employee
Kazan', Russian Federation
employee
graduate student
Russian Federation
UDK 633.31/.37 Бобовые и зернобобовые
The article presents experimental material on the study of the seeding rate for various nutrition backgrounds on the development of spring soft wheat and spelt wheat, the nature of stem formation, which has an important effect on the formation of grain yield. The purpose of this work is to study the reaction of spring wheat species to the level of application of mineral fertilizers at different seeding rates in the conditions of gray forest soil of the Republic of Tatarstan. Field studies were carried out on the territory of Agrobiotechnopark LLC of the Kazan State Agrarian University. The material for research is spring soft wheat (Triticum aestivum) varieties Ulyanovsk 105 and Tulaykovskaya Nadezhda and spelt wheat (Triticum dicoccum) varieties Srednevolzhskaya and Fleece. In 2022, meterological conditions during the growing season of spring wheat were characterized by sufficient soil moisture and temperature conditions. During the entire growing season of spring wheat, 158.9 precipitation fell (GTK-1.35). The formation of the agrocenosis of spring wheat species is mainly determined by seeding rates, as well as field germination and biological resistance of plants during the growing season. At both nutrition levels, as the seeding rate increases from 4 to 7 million germinating seeds per 1 ha, the number of seedlings of both soft and spelt wheat increases. On control (natural background) soft wheat varieties Ulyanovsk 105 from 347 to 539 pcs / m2, fertilized version 344-534 pcs / m2, Tulaykovskaya Nadezhda 340-528 pcs / m2 and 336-522 pcs / m2, respectively, fertilization increased the yield of both types of wheat at all seeding rates: soft wheat varieties Ulyanovsk 105 at 4 million 0.93 tons, 5 million - 1.15 tons, 6 million - 1.17 tons and 7 million - 1.16 tons per ha. Varieties Tulaykovskaya Nadezhda 1.08; 1.1, 1.1; and 1.15 t/ha, respectively. Spelt wheat of the Srednevolzhskaya variety has 0.14; 0.34; 0.45 and 0.3 t/ha per ha. Fleece 0.37; 0.23; 0.22 and 0.35 t / ha, respectively. The highest yield of both types of spring wheat for the studied varieties in the growing season of 2022 was formed both on the control and on the fertilized version of the experiment when sowing 5 million. germinating seeds per 1 hectare.
spring wheat, spelt wheat, field germination, biological resistance, variety, seeding rate, fertilizer, yield
Введение. В государственной программе развития сельского хозяйства Российской Федерации на 2030-е годы главным направлением в растениеводстве остается производство зерна [1, 2, 3]. Вместе с тем, реализация прогнозируемых параметров сопряжена с необходимостью решения ряда научно-производственных задач. Важнейшими из них являются:
-увеличение доли продукции с высшими оценками по показателям, характеризующим технологические, диетические и экологические свойства зерна.
-повышение разнообразия зерновых культур, в ом числе и за счет расширения доли крупяных и уникальных по направлению использованию зерновых культур [4, 5, 6].
Яровая пшеница является основной продовольственной культурой в условиях Республики Татарстан, которая ежегодно засевается на площади более 400 тыс. га. Повышение урожайности и улучшение качества зерна этой важнейшей культуры, в условиях рыночной экономики имеет решающее значение в социально-экономическом развитии республики. В последние годы вследствие ограниченного применения средств химизации, нарушения научно-обоснованного чередования культур и структуры посевов урожайность зерновых культур во многих хозяйствах снизилась [7, 8, 9].
Одним из основных направлений повышения эффективности производства яровой пшеницы является внедрение новых сортов, размещение их по лучшим предшественникам в оптимальные сроки с оптимальной нормой высева. Поэтому поиск агротехнических приемов совершенствования земледелия, переход на адаптивные ресурсосберегающие технологии имеет важное научно-практическое значение в решении зерновой проблемы [10, 11, 12].
Полба – это перспективная культура, которая обладает широкой генетической базой адаптации, она хорошо адаптирована к биологизации сельского хозяйства и должна занять определенное место в комплексе решения задач адаптивной интенсификации земледелия [13, 14, 15].
В современных условиях увеличение товарных ресурсов зерна невозможно обеспечить без интенсификации производства растениеводческой отрасли. Она предусматривает применение дифференцированного подхода использования технологий возделывания зерновых культур [16, 17, 18].
Исходя из вышеизложенного, целью данной работы является изучение реакции видов яровой пшеницы на уровни применения минеральных удобрений при различных нормах высева в условиях серой лесной почвы Предкамья Республики Татарстан.
Условия, материал и методы. Полевые исследования выполнены в 2022 году на территории ООО «Агробиотехнопарк» Казанского ГАУ. Почва опытного участка серая лесная среднесуглинистая со следующими агрохимическими показателями: содержание гумуса (по Тюрину) – 3,4 % сумма поглощённых оснований 27,0 мг-экв/1000 г. почвы, азота легкогидролизуемого – 110 мг/1000 г. почвы (по Корнфилду), подвижного фосфора и калия (по Кирсанову), соответственно 240 и 189 мг/1000 г почвы, рН сол. – 5,7.
Материал для исследований – яровая мягкая пшеница (Triticum aestivum) сорта Ульяновская 105 и Тулайковская Надежда, пшеница полба (Triticum dicoccum) сорта Средневолжская и Руно. Схема опыта предусматривало внесение расчетных доз минеральных удобрений на планируемый уровень урожайности 3 т зерна с 1 га, которые вносились под предпосевную культивацию N80P54K40 кг в д.в., и фон без удобрений (контроль).
