Формирование высокопродуктивных агроценозов ярового ячменя в степной зоне Южного Урала (06.10.2008)

Автор: Бесалиев Ишен Насанович

Данная глава состоит из одиннадцати разделов, каждый из которых последовательно раскрывает влияние факторов агротехники на основные агробиологические, фотосинтетические показатели посевов ячменя, урожайность

культуры и структуру урожая.

В начале главы рассматриваются теоретические основы формирования оптимальных агроценозов ярового ячменя. Проанализированы основные существующие подходы к моделированию продукционного процесса формирования урожайности. Для условий степной зоны Южного Урала эти вопросы были разработаны применительно к технологии возделывания яровой пшеницы и отсутствовали для ярового ячменя.

Исследованиями установлено, что при переносе срока сева на 7 и 14 дней идет нарастание средней температуры воздуха и ее максимальных значений в период посев - всходы на 1,5-2,5?С и 2,5-3,2?С соответственно, такая же закономерность сохраняется и в период всходы - кущение, кущение - колошение и колошение - молочная спелость.

В целом за период посев - полная спелость посевы раннего срока сева на

капливают сумму средних температур воздуха 1559,4?С при средней за период 17,9?С, посевы второго (через 7 дней) срока сева - 1613,4?С при средней - 19,4?С, а посевы позднего (через 14 дней) - соответственно 1594,7?С и 20,2?С. Ближе к оптимальным значениям за данный период (1461,9?С и 17,4?С) находятся показатели раннего срока сева.

Корреляционно-регрессионный анализ выявил тесную зависимость продуктивности ячменя с температурным режимом периода вегетации: для периода посев - всходы - с максимальной температурой, суммой максимальных и суммой средних температур (?= 0,824-0,902); периода всходы - кущение - со средней температурой (?= 0,940); кущение - колошение - для всех показателей температурных характеристик; от колошения до молочной спелости - с максимальной и средней температурой воздуха (?= 0,827-0,876); от молочной до восковой спелости - с максимальной (?= 0,904) и суммой средних температур (?= 0,812). К концу вегетации (восковая - полная спелость) сила коррелятивных связей возрастает для максимальной температуры (?= 0,997) и суммы средних температур (?= 0,922). Максимальная температура воздуха является основным

ограничительным показателем роста урожайности в целом за период вегетации.

Связь урожайности ячменя с количеством осадков по межфазным периодам вегетации изменяется от 0,655 для периода кущение - колошение до 0,806 для периода посев - всходы. Проанализированы связи урожайности с количеством осадков по периодам и степенью равномерности их выпадения в различные годы.

По показателям гидротермических коэффициентов самым напряженным для посевов ячменя является июль (30,8% лет) и май (26,9% лет). Наиболее высокая урожайность формируется при ГТК = 1,50 и более, но число таких лет незначительно (3,9%). Ориентироваться следует на основной режим влаги и температуры (с ГТК 0,61-1,00), вероятность проявления которого в целом за вегетацию составляет 34,6% с урожайностью 2,94 т с 1 га.

В разделе „Продолжительность межфазных периодов ячменя” отмечается, что посевы ранних сроков сева ячменя календарно раньше вступают в каждую последующую фазу и формируются в более благоприятных условиях. Период появления всходов ячменя нередко совпадает с периодом массового лета шведской мухи, в связи с чем они в большей степени повреждаются этим вредителем.

Продолжительность вегетации ячменя в условиях степной зоны Южного Урала составляет 75 дней для раннего, 73 - для среднего и 69 дней - для позднего срока посева.

Корреляционные отношения продолжительности межфазных периодов вегетации и урожайности составили для сорта Донецкий 4 от 0,790 для периода посев - всходы до 0,938 для периода от восковой спелости до полной спелости. Для сорта Донецкий 8 наиболее высокие коэффициенты обнаружены для всего периода вегетации (?=0,832) и для периода колошение - молочная спелость (?=0,928). Рост урожайности наблюдается при удлинении периода всходы - кущение. Снижению урожайности ячменя способствует увеличение средней температуры воздуха в период колошения выше 20?С, а максимальных ее значений выше 30?С, сопровождающееся сухостью воздуха и ростом скорости ветра (до 18-20 м/сек).

Формирование основных агробиологических показателей посевов ячменя определяется факторами агротехники и погодными условиями. Урожайность ячменя находится в средней степени связи с числом всходов (?=0,587) и адекватно описывается уравнением регрессии в 34,47% случаев. Объясняется это тем, что число всходов не является результирующим фактором в формировании окончательной продуктивности посева, хотя прямая связь между числом всходов и числом растений к уборке существует.

