Продуктивность посева может быть повышена

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

В статье рассмотрены результаты исследований по влиянию минеральных удобрений и стимуляторов роста на влагообеспеченность посевов, биологическую активность почвы и урожайность сортов озимой пшеницы в условиях Ростовской области. Установлено влияние совместного применения удобрений и стимуляторов роста на увеличение суммарного водопотребления растениями озимой пшеницы до 242-244 мм, на снижение коэффициента водопотребления до 50,1-51,9. Применение только стимуляторов роста повышает урожайность озимой пшеницы в зависимости от сорта с 3,05-3,52 т/га до 3,76-4,28 т/га, совместное применение минеральных удобрений и стимуляторов роста – до 4,71-4,83 т/га. Подобран наиболее эффективный стимулятор роста для повышения биологической активности почвы. Результаты исследований рекомендуются для использования хозяйствами Ростовской области при выращивании озимой пшеницы.

Ключевые слова: озимая пшеница, стимуляторы роста, водопотребление, продуктивная влага, биологическая активность почвы, урожайность, Triticum aestivum.

Avdeenko A.P.

PhD in Agriculture, Associate professor, Don state agrarian university

INFLUENCE OF FERTILIZERS AND GROWTH FACTORS ON WATER SECURITY OF CROPS AND EFFICIENCY OF GRADES OF WINTER WHEAT

Abstract

In article results of researches on influence of mineral fertilizers and growth factors on water security of crops, biological activity of the soil and productivity of grades of winter wheat in the conditions of the Rostov region are considered. Influence of combined use of fertilizers and growth factors on increase in total water consumption by plants of winter wheat to 242-244 mm, on decrease in coefficient of water consumption to 50,1-51,9 is established. Application only of growth factors increases productivity of winter wheat depending on a grade from 3,05-3,52 t/hectare to 3,76-4,28 t/hectare, combined use of mineral fertilizers and growth factors – to 4,71-4,83 t/hectare. The most effective growth factor for increase of biological activity of the soil is picked up. Results of researches are recommended for use by farms of the Rostov region at cultivation of winter wheat.

Keywords: winter wheat, growth factors, water consumption, productive moisture, biological activity in soil, productivity, Triticum aestivum.

В условиях Ростовской области технология возделывания озимой пшеницы должна отвечать требованиям ресурсо- и энергосберегающего, влагосберегающего, почвозащитного земледелия на адаптивно-ландшафтной основе. Такие технологии дают возможность производить дешёвую и экологически чистую продукцию без снижения плодородия почв [1, 2].

Эффективность использования доступных осадков можно значительно улучшить путём правильного применения минеральных удобрений в соответствии с предпосевной обработкой посевного материала биопрепаратами.

Цель исследований – изучить действие минеральных удобрений и стимуляторов роста на влагообеспеченность посевов и биологическую активность почвы, дать оценку сортам озимой пшеницы по урожайности и качеству зерна.

Исследования проведены на опытном поле Донского государственного аграрного университета в 2013-2015 гг. по схеме:

* – N₅₀P₂₀ – суперфосфат двойной (20 кг д.в./га – при посеве) + аммиачная селитра (25 кг.д.в./га – ранневесенняя подкормка) + мочевина (25 кг д.в. – в фазу выход в трубку).

Семена озимой пшеницы сортов Доминанта, Северодонецкая юбилейная и Губернатор дона перед посевом обрабатывали препаратами: Альбит (40 г/т), и Новосил (50 мл/т) с расходом рабочего раствора 10 л/т. В течение вегетации проводили несколько внекорневых подкормок биопрепаратами Альбит (40 г/га) и Новосил (30 мл/га): в фазе кущения осенью и весной, а также в фазе колошения.

Методы исследований: лабораторно-полевой и лабораторный. Повторность – трёхкратная, площадь учётных делянок – 15 м 2 . При проведении исследований применены общепринятые в агрономической науке методики закладки и проведения полевых опытов.

Оценка запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы проводилась по следующим критериям: отличные: > 160 мм; хорошие: 140-160 мм; удовлетворительные: 120-140 мм; недостаточные: 80-120 мм; плохие Ключевые слова

Исследованиями А.А. Ничипоровича (1966) и А.Я. Бакалдина (1973) установлено, что урожай сухого вещества сельскохозяйственных культур на 80–90 % создается в результате фотосинтеза, который, в первую очередь, зависит от размеров ассимиляционной поверхности, высоты и густоты стояния растений и ряда других факторов. Все остальные процессы питания растений, в частности водное и минеральное, эффективны в той степени, когда они обеспечивают и поддерживают оптимальную деятельность фотосинтетического аппарата.

Нарастание сухой массы считается одним из главных показателей фотосинтетической деятельности растений. Суточный прирост сухого вещества значительно изменяется и может достигать до 300 кг/га в период интенсивного роста растений (А.А. Ничипорович и др., 1961).

