Сравнительная продуктивность различных видов яровой пшеницы на серой лесной почве Республики Татарстан

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье рассмотрено влияние различных фонов и площади питания на урожайность пшеницы двузернянки (полба) и мягкой пшеницы в Республике Татарстан. Цель исследования − изучение реакции новых сортов яровой мягкой пшеницы и пшеницы двузернянки (полба) на площади и фон питания в условиях серой лесной почвы региона. Исследования проводились на территории ООО «Агробиотехнопарк» Казанском ГАУ. Объектом исследований являлась яровая мягкая пшеница (Triticum aestivum) с сортами Ульяновская 105 и Тулайковская Надежда и пшеница полба (Triticum diccocum) образец к-10456 (Коллекционный образец ВИР им. Вавилова «к-10456») и сорт Руно. В 2022 году в течение вегетационного периода яровой пшеницы наблюдались благоприятные метеорологические условия с достаточным увлажнением почвы и умеренным температурным режимом. Общий уровень осадков за этот период составил 158,9 мм (ГТК-1.35). В 2023 году в критические фазы роста и развития яровой пшеницы прошли в условиях острозасушливой погоды, что было неблагоприятно для формирования урожая (ГТК за вегетацию 0,8). В среднем при уменьшении площади питания путем увеличения высеваемого количества семян на 1 га от 4 до 7 миллионов отмечалась увеличение числа всходов как у мягкой, так и пшеницы полбы. На фоне без внесения удобрений (контроль) у сорта Ульяновская 105 количество всходов увеличилось с 343 до 526 штук/м2, а на удобренном варианте – с 340 до 527 штук/м2, а у сорта Тулайковская Надежда увеличение с 336-520 до 334-516 штук/м2 соответственно. На фоне с внесением расчетных норм удобрений отмечено увеличение урожайности при всех нормах высева. У сорта Ульяновская 105 прибавка урожая к контролю составила − 0,55; 0,67; 0,72 и 0,70 тонн/га при высеве 4, 5, 6 и 7 млн. всхожих семян на гектар. Сорт Тулайковская Надежда продемонстрировал прибавку урожайности от 0,69; 0,79; 0,70 до 0,76 т/га соответственно. У пшеницы полбы образца к-10456 наблюдалась прибавка урожайности 0,19; 0,27; 0,33 и 0,28 т/га при 4, 5, 6 и 7 млн. всхожих семян на гектар, а у сорта Руно прибавка составила 0,25; 0,24; 0,22 и 0,21 т/га соответственно. Наилучший урожай обоих видов яровой мягкой пшеницы наблюдался при посеве 5 миллионов всхожих семян на гектар как на контроле, так и на удобренном варианте опыта в условиях вегетации в 2022 года. В засушливых условиях вегетации 2023 года на контроле наилучшие результаты урожайности были достигнуты при норме высева 5 млн. зерен на гектар, а при внесении расчетных норм удобрений – 6 млн.

Полный текст

В долгосрочной программе развития сельского хозяйства Российской Федерации на период до 2030 года акцент делается на развитии производства зерна как одного из важнейших направлений в растениеводстве. Дальнейшее укрепление этого сектора играет стратегическую роль в обеспечении продовольственной безопасности страны и поддержании стабильности на рынке продуктов зерновых культур. [1, 2, 3].

Важным аспектом в растениеводстве является увеличение разнообразия зерновых культур, включая расширение доли крупяных и уникальных зерновых культур для различных направлений использования. Эти задачи направлены на улучшение качества и разнообразия зерновой продукции, что важно для повышения конкурентоспособности отечественного зерна на рынке. [4, 5, 6].

Яровая пшеница является ключевой продовольственной культурой в Республике Татарстан и играет важную роль в социально-экономическом развитии региона. Ограниченное использование химических средств, нарушение научно обоснованного чередования культур и структуры посевов могут привести к снижению урожайности зерновых культур. Для улучшения ситуации необходимо разработать эффективные методы улучшения почвенного состояния, внедрение современных технологий возделывания и удобрения, а также обеспечить доступ к инновационным сельскохозяйственным практикам. [7, 8, 9].

