Russian Federation
Russian Federation
UDK 631 Общие вопросы сельского хозяйства
This article presents the results of studying the sowing dates in 2016-2020. Spring wheat was sown in three terms: the first – optimally early – after pre-sowing cultivation (control), the second – 6 days after the first and the third – 12 days after the first sowing period. Studies on the depth of seeding were conducted in 2018-2020. Field experiments provided for testing the depth of seeding at 4, 6 and 8 cm. The influence of the nutrition background on the yield and grain quality of spring wheat was studied in 2018-2020 with the introduction of fertilizers based on 3 tons of grain per hectare. The studies were conducted with the zoned variety Yoldyz. The experiments were laid in the agrobiotechnopark of the Kazan State Agrarian University on gray forest soil with a humus content of 3.1-3.4% (according to Tyurin), P2O5 – 240-260 mg and K2O – 132-180 mg per 1000 g of soil. The early sowing period in all the years of research provided a higher yield of spring wheat. With a 6-day delay in sowing, the yield decreased by an average of 0.32 tons per ha over 5 years. Planting seeds deeper than 4 cm did not provide an increase in yield, and in all years of research led to a decrease. The use of fertilizers on average for three years increased the yield of spring wheat by 0.8 t/ ha. The protein content in grain on a fertilized background was 2.6% higher, and the mass fraction of gluten was 4.1% higher.
spring wheat, sowing depth, fertilizers, yield, sowing time, protein content, gluten
Введение. Известно, что урожайность и показатели технологического качества зерна яровой пшеницы изменяются под влиянием климатических и почвенных факторов. Применяя разные сроки сева, минеральных удобрений, можно регулировать эти факторы и создавать условия для формирования высокого урожая с хорошими технологическими качествами [1, 2, 3].
Для получения высокого урожая с хорошими технологическими качествами яровую пшеницу в условиях Республики Татарстан необходимо высевать в ранний срок (в первые дни проведения полевых работ) [4, 5, 6].
Повысить урожайность возделываемых культур можно путем вложения дополнительных средств на применение новых эффективных технологий возделывания, высокоурожайных сортов и гибридов, машин и оборудования по возделыванию культур, удобрений, средств борьбы с сорняками и защиты от вредителей и болезней, хранению и переработке сельскохозяйственной продукции и т. д., то есть интенсивный путь развития отрасли [7, 8]. Вместе с тем, повышение спроса на энергоресурсы повлекло за собой повышение стоимости сельскохозяйственной техники, удобрений, гербицидов, горючего, а, следовательно, и затраты на производимые продукты, что в связи с увеличивающимся спросом приводит к постоянному и неуклонному росту цен на продовольственные товары [9,10].
Задача повышения урожайности культуры с одновременным снижением себестоимости производимой продукции, вызывает необходимость заранее рассчитать возможный уровень урожайности в зависимости от обеспеченности посевов факторами внешней среды, потенциальных возможностей культуры, сорта и др., то есть обладать умением составления точной программы формирования урожайности. Это умение позволяет наиболее полно рассчитывать и удовлетворять потребности растений (посевов) в регулируемых факторах, наиболее полно используя в конкретных почвенно-климатических условиях частично регулируемые и нерегулируемые факторы [11, 12].
Значение глубины заделки семян не ограничивается только влиянием на полевую всхожесть. Она влияет на структуру растения в целом, на структуру и величину урожая с единицы площади [13, 14].
Как излишне глубокая, так и слишком мелкая заделка семян одинаково нежелательны. При глубокой заделке всходы задерживаются на 1-2 дня, они бывают ослаблены, их сильнее подавляют сорняки; при мелкой заделке многие семена из-за пересыхания почвы не дают всходов, растения слабо укореняются, сильнее полегают [15, 16, 17].
