Russian Federation
Russian Federation
The results of agroecological monitoring on the improvement of intensive technology for cultivating spring wheat of Kanegirskaya 89 and Novosibirsk 29 varieties in 2016–2018 at the experimental site of Emelyanovskoye LLC. Soil – chernozem leached with a humus content of 8.3 %. On experience in Minino of the Emelyanovsk district, the soil is represented by ordinary chernozem, the content of humus is within 8.5 %. Kantegrskaya 89 wheat sowing was carried out by sowing SZP-3.6. Seeding time May 10–15 depth 6 cm. Seeding coefficient 5.5. At the hospital in Minino, sowing was carried out on May 27, with a norm of 3.5 million germinating grains per 1 hectare to a depth of 6–7 cm by sowing SZS-2.1. Soil moisture content to sowing in layer 0–50 cm was 32 %. Provision of nitrate nitrogen during vegetation corresponds to the 2nd class. Protection of plants from weeds consisted in treating crops with a tank mixture of Puma Super herbicides (0.4–0.6 l/ha) + Magnum (8 g/ha). Cantegrate 89 was formed under conditions of sufficient humidification at a favorable temperature regime, which ensured a yield of 2.9–3.7 tons/ha (HSR 05 = 0.84 tons/ha). Novosibirsk 29 wheat formed 2.6–3.2 tons/ha (NSR 05 = 0.5 tons/ha). The lower yield is explained by the smaller number of stems.. Thus, conditions (climate, weather, soil) have a stable natural potential, mainly determining the choice of crop, variety and technology for their cultivation. Technology is the most variable factor that has a wide range of changes, associated with anthropogenic factors and directly dependent on conditions. To improve technological processes in intensive agriculture, it is advisable to take into account natural conditions and variable factors that form intensive technology and affect crop productivity.
spring wheat, climate, weather, soil, crop, variety, predecessor, technology, crop.
Введение. Работа выполняется по государственному заданию 4.1.1.1 «Оптимизация сельскохозяйственного природопользования, агроэкологическая оценка земель, создание адаптивных систем земледелия и агротехнологий нового поколения на основе цифровизации и регулирования потоков биогенных элементов в агроэкосистемах».
В условиях Красноярского края, при ограниченных тепловых ресурсах и нередких засухах, существенную роль играют обоснованное чередование культур, оптимальный срок посева и рациональные способы обработки почвы. Обусловлено это острым дефицитом и дороговизной энергоносителей, удобрений и средств защиты растений, прежде всего гербицидов, что ставит перед земледелием задачу оптимизации приемов возделывания большинства культур. Нарушение или низкое качество проведения полевых работ может резко снизить урожай и ухудшить качество продукции.
Яровая пшеница в Восточной Сибири по-прежнему остается основной зерновой культурой, выращиваемой для получения растительного белка. Это обусловлено, во-первых, высокой технологичностью и продуктивностью, а также ее востребованностью [1, 2]. В Красноярском крае в 2018 г. площадь посева пшеницы составила 593,5 тыс. га. Овес и ячмень остаются основными фуражными культурами [3, 4].
Цель исследований. Совершенствование интенсивной технологии возделывания яровой пшеницы в условиях Красноярской лесостепи.
Методы и результаты исследований. В полевых опытах 2016–2018 гг. использованы классические методики Доспехова, Мачигина, Качинского [5, 6]. Оценка содержания гумуса в пахотном слое почвы проведена в соответствии с рекомендациями Д.С. Орлова и др. [7, 8]. Математическая обработка результатов исследований проведена с помощью пакета программ Снедекор [9].
Технические средства (трактор МТЗ-82, сеялки СЗП-3.6 и СЗС-2.1), приборы и лабораторное оборудование: термометры почвенные, агрегат для протравливания семян, почвенный бур, весы, сушильный шкаф.
Схема опыта. 1. Контроль – пшеница по пару без минеральных удобрений. 2. Опыт – пшеница по пару + аммиачная селитра. Размещение вариантов на территории последовательное, повторность опыта 3-кратная. Учетная площадь варианта в ООО «Емельяновское» составляет 72 м2, в Минино 84 м2. Выбор участка, фенологические наблюдения проведены по соответствующим методикам [10, 11]. Площадь участков полевых опытов с защитными и разворотными полосами составляет 1 га.