Внедрение новых сортов яровой пшеницы и усовершенствование агротехнических приемов играют ключевую роль в повышении эффективности производства этой культуры. Это может включать в себя использование биологических удобрений, улучшение обработки почвы, и другие инновационные подходы. [10, 11, 12].

Полба является перспективной культурой с широкой генетической адаптивной базой. Ее способность к адаптации условиям произрастания очень важна при биологизации сельского хозяйства и делает ее важным компонентом комплексных решений по адаптивной интенсификации земледелия. В связи с этим, важно продолжать исследования и разработки, направленные на повышение урожайности и качества полбы, а также на разработку эффективных агротехнических методов ее выращивания. [13, 14, 15].

В современных условиях, увеличение производства зерна невозможно без интенсификации производства сельскохозяйственных культур. Это означает, что только использование инновационных методов возделывания зерновых культур и применение дифференцированного подхода может решить эту проблему [16, 17, 18].

Основываясь на вышесказанном, цель данной работы состоит в изучении воздействия различных уровней минеральных удобрений на разновидности яровой пшеницы при различных нормах высева в условиях серой лесной почвы Предкамья Республики Татарстан.

Материалы и методы исследований. В 2022-2023 годах были проведены полевые исследования на территории ООО «Агробиотехнопарк» Казанского ГАУ. Почва опытного участка относится к серой лесной среднесуглинистой почве и имеет следующие агрохимические характеристики: содержание гумуса (по Тюрину) – 3,4 %, сумма поглощенных оснований – 27,0 мг-экв/1000 г. почвы, содержание легкогидролизуемого азота – 110 мг/1000 г. почвы (по Корнфилду), содержание подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) соответственно 240 и 189 мг/1000 г почвы, рН соли – 5,7.

Материалом для исследований послужили яровая мягкая пшеница (Triticum aestivum) сортов Ульяновская 105 и Тулайковская Надежда, а также пшеница полба (Triticum diccocum) образца к-10456 (Коллекционный образец ВИР им. Вавилова «к-10456» Triticum dicoccum var. serbicum) и сорт Руно. В рамках опыта предусматривалось внесение определенных доз минеральных удобрений для достижения предполагаемого уровня урожайности − 3 тонны зерна с гектара. Удобрения вносились перед посевом в количестве N80P54K40 килограмм на гектар, в качестве контроля использовался фон без удобрений.

Испытания проводились на фонах питания с четырьмя нормами высева: 4, 5, 6 и 7 млн. всхожих семян на 1 га. Опыт был в четырёхкратной повторности, а площадь каждой делянки составляла 52 м² (1,15×45). Размещение делянок с различными фонами питания было рандомизированным, а нормами высева последовательно. Исследования с яровой пшеницей были проведены после предшественника озимая рожь.

Оба вида пшеницы высевали в один день в 2022 году − 4 мая, 2023 году − 7 мая. Полученные результаты были обработаны статистически с использованием методики Б. А. Доспехова (2012) и программы Microsoft Excel. [19].

Результаты исследований. В 2022 году метеорологические условия, характеризовались достаточным увлажнением почвы и повышенным температурным режимом в определенные периоды вегетации яровой пшеницы. Весна началась с опозданием, почва медленно поспевала из-за частых осадков. В мае отмечалось понижение температуры воздуха на 3,3°C в сравнении со средними значениями, и количество осадков превысило норму на 40 мм, составив 78 мм.

Июнь характеризовался теплой погодой со среднесуточной температурой в пределах среднегодовых данных (18,2°C). Осадки составили 19,3 мм, что составляло 34% от нормы. В июле отмечалось повышение температурного режима (среднесуточная температура воздуха составила 21,3°C), превышающее средние значения на 1,0°C, и количество осадков было 26 мм, что на 30% больше средних значений. Весь август был засушливым и жарким, превышение среднесуточного температурного режима составило 4°C, и осадков вообще не наблюдалось.