Потенциальная биологическая продуктивность полевых культур зависит от величины поступающей к ним солнечной энергии и от особенностей её расхода. Помимо продуцирования кислорода, фотосинтез приобретает всё большее значение как основа воспроизводства продовольствия. Поэтому, создавая искусственные ценозы на полях, человек при помощи агротехники и лучистой энергии солнца обеспечивает себя продуктами питания. Первичные продукты фотосинтеза, участвуя в реакции вторичного метаболизма, образуют весь спектр органических соединений растительной клетки (А.Т. Мокроносов, В.Ф. Гавриленко, Т.В. Жигалова, 2006).

Высокая продуктивность сельскохозяйственных культур определяется динамически оптимальным соотношением отдельных элементов фотосинтеза. К основным из них относят: размер ассимиляционного аппарата, фотосинтетический потенциал, интенсивность и продуктивность фотосинтеза (Т.М. Русакова, 1974; J.M. Anderson, 1983; В.М. Важов, 2012).

Известно, что годовая масса органического вещества, создаваемого фотосинтезом, с избытком перекрывает то количество продовольствия, которое необходимо населению планеты. Поэтому одним из путей повышения эффективности земледелия является создание посевов с хорошей структурой пространственного расположения листьев.

Листовая поверхность является главным рабочим органом зелёных растений, а размер урожая почти полностью определяется её величиной. Нарастание листовой поверхности и величина ассимиляционного аппарата культурных растений зависит от агротехнических условий (А.Н. Бегишев,1953; Vong Hguyen Quoc, Murata Yoshio, 1978) .

По вопросу об оптимальной площади листовой поверхности сельскохозяйственных культур нет единого мнения. А.А. Ничипорович (1959) считает, что листовая поверхность должна составлять до 50 тыс. м2/га, а по мнению А.Н. Бегишева (1953) этот показатель равен примерно 100 тыс. м2/га.

В исследованиях А.Д. Гончарова (2008) в Новосибирской области бороздковые посевы формировали лучшую листовую поверхность гречихи, чем сплошные. С возрастом растений преимущество бороздковых посевов было очевидным. В фазу бутонизации площадь листьев на 1 га бороздковых посевов была больше рядовых на 14,5 %, а в фазу цветения – на 37,4 %. В изменении площади листьев по годам исследований каких-либо закономерностей не отмечено как по каждому способу возделывания, так и по сравнению их между собой. В различиях между изучаемыми способами посева по другим показателям фотосинтетической деятельности гречихи и их динамики в течение вегетационного периода в опытах А.Д. Гончарова (2008) проявились те же закономерности, что и в случае с площадью листьев. Так, фотосинтетический потенциал бороздковых посевов был больше соответствующего показателя сплошных посевов на 15 % за период бутонизация-цветение и на 30 % – за время цветение-созревание.

По мнению Н.Д. Кумсковой (2004), в условиях Дальнего Востока на листовую поверхность гречихи влияют сроки сева. В её опытах посевы 5 и 30 июня имели площадь листьев 22,5 и 23,5 тыс. м2 на 1 га, тогда как посевы 20 и 25 июня, соответственно, 32 и 31 тыс. м2. Гречиха давала хорошую вегетативную массу и высокие показатели фотосинтеза. В опыте Н.Д. Кумсковой (2004) при посеве с 5 по 30 июня получено от 25,1 до 37,3 т/га зелёной массы, максимальной она была при сроке сева 20 июня (табл. 56).

Фотосинтетическая деятельность и урожайность вегетативной массы гречихи
на разных сроках сева (по Н.Д. Кумсковой, 2004)

Площадь листьев (тыс. м2/га)

Зеленая масса, т/га

Сухая масса, т/га

Примечание. ЧПФ – чистая продуктивность фотосинтеза за вегетацию, г/м2/сут.

По мнению Н.Д. Кумсковой (2004), влияние удобрений на площадь листьев, продуктивность фотосинтеза, прирост сухого вещества гречихи значительное (рис. 61).

Прирост зелёной и сухой массы гречихи находился в тесной зависимости от удобрений. На вариантах без их применения и при внесении азота прирост зелёной массы продолжался до уборки, что важно при выращивании гречихи на зелёное удобрение. Внесение фосфора, совместно с комплексным удобрением, обеспечивало накопление биомассы на 1–2-е декады раньше (табл. 57).

Рис. 61. Влияние удобрений на рост площади листьев, продуктивность фотосинтеза, прирост сухого вещества гречихи по декадам (по Н.Д. Кумсковой, 2004)

Динамика нарастания зелёной и сухой массы гречихи в зависимости от удобрений (по Н.Д. Кумсковой, 2004), т/га

Удобрения, в зависимости от влажности почвы, по-разному влияли на формирование листовой поверхности гречихи (Н.Д. Кумскова, 2004). При выпадении большого количества осадков в начальный период вегетации на варианте с азотом формировалась низкая площадь листьев – 21,7 тыс. м2 на 1 га. На делянках, удобренных только фосфором и при совместном внесении азота, фосфора и калия листовая поверхность была больше на 19,3 и 25,1 тыс. м2 на 1 га, по сравнению с вариантом N40, и на 8,4 и 14,2 тыс. м2 – по отношению к контролю.