Отбор образцов почвы для определения содержания влаги и элементов питания проводился послойно до глубины 50 см в фазу кущения, выхода в трубку и перед уборкой.
Исследования проведены в зоне Красноярской лесостепи, в ООО «Емельяновское» и в полевом стационаре Минино Емельяновского района Красноярского края. Географические координаты стационара Минино: широта 56° 03’ СШ и 92° 42’ ВД.
Климат Красноярской лесостепи резко континентальный. Максимальная среднегодовая температура воздуха, по данным МС Минино, составила 1,8 °С, минимальная – минус 1,1 °С; средняя 0,5 °С. Сумма температур выше 5 °С равна 2215 °С, выше 10 °С равна 1750 °С. Средний многолетний (с 1982 г.) показатель годового количества осадков составляет 362 мм [12].
Погодные условия зоны исследований не устойчивы по годам и периоду вегетации. За вегетацию (май-август), по многолетним данным, средняя температура воздуха составляет 15,2 °С, а количество осадков равно 211 мм. Вегетационный период 2016 г. по количеству осадков превзошел средний многолетний уровень при одинаковом температурном режиме.
В 2017 г. также отмечено повышенное количество осадков (на 93 мм больше среднего уровня) и более высокая температура воздуха. Весна 2018 г. была прохладной и влажной, лето отличалось сухой и теплой погодой, осадков выпало на 94 мм ниже среднемноголетних значений, всего за вегетацию недобор осадков составил 102 мм.
Почва участка ООО «Емельяновское» – чернозем выщелоченный среднемощный, среднесуглинистый, содержание гумуса 8,3 %, рН почвенного раствора – 6,7. Содержание подвижного фосфора повышенное среднее для сельскохозяйственных растений, обменного калия в пределах 16,0 мг/100 г – низкое. Содержание гигроскопической влаги колеблется в пределах 3,7–3,9.
На участке многолетнего стационара отдела агротехнологий в Минино почва – чернозем обыкновенный, маломощный, среднесуглинистый. Содержание гумуса в слое 0–20 см 8,36–8,72 %; слабощелочная реакция среды (рН H2O 7,1–7,8); сумма обменных оснований (40,0–45,5 м-экв/100 г); содержание Р2О5 50,4 и К2О 214,0–269,0 мг/кг (по Мачигину) [13, 14]. Предельная полевая влагоемкость метрового слоя составляет 323 мм, устойчивое завядание растений наступает при влажности 11,7 %, равной 1,5 МГ (максимальная гигроскопия).
В опытах изучались среднеранний и среднеспелый сорта – Новосибирская 29 и Кантегирская 89, устойчивые к полеганию [15]. Выбор предшественника обусловлен тем, что существенной причиной низких урожаев является высокая засоренность посевов [16, 17]. Снижение негативного воздействия засоренности на урожайность яровой пшеницы достигается подбором соответствующих предшественников, своевременной, качественной подготовкой почвы, подбором оптимальных средств и приемов защиты растений от сорняков в соответствии с требованиями культуры в условиях интенсивного земледелия. Поэтому предшественником пшеницы в опытах служит паровое поле. В крае в 2018 г. пар занимал 412 тыс. га.
Технология возделывания включает выбор системы обработки почвы, систему удобрений, посев, уход за посевами, уборку культуры. Обработка почвы представляет важнейшую часть интенсивной технологии. Первоочередной задачей, которая может решаться в системе основной обработки почвы, является создание благоприятного строения пахотного слоя почв. Отличное и хорошее состояние структуры пахотного слоя способствовало созданию хороших условий накопления влаги. В опыте перед посевом объемная масса слоя 0–10 см составляла 0,83–0,90 г/см3.
Плотность сложения служит ключевым критерием физического состояния почвы. С плотностью сложения почвы непосредственно связаны эффективность и качество механической обработки, затраты на тяговые усилия. Измерение плотности почвы плотномером Wili после уборки культур и весной перед посевом показало, что при таких условиях увлажнения и температуры величина плотности в горизонтах 0–10 и до 80 см не превышает 21 кг/см2, находится в зеленом (нормальная для растений) или желтом (допустимая) секторе шкалы.
В опыте ООО «Емельяновское» подготовка пара проводится по схеме: зяблевая вспашка с боронованием, весеннее дискование, посев пшеницы дисковой зернопрессовой сеялкой СЗП-3,6. Обработка гербицидами проводится в фазу кущения пшеницы. Внесение перегноя в дозе 26,9 т/га позволяет полностью обеспечить растения калием и фосфором.