За вегетационный период яровой пшеницы выпало 158,9 мм осадков (ГТК – 1,35). В мае 2023 года сложилась теплая погода с обильными осадками – 46,8 мм. Среднемесячная температура на 2 °С выше среднемноголетних. В июне температура воздуха превысила средние многолетние значения: в первой декаде на 0,9 °С, во второй на 1,7 °С, в третей на 2,8 °С. Осадков выпало только 6 мм за месяц, поэтому был отмечен дефицит влаги в почве и в воздухе.

В июле средняя месячная температура была выше нормы на 1,3°C, и количество осадков составило 33,2 мм, что на 30% ниже нормы. В августе количество осадков составило 20,4 мм, среднесуточная температура воздуха превысила норму на 2,2°C.

Сильная летняя засуха оказала негативное влияние на урожай яровой пшеницы (ГТК – 0,8).

В ходе исследований была установлена связь между нормами посева, всхожестью и биологической устойчивостью различных сортов и видов яровой пшеницы. Увеличение нормы посева с 4 до 7 миллионов всхожих семян на 1 га привело к повышению количества всходов как сорта Ульяновская 105, так и сорта Тулайковская Надежда (табл. 1).

 

Таблица 1

Всхожесть высеянных семян яровой пшеницы в полевых условиях в зависимости от фона питания и нормы высева (данные Казанского ГАУ, среднее за 2022-2023 гг.)

Фонпитания

Высеяно семян шт/м2

Мягкая пшеница

Пшеница двузернянка (полба)

Ульяновская 105

Тулайковская Надежда

К-10456

Руно

Взошло растений шт/м2

% полевой всхожести

Взошло растений шт/м2

% полевой всхожести

Взошло растений шт/м2

% полевой всхожести

Взошло растений шт/м2

% полевой всхожести

В среднем за 2022-2023 гг.

Естественный фон

(контроль)

400

343

85,8

336

84,0

346

86,5

336

84,0

500

406

81,2

399

79,8

406

81,1

377

75,3

600

461

76,8

465

77,5

481

80,2

433

72,2

700

526

75,1

520

74,3

554

70,2

498

71,1

Планируемая урожайность на 3 т. зерна с 1 га.

400

340

85,0

334

83,5

345

86,3

340

84,9

500

409

81,8

402

80,4

411

82,1

376

75,3

600

461

76,8

455

75,8

483

80,4

435

72,4

700

527

75,4

516

73,7

556

79,4

500

71,3

НСР05

А

В

АВ

 

 

1,704

2,793

2,793

 

 

2,431

2,697

2,697

 

 

5,343

3,259

3,259

 

 

1,875

2,264

2,264

 

 

В среднем за 2 года, на контрольном варианте для сорта Ульяновская 105 количество всходов увеличилось с 343 до 526 шт./м2, а на удобренном варианте – от 340 до 527 шт./м2. Для сорта Тулайковская Надежда соответствующие значения составили 336-520 шт./м2 и 334-516 шт./м2.

Повышенная плотность посева пшеницы полбы приводит к уменьшению полноты всходов. Тем не менее, образец пшеницы полбы K-10456 демонстрирует более высокие адаптивные способности к агрометеорологическим условиям года.

Показатель полноты всходов для пшеницы полбы при посеве 6 миллионов зерен на гектар, удобренной почвы (80,4%) превышает соответствующий показатель для мягкой пшеницы на 3,6-4,6%. Увеличение плотности посева не существенно снижает густоту стеблестоя обеих видов пшеницы, несмотря на уменьшение полноты всходов.

