Материал: Влияние препаратов на формирование урожая и качества яровой пшеницы

Влияние препаратов на формирование урожая и качества яровой пшеницы

Введение

Актуальность исследований. Зерновое производство является главной и решающей основой развития всех отраслей сельского хозяйства. Основная задача сельскохозяйственного производства - повышение урожайности сельскохозяйственных культур на основе использования современных технологий.

Урожайность сельскохозяйственных культур в значительной степени зависит от качества посевного материала, поэтому проблемы повышения посевных качеств семян и урожайности растений всегда актуальны.

Интенсивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур предусматривают широкое применение различных препаратов. Выбор правильной технологии выращивания яровой пшеницы с использованием препаратов является первостепенной задачей [1].

В последнее время значительное внимание уделяется рост регулирующим веществам, которые используются для получения хозяйственно значимых эффектов: оптимизации и стимуляции прорастания семян, активации вегетативного роста растений, защиты растений от ряда заболеваний за счет усиления иммунного статуса растений, повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

На сегодняшний день одним из перспективных направлений является использование предпосевной обработки семян биологически активными веществами, о чем свидетельствует рост объемов реализации.

Особенностью действия биологически активных веществ является то, что они интенсифицируют физиолого-биохимические процессы в растениях и одновременно повышают устойчивость к стрессам и урожайность. К подобным регуляторам относятся природные и синтетические вещества, которые в малых дозах активно влияют на обмен веществ растений [2].

Одним из таких приемов может стать применение стимулятора роста Радифарм и микроудобрения Гидромикс, обработка посевного материала биологически активными веществами является основой для получения здоровых, дружных всходов, так как защищает семена и проростки от многих возбудителей болезней. Ростостимулирующие вещества и биостимуляторы увеличивают энергию прорастания семян, снимают стресс от воздействия протравителей семян, гербицидов, быстрое развитие корневой системы, стимулируя обмен веществ в растениях.

Практика показывает, что стимуляторы роста растений существенно снижают затраты труда и средств на борьбу с болезнями, способствуют повышению урожая сельскохозяйственных культур [3].

Цель исследований - изучить влияние биостимулятора Радифарм и микроудобрения Гидромикс на урожайность яровой пшеницы в условиях Северо-Казахстанской области.

Для решения поставленной цели были выделены следующие задачи исследований:

- изучить агрофизические свойства почвы;

изучить рост и развитие растений яровой пшеницы в зависимости от применяемых БАВ;

изучить влияние БАВ на формирование урожая и качества яровой пшеницы;

- рассчитать экономическую эффективность исследований.

Научная новизна. Впервые в условиях ТОО «Таутекенов и К» были проведены исследования по изучению влияния биологически активных веществ на урожайность яровой пшеницы в условиях Северного Казахстана.

Практическая значимость - сельскохозяйственному производству будут предложены эффективные биологически активные вещества при возделывании яровой пшеницы для получения высокого урожая

Положения, выносимые на защиту:

- влияние БАВ на рост, развитие, урожайность и качество яровой пшеницы;

- экономическая эффективность результатов исследований.

1. Обзор литературы

1.1 Народно-хозяйственное значение культуры

Пшеница - одна из древнейших и наиболее распространенных культур на земном шаре. Пшеница, по праву получившая название «Царица злаков», является самой распространенной в мире и одной из древнейших выращиваемых человеком злаковых культур. Зародившись в Месопотамии около VII в. до н.э., пшеница вскоре стала главным объектом земледелия на территориях большинства стран Передней и Средней Азии. В VI-V вв. до н.э. эта ценная зерновая культура нашла широкое применение также в сельском хозяйстве Древней Греции, Индии, Пиренейского полуострова и Британских островов, а позже (в IV в. до н.э.) ее уже стали возделывать на полях Египта и Китая. В начале нашей эры выращивание культурной пшеницы получило распространение практически во всей Азии и Африки, и позже стало популярным и в Европе. С XIX вв. н.э. благодаря усилиям европейских колонистов пшеница стала главной зерновой культурой Южной и Северной Америки, Канады и Австралии. Таким образом, в конце XIX века, знаменитая пшеница «завоевала» практически всю территорию земного шара.

