Влияние сортовых особенностей, нормы высева и качества семенного материала на формирование урожайности яровой мягкой пшеницы в степной зоне юго-востока западной Сибири

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

ФГОУ ВПО «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт»

Влияние сортовых особенностей, нормы высева и качества семенного материала на формирование урожайности яровой мягкой пшеницы в степной зоне юго-востока западной Сибири

Пинчук Л.Г.

В настоящее время основную статью затрат при возделывании пшеницы составляет покупка семян, поэтому изучение норм высева является весьма актуальным вопросом.

Оптимальная густота стояния растений обеспечивает наилучшую площадь питания всех растений и гарантирует наиболее продуктивную работу фотосинтетического аппарата.

При разных нормах высева площадь листьев каждого растения в начале вегетации одинакова, а, начиная с фазы кущения и до конца вегетации, она уменьшается с увеличением нормы высева. С увеличением норм высева наблюдается и увеличение ассимиляционной поверхности листьев на единицу площади посева, особенно резко это наблюдается во влажные годы.

Нормы высева семян яровой пшеницы необходимо устанавливать в зависимости от обеспеченности посевов влагой и питательными веществами.

Яровая пшеница имеет низкую продуктивную кустистость, поэтому густота продуктивного стеблестоя формируется за счет основных (первых) побегов. Более густые посевы применяют в северных увлажненных районах, более редкие - в южных и, особенно, в юго-восточных засушливых районах. В северных увлажненных районах основными факторами, определяющими оптимальную норму посева, являются освещение и плодородие почвы, а в засушливых - обеспечение растений влагой. Отсюда следует: чем меньше в почве влаги, тем менее густым должен быть посев [1].

Цель исследований заключалась в изучении влияния сортовых особенностей яровой пшеницы, качества посевного материала, нормы высева на развитие растений, структуру урожайности. А также в выявлении потенциальной продуктивности сортов яровой мягкой пшеницы в условиях степной зоны (Ленинск-Кузнецкий район) Кемеровской области с применением пинцировки.

Опыт был заложен на полях Краснинской СОШ (Ленинск-Кузнецкий район), расположенных на территории степной природно-климатической зоны юго-востока Западной Сибири. Общей характерной чертой климата обследуемого района области является его резкая континентальность, наблюдается резкое колебание температур воздуха в годовом цикле, между сезонами, в пределах месяцев и даже одних суток [2, 3].

Года исследований отличались по погодным условиям вегетационного периода. пшеница сортовой урожайность продуктивность

В 2008 г. среднесуточная температура воздуха во второй и третьей декадах мая была высокой (14,9 и 10,90С).

С первой декады июня наблюдался интенсивный рост температур, что могло отрицательно отразиться на появлении всходов. В третьей декаде августа, а также в целом в сентябре температура была достаточно низкой, и происходящие в этот период налив и созревание зерна не могли обеспечить формирование нужного уровня и качества формируемого зерна [4, 5].

В соответствии со среднесуточными температурами воздуха распределялась и сумма биологически активных температур.

Май был очень сухой по количеству выпавших осадков, которые составили 64% от средней многолетней нормы. Сохранившиеся на данный период запасы продуктивной влаги не могли обеспечить появление хороших всходов.

Июнь и июль также были достаточно сухими, что не позволило растениям пшеницы сформировать хорошую корневую систему и негативно сказалось на дальнейшем развитии [6].

В целом погодные условия года исследований были атипичны по сравнению с многолетними данными. Среднесуточная температура воздуха в мае - июле была существенно выше нормы, в каждый из этих месяцев на +20С, а в сентябре на 10С ниже. Начиная с третей декады августа, когда идет налив и созревание зерна и требуется тепло, температура была низкой (около 120С). По количеству осадков наиболее аномальными были май и июль. Причем в мае их количество было практически в 2 раза меньше, а в июле в 2 раза больше. Но недостаток осадков в мае не компенсировался в развитии растений избыточным количеством в июле [7, 8]. Таким образом, распределение тепла и влаги в 2008г. нельзя назвать благоприятным для роста, развития и формирования урожайности яровой пшеницы.

Гидротермические условия вегетационного периода 2009 года в целом характеризуются как достаточно благоприятные для роста и развития растений пшеницы

В мае - июне наблюдались умеренные среднесуточные температуры при высокой влагообеспеченности.

В июле количество осадков было низким, а температура достаточно высокой. В августе при температуре 15,6 0С, сумма осадков составила 50,2 мм.

Таким образом, начало вегетации пшеницы протекало при умеренных температурах и достаточном количестве осадков, что является благоприятным условием для формирования урожайности.

А во втором периоде растениям было недостаточно тепла, особенно в августе, и влаги - в июле.