Таким образом, норма посева оказывает значительное влияние на регулирование густоты стеблестоя и является одним из основных элементов технологии выращивания яровой пшеницы. У обоих видов пшеницы уменьшение доступной площади питания вследствие увеличения плотности посева приводит к снижению уровня биологической устойчивости растений.

В среднем за 2 года выпадение растений от числа всходов у мягкой пшеницы сорта Ульяновская 105 составил − 8,8-9,3%, Тулайковская Надежда − 8,5-8,6%. У пшеницы полбы образца к-10456 −10,8-11% и сорт Руно − 9-10,7% (табл. 2).

 

Таблица 2

Выпадение растений во время вегетации в опыте с нормами высева при различных фонах питания (данные Казанского ГАУ, среднее за 2022-2023 гг.)

Фон питания

Норма высева млн шт. на га.

Мягкая пшеница

Пшеница двузернянка (полба)

Ульяновская 105

Тулайковская Надежда

К-10456

Руно

Растений к уборке шт/м2

выпадение

Сохранность, %

Растений к уборке шт/м2

выпадение

Сохранность, %

Растений к уборке шт/м2

%

выпадение

Сохранность, %

Растений к уборке шт/м2

выпадение

Сохранность, %

Растений на м2/шт

%

Растений на м2/шт

%

Растений на м2/шт

%

Растений на м2/шт

%

2022-2023 гг.

Естественный фон (контроль)

4

307

36

10,5

89,5

318

17

5,1

94,9

319

26

7,6

92,3

285

51

13,2

84,7

5

349

58

14,2

85,8

367

33

83

91,7

363

42

10,4

89,6

307

69

18,4

81,6

6

381

81

18,0

82,5

409

48

10,4

89,6

406

75

15,6

84,4

335

98

22,6

77,3

7

425

101

19,3

80,8

443

76

13,6

85,3

453

102

18,4

81,3

379

118

23,9

76,1

Планируемая урожайность на 3 т. зерна с 1 га.

4

313

27

8,1

91,2

324

9

2,7

97,3

329

16

4,7

95,3

297

46

12,5

87,7

5

361

48

11,8

86,2

377

24

6,1

93,9

372

38

9,3

90,7

318

58

15,4

84,5

6

394

67

14,6

85,4

418

41

8,2

91,8

417

66

13,7

86,3

347

88

19,8

79,5

7

436

91

17,4

82,6

458

57

11,3

88,7

468

87

15,7

84,2

393

106

21,5

78,3

НСР05

А

В

АВ

 

 

2,943

2,789

2,789

 

 

 

 

3,381

2,437

2,437

 

 

 

 

0,547

1,921

1,921

 

 

 

 

3,893

1,518

1,518

 

 

 

 

Средние данные по урожайности испытуемых видов пшеницы представлены в таблице 3.

 

Таблица 3

Урожай зерна видов яровой пшеницы в опытах с нормами высева на различных фонах питания (данные Казанского ГАУ, среднее за 2022-2023 гг.)

Фон питания

Норма высева

Мягкая пшеница

Пшеница двузернянка (полба)

Отклонение от контроля т\га

Ульяновская 105

Тулайковская Надежда

К-10456

Руно

Ульяновская 105

Тулайковская Надежда

К-10456

Руно

Среднее за два года

Естественный фон (контроль)

4

2,73

2,94

2,77

2,31

-

-

-

-

5

2,86

2,99

2,98

2,55

-

-

-

-

6

2,90

3,20

2,84

2,56

-

-

-

-

7

2,82

2,89

2,79

2,51

-

-

-

-

Планируемая урожайность на 3 т. зерна с 1 га.