На сегодняшний день пшеница - это основная сельскохозяйственная культура Казахстана и большинства стран мира. Пшеница занимает первое место в мире по посевным площадям (около 230 млн. га) и валовому сбору (более 530 млн. т) и является одной из основных зерновых культур. Из общего мирового производства зерна на долю пшеничного приходится около 27%. Широкое распространение яровой пшеницы объясняется тем, что пшеница обладает высокой продовольственной ценностью зерна и хорошей приспособляемостью ее к условиям произрастания [4] .

Зерно - это основной источник питания человека, корм для сельскохозяйственных животных и сырье для промышленности. Оно питательно, калорийно. В химический состав зерна пшеницы входят все необходимые для питания элементы: белки, углеводы, жиры, витамины, ферменты и минеральные вещества. Его легко хранить, транспортировать, перерабатывать в муку, крупу и другие продукты. В зерне пшеницы содержится набор незаменимых для организма человека макро-и микроэлементов (фосфор, калий, магний, сера, кальций, кремний, хлор, натрий, марганец, цинк, алюминий, медь, фтор, титан, молибден, никель, хром, кобальт). Зерно является товаром, может быть предметом экспорта, имеет постоянный, устойчивый спрос в любое время года, в любом регионе.

Важнейшим компонентом пшеничного зерна является белок. Его содержание может колебаться от 8 до 22%. Пшеница весьма богата витаминами A, B1,B2, B3, B6, B9 и является рекордсменом среди злаковых культур по содержанию витамина E. Все важнейшие жизненные процессы в организме человека (обмен веществ, способность расти и развиваться, размножение) связанные с белками. Заменить белки в питании другими веществами невозможно. В зерне пшеницы главнее всего - это клейковинный белок. Клейковина - это высокогидратированная растягивающаяся (резиноподобная) масса, отмываемая водой из мелко размолотого зерна. Клейковина в основном состоит и набухших белков (70-80% на сухое вещество), крахмала (около 20%) и небольшого количества других веществ (жира, клетчатки). Основу клейковины составляют спирто и ложнорастворимые белки - глиадин и глютеин. Ни один другой хлебный злак не имеет такого ценного сочетания этих двух важных компонентов. Главным критерием при отборе зерна пшеницы для изготовления манной крупы <#"811184.files/image001.gif">

Рисунок 1. Колосок пшеницы (схема): 1 - колосковая чешуя,2 - наружная цветковая чешуя, 3 - внутренняя цветковая чешуя, 4 - тычинки, 5 - рыльце

Плод яровой пшеницы - зерновка (рис.2). Она состоит из трех частей: оболочки (формируется из стенок завязи и стенок семяпочки, предохраняющей зерно от неблагоприятных внешних условий и механических повреждений), эндосперма (основная внутренняя часть зерна, в котором содержатся питательные вещества для прорастающего зародыша) и зародыша (находится с одной стороны зерновки, с другой - хохолок из коротких волосков). Эндосперм состоит из двух частей: наружной - алейроновой и внутренней - мучнистая и крахмалистая часть (80-90% массы зерна).

Рисунок 2 - Строение зерновки пшеницы: 1 и 2 - плодовые оболочки, 3 и 4 - семенные оболочки, 5 - алейроновый слой эндосперма, 6 - щиток, 7 -почечка, 8 - зародыш, 9 - зачаточные корешки, 10 - эндосперм, 11 - хохолок

Зародыш находится в нижней, более широкой части зерна и отделен от эндосперма щитком. Он состоит из почки, зародышевого стебля и корешков. Всасывающие клетки щитка передают питательные вещества из эндосперма прорастающему зародышу. В нем вырабатывается фермент диастаз, при помощи которого крахмал переводится в сахар. Зародыш составляет около 2% массы зерна [12].

