Благодаря целенаправленной селекции на холодостойкость современный подход к вопросу о сроках посева претерпел некоторые изменения. Исследования, проведенные за последние 15…20 лет, показали, что даже в умеренном климате для современных интенсивных гибридов оптимальные сроки посева наступают на 10…20 дней раньше принятых (Ильин, 1982). При этом прибавки урожая, колеблющиеся от 16 до 30%, формируется под влиянием комплекса факторов: удлинение периода активной вегетации и накопления сухого вещества, оптимизация водного и теплового режимов в различные периоды вегетации, уменьшение потерь за счет уборки в более ранние сроки. Поскольку дополнительный сбор сухого вещества формируется за счет початков, ранние сроки посева обеспечивают повышения энергетической ценности урожая.
Помимо температур охлаждения, важный фактор, определяющий выбор сроков посева – поздние весенние заморозки. С учетом позиционной устойчивости кукурузы к температурам замерзания (Грушка, 1965; Шмараев, 1975) предельные сроки посева ограничиваются вероятностью выхода растений из фазы третьего листа к дате последнего заморозка интенсивностью более 2 °С. Исходя из этого ограничения, на Южном Урале заморозки не представляют реальной опасности при посеве в первой декаде мая.
В лесостепи Зауралья, где переход среднесуточной температуры воздуха через 10 °С в зависимости от зоны отмечаются с 5…7 до 10…13 мая, при традиционно поздних сроках посева кукурузы теряется не менее 150 градусов активных температур. То же отмечают В.С. Ильин, В.И. Гаценбиллер (1995) для лесостепной зоны Западной Сибири, указывая на неприемлемость для региона идеального срока посева, связанного с прогреванием почвы до 10…12°С. Поэтому оптимизация сроков посева должна рассматриваться здесь как один из главных факторов реализации продуктивного потенциала кукурузы даже при использовании раннеспелых гибридов.
Негативные последствия ранних сроков проявляться в активизации биотехнических факторов – вредителей, болезней и сорняков. Поэтому проблема жизнеспособности семян в непрогретой почве не огранивается холодостойкостью гибридов. Я. Грушка (1965), связывает снижение полевой всхожести под влияние низких температур с грибными заболеваниями. Большинство авторов в условиях холодной весны основную роль отводят грибам родов Pythium, Penicillium, Alternaria, Fusarium; и не исключают возможности участия в комплексе патогенов на Урале видов Helmintosporiumturcicum, Nigrosporaorysae, способных вызвать снижение урожайности от 14…15 до 50 %.
Не меньшую опасность при затягивании периода прорастания семян представляют почвообитающие вредители (Циков, Матюха, 1989), среди которых на Урале и Западной Сибири наиболее вредоносны проволочники и ложнопроволочники (Силантьев, 1996).
Таким образом, к факторам, ставящим выбор сроков посева в зависимости от температуры почвы, относится не только и не столько непосредственное воздействие охлаждения, сколько возможное комплексное поражение семян патогенами и вредителями.
Другая отрицательная сторона ранних сроков посева проявляются в повышенной вероятности засорения кукурузы малолетними сорняками Как отмечает В.С. Ильин (1982) основная масса сорняков в посевах кукурузы в Западной Сибири представлена поздними яровыми, среди которых около 60 % приходится на долю злаковых, преимущественно просовидных сорняков. Связь сорняков этой группы со сроками посева обусловлена особенностями динамики их прорастания. Так семена ежовника куриного, приуроченного в основном к северной лесостепи, начинают прорастать при температуре 10…12°С; еще более теплолюбиво просо волосовидное, занимающие аналогичную нишу в южной лесостепной зоне и характеризующееся минимальной температурой прорастания 12…14°С (Циков, Матюха, 1989).
В отличии от традиционных зон кукурузосеяния, где поздние яровые сорняки эффективно подавляются в системе предпосевной обработки почвы, на фоне короткого переходного периода роль приема снижается по мере смещения посева на более ранние сроки. В Зауралье виды этой группы появляются в посевах зерновых после кущения и наносят лишь в отдельные годы. Но для кукурузы, с ее слабой конкурентной способностью в ювенильном возрасте, просовидные сорняки стали специализированной группой с высокой вредоносностью, борьба с которыми при ранних сроках посева почти целиком переносится на послепосевной период.
Таким образом, формально при оптимизации сроков посева возникают два ограничения – с одной стороны, температурный режим начала вегетации, детерминирующий рост и развития растений в ювениальном возрасте, а также фотосанитарную обстановку, с другой – общие ресурсы тепла, определяющие вероятность достижения кукурузой необходимых стадий развития. Поэтому выбор оптимальных сроков посева определяется множеством факторов, главными из которых являются общие ресурсы тепла, температурный режим почвы и воздуха в период прорастания семян с учетом их колебания по годам, фитосанитарная обстановка, скороспелость гибридов и их реакция на теплообеспеченность, уровень защиты растения и др. В связи с разнообразием этих факторов, сложным и неизвестным априори характером их взаимодействия решение вопроса об оптимальных сроках посева может быть получено только в результате длительных исследований в многофакторных полевых опытах.
2. Характеристика места и условий работы
2.1 Агроклиматические условия
Опыт проводился в Челябинской области с. Миасское, на опытном поле Института агроэкологии.
Климат области континентальный. Основными особенностями климата являются холодная и продолжительная зима, теплое лето с периодически повторяющимися засушливыми явлениями, короткие переходные сезоны с частыми заморозками. Резкие похолодания весной и осенью нередко сопровождаются обильными снегопадами, временным установлением снежного покрова, что на 5…10 дней может прекратить полевые работы, как в мае, так и в сентябре.