4

3,28

3,63

2,96

2,56

0,55

0,69

0,19

0,25

5

3,53

3,78

3,25

2,79

0,67

0,79

0,27

0,24

6

3,62

3,90

3,17

2,77

0,72

0,70

0,33

0,21

7

3,52

3,65

3,07

2,72

0,70

0,76

0,28

0,21

НСР05

А

В

АВ

 

0,019

0,022

0,022

 

0,026

0,028

0,028

 

0,034

0,028

0,028

 

0,021

0,018

0,018

 

 

 

 

 

Внесение расчетных норм удобрений для обоих видов пшеницы оказало положительное воздействие на формирование урожая. Средние данные за два года показывают, что при норме посева 6 млн. зерен на 1 га прибавка к контролю сорта Ульяновская 105 составила 0,72 т. с 1 га, Тулайковская Надежда – 0,70; пшеницы полбы образца к-10456 – 0,33 и сорта Руно – 0,21 т/га соответственно.

Оптимальной нормой высева на неудобренном фоне для обоих видов пшеницы оказалось 5 млн. всхожих зерен на 1 га, а на удобренном фоне для мягкой пшеницы как сорта Ульяновская 105, так и Тулайковская Надежда − 6 млн. зерен. Для пшеницы двузернянка (полба) – 5 млн. всхожих зерен на 1 га.

Усредненные данные за 2 года показывают, что наиболее адаптированные к условиям региона из мягкой пшеницы оказался сорт Тулайковская Надежда. Разница в урожае сравнению с сортом Ульяновская 105 на неудобренном фоне при норме высева 6 млн. составила 0,3 т. с 1 га, на удобренном фоне соответственно 0,28 т/га.

Среди изучаемых сортов полбы преимущество имел образец к-10456. Разница в урожае по сравнению сортом Руно при норме высева 6 млн. всхожих семян на гектар на фоне без удобрений составила 0,28 т/га, на расчетном фон 0,4 т/га.

Заключение. В течение двух лет исследований условия вегетации изучаемых видов и сортов яровой пшеницы оказали влияние на всхожесть и уровень выпадения растений, что, вероятно, связано с их адаптивной способностью.

Оптимальной нормой высева на неудобренном фоне для обоих видов пшеницы оказалось 5 млн. всхожих зерен на 1 га, а на удобренном фоне у мягкой пшеницы как сорта Ульяновская 105, так и Тулайковская Надежда − 6 млн. всхожих зерен. Для пшеницы двузернянка (полба) – 5 млн. всхожих зерен на 1 га.

Внесение расчетной нормы удобрений при норме посева 6 млн всхожих зерен привело к приросту урожайности сорта Ульяновская 105 на 0,72 т/га, Тулайковская Надежда − 0,70 т/га, пшеницы двузернянки (полбы) по образцу к-10456 − 0,33 т/га и Руно − 0,21 т/га.

Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests.

×

Об авторах

Павел Геннадьевич Семенов

Казанский государственный аграрный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: sem_pavel_97@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-4994-5037

аспирант

Россия, Казань

Марат Фуатович Амиров

Казанский государственный аграрный университет

Email: m.f.amirof@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-8585-1186

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Россия, Казань

Игорь Михайлович Сержанов

Казанский государственный аграрный университет

Email: igor.serzhanov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1758-0622