Оптимальная глубина заделки семян зависит от механического состава, структурности, влажности верхнего слоя почвы, величины семян. На бесструктурных почвах тяжелого механического состава (глинистые) требуется более мелкая заделка, на легких (супесчаных) структурных – более глубокая; при влажной погоде весной – мелкая, в сухие, ветреные годы – более глубокая; крупные семена можно заделывать глубже, чем мелкие [18, 19, 20].
Цель нашего исследования – изучение влияния сроков посева, глубины заделки семян и фона питания на урожай и качество зерна яровой пшеницы.
Условия, материалы и методы. Полевые исследования выполняли в 2016-2020 гг. на территории «Агробиотехнопарка» Казанского государственного аграрного университета. Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) – 3,1-3,4 %, сумма поглощенных оснований – 27 мг-экв/100 г почвы, азота легкогидролизуемого – 89-110 мг/100 г почвы (по Корнфилду), подвижного фосфора и калия (по Кирсанову), соответственно, 240-260 и 152-189 мг/1000 г почвы, рНсол 5,6-5,7.
Материал для исследований – пшеница яровая сорта Йолдыз.
Схема опытов предусматривало изучения сроков посева. Яровая пшеница высевалась в три срока: первый – в день возможно раннего посева после предпосевной культивации; второй – через 6 дней после первого и третий через 12 дней после первого срока посева.
Испытания глубины заделки проводились на 4,6 и 8 см.
Влияние фона питания на урожай и качество зерна яровой пшеницы изучалось с внесением расчетных доз минеральных удобрений на планируемый уровень урожайности 3 т зерна с 1 га, вносились под предпосевную культивацию N79-83Р53-59К41-45 кг в д.в., и фон без удобрений (контроль). Повторность опытов четырехкратная, площадь делянки 50 м2.
Во всех опытах яровая пшеница размещалась после озимой ржи. Посев проводился с нормой высева 6 млн. всхожих зерен на гектар. 2016 год был засушливым, ГТК-0,67, 2017, 2018 и 2020 года достаточно увлажненными и пониженным тепловым режимом в отдельные периода вегетации яровой пшеницы.
Уход за посевами проводили в соответствии с требованиями технологии возделывания яровой мягкой пшеницы: прикатывание после посева, довсходовое боронование. Уборку осуществляли в фазе полной спелости зерна комбайном САМПО-500.
Исследования показали, что сроки посева вносят существенные изменения в баланс водного режима, динамику потребления воды и ее расходу на единицу сухого вещества. Результаты учета урожая представлены в таблице 1.
Из этой таблицы видно, что ранний срок обеспечивал более высокий урожай яровой пшеницы. При запаздывании с посевом на 6 дней урожай снижался в среднем за 5 лет на 0,32 т, а 12 дней – 0,61 тонны с гектара.
Сроки посева оказывали влияние на белковость и содержание массовой доли клейковины (табл. 2 и 3).
Влияние сроков посева по годам на содержание белка в зерне пшеницы в значительной мере определялось погодными условиями. Однако, более повышенное содержание белка наблюдалось в первом сроке посева. Поздний срок посева как на 6 так и 12 дней после первого срока приводил к снижению белка в зерне на 0,5-0,9 %.
В засушливом 2016 году относительно повышенное содержание массовой доли клейковины наблюдалось во всех сроках посева, а в годы умеренного и достаточного увлажнения (2017, 2019 и 2020 гг.) на первом сроке посева. Поздний срок посева от раннего на 6 дней в среднем за 5 лет снижал содержание массовой доли клейковины на 12 %, 12 дней – 2,8 процента.
Результаты изучения влияния глубины заделки семян на урожай и ее качество даны в таблице 4.
Заделка семян глубже 4 см не обеспечивала повышение урожайности, а, наоборот, во все
годы исследований привела к ее снижению.
В 2018 году заделка семян на глубину 6 см снизила урожай на 0,35 т/га, 8 см – 0,78 т/га, 2019 году – 0,33-0,82 и 2020 – 0,46-0,94 т/га соответственно.
