Введение. Для удовлетворения людей продуктами питания, обеспечения сельскохозяйственных животных кормами, отраслей промышленности сырьем получение высоких и стабильных урожаев соответствующих стандартам по качеству остается основной задачей отрасли растениеводства.
Повысить урожайность возделываемых культур можно путем вложения дополнительных средств на применение новых эффективных технологий возделывания, высокоурожайных сортов и гибридов, машин и оборудования по возделыванию культур, удобрений, средств борьбы с сорняками и защиты от вредителей и болезней, хранению и переработке сельскохозяйственной продукции и т. д., то есть интенсивный путь развития отрасли. Вместе с тем, повышение спроса на энергоресурсы повлекло за собой повышение стоимости сельскохозяйственной техники, удобрений, гербицидов, горючего, а, следовательно, и затраты на производимые продукты, что в связи с увеличивающимся спросом приводит к постоянному и неуклонному росту цен на продовольственные товары [2,4,5,6,10].
Задача повышения урожайности культуры с одновременным снижением себестоимости производимой продукции, вызывает необходимость заранее рассчитать возможный уровень урожайности в зависимости от обеспеченности посевов факторами внешней среды, потенциальных возможностей культуры, сорта и др., то есть обладать умением составления точной программы формирования урожайности. Это умение позволяет наиболее полно рассчитывать и удовлетворять потребности растений (посевов) в регулируемых факторах, наиболее полно используя в конкретных почвенно-климатических условиях частично регулируемые и нерегулируемые факторы [1,3,7,8].
Технология возделывания каждой культуры имеет свои особенности вообще, в каждой зоне, хозяйстве и даже на каждом участке. Внедрение современных технологий отдельных культур немыслимо без плодосменных севооборотов. Культуры должны размещаться по лучшим предшественникам: озимые – по чистым (сидеральным) парам, яровая пшеница – по гороху, озимым высевавшимся по чистым парам, удобренным пропашным, сахарная свекла – после озимых; другие культуры также следует размещать по предшественникам, соответствующими их биологическим особенностям. Проведенные эксперименты с удобрениями и сильнодействующие агроприемы дают наибольший эффект только в том случае, если они применены в соответствующем звене севооборота; их последействие будет наибольшим лишь при посеве культур, способных ими полностью воспользоваться [3,9].
Условия, материалы и методы исследований. Опыты с яровой твердой пшеницей были заложены в 1984-1987 гг. на маломощных выщелоченных черноземах Ульяновской области, 1990-2014 годы на серых лесных почвах Предкамской зоны и 2001-2003 годах на выщелоченных землях Республики Татарстан.
Исследования по оценке селекционно-генетического потенциала включенного в госреестр сортов яровой пшеницы в регионе проводились с 1982-2002 гг. на серой лесной почве с содержанием гумуса 2,8-4,3%, сумма поглощенных оснований 26,0 мг-экв. На 100 г почвы, подвижного фосфора – 103-183, обменного калия 79-149 мг на 1000 г почвы (по Кирсанову), pH солевая – 5,6-5,7.
Изучение норм высева яровой пшеницы полбы на различных уровнях питания проводились в 2012-2014 гг. методом полевого и лабораторного опытов. Полевые опыты на серых лесных почвах Предкамья Республики Татарстан закладывали на полях подсобного хозяйства ООО «Кукморский агрохимсервис». Почва серая лесная, гранулометрический состав–тяжелосуглинистый. Содержание в почве гумуса (по Тюрину) – 3,0–3,1%,
Р2 О5 – 171-183 мг и К2 О (по Кирсанову) – 96,0-117,0 мг на 1000 г почвы. Сумма поглощенных оснований – 27,0 ммоль, pH солевой вытяжки – 5,1-5,3.
Объект исследований – пшеница полба сорта Греммэ. Предшественник – озимая рожь после чистого пара.
Схема опыта: фактор А (уровень питания: 1. Без удобрений (естественный фон; 2. Расчет NPK на 2,0 т зерна с 1 га; 3. Расчет NPK на 2,5 т зерна с 1 гектара.
Фактор В (норма высева). На каждом уровне питания использовались четыре нормы высева: 1 – 4 млн. шт. всхожих семян на га; 2 – 5 млн. шт./га; 3. – 6 млн. шт./га; 4 – 7 млн. шт. на гектар.
Азотные удобрения вносили в виде аммиачной селитры, фосфорные– двойного суперфосфата, калийные – хлористого калия.
