Агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы в условиях биологизации растениеводства

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы в условиях биологизации растениеводства

Агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы в условиях биологизации растениеводства

48

http://monax.ru/order/ - рефераты на заказ (более 2300 авторов в 450 городах СНГ).

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Тема: «Агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы в условиях биологизации растениеводства»

Студент: Макарова Ирина Васильевна

Научный руководитель: кандидат сельскохозяйственных наук, ст.преподаватель Осипов В.Б. _________________________________

Подпись

Брянск 2000СОДЕРЖАНИЕ

• введение 4
• глава 1. обзор литературы 5
• 1.1. Биологические особенности озимой пшеницы 5
• 1.2. Технология возделывания озимой пшеницы 8
• 1.2.1. Место в севообороте 8
• 1.2.2. Особенности обработки почвы 10
• 1.2.3. Удобрение 11
• 1.2.4. Подготовка семян к посеву и посев 13
• 1.2.5. Уход за посевами 19
• 1.2.6.Уборка урожая 21
• ГЛАВА 2. МЕСТО, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 24
• 2.1. Место проведения полевых опытов 24
• 2.2. Почвенные и метеорологические условия проведения исследования 25
• 2.3. Программа и методика проведения исследований с озимой пшеницей на стационарном полевом опыте 31
• глава 3. агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы в условиях биологизации растениеводства 36
• 3.1. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы при норме высева 5 млн. всхожих семян на 1 га 36
• 3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы при норме высева 3,75 млн. всхожих семян на 1 га 38
• 3.3. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы при норме высева 2,5 млн. всхожих семян на 1 га 39
• 3.4. Влияние норм высева на показатели фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы 41
• 3.5. Влияние технологий возделывания на накопление хлорофилла в листьях озимой пшеницы 44
• 3.6. Зависимость урожайности озимой пшеницы от элементов фотосинтетической деятельности посевов 45
• глава 4. экономическая эффективность 47
• глава 5. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 52
• ГЛАВА 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 57
• выводы 64
• литература 65
• ПРИЛОЖЕНИЯ 67

введение

Озимые хлеба имеют большое значение в увеличении производства зерна. В основных районах возделывания они дают более высокий урожай, чем яровые хлеба.

Озимая пшеница принадлежит к числу наиболее ценных и высокоурожайных зерновых культур. Зерно богато клейковинными белками и другими ценными веществами, поэтому оно широко используется для продовольственных целей, а в особенности в хлебопечении и кондитерской промышленности, а также для производства крупы, макарон, вермишели и других продуктов.

Пшеничные отруби - высококонцентрированный корм для всех видов сельскохозяйственных животных. Солома и мякина имеют большую кормовую ценность. Солому в измельченном и запаренном виде или обработанную химическими веществами охотно поедают крупный рогатый скот и овцы. В 100 кг соломы содержится 0,5-1,0 кг переваримого протеина и 20-22 кормовых единицы.

Солома используется как строительный материал, для изготовления бумаги, подстилки животным и т.д. В некоторых районах Украины, Центрально-Черноземной зоны и других районах солома используется в качестве зеленого корма.

Одним из направлений исследований по озимой пшенице является изучение показателей фотосинтетической деятельности посевов, т.к. уровень урожайности в решающей степени зависит от напряжения процессов фотосинтеза, протекающих в растениях.

Для характеристики фотосинтетической деятельности посевов определялись следующие показатели: площадь листьев, накопление сухого вещества, фотосинтетический потенциал посевов, чистая продуктивность фотосинтеза, выход зерна на 1000 единиц потенциала, содержание хлорофилла по фазам вегетации.

глава 1. обзор литературы

1.1. Биологические особенности озимой пшеницы

Озимая пшеница среди других зерновых колосовых является наиболее требовательным злаком к факторам внешней среды.

Требования к температуре. Зерно озимой пшеницы способно прорастать при 1-2єС, а ассимиляционные процессы начинаются при 3-4єС. с повышением температуры и при наличии других благоприятных условий усвоение углерода возрастает, но при 35-36єС интенсивность ассимиляционных процессов резко падает. Наиболее оптимальной температурой для дружного прорастания и появления всходов является 12-15єС, а для роста и развития - 16-21єС. в зимне-весенний период озимая пшеница чувствительна к низким температурам и резким ее колебаниям. Без снега озимая пшеница гибнет при -16-18єС, но при снежном покрове толщиной 20-30 см не гибнет при температуре воздуха 25-30єС ниже нуля. Весной резкие колебания температуры, падающей до -8-10єС, могут оказаться губительными. Озимая пшеница, прошедшая хорошую закалку с осени, способна переносить суровые условия перезимовки. При недостаточной закалке озимая пшеница сильно страдает при -10-15єС. Потребность озимой пшеницы в сумме активных температур за период вегетации составляет 2100єС.

Требования к влаге. Корневая система озимой пшеницы проникает на глубину до 1,5 м и хорошо использует влагу из корнеобитаемого слоя. От весеннего пробуждения до колошения озимая пшеница расходует около 70% общей потребности воды, а в период от цветения до восковой спелости зерна - 20%. Озимая пшеница довольно засухоустойчива. Засуху она переносит как правило лучше, чем ранние яровые хлеба. Однако при недостаточном запасе осенне-зимней влаги и сухой весне несоответствие между потребностью растений во влаге и запасами ее в почве возрастает. Особенно это сказывается в период от выхода в трубку до выколашивания, т.е. во время наиболее интенсивного роста. Этот период в развитии озимой пшеницы называют критическим по отношению к влаге. Наиболее благоприятные условия для роста и развития растений создаются при влажности почвы не ниже 70-75% НВ в зоне распространения основной массы корней (до 60 см). Нижним пределом влажности, при котором прекращается потребление растениями воды из почвы, является влажность завядания, она равна 6-16% НВ.