Существенно изменялась листовая поверхность в зависимости от густоты посева (Н.Д. Кумскова, 2004). С увеличением нормы высева с 2 до 5 млн. всх. зёрен на 1 га площадь листьев на одном растении снизилась с 175 до 104 см2, а на 1 га увеличилась с 26 до 57 тыс. м2.

Т.М. Русакова (1974) также считает, что площадь листьев гречихи на высоком агрофоне может превышать показатели контроля в 2,0–2,5 раза.

С.У. Броваренко (1970), на основании многолетних исследований в Западной Сибири, пришёл к выводу о том, что лучшее развитие ассимиляционной поверхности листьев гречихи происходит на узкорядных посевах, в сравнении с широкорядными. Площадь листьев на узкорядных посевах достигает 44,4 тыс. м2 на 1 га, на рядовых – 29,8, а на широкорядных – только 19,6 тыс. м2 на 1 га, соответственно, и урожайность на последних ниже. Можно высказать предположение, что урожайность на широкорядных посевах снижалась из-за угнетения культурных растений сорняками, так как известно, что рядовые, и особенно узкорядные посевы, успешно противодействуют засорённости.

С.И. Рак (1967) также считает, что площадь листьев гречихи при рядовом способе посева примерно в 1,5 раза больше в сравнении с листовой поверхностью на междурядьях 0,45 м.

По мнению К.А. Савицкого (1970), большое производственное значение имеют широкорядные посевы гречихи. На чистых от сорняков почвах они эффективнее сплошных рядовых. Листовая поверхность на широкорядном посеве в 1,3–1,4 раза больше, чем на сплошном. Это способствует повышению продуктивности фотосинтеза у растений широкорядного посева в фазе плодообразования в 1,5–1,9 раза.

Наши наблюдения подтверждают данные результаты. В зависимости от ширины междурядий площадь листьев возрастает в 1,4 раза в пользу разреженного посева, увеличение нормы высева также способствует росту ассимиляционной поверхности примерно в 1,5 раза.

Преимущество узкорядного способа посева перед обычным рядовым и широкорядным можно объяснить более слабым ростом, развитием и ветвлением растений в разреженных посевах, что наблюдается при наличии сорняков в междурядьях.

Гречиха интенсивно формирует листья в фазу всходов и бутонизации, к началу цветения их доля составляет 30–50 % от всей биомассы (Г.В. Копелькиевский, 1963). Способы посева и нормы высева значительно влияют на формирование площади листьев. Так, к периоду начала плодообразования размер листовой поверхности быстро увеличивается, но затем скорость данного процесса снижается.

Наши наблюдения показали, что в условиях лесостепи Алтайского края площадь листьев гречихи в фазу плодообразования составляет 48,9–69,8 тыс. м2/га (табл. 58).

Площадь листьев и продуктивность фотосинтеза посевов гречихи
(средняя за 2010–2011 гг.)

Норма высева, млн. всх. зёрен на 1 га

площадь листьев, тыс. м2/га

Широкоряд-ный (0,45 м)

Широкоряд-ный (0,60 м)

В связи с тем, что по урожайности зерна гречихи широкорядные посевы 0,60 м уступают таковым с междурядьями 0,45 м, можно предположить, что солнечная радиация и питательные вещества в разреженных посевах используются на создание вегетативной массы, а не зерна.

Таким образом, создавать оптимальную площадь листьев гречихи можно различными технологическими приёмами. Подбор лучших агротехнических условий, обеспечивающих оптимальное развитие листовой поверхности, имеет важное практическое значение.

Главным показателем фотосинтетической деятельности растений является чистая продуктивность фотосинтеза. Связь её с урожаем самая непосредственная и при равенстве площади листьев урожай сухой биомассы растений прямо пропорционален чистой продуктивности фотосинтеза (Т.М. Русакова, 1974; Schilling Herbert, 1980; J.H. Golbeck, 1992).

Продуктивность фотосинтеза гречихи не остается постоянной в течение всего периода вегетации. Наибольшую величину она имеет в период бутонизации-цветения, то есть в период наибольшего прироста сухой массы растений (Т.М. Русакова, 1974). Чистая продуктивность фотосинтеза следует за уровнем минерального питания: наиболее высокие показатели её наблюдаются у растений на чернозёмной почве с внесением минеральных удобрений (7,44 г/м2 в сут. в среднем за вегетацию).

