Статья: Влияние элементов технологии возделывания на урожайность новых сортов озимой пшеницы в Ростовской области

Влияние элементов технологии возделывания на урожайность новых сортов озимой пшеницы в Ростовской области

Н.Н. Вошедский, В.А. Кулыгин, О.А. Целуйко

Abstract

Influence of the elements of cultivation technology on the yield of new varieties of winter wheat in the Rostov region

N.N. Voshedsky, V.A. Kulygin, O.A. Tseluyko

Introduction. The purpose of the research is to establish the optimal seeding rate, the background of mineral nutrition on the yield of new varieties of winter wheat in the conditions of the Azov zone of the Rostov region. Materials and methods. Place and time of research - experimental hospital of the Federal State Budget Scientific Institution «Federal Rostov Agricultural Research Centre», 2019-2021. The soil of the experimental site is represented by ordinary chernozem, carbonate medium-sized light loam on loess-like loam. The content of humus in the arable layer is 4.0-4.2%, total nitrogen - 0.220.25% of mobile phosphorus and potassium - 39 and 545 mg/kg, respectively. The reaction of the solution (pH) is 7.1-7.3. The density of the soil in a layer of 0-30 cm is 1.26 g/cm3. The experiments used new varieties of winter wheat Bilina Dona, Akapella and Oktava. Studied: factor A: seeding rate - 1) 4.0 million units/ha (control); 2) 4.5 million units/ha; 3) 5.0 million units/ha; factor B: fertilizer backgrounds (high - N₁₂₀P₈₀K₈₀; moderate - N₈₀P₆₀K₆₀; control without fertilizers). During the field experiment, generally accepted methods were used (B.A. Dospekhov, 1985, A.N. Kostyakov, 1961).

Results and conclusions. The yield of new varieties of winter wheat was influenced by key elements of cultivation technology, as well as the difference in heat and moisture availability of growing seasons. The highest average yield of winter wheat by factor A was provided by the seeding rate of 5.0 million units/ha. At the same time, regardless of the background of mineral nutrition, the increases amounted to: according to the Bilina Dona variety - 30.8-33.9%, Akapella variety - 24.9-29.8%, Oktava variety - 30.3-31.8%, compared with the control. According to the factor В the background of fertilizers N₈₀P₆₀K₆₀ at different seeding rates, it contributed to an increase in the yield of grain of the Bilina Dona variety - 28.9-32.0%, Akapella variety - 27.5-32.1%, Oktava variety - 29.5-32.8%, in comparison with the conditions of natural fertility. The greatest increase in yield was provided by a high background of N₁₂₀P₈₀K₈₀, reaching 43.7-47.6% for the Bilina Dona variety, 40.5-45.3% for Akapella variety, and 44.0-47.6% for Oktava variety. The best efficiency of fertilizer use was provided with a high background of nutrition and a seeding rate of 5.0 million units/ha, amounting to 6.25 kg/kg for Aca- pella varieties, 5.75 kg/kg for Bilina Dona variety, and 4.96 kg/kg for Oktava variety. The Akapella variety turned out to be the most productive of those studied in the experiment, where the highest average grain yield of 5.61 t/ha was obtained on the intensive variant (N₁₂₀P₈₀K₈₀; 5.0 million units/ha). The similar indicator was slightly lower for the Bilina Dona variety - 5.05 t/ha. According to the Oktava variety, the yield did not exceed 4.44 t/ha.

Key words: winter wheat, seeding rate, fertilizer, yield, increase, heat and moisture supply.