Повторность в опыте четырехкратная, размещение делянок различных фонов питания рендомизированное, норм высева – последовательное. Учетная площадь делянки 108 м2. Основную обработку почвы проводили в 3 декаде августа. Для получения планируемого урожая зерна яровой пшеницы полбы на уровне 2 т зерна с гектара фактически было внесено: N17 P7-10 K7-10 кг/га действующего вещества, на 2,5 т зерна – N28 P714-16 K22-23 кг/га д.в.
Анализ и обсуждение материалов иссследований. На кафедре растениеводства Казанского государственного аграрного университета проводились исследования по выявлению влияния повторных посевов и чередования с другими культурами на урожайность яровой пшеницы. Посев пшеницы по пшенице снизил сборы зерна, по сравнению с посевами по гороху, на 0,8 т, ячменю – на 0,2 т, овсу – на 0,58 т (пшеница и ячмень сильно поражаются одним и тем же видом гриба, вызывающего корневые гнили, а овес его подавляет). В опытах заложенных на выщелоченном черноземе Закамской опытной станции в качестве предшественников использовали горох, озимую рожь, чистый пар. Несмотря на тенденцию большей урожайности по чистому пару и некоторого преимущества гороха перед рожью, по всем предшественникам при внесении удобрений получены запрограммированные урожаи зерна с качеством, отвечающим требованиям 1 товарного класса ГОСТ 9353-90 (табл. 1). Значит, эти предшественники действительно могут быть рекомендованы для включения в комплекс приемов выращивания высоких урожаев высококачественного зерна яровой пшеницы в зоне. Выявленные преимущества предшественников систематически оценивались на большом количестве внедренных сортов. Одним из основных условий успешного возделывания яровой пшеницы в регионе является правильный подбор сортов. Востребовались сорта с относительно высокой устойчивостью к засухе, болезням и вредителям, хорошо приспособленные к почвенно-климатическим условиям региона и вместе с тем отзывчивые на удобрения. Такой подход объясняется желанием уменьшить затраты на производство зерна и в интересах рационального природопользования с учетом экологических ограничений.
Использование естественных ресурсов и адаптивных свойств возделываемых сортов предполагает углубленную оценку не только предшественников, но и почвенно-климатических условий вплоть до микроуровня, т.е. для каждого хозяйства, поля, участка и тщательное изучение особенностей и возможностей самих сортов. Только в этом случае можно будет обоснованно осуществлять районирование сортов в зависимости от ситуации, подбирать даже для малых территорий по два или три подходящих сорта из довольно большого числа зарегистрированных в регионе.
Важен сейчас и другой вопрос – насколько реально на практике, в различных агроклиматических зонах республики, получать зерно яровой пшеницы с хорошими хлебопекарными качествами. Большая роль в этом принадлежит сортам, агротехнике, удобрениям, послеуборочной обработке зерна и другим факторам. Урожайность различных сортов яровой пшеницы размещенных по озимым идущим по чистому пару определялась как продуктивностью растений, так и их количеством на единице площади.
Показатели технологического качества зерна яровой пшеницы в значительной степени различаются в связи с особенностями сортов, климатических условий и применения удобрений. Лучшие показатели качества зерна пшеницы были характерны для сортов Симбирка, Приокская, Красноуфимская 90, Прохоровка и Амир.
На полях с пониженным плодородием для получения высокого урожая требуется много азотных удобрений, их под зерновые культуры вносят дробно, чтобы не создавать в почвенном растворе высокие концентрации солей, отрицательно влияющие на полевую всхожесть и дальнейшее развитие молодых растений, не вызвать излишнего кущения и развития вегетативной массы в ущерб урожаю зерна, полегания, распространения болезней, не снизить урожайность. В наших опытах фактически были внесены в Ульяновской области N62-77 Р95-105 К15-65 кг в действующем веществе на 1 гектар, в Закамье Татарстана N70-80 Р57-63 К28-30, в Предкамье N93-110 Р48-68 К12-27. Наблюдения на опытах показали, что внесение сравнительно небольших доз удобрений, к тому же сбалансированных по элементам в соответствии с требованиями культуры, не оказали никакого отрицательного влияния на развитие растений. От внесения полного минерального удобрения были получены значительные прибавки урожая зерна.
Содержание белка и сырой клейковины в зерне твердой пшеницы повышалось, если наряду с допосевным удобрением пшеница дополнительно получала азот и жидкие удобрительно-стимулирующие составы с содержанием микроэлементов Cu + Mo в хелатной форме (ЖУСС) в фазу цветения и молочной спелости. Некорневые подкормки были особенно эффективны на фоне полного минерального удобрения на выщелоченном черноземе Закамья Татарстана. Максимальные показатели натуры зерна (770,3 г/л) были получены на удобренном фоне при подкормке азотом в фазе молочной спелости.
