Агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы в условиях биологизации растениеводства (стр. 6 из 13)

Метеорологические условия в годы проведения опытов были различны и отличались по количеству осадков, температурному режиму и по высоте снежного покрова (рис. 1.2., приложение 1).

В 1996/1997 году складывались наиболее благоприятные условия для формирования высокого урожая. Осенняя вегетация длилась до 20 октября. Благоприятные погодные условия способствовали хорошему укоренению озимых и прохождению фазы закаливания. Январь-февраль 1997 года характеризовались благоприятными условиями перезимовки озимых: высота снежного покрова увеличивалась до 50 см, температура почвы на глубине узла кущения составляла – 1-2⁰.

Погодные условия в марте месяце были благоприятными для озимых культур. Месяц был теплее обычного на 2⁰. Температура воздуха в апреле месяце была в пределах средней многолетней - +4,4⁰. Возобновление весенней вегетации началось уже в конце марта. 21 мая началось колошение, а 30 мая – цветение. Период от молочной до восковой спелости проходил с 12 июня по 4 июля в благоприятных погодных условиях.

Метеорологические условия 1997-1998 года отличались пониженным температурным режимом в осенний период и обилием дождей ливневого характера в апреле. Осень 1997 года была теплой, с достаточной влагообеспеченностью. Сумма осадков за осенний период составила 223,9 мм. Озимые развивались при благоприятных условиях. Прекращение вегетации озимых осенью произошло 15 октября. В зимовку посевы ушли в хорошем состоянии. Зимний период характеризовался неустойчивой погодой с частыми оттепелями.

Вегетация возобновилась 12 апреля. Массовый выход в трубку отмечался в течение первой декады мая, колошение наступило 10 июня. Цветение озимых наступило 18 июля. Период фазы молочно-восковой спелости отличался высокой влагообеспеченностью. Температура воздуха в среднем за летние периоды составила 17,7⁰.

Агроклиматические условия 1998-1999 годов характеризовались повышенным температурным режимом и недостатком влаги в отдельные фазы развития. В период посева озимых стояла теплая влажная погода. Возобновление вегетации озимых началось 12 апреля. В период со второй половины апреля и в мае отмечался недостаток влаги – в апреле выпало 18,7 мм. Фаза выхода в трубку отмечена 9 мая, колошение 5 июня. Недостаток влаги отмечался также в период цветения, формирования и налива зерна. Этот период отличался высоким температурным режимом. Полная спелость зерна наступила 14 июля.

Рис. 1. Среднемесячная температура воздуха (1997-1999 гг.), ºС

Рис. 2. Среднемесячное количество осадков (1997-1999 гг.), мм

2.3. Программа и методика проведения исследований с озимой пшеницей на стационарном полевом опыте

Полевой стационарный опыт заложен на основе системного подхода, так как при проведении исследований в растениеводстве мы имеем дело со сложными динамическими системами: почва – растения – окружающая среда. В опыте ведется совершенствование технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и озимой пшеницы, базирующееся на таких основных принципах:

1. Определение ведущих звеньев технологий. Для условий юго-западных районов центра Нечерноземной зоны России – это севооборот, густота посевов, система удобрений, система защиты растений и сорта. Другие необходимые агроприемы включаются в варианты технологии.

2. Выбор севооборота. Наиболее приемлемый для нашей зоны был выбран плодосменный севооборот.

3. Обеспечение бездифицитного баланса гумуса в почве. Такой баланс применительно к серым лесным почвам может быть достигнут путем внесения на 1 га 13-15 т органических удобрений. В нашем опыте он достигается путем внесения навоза (компоста), выращивания промежуточных культур на зеленое удобрение и внесением соломы зерновых и зернобобовых культур на удобрение.

4. Система применения минеральных туков в исследованиях базируются по расчетным методам определения норм и доз, а также на локальном внесении туков.

5. Защита растений в опыте несет интегрированный характер, основываясь на агротехнических и биологических мерах борьбы, а также включаются химические меры как дополнительные.

6. Густоте стояния растений уделено большое внимание как важному условию реализации продуктивности сельскохозяйственных культур. В опыте имеются три градации нормы высева: полная (рекомендуемая), уменьшенная на 25-50%. Это связано с фоном питания и с уровнем агротехники в разных вариантах.

7. В полевом многолетнем опыте имеются биологические технологии, позволяющие ответить на вопросы, связанные с качеством растениеводческой продукции, загрязнением почвы и окружающей среды.

8. Все другие агротехнические приемы включены в варианты изучаемых технологий в соответствии с основой. Следовательно, варианты технологий различаются не по одному, а по ряду приемов.