Внесение минеральных удобрений в опытах Т.М. Русаковой (1974) довольно результативно отразилось на величине чистой продуктивности фотосинтеза. Это можно объяснить тем, что хорошее минеральное и, прежде всего, азотное питание активизирует фотосинтез деятельных, хорошо освещённых листьев верхних и средних ярусов, которые в сильной степени поддерживают активную жизнедеятельность листьев нижних ярусов. Последние, в условиях ослабленного света и затруднённого минерального питания, обычно быстро стареют и отмирают. Очевидно, поэтому на высоких фонах минерального питания образуются растения с большой площадью листьев и с высокими показателями чистой продуктивности фотосинтеза.

Анализ результатов определения чистой продуктивности фотосинтеза гречихи в условиях Новосибирской области говорит о том, что изменение этого показателя во времени и по способам возделывания культуры происходит по аналогии с изменением площади листьев и фотосинтетического потенциала. При этом, независимо от способа возделывания, чистая продуктивность фотосинтеза всегда была выше в благоприятные по увлажнению годы (А.Д. Гончаров, 2008).

По мнению Н.М. Городнего (1980), гречиха имеет лучшую, чем многие культуры способность к синтезу органических кислот (в мг на 1 г сухого вещества растения): гречиха – 7,01; нут – 5,08; люпин синий – 4,60; горчица – 4,55; горох – 3,02; овес – 2,88; кукуруза – 1,38. Всё это позволяет считать гречиху нетребовательной к почвам и приводит к тому, что её часто высевают на малоплодородной почве, где другие культуры почти не дают урожая.

По подсчетам А.А. Ничипоровича (1959, 1966), посевы культурных растений в процессе фотосинтеза способны образовывать до 8–10 г сухой биомассы на 1 м2 листовой поверхности, а потенциальная продуктивность может достигать 20–40 г/м2
в сутки. Этот показатель зависит от освещённости солнцем, притока питательных веществ и воды.

Гречиха имеет много точек роста, которые потребляют большое количество продуктов ассимиляции. Ассимиляция проходит при фотосинтезе, который напрямую зависит от величины листовой поверхности и интенсивности солнечного освещения. Величина листовой поверхности гречихи по отношению к количеству цветков на растении составляет всего 0,30–0,56 см2 на один цветок. Эта площадь слишком мала для полного обеспечения цветка пластическими веществами. Если период быстрого роста побегов совпадает со временем развития цветков и плодов, то при недостатке продуктов ассимиляции растущие верхушки стеблей и ветвей оказываются обеспеченными пищей лучше, чем большая часть репродуктивных органов (Н.М. Городний, 1980; J. Oppereer, 1985; S. Wojcik, 1991).

Листья гречихи не обладают высокой энергией усвоения углекислоты. При высокой температуре днём, даже при достаточной влагообеспеченности растений, листья подвядают. Фотосинтез ухудшается из-за быстрого роста вегетативных органов. В результате листья нижнего яруса сильно затеняются и освещаются рассеянным светом, существенно потерявшим физиологически активные лучи. Это снижает образование пластических питательных веществ, недостаток которых вызывает отмирание цветков и завязей (Vong Hguyen Quoc, 1977; И.Н. Елагин, 1984).

Гречиха – светолюбивое растение. Чем лучше освещены её листья, тем энергичнее и больше она усваивает из воздуха углекислоту, перерабатывает её в легкоусвояемые питательные вещества.

В условиях почвенной засухи рост гречихи прекращается, но развитие её продолжается, причем происходит оно быстрее, чем в нормальных условиях. В результате образуются карликовые растения, которые быстро отцветают и созревают, а урожай зерна резко снижается (Н.М. Городний, 1980).

По мнению М.Н. Городнего (1980), на загущенных посевах верхний ярус листьев гречихи поглощает только 60–70 % солнечной радиации. Средний и нижний ярусы получают третью часть и меньше общей энергии солнечного света. В среднем ярусе широкорядного посева проникающая радиация составляет 60–80 % общей падающей, а в нижнем – 50–70 %. Разреженный посев лучше использует световой режим для процессов фотосинтеза, по сравнению с загущенным.

Известно, что при затенении нижних ярусов листьев растений чистая продуктивность фотосинтеза начинает уменьшаться. Лучший по количеству и качеству урожай зерна гречихи можно получить только в посевах, обладающих достаточной по размерам площадью листьев – 40–45 тыс. м2/га при оптимальном ходе её наращивания (М.Н. Городний, 1980). В наших исследованиях лучшей ассимилирующей поверхностью гречихи был показатель на уровне 56,7 тыс. м2/га. Расчёты говорят о том, что в процессе фотосинтеза гречиха может формировать за сутки до 7,34 г сухой биомассы на 1 м2 листовой поверхности. При этом лучшие показатели урожайности отмечались при среднесуточной продуктивности фотосинтеза – 5,83 г сухой биомассы на 1 м2.