Требования к свету. Озимая пшеница - растение длинного дня. Продолжительный световой день (более 12 часов) способствует накоплению большего количества пластических веществ и формированию хорошей вегетативной массы растений, а, следовательно, и высокого урожая. Наиболее эффективно этот процесс происходит при температуре выше 12-15єС. При температуре ниже 5єС качественных изменений, вызываемых действием света, не происходит. Интенсивное освещение в конце фазы кущения и начале выхода в трубку обеспечивает формирование мощной ассимилирующей поверхности. Продуктивность фотосинтеза в этот период при солнечной погоде может составлять до 10-14 г/м2 в сутки. Солнечная погода в начале фазы выхода в трубку способствует формированию коротких, но прочных междоузлий, что повышает устойчивость стеблей к полеганию.

Требования к почве. Озимая пшеница предъявляет высокие требования к почве. Реакция почвенной среды должна быть близка к нейтральной; рНKСl 6,5-6,8; содержание гумуса - не менее 2%. Наиболее высокие и устойчивые урожаи эта культура дает на плодородных, достаточно влажных и чистых от сорняков черноземных почвах. В Нечерноземной зоне лучшими для озимой пшеницы являются слабоподзолистые, среднесуглинистые и серые лесные почвы. Пшеница плохо растет на песчаных и супесчаных почвах, а также на тяжелых переувлажненных почвах и осушенных торфяниках. Плотность почвы должна быть близка к равновесной: 1,35-1,40 г/см3 для супесчаных, 1,2-1,3 г/см3 для суглинистых почв.

Требования к элементам питания. Растения озимой пшеницы поглощают из почвы большое количество питательных веществ. На формирование 1 ц зерна с учетом побочной продукции пшеница потребляет из почвы азота 3-4,5 кг, фосфора - 0,9-1,3 кг, калия - 2,0-3,6 кг. Поэтому она очень отзывчива на внесение удобрений на всех типах почв, а особенно на бедных оподзоленных. На хорошо окультуренных почвах с высоким содержанием в них Р2О5 и К2О (15-20 мг на 100 г почвы и более) и оптимальной реакции почвенного раствора (рН не менее 5,5) нормы удобрений рассчитываются по максимальному потреблению элементов питания в расчете на 1 ц зерна без учета коэффициентов их использования из почвы и удобрений. На менее плодородных почвах удобрения следует вносить с учетом коэффициентов использования элементов питания из удобрений и почвы. Коэффициенты использования элементов питания озимой пшеницей из почвы составляют: N - 10, P2O5 - 10, K2O - 15%; из минеральных удобрений: N - 30-60, P2O5 - 10-20, K2O - 50%. Потребление элементов питания озимой пшеницей в течение вегетационного периода происходит неравномерно, т.к. в растительном организме идут физиологические изменения, образуются дополнительные органы, влияющие в итоге на потребность растений в элементах питания.

Наибольшее содержание азота в растениях приходится на период от фазы всходов до фазы весеннего кущения и достигает 4,5-6,0% в расчете на сухое вещество. По мере старения происходит уменьшение азота и к фазе полной спелости снижается до 1,3%. В абсолютных количествах растения больше всего потребляют азот в период от начала фазы трубкования до фазы колошения включительно.

Фосфор потребляется пшеницей в меньших количествах, чем азот. Наибольшее содержание его в растениях (1,0-1,5%) в расчете на сухое вещество достигается в фазе всходов. По мере роста и развития растений содержание фосфора заметно снижается, достигая минимальных показателей к фазе восковой спелости. Наибольший вынос Р2-О5 из почвы в расчете на единицу площади приходится на фазу выхода в трубку и колошения или цветения, а к фазе полной спелости содержание его уменьшается.

Поступление К2О в растения идет с первых дней роста и развития пшеницы и продолжается до цветения. В начальные фазы содержание К2О в растениях составляет 2,5-3,6% и более в расчете на сухое вещество, а к фазе полной спелости оно снижается до 0,9-1,0%. Абсолютное количество К2О в урожае на единицу площади приходится на фазу цветения или молочной спелости растений. К фазе полной спелости оно уменьшается в расчете на единицу площади в два-три раза от максимального выноса (Саранин, 1983).

1.2. Технология возделывания озимой пшеницы

1.2.1. Место в севообороте

Озимая пшеница очень требовательна к предшественникам. От них в значительной степени зависят сроки появления всходов, густота стояния и рост растений, обеспечение элементами питания, поражаемость болезнями и повреждаемость вредителями. В агротехническом и организационном отношениях наиболее благоприятным предшественником является чистый пар. Однако севообороты с чистыми парами в условиях хозяйства с экономической точки зрения не эффективны. Чистые пары обеспечивают более благоприятный фитосанитарный фон, но правильным подбором предшественников можно уменьшить поражение посевов болезнями, а применением гербицидов - более эффективно уничтожить сорняки. Характерной особенностью засоренности полей Брянской области является количественное преобладание малолетних сорняков (Ториков, Зверев, 1994). Степень засоренности полей характеризуется наличием в посевах большого числа многолетних сорняков, от 2 до 66 шт./м2 и более, которые создают главную угрозу снижения урожайности сельскохозяйственных культур. В большинстве случаев засоренность полей, оцененной по пятибалльной шкале ТСХА по малолетним сорнякам соответствовала средней, по многолетним - сильной и очень сильной. Низкий уровень культуры земледелия в целом является причиной высокой засоренности полей в Брянской области.

Наиболее высокие сборы зерна обеспечивает размещение озимых по чистым, сидеральным парам, а также после раннеспелых культур, убираемых за один-полтора месяца до начала оптимальных сроков посева пшеницы - ранний и среднеспелый картофель, вико-, пелюшко- (горохо-) овсяные смеси, кормовой люпин на зеленый корм и силос, клевер на один укос, многолетние травы после первого укоса. Для получения высоких и устойчивых урожаев озимой пшеницы наиболее благоприятные условия создаются в плодосменном севообороте. Это подтверждается многолетней практикой зарубежных и отечественных земледельцев. Ценность предшественника при применении удобрений определяется, прежде всего, сроками его уборки. Ранняя уборка предшественника дает возможность качественно провести подготовку почвы к посеву и в оптимальные сроки закончить посев. Многолетние опыты, проведенные на Брянской с.-х. опытной станции (Ториков, 1992) показывают, что хорошие условия для озимой пшеницы складываются по занятым парам. При своевременной обработке почвы сохраняется запас продуктивной влаги, достаточной для нормального прорастания семян и развития всходов пшеницы.