Посевной материал для повышения всхожести и предотвращения развития болезней подвергается сортированию, воздушно-тепловому обогреву и протравливанию фунгицидом Дивиденд Суприм нормой 2,0 кг/т. Срок посева 10–15 мая сеялкой на глубину 6–7см обеспечивает оптимальную энергию прорастания, всхожесть и силу роста. Коэффициент высева составил 5,5 млн всхожих зерен на гектар.
На стационаре в Минино посев проводился 27 мая нормой 3,5 млн всхожих зерен на 1 га на глубину 6–7 см сеялкой СЗС-2.1. Влажность почвы к посеву в слое 0–20 и 0–50 см составила 32 %, что послужило быстрому, в течение недели, появлению всходов.
В фазу колошения яровой пшеницы (середина июля) температура почвы в слое 0–10 см составила 21 °С, с глубиной снижаясь на 1 градус каждые 10 см, в горизонте 70–80 см – 16 °С. Влажность почвы от 27 % с глубиной к 40 см снизилась до 21 %, а глубже сохранилась на уровне 38–40 % при температуре 16,3 °С, что вполне достаточно для формирования качественного зерна. Повышенный уровень влагообеспеченности от посева до цветения оказал положительное влияние на рост и развитие культуры и благоприятно сказался на основных элементах структуры урожая.
В условиях Красноярского края, при ограниченных тепловых ресурсах и нередких засухах, существенную роль играет оптимальный выбор удобрений и гербицидов, что ставит перед исследователями задачу оптимизации приемов возделывания большинства культур [18, 19].
Определение гумуса в слое почвы 0–20 см показало высокий уровень содержания элементов питания – в пределах 8,36–8,72 %.
В годы исследований обеспеченность нитратным азотом перед посевом пшеницы составила 4,0–6,8 мг/кг почвы, что соответствует низкому, – 2-му классу обеспеченности. Такой уровень обеспеченности отмечается в течение всего вегетационного периода. В отличие от нитратного азота обеспеченность подвижным фосфором и обменным калием в течение вегетации культур находится на повышенном и высоком уровне. В течение вегетации недостатка в элементах питания для растений не ощущалось, к уборке пшеницы высокое содержание сохранилось. Оптимальный уровень обеспеченности элементами питания обусловил низкую эффективность влияния (ниже НСР05) азотных удобрений. Следовательно, в целях более полного использования биогенных элементов почвы целесообразно увеличить густоту продуктивного стеблестоя пшеницы по пару за счет повышения нормы высева с 3,5 до 4,5 млн всхожих зерен на 1 га.
Засоренность посевов. Защита растений от сорняков начиналась с выбора предшественника и состояла в обработке посевов баковой смесью гербицидов Пума Супер (0,4–0,6 л/га) + Магнум (8 г/га), проводилась в фазе кущения пшеницы. В посевах, на фоне высокой засоренности пшеницы сорнополевым просом, отмечено расширение очагов пырея ползучего, что предполагает расширение перечня гербицидов.
Урожайность. Урожайность яровой пшеницы – интегральный показатель производительной способности агроландшафта, эффективности технологии, напрямую зависит от влияния изучаемых факторов. Сорт Новосибирская 29 по паровому предшественнику, без удобрений, формировал урожайность по 2,6–3,2 т/га, в пределах уровня, получаемого при испытании на сортоучастках. Нижний предел обусловлен значительным (102 мм) недобором осадков за вегетацию в 2018 г.
Кантегирская 89 формировалась в условиях повышенного увлажнения и благоприятном температурном режиме, что обеспечило урожайность в пределах 2,9–3,7 т/га.
Урожайность яровой пшеницы (среднее за 2016–2018 гг.)
|
Сорт |
Кол-во, шт. |
Масса |
Натура |
|||
|
продукт. стеблей |
зерен в колосе |
зерна с ١ колоса, г |
1000 зерен, г |
урожая, т/га |
г/л |
|
|
Новосибирская 29 НСР 05 |
285 |
28 |
1,0 |
36,0 |
2,6–3,2 |
810 |
|
|
0,5 |
|
||||
|
Кантегирская 89 НСР 05 |
317 |
34 |
1,0 |
29,6 |
2,9–3,7 |
860 |
|
|
0,84 |
|
||||
Заключение. В резко континентальном климате Красноярской лесостепи, в условиях нестабильной погоды, выращивание яровой пшеницы среднеспелых сортов Кантегирская 89 и Новосибирская 29 при качественной подготовке парового поля (учет природных условий, выбор предшественников, рациональных способов обработки почвы и т. д.) позволяет получать урожай без применения азотных удобрений на уровне 3,2–3,7 т/га, что выше средних значений.