Почва представлена черноземом выщелоченным маломощным тучным. Характеризуется довольно высоким содержанием гумуса в слое почвы 0-20 см от 9,0 до 10,8% с постоянным снижением его вниз по профилю. Валовой запас гумуса в слое 0-20 см в среднем составляет 193 т/га, что позволяет отнести чернозем к чрезвычайно богатым по запасам гумуса.

Зерновые культуры высокообеспечены подвижными соединениями фосфора (13,0-25,0 мг-экв на 100 г почвы), среднеобеспечены подвижным калием (6,9-21,0 мг-экв на 100 г почвы). Сумма поглощенных оснований высокая - 43,3-53,0 мг-экв. Реакция почвенной среды колеблется от слабокислой до нейтральной (рН солевой вытяжки 5,5-6,9).

Объектом исследований были три сорта яровой мягкой пшеницы - Ирень, Новосибирская 15 и Алешина.

Сорт Алешина относится к среднеспелым, Ирень и Новосибирская 15 - к среднеранним. Сорт Алешина - сорт стандарт для сортов своей группы спелости, создан на полях ОПХ «Кийское», расположенном на территории Мариинского района Кемеровской области (лесостепная природно-климатическая зона), там же получены семена, используемые для закладки опыта. Семенной материал представлен репродукционными семенами второго поколения, выращенными на полях степной и лесостепной природно-климатических зон (за исключением сорта Алешина, полученного только в лесостепной зоне).

Был заложен трехфакторный опыт в трехкратной повторности. Первый фактор - сорт, второй - семенные качества посевного материала, третий - норма высева - 5,0 и 6,5 млн. всхожих семян на га.

Обработка почвы - ручная перекопка весной. Предшественник - картофель. Посев всех сортов производили 15 мая вручную. Посевная площадь делянок составляла по 3 м2. Производилась ручная прополка посевов в фазу кущения.

Полевые опыты, фенологические наблюдения за развитием яровой пшеницы, учет структуры урожайности проведены в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур [9, 10].

Учет сорняков проводили количественным методом в фазу кущения, размер учетной площадки 1 м2

Пинцировку проводили в фазу колошения - удалением Ѕ колосков, т.е. с одной стороны колоса, - у 25 колосьев на каждой из 3-х делянок. Пинцированные растения отмечали верёвочками для облегчения дальнейших наблюдения за ними и их учета при уборке.

Пинцированные колосья убирали и учитывали отдельно, определив количество зерен, массу зерна в каждом из 25 колосьев, массу 1000 зерен.

В среднем за два года исследований неблагоприятно складывающиеся условия появления всходов привели к низкой всхожести всех сортов яровой пшеницы (табл. 1).

Таблица 1 - Влияние нормы высева семян, места их выращивания и сорта на всхожесть и выживаемость яровой мягкой пшеницы, 2008-2009 гг.

Всхожесть семян всех изучаемых сортов изменялась как под воздействием норм высева семян (V = 10-17%), так и качества исходного посевного материала (V = 14-20%). Для всех сортов более высокая всхожесть наблюдалась при норме высева 5 млн. всхожих семян на 1 га. Качественные всходы обеспечили семена, выращенные в степной природно-климатической зоне Кемеровской области.

Выживаемость растений в большей степени определялась нормой высева семян (V = 9-17%) и в меньшей степени зависела от природно-климатической зоны выращивания семян (V = 3-9%).

Это можно объяснить снижением потребления влаги каждым растением при большей норме высева, что усугубилось недостатком осадков преимущественно в начальный период вегетации растений.

Несколько более высокие значения всхожести и выживаемости наблюдались в 2009г., что объясняется более благоприятно складываемыми гидротермическими условиями вегетации этого года, особенно в вегетативный период.

Несмотря на то, что изучаемые сорта относятся к разным группам спелости, существенных различий в продолжительности вегетационного периода между ними не выявлено (табл. 2). Обращает внимание затянувшаяся вегетация по средним значениям по всем вариантам опыта, варьирующая от 100 до 106 дней.

Таблица 2 - Продолжительность вегетационного и межфазных периодов развития яровой мягкой пшеницы, 2008 - 2009гг.

Аномально долго появлялись всходы - от 18 до 24 дней. Это можно объяснить очень низкой влагообеспеченностью данного периода и повышенными среднесуточными температурами воздуха.

Нормы высева не оказали существенного влияния на продолжительность вегетационного и межфазных периодов развития растений пшеницы всех сортов.

Время протекания вегетативного (всходы - колошение) и репродуктивного (колошение - восковая спелость) периодов были приблизительно равными. Но благоприятных условий для развития растений и формирования урожайности зерна в это период не было. Установлено [11, 3, 5], что более высокий уровень урожайности зерна и повышение его качества достигается при условии, когда вегетативный период протекает значительно дольше, чем репродуктивный. Это обеспечивает формирование хорошо развитой корневой системы и вегетативной массы растений и в дальнейшем приводит к большему накоплению запасных питательных веществ в зерновке. Достигается такое соотношение длиной начального и конечного периодов вегетации, при достаточном количестве осадков и умеренных среднесуточных температурах, особенно в периоды выхода в трубку и кущения. В наблюдаемых условиях как раз протекание этих фаз лимитировалось повышенными температурами и сухостью. Динамика гидротермических условий года исследований характеризовалась недостатком влаги и повышенными температурами в начальный период вегетации и умеренным увлажнением и теплообеспеченностью в конечный период вегетации.

Однако при обеих изучаемых нормах высева семян в большей степени варьируют продолжительность межфазных периодов посев - всходы, всходы - кущение, а при норме высева 6,5 млн. семян и кущение - колошение и в целом вегетативный период (варьирование V = 11-26%). Это можно объяснить более неблагоприятными условиями протекания данных межфазных периодов развития растений. И особенно при норме высева семян 6,5 млн., при которой развивается более жесткая конкуренция, преимущественно за счет недостатка влаги.

Для характеристики структуры урожая определяли продуктивную кустистость, число колосков, количество зерен в колосе, массу зерна с колоса и массу 1000 зерен.

Наиболее густым стеблестоем при нормах высева 6,5 и 5,0 млн. всхожих семян на гектар характеризовался сорт Алешина (табл. 3).

Таблица 3 - Структура урожайности яровой пшеницы, 2008 - 2009гг.

* - посев семенами, выращенными в степной зоне / посев семенами, выращенными в лесостепной зоне

Практически все сорта имели более высокую продуктивную кустистость при норме высева 5 млн. семян на 1 га. Это можно объяснить тем, что посевы развивались при недостатке влаги, и относительное загущение снижало количество воды, приходящееся на каждое растение. Четкой взаимосвязи между качеством посевного материала и стеблестоем в данном опыте не выявлено.

На густоту продуктивного стеблестоя оказали влияние генотип, норма высева. По этому показателю структуры урожайности наиболее эффективным оказался посев при норме высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га.

Число колосков в колосе колебалось по всем вариантам опыта 10-13 штук, т.е. оставалось достаточно стабильным. Наибольшим количеством зерен в колосе характеризовался сорт Алешина при посеве 5 млн. семян на 1 га и сорт Ирень при посеве 6,5 млн. семян на 1 га. Большее количество зерен в колосе сформировали посевы семенами, выращенными в степной зоне.

Полновеснее зерно получено на посевах сорта Алешина, особенно при норме высева 5,0 млн. на га. Наименьшей массой зерна с колоса характеризовался сорт Новосибирская 15, практически при всех вариантах опыта.

Масса 1000 зерен в большей степени варьировала по сортам. Наибольший изменчивостью данного признака по вариантам опыта характеризовался сорт Ирень. Размах варьирования массы 1000 зерен составил 7%, у сорта Новосибирская 15-3%, у сорта Алешина - 1%.

Пинцировка позволяет оценить потенциально возможную урожайность сорта в конкретных экологических условиях проведения эксперимента. С помощью этого приема мы оценили следующие элементы структуры урожайности: количество зерен в колосе, масса зерна с колоса и масса 1000 зерен (табл. 4).

Таблица 4 - Характеристика пинцированных колосьев, 2008 - 2009гг.

* - посев семенами, выращенными в степной зоне / посев семенами, выращенными в лесостепной зоне

Анализ полученных данных показывает, что величина всех изучаемых показателей зависит от сорта и качества посевного материала. Наибольшую продуктивность в условиях степной зоны региона могут формировать сорта Алешина и Ирень.

Подтверждением тому является сравнительный анализ показателей структуры урожайности пинцированных и непинцированных колосьев изучаемых сортов (табл. 5).

Таблица 5 - Сравнительная характеристика непинцированных и пинцированных колосьев при посеве семенами, выращенными в степной зоне, норма высева семян 6,5 млн. на 1 га, 2008 - 2009гг.

На примере сортов Ирень и Новосибирская 15 видно, что большим продукционным потенциалом располагают посевы семенами, выращиваемыми на юге области (степная зона). Наиболее нереализованными признаками продуктивности являются количество зерен в колосе и их масса.

В посевах трех изучаемых сортов яровой мягкой пшеницы снижение нормы высева сопровождалось некоторым увеличением засоренности посевов (табл. 6).

Таблица 6 - Засоренность посевов пшеницы, 2008 - 2009гг.

Посевы с нормой высева 5,0 млн. семян характеризуются более интенсивной засоренностью по сравнению с посевами при норме высева 6,5 млн. семян на гектар. Наибольшее количество сорных растений при обеих нормах высева выявлено на посевах сорта Новосибирская 15. Этот же сорт сформировал и самый низкий стеблестой. В целом выявлено, что между количеством растений пшеницы и растений сорняков устанавливается обратная взаимосвязь, т.е. снижение культурных растений на учетных площадках приводит к увеличению засоренности посевов.