Наиболее благоприятные условия для формирования урожая озимой пшеницы обеспечиваются при посеве ее по сидеральному люпиновому и клеверному парам.

Таким образом, отличными и хорошими предшественниками для озимой пшеницы являются занятые пары (на силос и зеленый корм), клеверный, горохо- и вико-овсяной, картофель ранний, кукуруза на силос, сидеральные - люпиновый на удобрение, пелюшковый на удобрение, непаровые предшественники - многолетние травы второго года пользования: клеверно-овсянично-тимофеечная смесь. Удовлетворительными предшественниками следует считать горох и вику на зерно, подсолнечник на силос и зеленый корм, лен-долгунец. При выращивании скороспелых сортов люпина (до 100 дней период вегетации) широко использовать его в качестве предшественника для озимой пшеницы. Различные виды паров в различной степени способствуют очищению полей от сорняков, обогащению почвы элементами питания и влагой. Решающими факторами здесь являются особенности агротехники парозанимающих культур и время уборки. Производственный опыт показал, что многолетние травы следует обязательно запахивать сразу после уборки первого укоса. Запаздывание со вспашкой пласта многолетних трав на три недели снижает в обычные годы урожаи зерна до 3 ц/га, в засушливые - до 9 ц. Способы обработки почвы зависят от предшественника, характера засоренности поля, его увлажнения, степени эродированности почв и других факторов (Куперман, 1956).

1.2.2. Особенности обработки почвы

Озимая пшеница требует качественной подготовки почвы к посеву - она должна иметь оптимальную для растений плотность и влажность, быть тщательно разделанной, без глыб, с наличием на поверхности мульчирующего слоя. Посевной слой почвы должен иметь выровненную подошву, сорняки должны быть уничтожены. Поверхность почвы также должна быть тщательно выровнена. В понижениях и бороздах застаивается вода, при замерзании которой образуется ледяная корка, и в этих местах растения выпадают, а сохранившиеся имеют низкую продуктивность. Система обработки почвы дифференцируется в зависимости от свойств предшественников и почвы.

После уборки культур сплошного сева поле дискуют в один-два следа до уничтожения растительности на глубину 5-8 см. После дискования в течение 7-8 дней необходимо внести удобрения, затем вспахать поле комбинированным пахотным агрегатом, состоящим из плуга и кольчато-шпорового катка. Опаздывание со вспашкой приводит к снижению урожайности. В период основной обработки до посева поле обрабатывается по мере необходимости паровыми культиваторами, перед посевом - комбинированными агрегатами. При их отсутствии можно использовать паровые культиваторы, затем прикатывать почву кольчато-шпоровыми катками. Глубина обработки 6-8 см.

После пропашных культур поле перепахивают на глубину пахотного слоя и в дальнейшем обработку проводят также, как и занятого пара. При иссушении верхнего слоя почвы хорошие результаты получены от замены вспашки поверхностной обработкой после горохо-овсяной смеси. Поверхностная обработка состоит из дискования на глубину 6-8 см (БДТ-3, БДТ-5) и культивации на 6-8 см. Перед посевом почва обрабатывается с помощью комбинированных агрегатов РВК или культиваторами с кольчато-шпоровыми катками на глубину заделки семян.

Поверхностная обработка почвы с оставлением пожнивных остатков на поверхности при ее подготовке к посеву после колосовых предшественников (ячменя, озимых) дает отрицательные результаты; озимая пшеница сильнее поражается корневыми гнилями, ржавчиной, а также многими вредителями. В этом случае колосовые убирают раздельным способом с тем, чтобы раньше провести подготовку поля к посеву. Наиболее эффективным приемом обработки почвы, уменьшающим поражение посевов корневыми гнилями, является обработка с оборотом пласта - вспашка или лемешное лущение с обязательным прикатыванием почвы кольчато-шпоровыми катками. Перед посевом поле обрабатывают комбинированными агрегатами РВК. Озимая пшеница очень чувствительна к срокам обработки почвы.

В общем агротехническом комплексе, обеспечивающем оптимальные условия для выращивания озимой пшеницы, использование характеристики свойств почвы позволяет регулировать рост и развитие растений более целенаправленно и научно обоснованно (Ториков, 1995).

1.2.3. Удобрение

На всех типах почв озимая пшеница хорошо отзывается на внесение удобрений. При планировании общей нормы внесения удобрений на получение заданной урожайности следует учитывать потребление элементов питания посевами в расчете на единицу основной продукции (зерна). Однако эти данные следует использовать с учетом плодородия почвы.

На хорошо окультуренных почвах с высоким содержанием в них Р2О5 и К2О (15-20 мг на 100 г почвы и более) и оптимальной реакцией почвенного раствора (рН не ниже 5,5) нормы удобрений рассчитывают по максимальному потреблению элементов питания в расчете на 1 ц зерна без учета коэффициентов их использования из почвы и удобрений. Для сортов Заря и Мироновская 808 при урожайности 50 ц/га максимальное потребление элементов питания составляет: N - 3,2, Р2О5 - 1,3 и К2О - 2,5 кг/га.

Известь необходимо вносить по полной гидролитической кислотности с последующим его дополнительным внесением в почву к концу ротации севооборота для поддержания реакции почвенного раствора на благоприятном для растений уровне. На почвах менее плодородных удобрения следует вносить с учетом коэффициентов использования элементов питания из удобрений и почвы. По обобщенным данным, коэффициенты использования элементов питания составляют: из навоза N - 25,0, Р2О5 - 30,0, К2О - 50%, из минеральных удобрений: N - 30-60, Р2О5 - - 10-20 и -К2О - 30-40%, из почвы N - 10, Р2О5 - 10 и К2О - 15%.