Глубокая заделка во все годы исследований снижала содержание в зерне белка, также массовой доли клейковины.
Наши исследования подтвердили эффективность применения минеральных удобрений на достаточно окультуренных серых лесных почах (табл. 5).
Как видно из таблицы 5 применение расчетных норм минеральных удобрений в
среднем за 3 года повысило урожай яровой пшеницы на 0,8 тонн. Влияние минеральных удобрений на качество зерна показано в
таблице 6.
Выравненность зерна под влиянием удобрений изменилась незначительно, а остальные показатели качества зерна возрастали. В среднем содержание белка в зерне на удобренном фоне было выше на 2,6, а массовой доли клейковины на 4,1 %.
Выводы. Величину урожая яровой пшеницы в условиях северной части лесостепи Поволжья в значительной мере определяют запасы продуктивной влаги в почве в начале сева. Установлено, что лучшие условия для роста и развития растений яровой пшеницы складываются при раннем сроке посева на глубину не более 4 см и при внесении расчетных норм удобрений на определенную величину урожайности.
1. Valiev A. R. System of agriculture of the Republic of Tatarstan / A.R. Valiev, I.H. Gabdrakhmanov, R.I. Safin, B.G. Ziganshin. - Kazan: LLC "Center of Innovative Technologies", 2014. - 280 p.
2. Serzhanov I.M. Productive properties and quality of spring wheat seeds depending on the nutrition background in the conditions of the Republic of Tatarstan / I.M. Serzhanov, F.Sh. Shaikhutdinov, A.R. Serzhanova, R.I. Garaev // Bulletin of the Kazan State Agrarian University. - 2019. - T. 14. - № 2(53). - Pp. 52-57.
3. Amirov M.F. Formation of spring wheat harvest depending on the use of mineral fertilizers, trace elements and herbicide in the conditions of the Republic of Tatarstan / M.F. Amirov, D.I. Toloknov // Fertility. - 2020. - № 3(114). - Pp. 6 -9.
4. Safiollin F.N. Backgrounds of mineral nutrition of alfalfa agrocenoses and the yield of the subsequent crop of field crop rotation - spring wheat EKADA 70 on gray forest soils of the Republic of Tatarstan / F.N. Safiollin, G.S. Minnullin, M.M. Hismatullin, S.V. Sochneva // Grain farming of Russia. - 2017. - № 2(50). - Pp. 29-33.
5. Serzhanov I.M. The influence of background and nutrition area on the yield of wheat grain (spelt) in the conditions of the Northern part of the Middle Volga region / I.M. Serzhanov, F.S. Shaikhutdinov, R.R. Garaev, D.H. Zinnatullin // Materials of the International scientific and practical conference dedicated to the 55th anniversary of the scientific activity of Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Kostin V. I. - Ulyanovsk: Ulyanovsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, 2018. - pp. 156-160.
6. Shaikhutdinov F.Sh. Features of photosynthetic activity of Dicoccum wheat plants (spelt) at different sowing dates, precursors and nutrition background / F.Sh. Shaikhutdinov, I.M. Serzhanov, R.V. Minikaev, D.H. Zinnatullin // Bulletin of Kazan State Agrarian University. - 2019. - T. 14. - № 1(52). - Pp. 58-64. - In doihttps://doi.org/10.12737/article_5ccedbb0947037.19618721.
7. Amirov M.F. Adaptive technologies of cultivation of field crops / M.F. Amirov, I.M. Serzhanov, F.Sh. Shaikhutdinov. Monograph.- Kazan: publishing house "Brig", 2018.-124 p.
8. Sabirova, R.M. Bioplant flora - fertilizer of a new generation / R.M. Sabirova, R.S. Shakirov, Z.M. Bikmukhametov // Bulletin of Kazan State Agrarian University. - 2019. - T. 14. - № 2(53). - Pp. 37-42.