Аннотация

Цель исследований - определение оптимальной нормы высева семян, фона минерального питания, влияющих на урожайность новых сортов озимой пшеницы в условиях приазовской зоны Ростовской области. Материалы и методы. Место и время проведения исследований - опытный стационар ФГБНУ ФРАНЦ, 2019-2021 гг. Почва опытного участка представлена чернозёмом обыкновенным, карбонатным среднемощным легкосуглинистым на лессовидном суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое 4,0-4,2 %, общего азота - 0,22-0,25 % подвижного фосфора и калия - соответственно 39 и 545 мг/кг. Реакция раствора (рН) - 7,1-7,3. Плотность почвы в слое 0-30 см - 1,26 г/см³. В опытах использовались новые сорта озимой пшеницы Былина Дона, Акапелла и Октава. Изучались: фактор А: норма высева семян - 1) 4,0 млн шт./га (контроль); 2) 4,5 млн шт./га; 3) 5,0 млн шт./га; фактор В: фоны удобрений (высокий - Ni₂₀P₈₀K₈₀; умеренный - N₈₀P₆₀K₆₀; контроль без удобрений). При проведении полевого опыта использовали общепринятые методики (Б.А. Доспехов, 1985, А.Н. Костяков, 1961).

Результаты. На урожайность новых сортов озимой пшеницы оказали влияние ключевые элементы технологии возделывания, а также разница в тепло-влагообеспеченности вегетационных периодов. Наиболее высокая средняя урожайность озимой пшеницы по фактору А обеспечивалась нормой высева 5,0 млн шт./га. При этом независимо от фона минерального питания прибавки составили: по сорту Былина Дона 30,8-33,9 %, Акапелла - 24,9-29,8 %, Октава - 30,3-31,8 %, по сравнению с контролем. По фактору В фон удобрений N₈₀P₆₀K₆₀ при разных нормах высева семян способствовал получению прибавки урожайности зерна сорта Былина Дона на 28,9-32,0 %, Акапелла - 27,5-32,1 %, Октава - 29,5-32,8 % в сравнении с условиями естественного плодородия. Наибольшее увеличение урожайности обеспечивалось высоким фоном N₁₂₀P₈₀K₈₀, который достиг у сорта Былина Дона 43,7-47,6 %, Акапелла - 40,5-45,3 %, сорта Октава - 44,0-47,6 %. Лучшая эффективность использования удобрений обеспечивалась при высоком фоне питания и норме высева семян 5,0 млн шт./га, составив у сортов Акапелла - 6,25 кг/кг, Былина Дона - 5,75 кг/кг, Октава - 4,96 кг/кг. Выводы. Самым продуктивным из изучаемых в опыте оказался сорт Акапелла, где на интенсивном варианте (N₁₂₀P₈₀K₈₀; 5,0 млн шт./га) получена наибольшая средняя урожайность зерна - 5,61 т/га. Несколько ниже аналогичный показатель был у сорта Былина Дона - 5,05 т/га. По сорту Октава урожайность не превысила 4,44 т/га.

Ключевые слова: озимая пшеница, нормы высева пшеницы, урожайность озимой пшеницы, сорта озимой пшеницы.

Введение

Самой распространенной сельскохозяйственной культурой в РФ является озимая пшеница [8]. В 2020 году в структуре посевных площадей РФ объем зерновых и зернобобовых культур достиг 79,63 млн га, или 58,8 % от совокупности всей посевной площади под растениеводческие культуры. Из них на долю пшеницы приходится 29,42 млн га, что составляет 35,8 %. При этом самые большие площади посевов данной культуры отмечены в Ростовской области - порядка 2,87 млн га [1]. Усиление аридности климата в последние годы вынуждает сельхозпроизводителей при богарном земледелии сокращать посевные площади под яровые культуры, отдавая предпочтение озимым [3, 13, 15]. Значительные площади посева озимой пшеницы обусловлены высокой ценностью данной культуры.

Озимая пшеница обладает высокими питательными качествами зерна, в состав которого входят белок, крахмал, жиры, зольные вещества, витамины группы B, PP, E, каротин, эргостерин и др., которые необходимы для удовлетворения потребностей человека. Известно, что калорийность 100 г пшеничного хлеба (250 ккал) по калорийности превосходит качественную свинину, соответствующий показатель которой не превышает 240 ккал. Озимая пшеница используется для производства муки, хлеба, кондитерских, макаронных изделий, концентрированных кормов, используется в перерабатывающей промышленности и т.д. [9]. В севообороте она является хорошим предшественником для многих сельскохозяйственных культур. Озимая пшеница остается одной из самых востребованных сельскохозяйственных культур, увеличение ее производства является одной из актуальных задач, стоящих перед работниками агропромышленного комплекса [8, 9].