Многолетний опыт возделывания озимой пшеницы в Нечерноземной зоне России свидетельствует о влиянии на урожайность зерна важнейшего элемента питания - азота. Озимая пшеница чувствительна к недостатку азота в почве с самого начала роста и развития, так как уже с этого периода происходит формирование основных органов растения, закладывается будущий урожай. Обеспечение растений азотом в начальные периоды роста способствуют усилению биохимических процессов, положительно сказывается на кущении. В условиях интенсивного земледелия при высоких дозах фосфорно-калийных удобрений (Р90К120) наиболее эффективно используется азот, внесенный под предпосевную обработку в дозах 90-120 кг/га При этих дозах отмечается наиболее оптимальное использование элементов питания, что в значительной мере влияет на равномерное их поступление в растение, на направленность синтеза органических соединений, а следовательно на рост и развитие озимой пшеницы. Важнейшими условиями эффективного применения азотных удобрений являются: внесение их с учетом предшественников, почвенно-климатических условий, норм высева семян и т.д. одновременно с использованием растениями азота удобрений происходят различные превращения азота в почве, в результате чего 20-30% его закрепляется в органическом веществе. На величину усвоения азота растениями большое влияние оказывает наличие в почве органического вещества. Тенденция к повышению урожайности озимой пшеницы отмечено при дробном внесении азотных удобрений. Дробное внесение азотных удобрений является важным приемом повышения качества зерна озимой пшеницы на Украине, в Молдавии, на Кубани и в других регионах России (Панников, 1964; Саранин, 1973; Ториков, Островерхова, 1994).

1.2.4. Подготовка семян к посеву и посев

Правильный своевременный посев хорошо подготовленными семенами районированных сортов - одно из важнейших агротехнических средств получения высоких урожаев озимых культур. Посевной комплекс состоит из подготовки семян к посеву, сроков сева, норм и способов посева.

Посев высококачественных, хорошо приспособленных к местным условиям районированных сортов имеет большое значение для получения высокого урожая. На посев отбирают крупное выровненное здоровое зерно, с высокой энергией прорастания и сортовой чистотой. Семена должны отвечать требованиям государственного семенного стандарта, всхожесть не менее 90%, чистота не меньше 97%, семян других растений не более 200 шт. на 1 кг, из них сорняков не более 50 шт. на 1 га.

Отбор крупного выровненного зерна достигается хорошей очисткой и сортированием, с удалением мелких неполноценных и деформированных зерен. Опыты показывают, что крупные отборные семена дают более высокую всхожесть и дружные всходы в поле, чем мелкие неполноценные. Поскольку крупная фракция при сортировании составляет обычно лишь 25-30% и таких семян для посева недостаточно, то используют на семена и средние фракции. При этом считают целесообразным высевать крупные и средние фракции смесью. Посевные качества семян довольно часто снижаются вследствие травмирования при уборке и предварительной очистке. Установлено, что семена значительно травмируются при прямом комбайнировании хлебов с высокой влажностью и при неправильной очистке зерна (Стихин, Денисов, 1977).

В Нечерноземной зоне, особенно в северной ее областях, сроки уборки и посева озимых почти совпадают и значительную часть площадей приходится засевать свежеубранными семенами. Такие семена дают не дражные и ослабленные всходы. Поэтому сеять озимые нужно, как правило, прошлогодними семенами. В случае использования на посев свежеубранных семян их обязательно нужно просушить в сушилках или в течение трех-пяти дней подвергнуть воздушно-тепловому обогреву. При этом повышаются энергия прорастания и всхожесть семян (Саранин, 1973).

Для борьбы с грибными болезнями семена требуется перед посевом протравливать следующими препаратами: гаммагексан (2-4 кг/га на 1 т семян), гексахлорбенол (2-4 кг), гранозан 2-2,5% порошок только с красителем (1,5-2 кг). Протравливание подавляет инфекцию корневой гнили и снежной плесени на семенах, повышает их всхожесть (Ториков, 1993).

Для обработки семян ядохимикатами используют протравители ПУ-1Б, ПУ-3. Для того, чтобы препараты лучше прилипали к семенам на каждую тонну их добавляют 5-10 л воды с растворенными в ней клеящими веществами (клейстер, патока и др.).

Сроки посева. Один из решающих факторов благополучной перезимовки озимых - оптимальные сроки посева. В условиях Брянской области, где в августе-сентябре выпадает достаточное количество осадков, решающим фактором сроков посева является температура. Для того, чтобы растения раскустились и с осени сформировали 2-3 побега им необходимо получать сумму положительных температур 480±60°С. Исходя из этого, продолжительность сева составляет 10-12 дней. Оптимальные сроки посева сорта Заря с 30 августа по 5-7 сентября, сорта Мироновская 808 - с 25 августа по 5 сентября. Более ранние посевы сильнее поражаются мучнистой росой и бурой ржавчиной, более поздние - корневыми гнилями. Растения поздних сроков посева, ушедшие в зиму нераскустившимися, формируют мелкий колос и невысокий урожай, чрезмерно ранних и поздних сроков - плохо перезимовывают. На перезимовку пшеницы, следовательно, и на количество продуктивных стеблей, оказывают влияние и поражаемость растений болезнями и повреждаемость вредителями, которые в свою очередь зависят от срока посева озимой пшеницы. При ранних сроках посева в годы, когда при появлении всходов стоит теплая и солнечная погода поражаемость главных стеблей шведской мухой достигает 30%. В результате главные стебли не могут сформировать колоса, что наносит серьезный ущерб урожаю. Растения поздних сроков посева кустятся весной, следовательно, вторичные побеги формируют колос при более высоких температурах и часто при менее благоприятных условиях влагообеспеченности. В этом случае процесс протекает ускоренно и продуктивность колоса бокового побега снижается. Колосья посевов ранних сроков более продуктивны, но лишь в случае благоприятной перезимовки и отсутствия поражений болезнями и вредителями, что бывает редко. Обычно же у растений ранних сроков сева повреждается главный стебель, к весне посев изреживается, а сохранившиеся при редком стоянии растения продолжают кустится весной, формируют на боковых побегах мелкие колосья. Посев как в ранние, так и в поздние сроки во всех почвенно-климатических зонах приводит к снижению урожайности (Фоптин, 1978).