9. Mukhametgaliyev F.N. Issues of development of small forms of management and cooperation in rural areas / F.N. Mukhametgaliyev, D.F. Hafizov, M.M. Khismatullin [et al.] // Bulletin of the Kazan State Agrarian University. - 2019. - T. 14. - № 1(52). - Pp. 138-144.
10. Fayzrakhmanov D.I. The concept of development of organic agriculture of the Republic of Tatarstan / D.I. Fayzrakhmanov, R.I. Safin, A.R. Valiev [et al.]. - Kazan: Kazan State Agrarian University, 2019. - 88 p.
11. Sharipova G.F. Efficiency of application of fertilizers with trace elements on various soybean varieties / G.F. Sharipova, V.A. Kolesar, R.I. Safin // Fertility. - 2020. - № 3(114). - Pp. 9-12. - DOIhttps://doi.org/10.25680/S19948603.2020.114.02.
12. Loginov N.A. The role of digital technologies in preserving and increasing soil fertility of the Republic of Tatarstan / N.A. Loginov, S.R. Suleymanov, F.N. Safiollin // Fertility. - 2020. - № 3(114). - Pp. 26-28.
13. Mikhailova M.Yu. Dynamics of macronutrients in gray forest soil under corn crops on green mass in the conditions of the Volga region of the Republic of Tatarstan when applying increased doses of mineral fertilizers / M.Yu. Mikhailova, R.V. Minikaev // Fertility. - 2020. - № 3(114). - Pp. 12-14.
14. Minikaev R.V. Improvement of the tillage system in the agricultural landscapes of the Middle Volga region / R.V. Minikaev, F.Sh. Shaikhutdinov, I.G. Manyukova [et al.]. - Kazan: Kazan State Agrarian University, 2021. - 400 p.
15. Ganieva I.S. Comparative evaluation of spring barley varieties by quantity and quality of protein / I.S. Ganieva, V.I. Blokhin, I.M. Serzhanov // Bulletin of Kazan State Agrarian University. - 2019. - T. 14. - № 1(52). - Pp. 17-21.
16. Ibyatov R.I. Analysis of the yield of spring wheat by the method of main components / R.I. Ibyatov, F.Sh. Shaikhutdinov, A.A. Valiev // Grain farming of Russia. - 2017. - № 2(50). - Pp. 17-22.
17. Shaikhutdinov F. Agrobiological foundations of the formation of wheat yield Dicoccum Schrank (spelt) in the hereditary possessions of the Republic of Tatarstan / F. Shaykhutdinov, I. Serzhanov, A. Serzhanova [et al.] // BIO Web conferences: International scientific and Practical Conference “Agriculture and food security: technologies, innovations, Markets, human resources" (FIES 2019), Kazan, June 13-14, 2019. - Kazan: EDP Sciences, 2020. - p. 00072.
18. Kolesar V.A. Assessment of the impact of agro-climatic changes on the development of spring wheat diseases in the Kama region of the Republic of Tatarstan / V.A. Kolesar, A.A. Ziganshin, R.I. Safin // Grain farming of Russia. - 2017. - № 2(50). - Pp. 45-47.
19. Kadyrova F.Z. On some methods of optimization of buckwheat cultivation in arid conditions / F.Z. Kadyrova, L.R. Klimova, L.R. Kadyrova // Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. - 2019. - Vol. 33. - No. 5. - pp. 30-33.
20. Valiev A.A. Calculation of fertilizer doses for the planned yield of spring wheat using an artificial neural network / A.A. Valiev, R.I. Ibyatov, S.V. Novikova, N.G. Kiseleva // Bio web of conferences : International scientific and practical conference “Agriculture and food security: technologies, innovations, Markets, Human Resources” (FIES 2020), Kazan, June 28-30, 2020. - Kazan: EDP Sciences, 2020. - p. 00120.