1. Keler V.V., Hizhnyak S.V. Aspekty povysheniya produktivnosti i rentabel'nosti proizvodstva zerna yarovoy pshenicy v Krasnoyarskom krae // Vestnik KrasGAU. 2019. № 6. S. 28–34.
2. Trubnikov Yu.N. Prirodnye resursy i agroekologicheskiy potencial sel'skohozyaystvennyh kul'tur v Krasnoyarskom krae // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2016. T. 30, № 6. S. 63.
3. Sistema zemledeliya Krasnoyarskogo kraya na landshaftnoy osnove: nauch.-prakt. rekomendacii / pod red. S.V. Bryleva. Krasnoyarsk, 2015.
4. Agropromyshlennyy kompleks Krasnoyarskogo kraya v 2018 g. Krasnoyarsk, 2019. 203 s.
5. Dospehov B.A., Vasil'ev I.P., Tulikov A.M. Praktikum po zemledeliyu. M.: Agroproizdat, 1977. 301 s.
6. Kachinskiy N.A. Fizika pochv. M.: Vyssh. shk., 1970. 360 s.
7. Orlov D.S., Grishina L.A. Praktikum po himii gumusa. M.: Izd-vo MGU, 1981. 272 s.
8. Aleksandrova L.N., Naydenova O.A. Laboratorno-prakticheskie zanyatiya po pochvovedeniyu. L.: Kolos, 1967. 350 s.
9. Sorokin O.D. Prikladnaya statistika na komp'yutere. Novosibirsk, 2004. 162 s.
10. Dospehov B.A. Metodika polevogo opyta. M.: Agropromizdat, 1985. 352 s.
11. Metodika Goskomissii po sortoispytaniyu s.-h. kul'tur. M., 1963.
12. Agrometeobyulleteni AMS «Minino» za 2017–2020 gg. // SPS Konsul'tant Plyus.
13. Ocenka i izmenenie plotnosti slozheniya chernozema v polyah sevooborota / N.L. Kurachenko, S.V. Solodchenko, V.N. Romanov [i dr.] // Zemledelie. 2010. № 1. S. 9–11.
14. Kozhevnikov N.V. Vliyanie priemov osnovnoy obrabotki pochvy na soderzhanie i zapasy gumusa chernozema obyknovennogo Krasnoyarskoy lesostepi // Otrazhenie bio-, geo-, antroposfernyh vzaimodeystviy v pochvah i pochvennom pokrove: mat-ly VI Vseros. nauch.-prakt. konf. Tomsk, 2016. S. 288–291.
15. Harakteristiki sortov rasteniy, vklyuchennyh v Gosudarstvennyy reestr selekcionnyh dostizheniy, dopuschennyh k ispol'zovaniyu po Krasnoyarskomu krayu na 2019 god. Krasnoyarsk, 2019. 545 s.
16. Romanov V.N., Litau V.M. Produktivnost' zernovyh kul'tur v zernoparovom sevooborote v usloviyah Krasnoyarskoy lesostepi // Dostizheniya nauki i tehniki APK. 2014. № 6. S. 43.
17. Demidenko G.A., Romanov V.N. Vliyanie gerbicidov na produkcionnuyu sposobnost' yarovoy pshenicy v lesostepnoy zone Krasnoyarskogo kraya // Vestnik OmGAU. 2016. № 2 (22). S. 11–15.
18. Shpedt A.A., Trubnikov Yu.N. Ocenka proizvoditel'noy sposobnosti i izmenenie svoystv chernozemov Krasnoyarskogo kraya // Agrohimiya. 2020. № 10. S. 9–14. DOI:https://doi.org/10.31857/S0002188120100117.
19. Shpedt A.A., Trubnikov Yu.N. Metodika ocenki prirodno-resursnogo potenciala agrolandshaftov Rossii // Zhivye i biokosnye sistemy. 2020. № 31. URL: https://jbks.ru/archive/issue-31/article-1.