Наибольший урожай зерна озимой пшеницы формируется при посеве в оптимальные сроки, когда сочетание условий выращивания соответствует биологическим требованиям растений. В этом случае повышенная устойчивость растений к неблагоприятным условиям произрастания сочетается с высокой их продуктивностью. Наибольшую продуктивную кустистость имеют растения пшеницы при сроке посева 25 августа. При посеве в период с 5 по 30 августа озимая пшеница обеспечивает высокую урожайность.

Нормы высева. Существует закономерная зависимость урожаев озимых культур от густоты стояния растений, которая больше всего зависит от нормы посева семян. Оптимальная норма посева, в свою очередь, находится в зависимости от климатических и почвенных условий, степени увлажнения и температуры в осенний и ранневесенний периоды, плодородия почвы и ее окультуренности и кустистости растений. Как правило в связи с различным увлажнением и наличием тепла нормы посева озимых уменьшаются в Нечерноземной полосе в направлении с севера на юг и с запада на восток. Нормы посева семян также изменяются в зависимости от сорта, сроков сева.

Оптимальное число растений на площади обеспечивает большее число продуктивных стеблей, лучшее формирование зерна и количество его в колосе и этим оказывает значительное влияние на урожай озимых культур. С оптимальной густотой непосредственно связана продуктивная кустистость, масса 1000 зерен и выживаемость растений.

Установлено, что при умеренной оптимальной густоте стояния лучше развивается листовой аппарат и используется солнечная энергия, растения больше накапливают сахаров, содержат несколько меньше свободной воды в тканях и поэтому лучше перезимовывают, чем редкие посевы и слабо развившиеся растения. При заниженных нормах посева озимая пшеница больше повреждается вредителями. В изреженных посевах затягивается созревание зерна, снижается его качество и сильнее разрастаются сорняки. Излишнее загущенные посевы из-за недостатка света сильно вытягиваются, слабее закаляются к зиме. Они сильнее полегают при дождевой погоде летом и больше страдают от засухи, чем незагущенные посевы озимой пшеницы (Стихим, Денисов, 1977).

Нормы высева выражают в килограммах на гектар или числом всхожих семян (число миллионов гектар на один гектар). При установлении весовых норм не учитывается крупность семян, поэтому в зависимости от массы 1000 семян получаются различные площади питания на 1 растение. Более правильное определение нормы высева - по числу всхожих семян на гектар. В этом случае при посеве разных по крупности семян отводится одинаковая площадь питания на 1 растение.

Примерная норма высева озимой пшеницы, установленная опытными учреждениями для Нечерноземной зоны - 5,5-6,5 млн. всхожих семян на гектар. Исследования и производственный опыт показывают, что в условиях зоны районированные сорта при оптимальных сроках посева необходимо высевать из расчета 5-5,5 млн. всхожих семян (Вавилов, 1986).

При посеве в последние дни оптимального срока или некотором запаздывании целесообразно норму высева увеличивать до 6-6,5 млн. всхожих семян на гектар.

При высеве семян небезразлично, как размещаются семена по площади. Многочисленные исследования показывают, что по сравнению с рядовым посевом узкорядный и перекрестный способы способствуют увеличению урожаев озимой пшеницы в пределах 5-10%. При узкорядном и, особенно, перекрестном посеве растения располагаются по полю более равномерно, полнее используют питательные вещества, воду и находятся в лучших условиях освещения (Саранин, 1973).

Способы посева. В производственной практике получили распространение обычный рядовой (с междурядьем 15 см), узкорядный (с междурядьем не более 10 см) и перекрестный способы, которые позволяют более равномерно распределить семена по площади, благодаря чему растения лучше развиваются, меньше угнетают друг друга, увеличивают продуктивную кустистость и мощность корневой системы, полнее используют свет, влагу, питательные вещества и дают более высокий урожай. По многочисленным данным узкорядный и перекрестный способы посева озимой пшеницы в сравнении с обычным рядовым посевом дают прибавку урожайности в среднем 2-4 ц/га, в некоторых случаях еще выше (Вавилов, 1986).

Высокая полевая всхожесть семян достигается точным высевом на одинаковую глубину. Как при глубоком, так и при мелком посеве снижается урожайность. При глубоком посеве затрудняется всхожесть и наблюдается запаздывание появления всходов на 3-4 дня. При мелком высеве ограничивается образование колосьев. С возрастанием глубины посева и неравномерности глубины заделки семян снижается одновременно полевая всхожесть с 80 до 60-40%. Точность глубины заделки семян и ее равномерность существенно зависят от уровня культуры земледелия и правильного использования с.-х. техники. Оптимальная глубина посева 2-4 см. Согласно современным представлениям, глубокий посев не повышает, а снижает устойчивость к полеганию. Так, вытянутая в результате глубокого посева базальная зона не способна образовывать мощный узел кущения и восприимчива к корневым гнилям (Сдобников, 1969). Излишне мелкая заделка семян или поверхностное их размещение не обеспечивает условий для образования мощного узла кущения и формируют монопродуктивную форму растений. Кроме того, в этом случае при недостатке влаги в поверхностном слое почвы резко снижается полевая всхожесть. При мелкой заделке семена необходимо размещать на плотное семенное ложе, обеспечивающее им приток воды по капиллярам. Плотное семенное ложе создает соответствующей обработкой почвы и конструкцией рабочих органов сеялки. Во многих хозяйствах на Брянщине зерновые культуры высевают сеялками с анкерными сошниками или специальными катковыми сеялками.

