилучшую комбинацию этих факторов. Если снизить норму посева, это может привести к улучшению структурных элементов, но урожайность в целом уменьшится из-за меньшего количества растений на единицу площади. Высевая существенно больше, количество растений на участке также увеличится, но могут ухудшиться структурные элементы. Это может привести к снижению урожайности или ее незначительному увеличению.

Таблица 4 – Технологические показатели качества зерна яровой пшеницы сорта  «Йолдыз» при различных посевных нормах и фонах питания.

Фон минерального

питания

Норма высева, млн./га

Масса

1000 зерен

Массовая доля клейковины, %

Показатель ИДК

Стеклови-дность,%

Естественный фон

4

34,5

26,4

78,3

54,7

5

34,2

26,0

78,3

49,1

6

33,8

25,7

76,7

47,3

7

33,2

25,3

78,3

45,8

NPK, рассчитанный на 3 т зерна

4

39,3

28,0

76,7

63,5

5

38,7

27,9

76,7

62,1

6

37,7

27,5

76,7

59,6

7

37,0

27,0

78,3

55,2

NPK , рассчитанный на 4 т зерна

4

39,3

28,3

76,7

64,1

5

38,8

27,9

76,7

62,5

6

38,2

27,5

78,3

60,1

7

37,4

27,1

78,3

48,7

 

Согласно таблице 4, качество зерна яровой пшеницы также зависит от дозы удобрений. В эксперименте было показано, что удобрения увеличивают содержание клейковины в зерне и улучшают его качество. При норме посева в 6 миллионов на II и III питательном фоне содержание клейковины увеличилось на 1,8% по сравнению с естественным фоном. Измерения с помощью прибора ИДК-1 показали, что требование по содержанию клейковины в II фоне было выполнено в полном объеме. Удобрение также повысило стекловидность зерна с 12,3% до 12,8%. Следовательно, норма посева также оказывает влияние на качество зерна яровой пшеницы

При изменении нормы высева от 4 до 7 млн. зерен массовая доля клейковины в зерне, качество стекловидности и масса 1000 зерен снижались, а объем зерна (масса общего объема) имел тенденцию к изменению на всех фонах. Содержание клейковины в зерне снизилось на 1,1% при естественном и на 1,0-1,2% при удобренном возделывании. В то же время качество стекловидности ухудшилось на 8,9% в естественном и на 15,4% в удобренном земледелии.

Выводы. 1. Норма высева на всех питательных фонах влияет на сохранность всходов и изреженность посевов. На изреженных стеблях на всех фонах полевая всхожесть увеличивается до контрольного уровня 14,9 процента.

2. Оптимальная норма высева составила 5 млн./га для удобренного сорта и 4 млн./га для естественного сорта. Оптимальная норма высева привела к повышению урожайности на 1060-1200 кг с гектара по сравнению с контролем.

3. Удобрения увеличили содержание клейковины в зерне и улучшили его качество. При норме посева в 6 млн./га на II и III питательном фоне содержание клейковины увеличилось на 1,8% по сравнению с естественным фоном.

Список литературы

1. Влияние минеральных удобрений, обработки семян и гербицида на урожайность яровой пшеницы в условиях Республики Татарстан / М. Ф. Амиров, Ф. Ш. Шайхутдинов, И. М. Сержанов, П. Г. Семенов // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 26-27 октября 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 33-43.

2. The Productivity of Spring Wheat Depending on the Depth of Seeding in the Predkamye of the Republic of Tatarstan / F. Sh. Shaikhutdinov, I. M. Serzhanov, R. I. Garaev, A. A. Valiev // International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2021): Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources, Kazan, 28-29 мая 2021 года. Vol. 37. - Kazan: EDP Sciences, 2021. P. 00164. DOIhttps://doi.org/10.1051/bioconf/20213700164.

3. Гилязов М. Ю. Роль удобрений в повышении устойчивости производства продукции растениеводства // Глобальные вызовы для продовольственной безопасности: риски и возможности: Научные труды международной научно-практической конференции, Казань, 01-03 июля 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2021. С. 133-140.

4. Влияние цеолита на рост и развитие яровой пшеницы / К. Р. Гарафутдинова, Л. Г. Гаффарова, Г. Ф. Рахманова, Р. Р. Маснавиева // Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях: Сборник трудов международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ, Казань, 17 марта 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2021. С. 116-122.

5. Миникаев Р. В., Фасхутдинов Ф. Ш. Применение минеральных удобрений и урожайность зерновых культур в условиях Предволжья Республики Татарстан // Эволюция и деградация почвенного покрова: Сборник научных статей по материалам VI Международной научной конференции, Ставрополь, 19-22 сентября 2022 года. Ставрополь: Общество с ограниченной ответственностью "СЕКВОЙЯ", 2022. С. 135-137.