Из факторов агротехники увеличению числа всходов ячменя способствовали ранние сроки сева и повышенные (5,5-6,5 млн) нормы высева, а также внесение удобрения в дозе N120Р120К40 и предпосевная обработка семян фунгицидом Дивиденд Стар (1 л/т), регулятором роста Агат-25К )10 г/т), агрохимикатом Гуми-30 (800 г/т). Одной из причин снижения полевой всхожести семян ячменя является повышение температуры посевного и более глубоких слоев почвы. Оптимальные величины температуры почвы для 5 см слоя составили 10,7?С, для 10 см - 8,3 и для 20 см - 6,3?С, при которых полевая всхожесть семян ячменя была в пределах 85,5-87,1% у сорта Донецкий 4 и 77,0-77,3% у сорта Донецкий 8. Повышение температуры почвы на глубине 5 см до 17,0-20,6?С, а на глубине 10 см - до 16,1-19,1?С привело к снижению полевой всхожести до 60,1-67,3%.

Фактическая полевая всхожесть семян ячменя невысокая и изменяется в пределах 63,3-78,0%. Снижению данного показателя способствуют задержка со сроками сева и увеличение нормы высева от 3,5 до 6,5 млн всхожих семян на 1 га. Положительное действие удобрения (дозы N80-120Р80-120К40-120) на полевую всхожесть проявляется при ранних (не позднее 7 дней с начала полевых работ) сроках сева.

Сохранность растений до уборки в значительной мере определяется метеоусловиями периода вегетации: корреляционное отношение со средней температурой воздуха равно 0,809, с суммой осадков 0,881, с относительной влажностью воздуха 0,826, с показателями ГТК - 0,813.

Таким образом, определяясь в значительной степени особенностями гидротермического режима конкретного периода вегетации, оптимизация технологических составляющих агробиологических показателей посевов (оптимальный срок сева, обоснованные нормы высева и дозы минерального удобрения) позволяет сформировать агроценоз ячменя, приближающийся по продуктивности к моделям.

В разделе „Фотосинтетическая деятельность посевов ярового ячменя” проанализирован материал с обоснованием необходимости изучения особенностей формирования ПЛ, ФП и ЧПФ для культуры ячменя в условиях степной зоны Южного Урала.

Фотосинтетическая деятельность растений ячменя в условиях данной зоны во многом определяется климатическими факторами и технологическими приемами. Оптимальная для данной культуры площадь листовой поверхности формируется у высокопродуктивных сортов раз в четыре года и реже. Низкопродуктивные сорта практически не могут сформировать высокую ПЛ, даже на фонах лучшей агротехники. Объясняется это, в первую очередь, неблагоприятными условиями первой половины вегетации. К фазе колошения ячменя продуктивными остаются обычно 3-4 верхних листа. Формирование зерна сопровождается высокими температурами воздуха, вегетативная часть растений быстро засыхает, полной передачи сухого вещества в генеративные органы не наблюдается и в итоге формируется невысокий урожай. За годы проведения исследований только в 1983 году урожайность ячменя составила 3,8- 4,0 т с 1 га при посеве в первый срок, в остальные годы он был в пределах 2,5-2,8 т с 1 га.

Корреляционное отношение между площадью листьев и урожайностью ячменя для сорта Донецкий 8 равно 0,880, сорта Донецкий 4 - 0,899 и описывается уравнениями регрессии соответственно в 77,39 и 80,83% случаев. Показатели фотосинтетической деятельности ячменя зависели от времени посева, густоты стояния растений и сорта.

Формирование оптимальной (до 21,4 тыс. кв. м на 1 га) площади листовой поверхности посевов ячменя в степной зоне Южного Урала возможно при посеве в ранние сроки (в течение 7 дней после начала полевых работ) нормами высева 5,5-6,5 млн всхожих семян на гектар, внесения удобрения в дозах N40-80Р40-80К40 и использования высокопродуктивных сортов.

В редких посевах (3,5-4,5 млн) темпы нарастания площади листьев существенно (на 29-237 м2/сут. · га, или 12,24-44,47%) ниже, чем в загущенных посевах (5,5-6,5 млн). Поздние посевы на 20,17% в зоне обыкновенных черноземов и на 48,54% в зоне южных снижают скорость нарастания площади листьев.

В зоне южных черноземов скорость увеличения ПЛ составляла 545 м2/сут. · га, тогда как на обыкновенных черноземах - 316 м2/сут. · га, что связано с более напряженным гидротермическим режимом вегетации и укороченным периодом всходы - колошение в зоне южных черноземов (33-37 дней), на обыкновенном черноземе - 39- 44 дня.

Доля листьев боковых побегов ячменя в общую ПЛ составляет от 27,1 до 41,2%, а вклад различных органов растений в общую фотосинтезирующую по- верхность равен: листьев - 42,3-42,9%, стеблей - 49,0-50,9%, колосьев - 6,3-8,1%.

Применение гербицида на посевах ячменя ведет к снижению площади листьев: при пониженной дозе (на 25% от рекомендуемой) - на 0,8 тыс. кв. м (5,5%), рекомендуемой - на 5,4 тыс. кв. м (37,5%), повышенной - на 5,5 тыс. кв. м на 1 га (38,2%). Обработка вегетирующих растений регулятором роста Агат-25К (20 г/га) снижает отрицательное действие гербицида и уменьшает величину снижения фотосинтетической поверхности. Показатель чистой продуктивности фотосинтеза обратно коррелирует с урожайностью (?= 0,906).