Большие возможности для разнообразного активного воздействия на формирование высокой урожайности и повышения качества зерна открываются при использовании в интенсивном земледелии Нечерноземной зоны способа посева озимой пшеницы составлением постоянной технологической колеи. Она позволяет применять комплекс агротехнических мероприятий наземными машинами без повреждения посевов, включая разные сроки азотной подкормки, обработку посевов гербицидами, фунгицидами и ретардантами, повысить производительность труда и качество работ. Посев с оставлением постоянной технологической полосы проводится с учетом колеи применяемых в хозяйстве машин для внесения минеральных удобрений и для обработки посевов химическими средствами защиты растений (опрыскивателей) (Саранин, 1983).

Большое значение имеет направление рядков при посеве. Если позволяет рельеф, их следует располагать с севера на юг. В этом случае растения лучше используют наиболее ценные утренние и вечерние лучи солнца, а в полуденные часы меньше страдают от перегрева, урожайность повышается на 2-3 ц/га.

1.2.5. Уход за посевами

Основные приемы ухода за посевами озимой пшеницы: прикатывание, подкормки, снегозадержание, весеннее боронование, борьба с сорняками, вредителями, болезнями и полеганием.

При посеве озимой пшеницы в недостаточно влажную или рыхлую неосевшую почву полезно провести прикатывание кольчатыми катками 3ККШ-6. Оно способствует более тесному соприкосновению семян с почвой, перемещению влаги из ее нижних слоев в верхние, что содействует быстрому и дружному появлению всходов и хорошему осеннему кущению. По данным Краснодарского НИИСХ этот прием повышал урожайность на 2,2 ц/га. Чтобы уменьшить опасность повреждения переросшей озимой пшеницы, растения, если они не распластаны, подкашивают осенью на одну треть высоты. Скошенную зеленую массу немедленно убирают с поля во избежание развития на растениях плесени. Подкашивать нужно своевременно, чтобы растения до наступления устойчивых холодов могли окрепнуть. В северо-западных районах Нечерноземной зоны частые осенние дожди иногда сильно переувлажняют почву. При длительном застое на полях всходы могут осенью погибнуть от вымокания. Для удаления избытка ее на полях делают борозды под небольшим уклоном.

Осенью, после прекращения вегетации, необходимо провести обработку посевов против снежной плесени и корневых гнилей фундозолом из расчета: препарата 0,3-0,6 кг/га (Ториков, Отсроверхова, 1994).

Важное значение в повышении урожайности имеет снегозадержание. Наиболее эффективный способ снегозадержания в степных и лесостепных районах - с помощью лесозащитных лесных полос. На открытых, тем более на возвышенных полях, которые преобладают в большинстве юго-восточных районов и в южной части центра, наиболее эффективным и рациональным способом снегозадержания являются кулисные посевы скороспелых культур с устойчивым стеблем. В условиях Нечерноземной полосы кулисные посевы для снегозадержания на посевах озимых должны существенно отличаться тем, что они, способствуя задержанию снега в начале зимы, не должны приводить к большому накоплению снега, который в конце зимы может вызвать выпревание. В Нечерноземной полосе для кулис используют скороспелые низкорослые культуры - горчица белая, рапс яровой. Весеннее боронование проводят для разрушения почвенной корки, удаления погибших и поврежденных растений, а также сорняков, которые часто являются очагом распространения вредителей и болезней. К боронованию приступают после того, как поверхность почвы немного просохнет. Бороны пускают поперек рядков или по диагонали к ним. На слаборазвитых посевах и легких почвах боронуют в один след, на хорошо развитых посевах и тяжелых почвах - в два следа. Весеннее боронование посевов озимой пшеницы повышает урожайность на 2-3 ц/га. при выпирании растений его не применяют, такие участки прикатывают (Ториков, 1992).

Если озимые после перезимовки развиваются слабо и имеют бледный желтоватый цвет, то значит они прежде всего нуждаются в азоте. Подкормка растений озимой пшеницы проводится азотными удобрениями в 2-3 приема: ранней весной - в начале вегетации, в фазу кущения - корневая и в фазу колошения для повышения качества зерна. На полях, где озимые с осени развились хорошо, но ослабли при перезимовке, наряду с азотными в подкормку следует включать и фосфорные удобрения. Если же озимые на землях, обильно удобренных навозом и минеральными удобрениями, очень мощные, то в подкормке должны преобладать фосфорные и калийные удобрения, которые повышают устойчивость растений к полеганию. Для весенней подкормки можно успешно использовать перегной и торфонавозный компост. Такие органические удобрения, тщательно измельченные перед внесением, применяют рано по сходящему снегу. Вносят их в дозах 4-5 т на 1 га, что может значительно ускорить сход снега и этим снизить вредное действие выпревания в конце зимы. Озимая пшеница весной развивается сравнительно медленно и легко зарастает сорняками. Для борьбы с ними применяют химическую прополку.

Осенью проводят опрыскивание озимой пшеницы после посева до появления всходов симазином в дозе 0,25 кг/га д.в. На посевах озимой пшеницы применяют гербициды группы 2,4-Д аминной соли 1,5-2,5 кг/га, гранулированный бутиловый эфир 10-12 кг/га, диален - 1,9-3 кг/га. Обработка посево проводится весной в фазе кущения при температуре воздуха от 12 до 25оС, норма расхода раствора - 200-400 л/га при наземном опрыскивании при помощи ОВТ-1В, ОПШ-15, ПОМ-630 и 25-30 л/га - при авиаопрыскивании. Для борьбы с полеганием посевов большое значение имеет обработка посевов препаратом тур в фазе кущения-начала выхода в трубку в дозе 3-4 кг/га д.в. Действие этого препарата основано на изменении обмена веществ и анатомической структуры стебля: происходит торможение роста клеток стебля в длину и усиление их роста в поперечном направлении. Это приводит к разрастанию ткани, утолщению оболочек клеток, увеличению сосудисто-волокнистых пучков, стебель становится короче и прочнее.