1.3 Фазы роста и развития яровой пшеницы

У пшеницы (яровой и озимой) принято отмечать следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, молочная, восковая и полная спелость.

Беляков И.И. (1990) отмечал, что жизненный цикл растений яровой пшеницы по ряду внешних признаков разделяют на фазы: прорастание семян, кущение, цветение, колошение, формирование и созревание зерна[12].

В.А. Кумаков (1988) писал, что период от посева до фазы кущения - один из ответственных периодов для формирования корневой системы пшеницы. Решающий фактор роста корней - влажность в зоне их отрастания. При прорастании семян пшеницы первым трогается в рост главный зародышевый корешок, меньше чем через сутки отрастают сразу два корешка, а еще через 2…3 дня - вторая пара. Однако зародышевые корешки образуются не всегда. Появившиеся всходы обычно имеют не менее трех зародышевых корней, что же касается остальных, то их отрастанию иногда препятствуют внешние условия. Как показала практика, если пшеница осталась на трех корнях, без дальнейшего вторичного укоренения рассчитывать на большой урожай не приходится. Более того, велика вероятность полного выгорания таких посевов при отсутствии осадков [16].

Вавилов П.П. (1986) указывает, что процесс кущения представляет собой ветвление подземного стебля. Одновременно с образованием боковых побегов формируется вторичная корневая система.

Продолжительность от всходов до кущения - 15-22 дня, к этому времени первичные (зародышевые) корни углубляются на 50-55см. Вторичные (узловые) корни появляются в фазе 3-4 листьев только при наличии влаги в почве в зоне узла кущения (3-4 этапы органогенеза). В зависимости от условий, продолжительность периода от кущения до выхода до выхода в трубку составляет - 11-25 дней, от выхода в трубку до колошения - 15-20дней [13].

В оценке значения кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. Кумакова В.А. (1988) рассматривает кущение как нежелательное явление, особенно для засушливых районов. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ из-за ухудшения снабжения ими главных стеблей, а урожай вторичных стеблей недостаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей. Лучшим типом яровых культур они считают 1…2 стебельные растения. При хорошем кущении благодаря нарастанию листовой поверхности вырабатывается большое количество органических веществ, для образования зерна. При благоприятных условиях боковые стебли дают 30…50% урожая зерна. Средняя продуктивная кустистость мягкой пшеницы колеблется в пределах 1,22-2 [16].

Кузнецов П.И. (1980) писал, что в фазу выход в трубку колос полностью сформировался, происходит дифференция колосков на цветки. При ощупывании стебля колос обнаруживается на высоте 3…4 см над поверхностью почвы. Он имеет длину 0,8…1 см. При удлинении четвертого междоузлия появляется колос. Удлинение соломины продолжается до цветения.

Недостаток света, затенение, высокие температуры (24…25ºС), обилие влаги и азотной пищи вызывают вытягивание междоузлия, что часто приводит к полеганию хлебов. Недостаточный рост стебля в длину обычно отмечается при дефиците влаги в почве и при пониженных температурах (12…16ºС). В этом случае пшеница бывает невысокой, устойчивой к полеганию. Высокому стеблю соответствует длинный колос, если при кущении, выходе в трубку и колошении были благоприятные условия обеспечения растений влагой и теплом. При недостатке влаги в кущении и при обилии ее до и после колошения яровая пшеница вырастает высокорослой, но с небольшим колосом. Когда в кущении складываются хорошие условия, а до колошения ощущается недостаток влаги, яровая пшеница вырастает низкорослой, но с плохим колосом [14].

По мнению Савицкой В.А. (1987), у яровой пшеницы колос формируется в фазе кущения, до начала роста стебля. От условий влагообеспеченности в этот период зависит число цветков колоса. Но число фертильных колосков и число зерен в колоске в значительной степени зависят от того, какие погодные условия складываются в период трубкование колошение пшеницы. Именно в это время происходит наиболее интенсивное потребление растениями влаги. Период от кущения до выхода в трубку длится 12…15 дней.