Формирование оптимального стеблестоя предполагает создание определенного габитуса отдельного растения и общего посева. Для ячменя, как культуры с относительно коротким периодом вегетации, решение этого вопроса более чем актуально.

Степень связи продуктивности посевов ячменя от их высоты усиливается от начальных к последующим фазам вегетации. Корреляционные отношения между урожайностью и высотой растений равны: для фазы кущения - 0,619, колошения - 0,746, а для фаз спелости: молочной - 0,892, восковой - 0,870 и полной - 0,907. Наиболее продуктивными оказываются посевы ячменя с высотой растений 98-102 см, формирующие урожайность культуры до 4,0 и более т с 1 га. Снижение высоты растений до 50-60 см ведет к уменьшению продуктивности посевов до величины 2,47-2,53 т с 1 га.

Изучение связи высоты растений с массой зерна с колоса показало, что продуктивность колоса с высотой растений в начале вегетации коррелирует слабо. Начиная с фазы колошения она усиливается до ? = 0,667 и к восковой спелости до ? = 0,750. Растения высотой до 100 см формируют более массивный колос (до 0,71 г), а при высоте ниже 60 см, имеют колос с массой зерна не более 0,54-0,58 г.

Скорость роста растений в высоту зависит от погодных факторов. В наиболее благоприятные годы в течение всей вегетации она составляла 0,82-1,62 см/сут (1983 г.), в неблагоприятных условиях была ниже в 1,5-2,0 раза (0,62-0,80 см/сут., 1982 г.).

Стрессовое воздействие гербицида на растения ячменя проявляется в уменьшении высоты растений (на 4,7-8,7 см в зависимости от дозировок). При обработке растений регулятором роста Агат-25К в фазе кущения и колошения обнаруживается положительное воздействие на рост ячменя в высоту.

Коэффициент продуктивного кущения ячменя, по нашим данным, в степной зоне Южного Урала невысок и в годы с оптимальным гидротермическим режимом составляет 2,20-2,40 (1978, 1983, 2000 гг.), а по усредненным данным опытов 1978-2003 гг. изменяется от 0,85 до 1,80 ед.

Продуктивность колоса ячменя зависит от его кустистости. Более предпочтительными оказываются двухстебельные растения, у которых масса зерна с растения по зоне обыкновенных черноземов практически удваивается по сравнению с одностебельными растениями.

Что касается участия боковых побегов, то по данным за 2001-2003 гг. в зоне южных черноземов доля зерна побегов кущения в общем урожае сорта ячменя Зерноградский 584 составляет 35,6% (с колебаниями от 27,6 до 49,0%).

Величина биомассы растений характеризует потенциальные возможности посева в формировании будущего урожая. Связь урожайности зерна ячменя с величиной сухой биомассы у разных сортов различна по фазам вегетации. Для сорта Донецкий 8 она средняя (? = 0,607) в фазе колошения и тесная (? = 0,811) в восковую спелость. Для сорта Донецкий 4 она существенна уже в начале колошения (? = 0,850) и повышается к восковой спелости (? = 0,906).

При этом максимальным значениям сухой биомассы, практически одинаковым для обоих сортов (12,57 и 12,90 т с 1 га), соответствуют существенно различные уровни максимальной урожайности: для сорта Донецкий 4 - 2,50 т с 1 га, а для сорта Донецкий 8 - 3,13 т с 1 га.

Такая зависимость продуктивности с биомассой различных сортов ячменя объясняется темпами накопления биомассы и характером среднесуточного прироста сухого вещества в первую и вторую половину вегетации.

В годы относительно высоких урожаев ячменя (1982, 1983 и 2000) отмечались значительные различия в биомассе в фазе восковой спелости по сравнению с годами с низкими урожаями (1984, 1985 и 1998). Объяснение этому мы видим в том, что при благоприятных условиях второй половины вегетации наблюдалась более полная передача сухого вещества в колос, как за счет реутилизации, так и прямого фотосинтеза. В неблагоприятные годы сухое вещество колоса, накопленное в основном за реутилизации, не могло обеспечить формирование высокопродуктивного ценоза.

Накопление надземной биомассы в посевах ячменя зависит от благоприятности погодных факторов и технологии. При задержке с посевом на 14 дней накопленная в начале вегетации биомасса растений не реализуется в полной мере во второй половине вегетации. Лучшие условия для формирования сухой биомассы складываются в посевах ячменя при посеве не позднее 7 дней с начала полевых работ нормой высева 5,5-6,5 млн всхожих семян на гектар и внесении удобрений в дозах NP по 80-120 кг на 1 га на фоне K40.

В сравнительно урожайные годы (1982, 1983) суточный прирост биомассы ячменя выше, особенно у более продуктивного сорта Донецкий 8. За период кущение - колошение он составил 156 и 126 кг/га, тогда как в менее благоприятные (1984, 1985 гг.) снижался до 97 и 111 кг/га.


загрузка...