Большой вред посевам озимой пшеницы причиняют болезни: бурая, желтая и линейная ржавчины, пыльная и твердая головня, корневые гнили; из вредителей: злаковые, гессенская и шведская мухи, клоп-черепашка, хлебная жужелица и др. Из мер борьбы против болезней наиболее эффективны: внедрение устойчивых сортов, обработка посевов против ржавчины байлетоном из рачета 0,5-1 кг/га или цинебом 3-4 кг/га в фазу кущения-выхода в трубку; против клопа-черепашки, хлебной жужелицы посевы опрыскивают хлорофосом 0,75-2 кг/га или метафосом 0,5-1 кг/га или волатоном 2 кг/га, за вегетацию проводят 2-3 обработки, но не позже чем за 15 дней до уборки (Слижевская, Ториков, 1991).

1.2.6.Уборка урожая

Резервом увеличения валовых сборов зерна озимой пшеницы, наряду с повышением ее урожайности, является снижение потерь при уборке урожая. Агротехнические требования предусматривают следующие допустимые потери: после прохода жатки - 0,5%, при обмолоте - 1%, за подборщиком - не более 0,5%.

Больших размеров потери достигают при запоздании с уборкой. Обычно потери зерна разделяют на механические, физиологические, потери, связанные с работой машин, перевозкой и доработкой зерна на токах.

Под механическими потерями имеют ввиду осыпание зерна и обкашивание колосьев. Их величина зависит от биологических особенностей сорта, сроков уборки и погодных условий в предуборочный и уборочный периоды. Механические потери начинают проявляться сразу же после созревания зерна, когда оно теряет связь с материнским растением, и продолжают возрастать по мере запоздания с уборкой.

Физиологические потери связаны с физиолого-биохимическими процессами, происходящими в зерне после достижения им полной спелости. При сухой погоде эти процессы подавлены и не приводят к ощутимым потерям массы сухого вещества зерна. Во влажную и относительно прохладную погоду зерно увлажняется, в нем усиливаются физиологические и биохимические процессы, что приводит к потере накопления пластических веществ (Губанов, Иванов, 1989).

Озимую пшеницу убирают однофазным (прямое комбайнирование) и двухфазным (раздельная уборка) способами. При однофазной уборке основная продукция (зерно) выделяется за один этап при скашивании растений в фазе полной спелости (влажность зерна 14-17%) комбайнами СКД-5 «Сибиряк», СК-5 «Нива», СК-6 «Колос», Дон-1500, Енисей-1200. Этот способ применяют для низкорослых, изреженных и перестоявших хлебов, короткостебельных сортов, устойчивых к полеганию, а также в районах с повышенной влажностью в период уборки. Высоту среза устанавливают 10-20 см: для низкорослых и полегших - не более 10 см, для длинносоломистых и полегших - 15-20 см.

Двухфазная уборка осуществляется в два этапа. Сначала растения скашивают и укладывают для просушки в валки жатками ЖВН-6А, ЖНЧ-4,0 и др. Скашивание начинают в восковой спелости при влажности зерна 35-40%. Затем, через несколько дней, валки обмолачивают комбайнами с подборщиками (Петр, 1984).

Двухфазную уборку применяют для высокостебельных, неравномерно созревших и склонных к полеганию и осыпанию сортов, а также на засоренных посевах. Густота стеблестоя должна быть не менее 250-300 растений на 1м2. высоту среза устанавливают в пределах 15-25 см. В районах с повышенной влажностью формируют также широкие валки, в сухих - неширокие толстые. Скашивать растения следует поперек рядков, чтобы обеспечить равномерную укладку стеблей в валки. Преимущество раздельного способа уборки озимых хлебов заключается в том, что, во-первых, уборку можно начинать на 5-6 дней раньше, чем при прямом комбайнировании; во-вторых, обеспечивается лучшее качество зерна, несколько больше масса 1000 зерен, ниже влажность зерна, выше всхожесть и менше повреждений семян, чем при уборке в тот же срок прямым комбайнированием; в-третьих, при раздельной уборке получают подсохшую солому, которую потом можно использовать на корм скоту. Несмотря на значительные преимущества двухфазной уборки, она должна равномерно сочетаться с однофазной. Например, при ненастной погоде в период уборки предпочтительно прямое комбайнирование, так как в этих условиях колосья на корню просыхают быстрее, чем в валках (Панников, 1964).

Уборка должна быть проведена в сжатые сроки, в течение 6-7 дней, и без потерь. При запоздалой уборке потери зерна увеличиваются и качество его ухудшается. В настоящее время на уборке озимой пшеницы, как и других зерновых культур, широко применяются уборочно-транспортные комплексы, которые включают следующие звенья: по подготовке полей к уборке (проводит обкосы и прокосы на участках, готовит поворотные полосы), комбайно-транспортное (осуществляет скашивание, подбор и обмолот валков, а также прямое комбайнирование, сбор и транспортировку зерна, измельченной соломы и половы в отведенные для них места), по техническому обслуживанию (обеспечивает постоянную готовность техники), по уборке незерновой части урожая (сволакивает и стогует солому, прессует солому из валков и транспортирует ее), по первичной обработке почвы (проводят лущение и вспашку очищенных полей) (Вавилов, 1986).

ГЛАВА 2. МЕСТО, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Место проведения полевых опытов

Полевые опыты проводились в течение 1997-1999 гг. в учебно-опытном хозяйстве «Кокино». Это хозяйство расположено в юго-западной части Нечерноземной зоны РФ в 22 км от города Брянска и является многоотраслевым сельскохозяйственным предприятием.

Полевые опыты в течение трех лет исследований закладывались на опытном поле агроэкологического института в рамках плодосменного севооборота со следующим чередованием сельскохозяйственных культур: люпин на семена (скороспелые сорта) - озимая пшеница - кукуруза на силос - ячмень - однолетние травы - озимая рожь - картофель - овес. Было развернуто 12 технологий по каждой из культур с различным уровнем средств химизации, с разной густотой стояния растений в посевах. Полевой стационарный опыт был заложен в 1983 году (№ государственной регистрации 046369).