Таким образом, сравнение показателей ассимиляционной поверхности и фотосинтетической деятельности растений гречихи между вариантами, позволяет сделать вывод о том, что способы посева и нормы высева оказывают определяющее влияние на урожай зерна. Эти агротехнические приёмы можно отнести к наиболее результативным.

Фотосинтетический потенциал посевов гречихи является обобщающим показателем воздействия многих агротехнических факторов, в том числе способа посева и нормы высева. Н.Д. Кумскова (2004) считает, что фотосинтетический потенциал гречихи может составлять от 1,076 до 1,439 млн. м2 дней /га в зависимости от вносимых удобрений.

По мнению Н.М. Городнего (1980), основная причина отмирания большей части репродуктивных органов гречихи заключается в слабом снабжении их пластическими веществами. Невысокая озернённость гречихи обусловлена неудовлетворительным питанием её цветков из-за низкой облиственности растения и одновременного развития вегетативных и генеративных частей. Продукты синтеза перемещаются в растениях к тем органам, где они потребляются, и в том количестве, в котором они используются. Чем активнее жизнедеятельность организма и чем он мощнее, тем большее количество продуктов ассимиляции поступает в растение. Если образуется много растущих органов и общая потребность их в органическом веществе превысит синтетическую деятельность ассимиляционного аппарата растения, у такого растения наблюдается недостаток продуктов ассимиляции и его растущие части голодают. При этом больше страдают органы, которые растут менее интенсивно, в которые органические вещества поступают слабее. Их рост приостанавливается, но если недостаток питания длителен или даже постоянен, растения гибнут.

Бороздковые посевы гречихи в условиях Новосибирской области, в сравнении со сплошными рядовыми, формировали более значительный фотосинтетический потенциал. При этом преимущество бороздковых посевов по данному показателю последовательно нарастало от ранних периодов роста и развития растений, к более поздним. В среднем за 3 года исследований А.Д. Гончарова (2008), за период всходы-бутонизация, фотосинтетический потенциал бороздковых посевов был больше соответствующего показателя сплошных рядовых на 15 %, а за период бутонизация-цветение – на 28 %, за период цветение-созревание – на 30 %.

В опытах Н.Д. Кумсковой (2004) высокая облиственность растений и урожайность гречихи отмечены на посевах нормой 3 млн. всх. зёрен на 1 га. При высеве 2 млн. семян снижался выход зерна из-за недостаточной густоты стояния растений, что приводило к неэффективному использованию пашни. Нормы высева 4 и 5 млн. зёрен нерациональны, так как в таких посевах формировалась избыточная вегетативная масса. Наиболее высокая масса листьев гречихи, по отношению к массе растений (облиственность), наблюдалась в фазу бутонизации. Затем облиственность растений гречихи к началу цветения снижалась в два раза, достигала минимального значения в фазу созревания. На делянках, удобренных азотом, снижение её было более интенсивным, чем на контроле и других фонах. В этом варианте облиственность к моменту созревания равнялась 13,3 %, вместо 18,6 % на контроле.

Полученные нами данные для лесостепной зоны Алтайского края не противоречат результатам исследований Н.Д. Кумсковой (2004).

Наши наблюдения говорят о том, что максимального значения фотосинтетический потенциал достигал в разреженном травостое в фазу плодообразования, то есть при широкорядном способе посева (табл. 59).

Фотосинтетический потенциал и облиственность гречихи посевной
(средние за 2010–2011 гг.)

Высокопродуктивный посев характеризуется оптимальной для данных экологических условий и сорта густотой продуктивного стеблестоя, высокой выровненностью, хорошим развитием всех растений и устойчивостью к полеганию. Основная задача формирования оптимальной густоты продуктивного стеблестоя - создание условий для улучшения фотосинтеза и полного использования имеющихся ресурсов. Установлено, что уровень урожайности на 50% зависит от густоты продуктивного стеблестоя, на 25% - от числа зерен в колосе и на 25% -от массы 1000 зерен. Густота продуктивного стеблестоя зависит от культуры, сорта, нормы высева семян, кустистости или ветвистости и агроэкологических условий (плодородие почвы, свет и тепло, влагообеспеченность и т.д.). Оптимальная густота продуктивного стеблестоя варьирует у озимой пшеницы от 400 до 800, яровой пшеницы - от 500 до 1000, ярового ячменя - от 700 до 1200 колосьев/м 2 .

Высота растений, облиственность и площадь листьев тесно коррелируют с размерами урожая. Однако при их чрезмерном развитии могут быть отрицательные последствия (полегание и израстание растений, развитие болезней, увеличение вегетативной части растений в ущерб генеративной и др.). Оптимальной считается такая густота посева, при которой происходит наименьшая гибель растений в течение вегетации и формируется максимальная урожайность.

На формирование оптимальной густоты продуктивного стеблестоя влияет вся агротехнология, но наиболее существенно - норма высева, срок, способ и глубина посева, качество семян и равномерность их распределения на площади. От правильного их выбора зависит продуктивность фотосинтеза, величина и качество урожая.