Ростовская область в 2021 г. оставалась одним из главных производителей зерна в РФ - 12,7 миллионов тонн, что составляет более 10 % от общего производства в стране [1]. По данным Минсельхоза, средняя урожайность пшеницы по области не превышала 3,59 т/га, что существенно уступает аналогичным показателям ряда других регионов. Например, в Краснодарском крае средняя урожайность пшеницы в отдельные годы достигала 6,15 т/га. Одним из направлений потенциального увеличения производства зерна в регионе является повышение качества комплекса агротехнических мероприятий: широкое внедрение в производство новых высокоурожайных районированных сортов, использование семенного материала высокого качества, научнообоснованное применение минеральных удобрений (прежде всего - азотных), современных средств защиты растении, а также совершенствование элементов технологии возделывания, размещение культуры в севообороте по лучшим предшественникам [1, 8]. В связи с этим объектом наших исследований являлись новые сорта озимой пшеницы Былина Дона, Акапелла и Октава, предложенные селекционерами ФГБНУ ФРАНЦ, совершенствование ключевых элементов технологии их выращивания в конкретных почвенно-климатических условиях. В частности, одними из дискуссионных остаются вопросы оптимизации нормы высева семян с учетом сроков сева, влажности почвы, уровня всхожести семян, сортовых особенностей и др. [2, 5, 10, 12] и минерального питания озимой пшеницы, особенно азотных подкормок [4, 6, 11, 14].

Цель исследований - определение оптимальной нормы высева семян, фона минерального питания, влияющих на урожайность новых сортов озимой пшеницы в условиях приазовской зоны Ростовской области.

Материалы и методы

Опыты проводились на опытном стационаре ФГБНУ ФРАНЦ 2019-2021 гг. Климат зоны проведения исследований - засушливый, умеренно жаркий, континентальный. Почва опытного участка представлена чернозёмом обыкновенным, карбонатным среднемощным легкосуглинистым на лессовидном суглинке. Содержание гумуса в пахотном (0-30 см) слое составляло 4,0-4,2 %, общего азота - 0,22-0,25 %, подвижного фосфора и калия - соответственно 39 и 545 мг/кг. Реакция почвенного раствора (рН) - 7,1 -7,3 ед. Плотность почвы в слое 0-30 см - 1,26 г/см³ [7]. Площадь опытной делянки последнего порядка - 80 м². Размещение вариантов рендомизированное. Предшественником озимой пшеницы в годы исследований являлся чистый пар. При проведении полевого опыта использовали общепринятые методики (Б.А. Доспехов, 1985, А.Н. Костяков, 1961).

Полевые опыты проводились по типичной схеме, применяемой в ФГБНУ ФРАНЦ при изучении зерновых культур [7]. Пространственное расположение опыта - в трехкратной повторности. Изучались два фактора, которые были наложены друг на друга. Фактор А - норма высева семян: 1) 4,0 млн шт./га (контроль); 2) 4,5 млн шт./га; 3) 5,0 млн шт./га. Фактор В - фон удобрений: 1) без удобрений (контроль) (б/у); 2) умеренный - Рб0Кб0; 3) высокий - 20Р800.

Система обработки почвы в осенний период включала вспашку на глубину 25-27 см с применением скоростного плуга ПС-3+1 в агрегате с трактором МТЗ-82. Минеральные удобрения применялись дробно: перед основной обработкой вносили суперфосфат и азотный калий дозами Р₆₀К₆₀ и Р₈₀К₈₀, в феврале-марте проводилась подкормка аммиачной селитрой дозами N₈₀ и N₁₂₀. Посев проводился в оптимальные для региона сроки в 2019 г. - 9 сентября, в 2020 г. - 18 сентября. Заделку семян производили с помощью трактора МТЗ-82 в агрегате с селекционной сеялкой СС-11 на глубину 4-5 см. Агротехнические мероприятия за посевами озимой пшеницы были направлены на сохранение растений от вредителей, болезней и контроля сорной растительности, а также на разрушение почвенной корки для поступления атмосферного азота. Уборка урожая проходила прямым комбайнированием с помощью комбайна САМПО - 500.