Самый холодный месяц года – январь, самый теплый – июль. В суровые зимы абсолютный минимум температуры воздуха опускается до 44…48, а в пониженных частях рельефа до 52 градусов. Ночные температуры от минус 25 до минус 30 градусов наблюдается ежегодно. Абсолютный максимум температуры достигает от плюс 38 до 41 градуса, но чаще всего максимальные дневные температуры составляют от плюс 28 до 33 градусов (Агроклиматические ресурсы …1977).
Осадков за период активной вегетации растений выпадает в пределах 240…250 мм. Влагозапасы в метровом слое почвы к моменту посева зерновых культур бывают, как правило, достаточные – 140…170 мм. Гидротермический коэффициент (по Селянинову) в весенне-летний период составляет 1,2…1,4.
Устойчивый снежный покров устанавливается в середине ноября, достигает 30…40 см и сохраняется 150…160 дней. Он обеспечивает благоприятные условия перезимовки озимых культур (А.П. Козаченко, 1997).
2.2 Почвенные условия
Опыт закладывался на чернозёме выщелоченном среднемощном высокогумусном тяжелосуглинистом. Данная почва типична для большинства пахотных угодий Челябинской области.
Чернозем выщелоченный обладает достаточно мощным перегнойным горизонтом (до 30 см) с содержанием гумуса 6…9%. Реакция почвенного раствора слабокислая или близкая к нейтральной, наиболее благоприятна для возделывания любых сельскохозяйственных культур.
Обеспеченность растений азотом зависит от процессов минерализации и нитрификации азотистых соединений почв. На парах они активны, поэтому в почве накапливается много доступного растениям минерального, преимущественно нитратного азота. После других предшественников запас этого элемента в черноземах выщелоченных к посеву сельскохозяйственных культур бывает недостаточным.
Калием чернозёмы выщелоченные в большинстве случаев обеспечены в полной потребности растений и гарантирует урожайность зерновых 22…25ц/га.
Содержание доступного растениям фосфора в чернозёмах выщелоченных, бывает, как правило, недостаточным для получения высоких урожаев (А.П. Козаченко 1997).
По данным анализа, чернозем опытного участка содержит в пахотном слое 6.96% гумуса, 260 мг/кг подвижного фосфора, 195 мг/кг обменного калия; рН солевой вытяжки – 5.72.
Таким образом, при грамотной системе удобрений почвенные условия благоприятны для роста и развития культуры.
2.3 Погодные условия в период проведения опыта
Погодные условия 2000 года оказались прохладными и влажными. Во второй, третей декаде мая и первой декаде июня наблюдался дефицит тепла. За период вегетации сумма активных температур составила 2003 градуса, что на 82 градуса выше нормы. Сумма осадков за май составила 129 мм, что в 3 раза выше нормы. Несмотря на это, в середине июня наблюдались засушливые явления из-за отсутствия осадков в первой и второй декадах. Сумма осадков за период вегетации была выше нормы на 49 мм и составила 328 мм (таблица 1).
Погодные условия периода вегетации 2000 г. (ГМС "Бродокалмак")
| Месяцы, декады | Температура воздуха, оС | Осадки | ||||
| средне декадная | отклонение от нормы | суммаt>10оC | отклонение от нормы | мм | отклонение от нормы, мм | |
| Май I | 7,0 | -2,1 | 0 | -82,0 | 22 | 9 |
| II | 5,8 | -5,5 | 0 | -275,0 | 71 | 57 |
| III | 13,3 | -0,2 | 120 | -324,0 | 36 | 20 |
| За месяц | 8,4 | -3,0 | 120 | -324,0 | 129 | 86 |
| Июнь I | 16,0 | 1,0 | 280 | -302,0 | 0 | -16 |
| II | 19,1 | 2,7 | 471 | -193,0 | 0 | -16 |
| III | 22,4 | 4,5 | 695 | -105,0 | 23 | 4 |
| За месяц | 19,2 | 2,8 | 695 | -105,0 | 23 | -29 |
| Июль I | 17,1 | -0,8 | 866 | -153,0 | 20 | -7 |
| II | 20,6 | 2,6 | 1072 | -75,0 | 4 | -23 |
| III | 21,1 | 3,2 | 1304 | -53,0 | 41 | 16 |
| За месяц | 19,0 | 1,1 | 1304 | -53,0 | 65 | -14 |
| Август I | 19,3 | 2,0 | 1497 | 6,0 | 18 | -5 |
| II | 16,2 | 0,0 | 1659 | -14,0 | 34 | 13 |
| III | 12,7 | -2,0 | 1799 | -56,0 | 5 | -13 |
| За месяц | 15,5 | -0,5 | 1799 | -56,0 | 57 | -5 |
| Сентябрь I | 14,0 | 3,9 | 1939 | 32,0 | 7 | -9 |
| II | 8,6 | -1,2 | 2003 | 82,0 | 30 | 15 |
| III | 3,9 | 1,5 | 2003 | 82,0 | 17 | 4 |
| За месяц | 8,8 | 3,1 | 2003 | 82,0 | 54 | 10 |
| За период | 14,2 | 0,7 | 2003 | 82,0 | 328 | 49 |
Погодные условия 2001 года в целом были близки к средним многолетним. Следует отметить повышенный фон температур в мае и пониженный – в июне и первой декаде июля. Обильные осадки наблюдались в июне при существенном дефиците – в июле, который, однако, не вызвал засушливых явлений (таблица 2).