Экономическая оценка сроков подкормок показала наибольшую рентабельность на всех фонах питания подкормки при молочной спелости. По Предкамью РТ уровень рентабельности на удобренном фоне вырос с 84 до 96 %, по Закамью – со 103 до 112 %.
В 1998-2000 гг. на светло серой лесной почве Предкамской зоны Республики Татарстан был проведен опыт по выявлению эффективности применения различных форм азотных удобрений в сочетании фосфорно-калийными удобрениями для получения высококачественного, экологически безопасного урожая зерна яровой пшеницы. В среднем за три года применение азота в виде аммиачной воды (N – 20,5%) повысило урожайность в сравнении с использованием азота в виде аммиачной селитры: прибавка урожая на всех расчетных фонах составила – 0,14 т с 1 га.
Наибольшая энергетическая эффективность при возделывании яровой пшеницы с использованием различных форм азотных удобрений получена на варианте, рассчитанным на получение 4 т зерна с 1 га, при внесении аммиачной воды. Коэффициент превращения энергии составил 3,52, что на 0,25 единиц превышает энергетический коэффициент при использовании аммиачной селитры.
В последние годы увеличились потребности не только в высококачественном зерне для хлебопечения (сорта мягкой пшеницы) и макаронных изделий (сорта твердой пшеницы), но и в зерне для производства крупы из полбы (сорта пленчатой пшеницы, двузернянки). Поэтому была необходимость всестороннего изучения малораспространенного вида пшеницы двузернянки в условиях Татарстана.
В 2012-2014 гг. в Предкамье Татарстана на серой лесной почве установлена оптимальная норма высева яровой пшеницы полба сорта Греммэ в зависимости от фона питания. Исследования показали, что на продолжительность вегетации пшеницы полбы существенное влияние оказывали метеорологические условия. В сухой 2013 год, (ГТК за май-август 0,74) период вегетации был самым коротким – 72 дня, а в слабо засушливый 2014 год (ГТК – 0,79) составил 77 дней. В 2012 году (ГТК – 0,82) продолжительность периода вегетации составила – 83 дней.
На всех уровнях питания по мере увеличения нормы высева с 4 до 7 млн. всхожих семян на 1 га количество всходов повышается на естественном (без удобрений) уровне питания от 338 до 565 шт./м2, на удобренных вариантах соответственно: от 370 до 580 и от 376 до 580 шт./м2.
Внесение расчетных доз удобрений способствовали увеличению значения листовой поверхности. При посеве 6 млн.. всхожих семян на гектар в фазу колошения площадь листьев формировалась на 5,7-9,6 тыс. м2/га больше по сравнению с естественным фоном: ФП – на 253-388 тыс.м2 дней га, ЧПФ – на 1,6 г/м2 в сутки. При повышении норм высева увеличиваются показатели площади листьев (за исключением естественного фона), значения ФП и ЧПФ.
Максимально достоверная урожайность в годы исследований, как на естественном, так и на удобренных фонах получена при посеве 6 млн. штук всхожих семян на гектар. Средние данные за три года показывают, прирост урожая при посеве 6 млн. семян на всех уровнях питания в сравнении с нормой высева 4 млн. составила – на естественном фоне – 0,18 т/га, на расчетном уровне NРК на 2 т зерна – 0,19 и 2,5 т зерна – 0,24 т с гектара.
Внесение расчетных доз минеральных удобрений оказывали существенное влияние на продуктивность растения и урожайность пшеницы полбы. Внесение удобрений на планируемый уровень урожайности зерна 2 т/га в среднем по всем нормам посева обеспечило прибавку 0,18 т/га, на фоне рассчитанным на 2,5 т/га – 0,3 тонны.
Однако, максимальная прибавка урожая получена при сочетании минерального питания с оптимальной нормой высева и составила на расчетном фоне 2 т зерна с гектара – 0,20 т, на 2,5 т зерна – 0,34 т с га.
Установлена линейная зависимость урожайности от норм посева (2012 г. r=+0,489 … 0,871; 2013 г. r= + 0,311 … 0,905 и 2014 г. r=+0,569 …0,907).
Выводы. Таким образом, для адаптации технологии возделывания различных видов пшеницы в условиях среднего Поволжья необходимо использовать полученные материалы комплексных исследований и конкретные почвенно-климатические условия агроландшафта.