Озимая пшеница сорта Московская 70 выращивалась все годы после люпина на семена сорта Кристалл. Сорт Московская 70 с 1993 года районирован в Курской, Московской, Брянской и других областях. Этот сорт создан методом сложной ступенчатой гибридизации (три этапа скрещиваний) с последующим индивидуальным отбором. Сорт - высокопродуктивный и короткостебельный. Высота растений 70-95 см. Устойчив к полеганию. Сорт Московский 70 является короткостебельным аналогом Зари. В Брянской области характеризуется хорошей зимостойкостью, высокой устойчивостью к снежной плесени, мучнистой росе и желтой ржавчине, среднеустойчив к бурой и стеблевой ржавчине, устойчив к твердой головне.

Сорт отнесен к группе ценных сортов. Масса 1000 зерен 35-45 г. За 1985-1987 годы конкурсного испытания в НИИСХ ЦРНЗ, предшествующие передаче в Госсортсеть, при средней урожайности 65 ц превысил Зарю на 9,1 ц и Мироновскую 808 на 14 ц.

2.2. Почвенные и метеорологические условия проведения исследования

Почва на стационарном опыте серая лесная легкосуглинистая, сильнопылеватая, сформированная на карбонатном суглинке. Агрохимическая характеристика почвы приведена в таблице 1. Степень насыщенности почвы основаниями высокая (85,6%), а обеспеченность подвижными формами фосфора составила 30,0-40,1, по обменному калию - среднего уровня и составила 13,1-21,2 мг на 100 г почвы. Содержание гумуса в почве после первой ротации севооборота повысилось, гидролитическая кислотность составляет 3,1-3,2; сумма поглощенных оснований - 16,3 м.-экв. на 100 г почвы. Стабилизировалась величина рНсол на уровне 5,2-5,4.

Почва опытного поля слабо обеспечена доступными формами молибдена (0,09 мг/кг), цинка (0,68 мг/кг) и кобальта (1,45 мг/кг). Обеспеченность другими микроэлементами высокая.

Климат Брянской области умеренно континентальный и влажный. Период с температурой выше 5 0С длится 176-193 дня, сумма температур за это время составляет 2450-2750 0С. Территория области по количеству осадков относится к зоне умеренного увлажнения. Сумма годовых осадков составляет в среднем 530-655 мм. В отдельные годы является фактором, лимитирующим урожайность озимой пшеницы вследствие неравномерного выпадения осадков.

Таблица 2

Содержание микроэлементов в серой лесной почве полевого

многолетнего стационарного опыта (среднее по 13 разрезам)

При рациональной обработке почвы и своевременной уборке предшественников влагообеспеченность посевов складывается вполне благоприятно.

В период сева озимых культур (последняя декада августа - начало сентября) средняя суточная температура 14-15 0С, что близко к норме. В отдельные годы озимые бывают не обеспечены почвенной влагой. Запасы продуктивной влаги пахотного слоя почвы до 20 см в третьей декаде августа составляют 26-40 мм, что составляет 40-68% от нормы. Массовые всходы озимых появляются через 10-11 дней после посева. При среднесуточной температурой воздуха 14 0С хорошем увлажнении озимые всходят через 5-6 дней, при недостаточном увлажнении - через 15-20 дней. В зависимости от сроков сева кущение озимых отмечается 17-24 сентября. Вегетация озимых культур прекращается 15-22 октября. Вегетация озимых культур прекращается 15-22 октября. При благоприятных условиях осеннего периода озимые хорошо кустятся (4-6 побегов).

Перезимовка озимых зависит от осенней закалки растений, успешной закалке благоприятствует ясная и сухая погода с постепенным понижением температуры. Раскустившиеся и закаленные растения переносят понижение температуры почвы на глубине узла кущения до -20…-22 0С. перезимовка озимых происходит в основном при благоприятных условиях. В отдельные зимы наблюдается гибель озимых из-за вымерзания, а также влияния ледяной корки. Повреждения от вымокания и выпревания наблюдаются значительно реже и охватывают небольшие площади.

Возобновление вегетации озимых культур наблюдается в середине апреля. При возобновлении вегетации для озимой пшеницы критическая температура составляет от -8 до -10 0С. Вредное действие на растения в этот период оказывают резкие колебания температуры от положительных к отрицательным. Именно в этот период наблюдается значительная гибель посевов озимой пшеницы.

Наибольшие запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы на начало весны наблюдается на суглинистых почвах (175-225 мм). В критический период от выхода в трубку до колошения наличие влаги в метровом слое близко к оптимальной норме (120-190 мм на суглинистых почвах, 60-100 мм на песчаных). Цветение пшеницы наступает через одну неделю после колошения. Средние многолетние запасы влаги в метровом слое почвы в этот период больше 80 мм, что в среднем создает хорошие условия для формирования зерна. В среднем многолетние запасы влаги в период от начала молочной до восковой спелости составляет до 130 мм, т.е. близки к оптимальным.

Метеорологические условия в годы проведения опытов были различны и отличались по количеству осадков, температурному режиму и по высоте снежного покрова (рис. 1.2., приложение 1).

В 1996/1997 году складывались наиболее благоприятные условия для формирования высокого урожая. Осенняя вегетация длилась до 20 октября. Благоприятные погодные условия способствовали хорошему укоренению озимых и прохождению фазы закаливания. Январь-февраль 1997 года характеризовались благоприятными условиями перезимовки озимых: высота снежного покрова увеличивалась до 50 см, температура почвы на глубине узла кущения составляла - 1-20.

Погодные условия в марте месяце были благоприятными для озимых культур. Месяц был теплее обычного на 20. Температура воздуха в апреле месяце была в пределах средней многолетней - +4,40. Возобновление весенней вегетации началось уже в конце марта. 21 мая началось колошение, а 30 мая - цветение. Период от молочной до восковой спелости проходил с 12 июня по 4 июля в благоприятных погодных условиях.