9. Технологии возделывания сельскохозяйственных культур сориентированы на получение климатически обеспеченных урожаев, уровень которых определен по влагообеспеченности и гидротермическим показателям.

10. Полевой стационарный опыт подобного типа может проводиться бесконечно долго, а технологии непрерывно совершенствоваться по мере появления новых эффективных приемов и средств агротехники.

Все перечисленные выше принципы реализованы и в схеме опыта с озимой пшеницей сорта Московская 70 (табл. 3).

Таблица 3

Схема полевого опыта с озимой пшеницей сорта Московская 70

Варианты технологий	Норма высева, млн. всхожих семян на 1 га	Системы удобрений и защиты растений
1	5,0	(NPK)120 + N45 (весной) + м/элементы (МЭ) + зеленое удобрение (ЗУ) + солома (С) + старане (1 л/га) + тур (4 л/га) + тилт (1 л/га) + метафос (0,5 л/га) – пестициды (П)
2		(NPK)80 + N45 (весной) + МЭ + навоз (Н) + П
3		N45 (весной) + Н + ЗУ + С + тур (4 л/га) + тилт (0,5 л/га) - Пу
4		Н + ЗУ + С
5	3,75	(NPK)120 + N45 (весной) + МЭ + ЗУ + С + П
6		(NPK)80 + N45 (весной) + МЭ + Н + П
7		N45 (весной) + Н + ЗУ + С + Пу
8		Н + ЗУ + С
9		2,5	(NPK)120 + N45 (весной) + МЭ + ЗУ + С + П
10			(NPK)80 + N45 (весной) + МЭ + Н + П
11			N45 (весной) + Н + ЗУ + С + Пу
12			Н + ЗУ + С

Примечание: в вариантах 1, 2, 5, 6, 9 и 10 проводилась внекорневая подкормка микроэлементами с NH₄NO₃ (20%) в фазу тестообразной спелости зерна в формах молибденовокислого аммония, сернокислого цинка и медного купороса из расчета по 100 г/га.

Озимая пшеница использует последействие органических удобрений (навоз, зеленое удобрение), внесенных под предшественник и прямое действие соломы (5-6 т/га). Нормы внесения под кукурузу составляют: зеленое удобрение – 8-11 т/га, навоз (компост) – 50 т/га.

В вариантах технологий возделывания озимой пшеницы используются современные эффективные агрохимикаты для уменьшения полегания посевов этой культуры, снижения поражения грибными болезнями и вредителями.

Применяются пестициды: для уменьшения полегания посевов – тур (4 л/га); для уменьшения засоренности посевов – старане (1 л/га); для защиты от грибных болезней – тилт (1 л/га); для защиты от вредителей – метафос (0,5 л/га).

Агрохимический анализ почвы проводился по методикам, принятым в агрохимической службе. Величина рН_KCI определялась ионометрическим методом ГОСТ 24483-84, содержание Р₂О₅ и К₂О – по Кирсанову (ГОСТ 26207-84), содержание гумуса – по Тюрину (ГОСТ 26212), сумма поглощенных оснований – по Каппену-Гильковицу.

Фотосинтетическая деятельность посевов определялась путем наблюдения за ходом формирования фотосинтетической поверхности листьев и накопления растениями сухого вещества. Такие определения выполнялись в течение вегетации растений озимой пшеницы по следующим этапам шкалы Фикеса: 2 – начало кущения, 5 – начало выхода в трубку, 8 – появление последнего листа, 10.2 – начало колошения, 10.5.1. – начало цветения, 11.1 – молочная спелость зерна. На основании результатов рассчитывался фотосинтетический потенциал посевов, чистая продуктивность фотосинтеза и выход зерна на 1000 единиц фотосинтетического потенциала (Ничипорович, 1966; Шатилов, 1975, 1978).

Определение хлорофиллов a и b проводили спектрофотометрическим методом. Сущность метода заключается в измерении оптической плотности вытяжки (экстракта) пигментов на спектрофотометре при длинах волн, соответствующих максимумам поглощения хлорофиллов а (663 нм) и b (645 нм) с последующим расчетом концентрации пигментов по уравнениям Ветштейна и Хольма.

С_a = 9,784 D₆₆₂ – 0,99 D₆₄₄

C_b = 21,426 D₆₄₄ – 4,650 D₆₆₂

где С_a – концентрация хлорофилла а, мг/дм³;

С_b – концентрация хлорофилла b, мг/дм³.

Содержание пигментов (мг/100 г) находят по формуле:

х = С · V · V₂ · 100/н · V₁ ·1000

где С – концентрация пигмента, мг/дм³;

V – объем исходной вытяжки, см³;