6. Михайлова М. Ю., Курбангалиева И. З. Выбор оптимальной системы удобрений под яровую пшеницу в условиях Арского муниципального района Республики Татарстан // Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию Казанского государственного аграрного университета, Казань, 26-27 марта 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 179-192.

7. Minikayev R., Gaffarova L. The effect of bacterial preparations on the growth, development and quality indicators of sugar beet yield // Bio web of conferences : International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019), Kazan, 13-14 ноября 2019 года. EDP Sciences: EDP Sciences, 2020. P. 00250. DOIhttps://doi.org/10.1051/bioconf/20201700250.

8. Совершенствование системы обработки почвы в агроландшафтах среднего Поволжья / Р. В. Миникаев, Ф. Ш. Шайхутдинов, И. Г. Манюкова [и др.]. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2021. 400 с.

9. Комплексная оценка состояния почвы после различных сельскохозяйственных культур / Р. М. Сабирова, И. Х. Вафин, А. А. Абрамова, Р. И. Сафин // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022. - № 4(4). С. 40-44. DOIhttps://doi.org/10.12737/2782-490X-2022-40-44.

10. Сабирова Р. М., Шакиров Р.С. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пшеницы на основе биологизации земледелия // Сельское хозяйство и продовольственная безопасность: технологии, инновации, рынки, кадры: Научные труды международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию аграрной науки, образования и просвещения в Среднем Поволжье, Казань, 13-14 ноября 2019 года. - Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2019. С. 204-211.

11. Minikajev R., Saifiyeva G., Manukova I. Optimization of the main tillage in the grey forest rotation of the Predkamye region of the Republic of Tatarstan // Bio web of conferences: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019), Kazan, 13-14 ноября 2019 года. EDP Sciences: EDP Sciences, 2020. P. 00066.

12. Оценка антропогенной устойчивости агросерой лесной почвы в интенсивном земледелии по изменению показателей ее биологической активности / С. Г. Муртазина, Л. Г. Гаффарова, М. Г. Муртазин, А. А. Шаймарданова // Сельское хозяйство и продовольственная безопасность: технологии, инновации, рынки, кадры: Научные труды международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию аграрной науки, образования и просвещения в Среднем Поволжье, Казань, 13-14 ноября 2019 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2019. С. 168-175.

13. Саттарова Р. М. Качество новых сортов яровой пшеницы в условиях южной лесостепи Республики Башкортостан. Вестник Казанского государственного аграрного университета. №2(28). 2013. ¬С.140-141.

14. Миникаев Р. В. Гилязов М. Ю., Сержано И. М. Севооборот как основной фактор рационального использования земель и продуктивности сельскохозяйственных угодий // Воспроизводство плодородия почв и продовольственная безопасность в современных условиях: Сборник трудов международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию кафедры агрохимии и почвоведения Казанского ГАУ, Казань, 17 марта 2021 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2021. С. 29-33.

15. Романов Н. В., Гилязов М.Ю., Сержанов И.М. Действие минеральных и биологических удобрений на урожайность яровой пшеницы в условиях засухи // Циркулярная экономика в сельском хозяйстве: международный опыт для Республики Татарстан: Сборник трудов по материалам круглого стола в рамках итоговой коллегии Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Татарстан, Казань, 24-25 февраля 2022 года. Казань, Казанский ГАУ: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 243-251.

16. Влияние норм высева яровой пшеницы на урожай и качество зерна в условиях Предкамья Республики Татарстан / Р. И. Гараев, Ф. Ш. Шайхутдинов, И. М. Сержанов, А. Р. Мухаметшина // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 26-27 октября 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 133-139.

17. Влияние минеральных удобрений, обработки семян и гербицида на урожайность яровой пшеницы в условиях Республики Татарстан / М. Ф. Амиров, Ф. Ш. Шайхутдинов, И. М. Сержанов, П. Г. Семенов // Биологическая защита растений с использованием геномных технологий: Сборник научных трудов по материалам I Всероссийской научно-практической конференции, Казань, 26-27 октября 2022 года. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2022. С. 33-43.

18. Сафин, Р. И. Особенности влияния различных систем обработки почвы на ее агрофизические свойства и биологическую активность в Предкамье Республики Татарстан // Агробиотехнологии и цифровое земледелие. 2022. № 1. С. 22-27. DOIhttps://doi.org/10.12737/-2022-1-1-22-27.

19. Агротехнологии зерновых культур / М. Ф. Амиров, И. Р. Валеев, А. Р. Валиев [и др.] // Система земледелия Республики Татарстан: В 3-х частях. Том Часть 2. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2014. С. 18-140.

20. Регламент разработки технологический карт в растениеводстве / М. Ф. Амиров, И. Р. Валеев, А. Р. Валиев [и др.] // Система земледелия Республики Татарстан: В 3-х частях. Том Часть 2. Казань: Казанский государственный аграрный университет, 2014. С. 281-283.

Войти или Создать
* Забыли пароль?