Если поле плохо обработано, некачественно посеяно, там будут лучше расти не культурные растения, а сорняки. В плохих условиях нецелесообразно делать затраты на новые сорта. Если нет нормальной густоты стеблестоя, то нерационально тратиться на удобрения без применения гербицидов, т.к. сорняки будут перехватывать питательные вещества у культурных растений.

Агротехника должна быть направлена на получение посевов, равномерных по степени развития растений и распределения их на площади. Дифференциация растений, обусловленная неравномерностью всходов в начале вегетации, в дальнейшем усиливается. Это в результате приводит к конкуренции, к гибели слабых растений, снижению урожайности. Получение ровных и дружных всходов необходимой густоты достигают путем использования для посева отсортированных, т.е. выравненных по величине и массе, протравленных семян 1-го класса посевного стандарта и соблюдения оптимальной технологии посева, обеспечивающей равномерное размещение семян на влажное плотное ложе и одинаковую глубину.

Подготовка семян к посеву

Сортировку проводят с целью выделения для посева крупных, тяжеловесных и выравненных семян. Такие семена имеют более крупный зародыш и большой запас питательных веществ, что обеспечивает получение более полной полевой всхожести, лучшую выживаемость растений и формирование высокой урожайности. При очистке и сортировке выход семенной фракции составляет 60-75 % у зерновых и зернобобовых и 30 % у сахарной свеклы.

Калибровка-разделение семян на фракции по величине и (или) по форме. Она необходима для семян, которые высевают пунктирным способом современными сеялками (кукуруза, сахарная свекла, подсолнечник). Посев калиброванными семенами обеспечивает более равномерные всходы, лучшее развитие и дружное созревание растений и в конечном итоге более высокие урожаи. При сертификации семян калибровка их подлежит контролю.

Обеззараживание семян - химическая, биологическая или физическая обработка посевного и посадочного материала для уничтожения поражающих и обитающих на его проростках возбудителей болезней. Полевые культуры могут заражаться через семена возбудителями различных болезней, которые сильно снижают урожай и ухудшают качество зерна. Поэтому очищенные и отсортированные семена перед посевом обеззараживают. Протравливание семян - это экономически и экологически очень эффективный агроприем, основа для получения здоровых дружных всходов, лучшей сохранности растений к уборке и для высокой урожайности. Протравливанием с низкими затратами действующих веществ можно бороться с болезнями, которые после всходов уже не удается уничтожить. Комбинациями с инсектицидными протравителями можно эффективно бороться и с некоторыми вредителями (с яровой мухой, проволочниками и тлями и др.)

На качество протравливания влияют состояние посевного материала, протравитель и его препаративная форма и технология протравливания. Для обеспечения хорошего качества протравливания очень важны свойства самого посевного материала. Семена должны быть чистыми (без пыли, остей, колосковых чешуи и др.), крупными и обладать гарантированной высокой способностью к прорастанию и полевой всхожестью. При протравливании семян с влажностью более 16 % может снизиться их полевая всхожесть.

В зависимости от места нахождения возбудителей болезни (на поверхности или внутри семян, в виде примесей к ним и т. д.) применяют или химическое (сухое, полусухое, мокрое), или термическое обеззараживание семенного материала. Сухие препараты плохо удерживаются на семенах, что снижает эффективность их обработки. Поэтому часто применяют протравливание с увлажнением (5-10 л воды на 1 т семян) или с использованием пленкообразующих составов на основе водорастворимых полимеров (№КМЦ, ПВС и др.). Современные протравители имеют в своем составе пленкообразователи. Против возбудителей корневых гнилей, плесневелия семян и внутренней инфекции головневых заболеваний (пыльной головни пшеницы и ячменя) в пленкообразующие составы добавляют фунгициды системного действия. Опыт показывает, что целесообразно вводить в состав пленкообразующей рабочей жидкости не только фунгициды, но и биостимуляторы и микроудобрения, что существенно повышает эффективность приема. Прибавка урожая от такой обработки семян составляет 0,2-0,5 т зерна с 1 га и более.

Качество протравливания определяется типом и препаративной формой протравителя. Протравители можно принципиально разделить на сухие (порошки) и жидкие препараты. Любая препаративная форма протравителя обладает специфическими свойствами. Преимущества сухих протравителей - их легко и качественно можно применять даже на самых простых установках барабанного типа и семена можно обрабатывать независимо от температуры окружающей среды и т.д., а недостаток- плохая прилипаемость. Протравители СП -это порошки, которые предварительно разбавляются водой в смесительном сосуде с последующим их использованием в жидком виде. Протравители ВРК представляют собой уже готовые к употреблению жидкие протравители (суспензии) на основе воды с подобными, однако более положительными свойствами, чем протравители СП. При одинаковой норме расхода они лучше распределяются на семенах, обладают лучшей прилипаемостью и меньше ухудшают качество самотечной подачи протравленных семян. Протравители КС являются растворами на основе органических растворителей. Они хорошо прилипают, но плохо распределяются по зерну вследствие повышенной вязкости препарата. Наиболее широко применяемые препараты для предпосевной обработки семян зерновых культур и спектр их действия на комплекс болезней представлены в таблице 80.