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Россия, Казань

Фарит Шарипович Шайхутдинов

Казанский государственный аграрный университет

Email: faritshay@kazgau.com
ORCID iD: 0009-0006-1423-4846

доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Россия, Казань

Разиль Ильсурович Гараев

Казанский государственный аграрный университет

Email: rass112@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-7774-6553

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Россия, Казань

Список литературы

  1. Файзрахманов, Д. И., Валиев, А. Р., Зиганшин, Б. Г., Субаева, А. К., Залалтдинов, М. М. Современное состояние зернового производства в Российской Федерации // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2021, № 16(2), С. 138-142.
  2. Синещеков, В. Е., Васильева, Н. В., Дудкина, Е. А. Экономическая эффективность производства зерна // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2018, № 13(4), С. 160-167.
  3. Сабитов, М. М. Экономическая эффективность технологий возделывания культур в зернопаровом севообороте // Достижения науки и техники АПК, 2021, № 35(2), С. 13-18.
  4. Авхадиев, Ф. Н., Мухаметгалиев, Ф. Н., Ситдикова, Л. Ф. Повышение устойчивости производства зерна (на материалах Республики Татарстан) // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2016, № 11(4 (42)), С. 104.
  5. Валиев, А. Р., Габдрахманов, И. Х., Сафин, Р. И., Зиганшин, Б. Г. Система земледелия Республики Татарстан. 2014.
  6. Шайхутдинов, Ф. Ш., Сержанов, И. М., Миникаев, Р. В., Зиннатуллин, Д. Х. Особенности фотосинтетической деятельности растений пшеницы dicoccum (полба) при различных сроках посева, предшественников и фона питания // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2019, № 14(1), С. 58-64.
  7. Амиров, М. Ф., Толокнов, Д. И. Формирование урожая яровой пшеницы в зависимости от использования минеральных удобрений, микроэлементов и гербицида в условиях Республики Татарстан // Плодородие, 2020, № 3 (114), С. 6-9.
  8. Амиров М. Ф., Владимиров В. П., Сержанов И. М., Шайхутдинов Ф. Ш. Адаптивные технологии возделывания полевых культур : монография. Казань, 2018. 123 с.
  9. Minikayev, R., Gaffarova, L. The effect of bacterial preparations on the growth, development and quality indicators of sugar beet yield. In BIO Web of Conferences, 2020, Vol. 17, p. 00250. EDP Sciences.
  10. Ганиева, И. С., Блохин, В. И., Сержанов, И. М. Сравнительная оценка сортов ярового ячменя по количеству и качеству белка // Вестник Казанского государственного аграрного университета, 2019, № 14(1), С. 17-21.
  11. Лукманов, А. А., Логинов, Н. А., Сафиоллин, Ф. Н. Приемы повышения ресурсного потенциала выщелоченных черноземов Среднего Поволжья // Нива Поволжья, 2021, (3 (60)), 22-28.
  12. Сабитов, М. М., Науметов, Р. В. Влияние засоренности посевов овсюгом и осотом желтым на урожайность яровой пшеницы в условиях лесостепи Среднего Поволжья // Зерновое хозяйство России, 2022 № 1, С. 70-76.
  13. Bista, P., Machado, S., Ghimire, R., Del Grosso, S. J., Reyes‐Fox, M. Simulating soil organic carbon in a wheat–fallow system using the Daycent model. Agronomy journal, 2016, № 108(6), С. 2554-2565.
  14. Петров, С. В., Сержанов, И. М., & Шайхутдинов, Ф. Ш. (2014). Формирование урожая яровой пшеницы Dicoccum (полба) в условиях Предкамской зоны Республики Татарстан. Зерновое хозяйство России, № 6, С. 31-38.
  15. Муслимов, М. Г., Исмаилов, А. Б. Полба − ценная зерновая культура // Зерновое хозяйство России, 2012, № 3, С. 40-42.
  16. Шакиров, Р. С., Тагиров, М. Ш. Ресурсосберегающие технологии возделывания основных зерновых культур. // Достижения науки и техники АПК, 2009, № 11, С. 8-10.
  17. Скороходов, В. Ю., Зоров, А. А., Максютов, Н. А., Митрофанов, Д. В., Кафтан, Ю. В., Зенкова, Н. А. Возделывание яровой твёрдой пшеницы в условиях неустойчивого увлажнения Оренбургского Предуралья. // Земледелие, 2022, № 1, С. 19-22.
  18. Лекомцев, П. В., Рутковская, Т. С., Пасынков, А. В., Хомяков, Ю. В. Эффективность азотных удобрений при возделывании яровой пшеницы на супесчаных почвах // Плодородие, 2022, № 1 (124), С. 9-13.
  19. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта. М. : Агропромиздат, 1985. 351 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Семенов П.Г., Амиров М.Ф., Сержанов И.М., Шайхутдинов Ф.Ш., Гараев Р.И., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах