Зависимость элементов продуктивности озимой пшеницы от предшественников

Статья посвящена возделыванию озимой пшеницы, как основной культуре зернового пояса России и особенно ее юга. В современных условиях особую значимость имеет получение качественного зерна этой культуры. Среди агротехнических приемов особое значение имеют предшественники, влияние которых в урожае составляет 15-35 %.

Исследования проводились на территории Волгоградской области, на полях Нижне-Волжского НИИСХ-филиала агроэкологии РАН. Изучали предшественников: чистый пар, сидеральные пары (озимая рожь, рыжик) и предшественник горох. В среднем за 5 лет наибольший запас продуктивной влаги в метровом слое почвы в посевах озимой пшеницы был по предшественнику черный пар - 99 мм, самый низкий по предшественнику горох - 77 мм. Технология возделывания озимой пшеницы была общепринятой для зоны проведения исследований. По всем предшественникам, кроме черного пара, обеспечивается положительный баланс органического вещества. Самый высокий показатель отмечается по сидеральному пару (озимая рожь), где ее зеленая масса заделывается в почву – N - + 39,7; P2O5 - + 0,7; К2О – 49,9 кг/га. Наибольшая густота стояния и продуктивная кустистость озимой пшеницы обеспечивается по черному пару - 208 шт./м2. В сухостепной зоне каштановых подзоне светло-каштановых почв Нижнего Поволжья различные предшественники и приемы биологизации оказывают эффективное влияние на поступление в почву органического вещества и урожайность зерновых культур.

Важнейшей задачей земледелия в настоящее время и в будущем является увеличение производства зерна, которое используется непосредственно в пищу человека и для кормления сельскохозяйственных животных. Важным резервом увеличения сбора зерна является также улучшение структуры посевных площадей. Среди агротехнических приемов, влияющих на продуктивность зерна, особое значение отводится предшественникам. Установлено, что запашка сидеральной биомассы позволяет повысить урожайность до уровня 3-го класса. Урожайность озимой пшеницы зависит от климатических условий, агротехнических приемов, физических свойств почвы, предшественников и т.д.[1].

Предшественник способствует активизации почвенной биоты, снижению деградации почв, трудовых и энергетических затрат, повышению урожайности зерновых культур, выхода экологически чистой продукции с единицы севооборотной площади [3].

Цель. Изучить влияние предшественников на формирование продуктивности озимой пшеницы в осеннее-летний период в условиях Нижнего Поволжья.

Материалы и методы. Исследования проводились на опытном поле НВНИИСХ – филиале ФНЦ агроэкологии РАН [7].

Объектом исследования была озимая пшеница сорта Камышанка 5, которая высевалась по следующим предшественникам: 1) пар черный; 2) пар сидеральный (озимая рожь на сидерат) 3) пар сидеральный (рыжик на сидерат) 4) горох.

В контрольном севообороте солома и листостебельная масса возделываемых культур убиралась с поля. В остальных севооборотах вся нетоварная часть полевых культур оставалась на поле. Сидеральные культуры (озимая рожь, рыжик) высевали весной. В июне их дисковали. После уборки гороха его солому также заделывали в верхний слой почвы дисковой бороной. Перед посевом озимой пшеницы проводили предпосевную культивацию. Из удобрений в опыте использовали аммиачную селитру (90 кг д.в. на 1 га) с содержанием азота 34,5%, вносили в виде корневой подкормки в фазу возобновления весенней вегетации из расчета на запланированную урожайность 40 ц/га.

Результаты и их обсуждение. Согласно полученных данных метеопоста НВ НИИСХ, метеоусловия 2014-2018 годов сложились по-разному. Количество осадков за вегетационный период составляет от 69,1 мм в 2014 году до 224,9 мм осадков в 2016-2017 гг. соответственно. Засушливый 2014 год сильно повлиял на запасы почвенной влаги. Особенностью 2014 и 2015 годов является наличие воздушной засухи в период налива зерна, что отрицательно сказалось на урожайности и качестве зерна озимой пшеницы. 2016 год отличался обильными осадками, но неравномерным их выпадением. Следует отметить, что урожайность озимой пшеницы 2016 года превысила урожайность 2014-2015 гг. в 2 раза. ГТК в 2014 - 0,63, 2015 - 0,3,а во влажном 2016 -2017 году – 0,86, что очень благоприятно для нашей зоны, а в 2017-2018 году – 0,5.

Весенние запасы влаги на посевах озимой пшеницы формировались за счет вневегетационных осадков предшественников и составили в 2014 году: по сидерату озимая рожь – 65,2 мм, черному пару– 84,6 мм, по сидерату рыжик – 59,9 мм, а к фазе налива зерна влажность в метровом слое почвы снизилась до 18,8-12,3 мм, а к концу вегетации достигла нулевых значений. В 2015-2016 годах также наблюдается большой расход почвенной влаги и преимущество черный пар в накоплении и сохранении влаги перед другими предшественниками.

Эти показатели и закономерности отмечались в наших работах ранее, что полностью соответствует результатам проведенных исследований в данном регионе [2].

Формирование запасов продуктивной влаги в пахотном и метровом слое почвы к посеву, уходу в зиму, при весеннем отрастании и уборке озимых культур, в зависимости от предшественников и поступления органического вещества в почву, складывается по-разному (рис. 1).

Рисунок 1. Соотношение запасов продуктивной влаги в посевах озимой пшеницы в слое почвы 0-30 и 0-100 см, % (среднее за 2013 - 2018 гг.)

За годы исследований в среднем запасы продуктивной влаги озимой пшеницы в пахотном 0-0,3 м слое почвы формировались на уровне 9,3-12,1 мм, что способствовало получению всходов этой культуры. В метровом слое почвы запасы влаги обеспечивались по черному пару – 99,0 мм немного ниже на сидеральных парах на - 5,2…8,7 мм или 5,5…9,6%, а также по непаровому предшественнику горох на 22,0 мм или 28,6%. К уходу в зиму за счет выпавших осадков запасы почвенной влаги на посевах озимой пшеницы увеличивались до 26,6…33,8 мм, в метровом – до 119,2…133,2 мм. Весной при отрастании запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы были выше, чем при посеве ее по чистому пару на 0,7-2,8 мм или 2,3-9,1%, так как дополнительно поступают органические вещества в виде сидеральной массы и соломы гороха. В метровом же слое почвы наблюдается наоборот их снижение по предшественнику сидеральный пар (озимая рожь и рыжик) и непаровым предшественником горох на 5,7-13,9 мм или 4,3-11,3%. К уборке озимой пшеницы запасы продуктивной влаги во всех почвенных слоях снижаются до минимальных значений из-за их потребления растениями.

С переходом ко второму этапу органогенеза растения озимой пшеницы переходят к автотропному типу питания. При недостатке минерального питания уменьшаются ростовые процессы, подавляется кущение [3].

Содержание элементов минерального питания в почве существенно отличалось по разным предшественникам в годы исследований (рис.2).

Рисунок 2. Круговорот основных элементов питания, поступивших в пахотный слой почвы с органическим веществом полевых культур в биологизированных севооборотах, кг/га севооборотной площади (среднее за 2014-2018 гг.)

Примечание: на 1 т соломы озимой пшеницы и овса; листостебельной массы сорго и сафлора вносим 10 кг д.в. аммиачной селитры.

За годы исследований мы видим, что положительный баланс основных элементов питания в почве на 1 га севооборотной площади обеспечивается по предшественнику сидеральный пар (озимая рожь), где кроме соломы и листостебельной массы возделываемых культур в пахотный слой почвы дополнительно поступает органическое вещество в виде сидерата озимой ржи. Поэтому же предшественнику баланс составил: по азоту +39,7; фосфору +0,7 и калию +49,9 кг/га. По предшественнику сидеральный пар (рыжик) обеспечивается положительный баланс только по азоту +14,1 и калию +35,5 кг/га, по фосфору здесь отрицательный баланс -3,5 кг/га. По непаровому предшественнику горох обеспечивается положительный баланс только по калию соответственно +29,8 кг/га. По азоту и фосфору наблюдается отрицательный баланс соответственно -6,5 и -6,1 кг/га. По чистому пару, где вся солома и листостебельная масса полевых культур убирается с поля, обеспечивается отрицательный баланс азота, фосфора и калия соответственно -51,7; -10,8 и -28,0 кг/га севооборотной площади.

В конце периода осеннего развития густота стояния растений озимой пшеницы существенно различалась по предшественникам (табл.3), оптимальные значения данного показателя отмечались по чистому пару и сидеральному пару (озимая рожь). Густота стояния перед уходом в зиму определялась разной полевой всхожестью и сохранностью в летнее-осенний период.

Из рисунка 3 видно, что в среднем за годы исследований самое высокое количество растений озимой пшеницы обеспечивается в варианте, где эта культура возделывается по черному пару – 208 шт./м2. Варианты, где предшественниками озимой пшеницы были сидеральный пар с рыжиком и горохом уступали контролю по количеству растений соответственно на 2,2 и 4,0%.

Рисунок 3. Влияние предшественников на динамику густоты стояния озимой пшеницы (среднее 2014-2018 гг.)

Рисунок 4. Влияние предшественников на динамику продуктивной кустистости озимой пшеницы (среднее 2014-2018 гг.)

Существенным фактором урожайности зерновых является их кустистость, в т.ч. увеличение продуктивных стеблей, благодаря биологическому свойству закладывать узел кущения, из которого кроме основного образуются дополнительные побочные стебли. Их количество зависит от многих условий – сорта, влагообеспеченности, погодных условий и приемов возделывания.

За 2015-2017 вегетационные годы на скорость образования дополнительных стеблей существенное влияние оказывали такие факторы, как питательный режим, сравнительно прохладная погода в фазу кущения. По чистым парам кустистость доходила до 3,3, а по другим предшественникам от 2,8 до 3,1 штук на одно растение.

Выводы. В зоне сухого земледелия Нижнего Поволжья незаменимым лидером является чистый пар, особенно в засушливые годы. Однако при благоприятных метеорологических условиях наравне с чистым паром могут и сидеральные пары. Положительный баланс элементов питания обеспечивался по сидеральному пару (озимая рожь), где сидерат и солома запахивались, отрицательный по чистому пару, так как вся солома и листостебельная масса полевых культур убирается с поля. Оптимальное развитие растений озимой пшеницы отмечалось по чистому пару и сидеральному пару (озимая рожь).

Семинченко Е.В., научный сотрудник, соискатель

НВ НИИСХ – филиал ФНЦ агроэкологии РАН

Литература:

1. Акимова, О.И. Формирование элементов структуры урожая озимой пшеницы в весенне-летний период / О.И. Алимова // Вестник Алтайского государственного университета. – 2009. – №8. – С. 17-23.

2. Адиньяев Э.Д. Влияние различных приемов обработки на динамику питательных веществ в почве и продуктивность озимой пшеницы в различных природных условиях./ Э.Д.Адиньяев, М.Б.Халилов// Ж.-Известия Горского ГАУ.-№1.-2018.-С.15-20

3. Рулева О.В. Влияние предшественников на формирование элементов продуктивности озимой пшеницы в условиях Нижнего Поволжья /О.В.Рулева, Е.В.Семинченко// Ж.-Аграрная наука №4-2019.-С.68-73.