У каждого протравителя семян есть свой спектр действия. Более узким спектром обладают фунгициды на основе одного действующего вещества, более широким - на основе двух и более. Так, протравитель ТМТД (батыр, актамыр) подавляет 6 видов возбудителей болезней, обладает слабым бактерицидным действием и является контактным препаратом, то есть уничтожает инфекцию только на поверхности семени. Раксил или премис 200 - также однокомпонен-тные препараты, но уже системного проникающего действия. Они эффективны против 10 патогенов.

К однокомпонентным протравителям относятся дерозал, тачига-рен, паиоктин, колфуго супер, суми-8, дивиденд, апрон голд, бункер, раксил, агросил, доспех, сфинкс, тебу, привент, премис двести, фундазол, беномил, максим и др. К двухкомпонентным протравителям, действующими на широкий комплекс видов почвенно-семенной инфекции, относятся винцит, виннер, впал, виал-ТТ, витавакс 200, витавакс 200ФФ, фенорам супер, витарос, витасил, дивиденд стар, колфуго дуплет, раксил Т, витал, максим голд и др. К трехкомпонентным протравителям относится байтан-универсал. Препараты, рекомендуемые для протравливания семян различных культур, представлены в таблице 81. Качество протравливания характеризуется следующими показателями: степенью протравливания, т. е. посевной материал должен содержать требуемое количество протравителя; равномерным распределением протравителя в семенном материале, чтобы каждое зерно получило определенное количество действующего вещества и при этом равномерно было распределено по всей его поверхности; высокой прилипаемостью, с тем чтобы вся доза нанесенного действующего вещества оставалась на зерне и после механических воздействий, таких как затаривание в мешки, транспортировка, засыпка в сеялки и посев; сохранением самотекучести протравленного посевного материала при затаривании, подаче в транспортные средства, в сеялку и при посеве.

С точки зрения урожайности любое поле неоднородно: на одном участке каждый год вы собираете, скажем, 12 тонн зерна на гектар, а на другом — 4. Чем выше многолетняя урожайность участка, тем он продуктивнее. По логике, если для таких участков норму высева увеличить, урожайность вырастет. В зонах с низкой продуктивностью, напротив, норму высева можно уменьшать — урожайность не изменится. Такой подход к посеву называется дифференцированным. В теории он экономит семена и повышает урожай.

В прошлом году мы ***

Оптимальная норма высева подсолнечника — вопрос спорный. Обычно хозяйства придерживаются той нормы, которую им рекомендует местный поставщик семян. В этом же эксперементе мы решили посеять подсолнечник с переменной нормой, чтобы узнать, как это повлияет на урожайность и удастся ли сэкономить на семенах.

Как проводился эксперимент

Выделены зоны продуктивности. Логику эксперимента мы выстроили вокруг анализа зон продуктивности. Зоны выделялись на основе данных о вегетации на поле за последние 4 года. Почему так? В основные фенологические стадии вегетация совпадает с урожайностью, потому такие данные хорошо отражают продуктивность.

Площадь 45,5 га. Поле орошалось круговыми системами ирригации.

Площадь 101 га. Почвы каштановые, суглинистого гранулометрического состава.

Сформированы две гипотезы. Мы предположили, что на участках с высокой продуктивностью при увеличении нормы высева урожайность вырастет. На участках с низкой продуктивностью количество питательных веществ меньше, поэтому норму высева для них можно уменьшить — на урожай это не должно повлиять. Но повлияет на расход семян — мы сэкономим. Так была сформирована первая гипотеза.

Вторая, или альтернативная, гипотеза родилась из нового предположения. Возможно, на участках с высокой продуктивностью растения конкурируют не за питательные вещества и влагу, а, например, за солнечный свет. А на участках с низкой продуктивностью они могут быть равномерно угнетены.

Тогда, если на участках с высокой продуктивностью снизить норму высева, меньшее количество растений даст больший или такой же урожай, как при высокой норме высева. А на участках с низкой продуктивностью при увеличении нормы высева мы заметим увеличение урожайности. Такой и была альтернативная гипотеза.

Составили карту-задание для техники. На каждую зону продуктивности у нас было три нормы высева. Низкая и высокая — для тестирования двух гипотез. Средняя — та, которую обычно использовали в хозяйстве, где мы проводили эксперимент.

Сам файл-задание для бортового компьютера мы создали автоматически в веб-приложении OneSoil.