Результаты и обсуждение

Известно, что в зоне недостаточного увлажнения серьезным препятствием для наращивания продуктивности озимой пшеницы и полного раскрытия потенциала сорта является непредсказуемость погодных условий, часто их негативное влияние на условия вегетации [3, 13, 15]. В годы исследований обеспеченность растений теплом и влагой в осенние месяцы, при перезимовке и возобновлении вегетации культуры имели существенные отличия (таблица 1).

Таблица 1 - Тепло-влагообеспеченность вегетационных периодов озимой пшеницы в 2019-2021 гг.

Осенний период вегетации озимой пшеницы 2019 г. характеризовался дефицитом атмосферных осадков и относительно высокими среднесуточными температурами воздуха (особенно в сентябре). Это отражено в показателях ГТК сентября (0,32) и октября (0,27). В ноябре ввиду резкого понижения температур воздуха вегетация озимой пшеницы была приостановлена. При этом средний ГТК осеннего периода вегетации культуры не превысил 0,29. В осенне-зимне-весенние месяцы 2019-2020 гг. отмечалось крайне неравномерное выпадение атмосферных осадков: с ноября по январь их количество ежемесячно в сумме составляло не более 14,6-20,4 мм. Однако в феврале их количество достигло 102,8 мм, а в марте осадков практически не наблюдалось (2,4 мм). В целом условия перезимовки озимой пшеницы следует признать удовлетворительными. Возобновление вегетации озимой пшеницы в апреле 2020 г. происходило в условиях недостаточного количества атмосферных осадков (14,0 мм), что в сочетании с суммой среднесуточных температур дало ГТК - 0,51. Благоприятные условия тепло- влагообеспеченности культуры отмечены лишь в мае с ГТК=1,10. Наблюдавшиеся в июне высокие среднесуточные температуры (22,9 ^оС) и минимум осадков нашли отражение в показателях ГТК, не превысившем 0,31. Таким образом, средний ГТК апреля- июня составил 0,61, а всего вегетационного периода - 0,49. В целом условия тепло- влагообеспеченности озимой пшеницы в рассматриваемый год были удовлетворительными, но далекими от оптимальных характеристик.

Предпосевной и послепосевной периоды озимой пшеницы осенью 2020 г. отличались крайней засушливостью и практическим отсутствием дождей, в связи с чем ГТК сентября имел показатели, близкие к нулю. В октябре количество осадков было незначительным, что в сочетании с характерными для данного месяца среднесуточными температурами (14,5 ^оС) определило ГТК=0,42. Средний ГТК осеннего периода не превысил 0,20. С ноября по март преобладали низкие среднесуточные температуры воздуха, что приостановило период активной вегетации озимой пшеницы. При этом в декабре и феврале количество выпавших атмосферных осадков не превысило 15,0-15,8 мм. Однако январь и особенно март характеризовались значительным количеством снегопадов и дождей, а количество осадков достигло соответственно 46,8 и 84,8 мм. Возобновление активной вегетации озимой пшеницы в апреле сопровождалось обильным выпадением атмосферных осадков (59,4 мм), при относительно невысоких среднесуточных температурах воздуха (9,7 ^оС), что отражает высокий показатель ГТК за этот месяц - 2,04. Также достаточное количество атмосферной влаги отмечалось в мае (52,0 мм) и июне (51,2 мм), что характеризуют данные ГТК - соответственно 0,95 и 0,79. За весенний период вегетации озимой пшеницы гидротермический коэффициент достиг 1,09. В целом ГТК всего вегетационного периода культуры составил 0,75.