Выход в трубку у среднеспелых сортов отмечается обычно в конце второй - начале третьей декаде июня, у позднеспелых - в конце июня - в начале июля [15].

Как заметил Беляков И.И. (1990), фаза колошения начинается выходом из влагалища колоса верхнего листа. Колошение яровой пшеницы наступает через 50…60 дней после посева и продолжается 10…12 дней. В этот период энергично растет стебель, формируется репродуктивные органы. Фаза выколашивания у одного растения продолжается 1…4 дня в зависимости от сорта и погодных условий. В период колошения, налива и созревания зерна наиболее благоприятна температура 20…25ºС. В период выхода в трубку и колошения происходит самый интенсивный рост вегетативной массы растения, а также расходуется большое количество влаги (50…60% общего количества) [12].

Кузнецов П.И. (1980) полагает, что цветение начинается с цветов, находящихся в середине колоса, а затем распространяется вверх и вниз.

Верхние и нижние цветы отцветают последними. Обычно колос отцветает за 3…5 дней. Засушливая погода сокращает, а сырая - удлиняет период цветения. В теплую и сухую погоду (22ºС) колос отцветает за 2 дня.

Многочисленные исследования показали, что хорошее цветение, опыление и оплодотворение происходит при температуре от 11оС, высокой относительной влажности воздуха и неплохим запасом почвенной влаги. При неблагоприятных условиях, если снижается влажность и повышается температура, не все цветки оплодотворяются, могут образовываться череззерница и пустоколосость, что значительно снизит урожай.

После оплодотворения начинается период образование и формирования зерна и продолжается 10…12 дней. В засушливых условиях он протекает 7…10 дней, а при низких температурах 13…15 дней [14].

Существует три фазы спелости: молочная, восковая и полная.

Молочная спелость наступает через 10…18 дней после начала цветения, как отмечал Шкель М.П. (1986). Зерно в этой фазе достигает нормальной длины, заполняет всю внутреннюю часть между цветными чешуйками. При надавливании из нее выступает белая, густая жидкость. Количество влаги в нем составляет 40…50%. Приток питательных веществ в зерно продолжается. А период молочной спелости преобладает усиленное поступление в зерно минеральных и органических веществ, определяющее прирост сухого вещества. Масса зерна увеличивается почти в 2 раза по сравнению с их массой во время фазы формирования зерна.

Молочную спелость называют периодом налива, в это время растворимые углеводы и азотистые вещества, находящиеся в листьях и стеблях, переходят в зерно. Приостановка роста растений вследствие неблагоприятных условий в фазе формирования зерна ухудшает его качество и снижает урожай. Прекращение налива зерна в фазе молочной спелости ведет к снижению урожайности в отдельные годы на 20…40%.

Восковая спелость наступает через 10…15 дней после завершения молочной. Зерно в этой фазе теряет зеленую окраску, становится желтым по всей длине, исключая бороздки. Содержимое его по консистенции напоминает воск. В этот период в зерне содержится около 25% влаги. Стебель желтеет, остается зеленой только верхушка, большая часть листьев отмирает. Приток зольных элементов в зерно, как отмечено выше, приостанавливается еще в фазе молочной спелости, но азотистые вещества поступают в значительном количестве. Полная спелость характеризуется влажностью зерна 14…15%, зерно приобретает твердость, стебель становится сухим, теряет листья, зерна осыпаются [17].

.4 Биологические особенности культуры

Биология культуры является основой построения ее технологии возделывания - комплекс агротехнических приемов, выполняемых в определенной последовательности, направленный на удовлетворение требований биологии культуры и получения высокого урожая заданного качества. С учетом этого необходимо знать биологические особенности воз-делываемой культуры, то есть отношение ее к факторам жизни (свет, тепло, влажность, пища, воздух).