Чтобы проверить вторую гипотезу, на обоих полях мы заложили две тестовых полосы. На первой сеяли среднюю норму. На второй — на участках высокой продуктивностью норму высева снижали, а на участках с низкой продуктивностью — увеличивали.

Определили ограничивающий фактор в зонах низкой и средней продуктивности. Это нужно, чтобы верно интерпретировать результаты эксперимента и понимать, что именно могло помешать развитию растений.

По опыту прошлых экспериментов такими факторами могут быть недостаток влаги, вызванный особенностями рельефа и гранулометрическим составом почвы, аномальные значения кислотности, низкое содержание органики или засоление почвы.

Чтобы определить ограничивающий фактор, в этот раз мы проанализировали рельеф поля и яркость почвы. Рельеф — по данным техники, яркость — по спутниковым снимкам.

По закону ограничивающего фактора в экологии для организма наиболее значим тот фактор, который сильнее всего отклоняется от оптимального значения. Если урожайность сильно упадёт на одном участке поля, чтобы разобраться в причинах, мы будем исследовать в первую очередь ограничивающий фактор.

Для первого поля мы сравнили яркость почвы за март 2019 года, когда оно было распахано, с картой рельефа. На изображении видно, что в низине почва светлая. Её высота на 1 метр ниже остальной площади поля. Так как в низинах обычно скапливается влага и почва там должна быть темнее, мы предположили, что в этих участках могут быть засоления. После обхода поля это подтвердилось.

Затем мы наложили карты яркости почвы на зоны продуктивности. Области с низкой продуктивностью совпали с областями, где яркость почвы снижается. Так мы окончательно убедились, что ограничивающий фактор первого поля — засоления.

Яркость почвы второго поля оказалась примерно такой же. А вот рельеф был более неоднородный: перепад высот около 5 метров. Также мы заметили, что на склонах и более высоких частях поля содержание органики ниже, чем на ровных и низких участках — там почва светлее. После сравнения карты рельефа и зон продуктивности оказалось, что склоны и возвышенности совпадают с зонами низкой продуктивности.

Так мы установили, что ограничивающий фактор для второго поля — рельеф, который влияет на распределение влаги, содержание органики и, в конечном счёте, на продуктивность поля.

Оценили всхожесть семян. Для этого мы использовали детальные карты полей, полученные с помощью беспилотника. По этим картам сторонняя компания подсчитала всходы на полях. Эти значения мы сгруппировали по квадратам 10 на 10 метров и соотнесли с фактическим посевом для каждого квадрата. В итоге получили всхожесть в процентах. Это пригодилось для оценки зависимости всхожести семян от нормы высева.

На втором поле для зон высокой продуктивности норма высева была 33 тыс./га. Средняя всхожесть здесь — 82 %. При норме высева 45 тыс./га я получил всхожесть 77 %.

Что это значит? Всхожесть семян не зависит от зоны продуктивности поля и падает при увеличении нормы высева.

Проанализировали урожайность. По картам урожайности с бортовых компьютеров и по зонам однородности, которые мы выделили вручную.

Что это значит? Здесь важно проследить, есть ли на участках тенденция к увеличению или снижению урожайности в зависимости от нормы высева. Урожайность в пределах участка отмечена в центре. Норма на двух тестовых полосах разная. Если тенденция прослеживается, мы можем дальше анализировать данные, делать выводы и принимать решения. Если тенденции нет, то вывод простой: норма высева не повлияла на урожайность.

Затем, чтобы удобнее анализировать результаты, мы рассчитали среднюю урожайность однородных участков для каждой зоны продуктивности экспериментальных полей.

Поле на орошении

Зона продуктивности	высокая	средняя	низкая
Норма высева, тыс. на га
40	5,72	5,01	4,28
52	5,75	4,96	4,26
64.5	5,68	5,06	4,20
Средняя урожайность, т/га

Поле на богаре

Зона продуктивности	высокая	средняя	низкая
Норма высева, тыс. на га
33	2,2	1,76	1,68
38	2,08	-*	1,64
45	2,18	1,78	1,78
Средняя урожайность, т/га * часть поля не убрали

Как видно из таблиц, на обоих полях мы получили примерно одинаковую урожайность во всех зонах продуктивности для трёх норм высева.

К каким выводам мы пришли

Ни на богаре, ни на орошении норма высева не повлияла на урожайность подсолнечника. Мы предполагаем, что так произошло из-за пластичности самой культуры или из-за гибрида, который мы сеяли. Чтобы выяснить, есть ли гибриды, которые позитивно реагируют на переменную норму высева, в 2020 году мы продолжим эксперименты в ещё больших масштабах. Обязательно будем рассказывать о них в блоге на нашем сайте!

Пластичность — способность культуры адаптироваться к разным условиям среды, в том числе, нормам высева.

Продуктивность посева может быть повышена

Как проводился эксперимент

Поле на орошении

Поле на богаре

К каким выводам мы пришли

Рекомендации