Таким образом, всхожесть семян всех изучаемых сортов изменялась под воздействием норм высева семян (V = 10 - 17%) и качества исходного посевного материала (V = 14 - 20%). Для всех сортов более высокая всхожесть наблюдалась при норме высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га. Более качественные всходы обеспечили семена, выращенные в степной природно-климатической зоне Кемеровской области.

Выживаемость растений в большей степени определялась нормой высева семян (V = 9-17%) и в меньшей степени зависела от природно-климатической зоны выращивания семян (V = 3-9%).

Сортовые особенности, норма высева не оказали существенного влияния на продолжительность вегетационного и межфазных периодов развития растений пшеницы. Однако в целом продолжительность отдельных межфазных периодов начала вегетации значительно изменялась под влиянием сортовых особенностей и качества исходного посевного материала.

Сложившееся распределение гидротермических условий лет исследований было неблагоприятным. Вегетативный и репродуктивный периоды длились приблизительно одинаково, что негативно отражается на развитии растений и формировании урожайности.

Наиболее стабильными элементами структуры урожайности по вариантам опыта были: масса 1000 зерен, продуктивная кустистость и число колосков в колосе. Количество зерен в колосе в большей степени определяется сортом и нормой высева семян. Масса зерна с колоса зависит так же и от качества семян. На густоту продуктивного стеблестоя оказали влияние генотип, норма высева. Наиболее эффективным оказался посев при норме высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га.

Пинцировка показала, что изучаемые сорта в наблюдаемых условиях не реализуют свой генетический потенциал по урожайности.

Засоренность посевов находится в обратной взаимосвязи с нормой высева и густотой стеблестоя.

В условиях степной природно-климатической зоны при недостаточной влагообеспеченности для повышения конкурентоспособности и получения наиболее высокой урожайности рациональной нормой высева яровой мягкой пшеницы по оценке совокупности показателей развития растений и структуры урожайности является норма высева 5,0 млн. всхожих семян на га.

Из изучаемых сортов для возделывания в данных условиях рекомендуются сорта яровой мягкой пшеницы Алешина и Ирень.

Список использованной литературы

Кондратьев Р. Б. Закономерности формирования структуры урожая яровой пшеницы в Средней Сибири : автореф. дис. …д-ра с.-х. наук. - Горки, 1970. - 42 с.

Пинчук Л. Г. Качество зерна мягкой яровой пшеницы в зависимости от сорта и почвенно-климатических условий возделывания / Л. Г. Пинчук, Е. П. Кондратенко // Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов : сб. науч. работ / КГСХИ.- Кемерово, 2002. -- Вып. 4.- С. 137.

Сапега В. А. Характеристика вегетационного периода районированных сортов яровой мягкой пшеницы в связи с сортосменой и его связь с урожайностью в условиях Северного Казахстана // Сибирский вестник с.-х. науки. - 2000. -№ 1 - 2. С. 29 - 36.

Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. - М. : Агропромиздат, 1985. - 350 с.

Пинчук Л. Г. Пути адаптации земледелия Западной Сибири к климату : автореф. дис. …д-ра с.-х. наук. - Москва, 2007. - 37 с.

Кондратенко Е. П. Тепловой ресурс юго-востока Западной Сибири в аспекте продолжительности вегетационного периода растений мягкой яровой пшеницы / Е. П. Кондратенко, Л. Г. Пинчук // Аграрная наука на рубеже веков : материалы регион. науч.-практ. конф. Ч. 1. - Красноярск, 2006. - С. 73 - 76.

Кондратенко Е. П. Теплообеспеченность растений яровой пшеницы в Кемеровской области / Е. П. Кондратенко, Л. Г. Пинчук // Зерновое хозяйство. - 2005. - № 5. - С. 33 -34.

Пинчук Л. Г. Влияние условий различных почвенно-климатических зон Кузнецкой котловины на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы / Л. Г. Пинчук, Е. П. Кондратенко // Почва, жизнь, благосостояние : сб. материалов Всерос. конф. - Пенза, 2000. - С. 300 - 301.

Методика государственного сортоиспытания с.-х. культур. Вып. 1. Общ. часть.- М. : Госкомиссия по сортоиспытанию с.-х. культур. - 1985. -121 с.

Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур. Вып.2.- М., 1989. - 194 с.

Ведров Н. Г. Яровая пшеница в Восточной Сибири (биология, экология, селекция и семеноводство, технология возделывания) / Н. Г. Ведров, В. Е. Дмитриев, Е. М. Нестеренко. - Красноярск : Изд-во Краснояр. гос. аграр. ун-та, 1998. - 312с.

Размещено на Allbest.ru