На каждом фоне питания испытывались 4 нормы высева: 4, 5, 6 и 7 млн. всхожих семян на 1 га. Повторность опытов четырехкратная, площадь делянки (1,15*45) 52 м2. Размещение делянок различных фонов рендомизированное, нормы высева – последовательное. Во всех опытах яровая пшеницы размещалась после озимой ржи, которая возделывалась после удобренного чистого пара. Посев проводили в первые дни сева яровых зерновых культур семенами первого класса, сеялкой «Деметра» на тракторе МТЗ-80. Уход за посевами проводился в соответствии с требованиями прогрессивной технологии возделывания яровой пшеницы: прикатывание после посева; боронование до всходов, обработка посевов гербицидом Пума-супер 1-1,5 л/га; против злаковой тли, пьявицы и трипсов применялся БИ-58 новый (40% % к.э) 0,7-1,0 кг препарата на гектар; против ржавчины, мучнистой росы – Байлетон (20 % с.п.) 0,5 кг/га, ТИЛТ - 0,25-0,4 кг\га и Цинеб (80% с.п) – 3 кг\га. Уборка опытов проводилась в фазу полной спелости комбайном САМПО-500. Статическую обработку результатов исследований проводили по Б.А. Доспехову (2012) с использованием программ для Microsoft Excel [19].
Результаты и обсуждение. В 2022 году метеорологические условия по данным метеорологической станции «Агробиотехнопарка» Казанского ГАУ характеризовалась достаточным увлажнением почвы и повышенным температурным режимом в отдельные периоды вегетации яровой пшеницы. 2022 году весна началась с опозданием. Почва поспевала к физической обработке медленно, часто выпадали осадки. Май месяц характеризовался пониженным тепловым режимом воздуха (на 3,3оС). Осадков выпало 78 мм, что выше нормы на 40 мм.
В июне месяце наблюдалось теплая погода. Среднесуточная температура находилась в пределах среднемноголетних данных 18,2 оС. Осадков выпало 19,3 мм (34%) от нормы.
Июль характеризовался повышенным тепловым режимом (среднесуточная температура воздуха 21,3оС) выше на 1,0 оС средних значений. Осадков выпало 26 мм, что на 30% больше средних значений.
Весь август был засушливым и жарким. Среднесуточный температурный режим превышало средних значений на 4оС, а осадков вообще не наблюдалось.
За вегетационный период яровой пшеницы выпало 158,9 мм осадков (ГТК – 1,35).
На обоих фонах питания всходы у обоих видов пшеницы появились через 11 дней после посева (24 мая), различия в сроках наступления последующих фаз были существенными (4-5 дней) у пшеницы полбы, как у сорта Средневолжская и Руно. Продолжительность вегетационного периода всходы-полная спелость у этих сортов полбы составила при норме высева 6 и 7 млн. всхожих семян на 1 га- 78, 4-5 млн – 82 дней. У сортов мягкой пшеницы, Ульяновская 105, Тулайковская Надежда 88-92 дней соответственно.
Формирование агроценоза видов яровой пшеницы в основном определялась нормами высева, а также полевой всхожестью и биологической стойкостью растений в течении вегетации (табл. 1 и 2). На обоих уровнях питания по мере увеличения нормы высева от 4 до 7 млн всхожих семян на 1 га, количество всходов как у мягкой, так и пшеницы полбы повышается. На контроле (естественный фон) у мягкой пшеницы сорта Ульяновская 105 от 347 до 530 шт/м2, на удобренном варианте 344-534 шт/м2, у сорта Тулайковская Надежда 340-528 шт/м2 и 336-522 шт/м2 соответственно.
Таблица 1 - Полевая всхожесть посевов яровой пшеницы при различных фонах питания и нормах высева (2022 г.)
|
Фон питания |
Норма высева, млн/га |
Мягкая пшеница |
Пшеница полба |
||||||
|
Ульяновская 105 |
Тулайковская Надежда |
Средневолжская |
Руно |
||||||
|
количество растений на 1 м2 (всходы) |
% |
количество растений на 1 м2 (всходы) |
% |
количество растений на 1 м2 (всходы) |
% |
количество растений на 1 м2 (всходы) |
% |
||
|
Без удобрений (контроль) |
4 |
347 |
86,7 |
340 |
85,0 |
350 |
87,5 |
338 |
84,5 |
|
5 |
409 |
81,8 |
403 |
80,0 |
410 |
82,0 |
381 |
76,2 |
|
|
6 |
464 |
77,3 |
466 |
77,7 |
485 |
80,8 |
437 |
72,8 |
|
|
7 |
530 |
75,7 |
528 |
5,4 |
560 |
80,0 |
503 |
71,4 |
|
|
NPK на 3 т. зерна с 1 га |
4 |
344 |
86,0 |
336 |
84,0 |
351 |
87,8 |
343 |
85,7 |
|
5 |
413 |
82,6 |
406 |
81,2 |
418 |
83,6 |
382 |
76,4 |
|
|
6 |
462 |
77,0 |
461 |
76,8 |
490 |
81,6 |
444 |
74,3 |
|
|
7 |
534 |
76,2 |
522 |
74,6 |
566 |
80,8 |
509 |
72,7 |
|
Таблица 2 - Биологическая стойкость различных видов яровой пшеницы под влиянием фона и площади питания (2022 г.)
|
Фон питания |
Норма высева млн/га |
Мягкая пшеница |
Пшеница полба |
||||||||||
|
Ульяновская 105 |
Тулайковская Надежда |
Средневолжская |
Руно |
||||||||||
|
количество растений на 1 м2 (полная спелость) |
% от числа всходов |
% от числа высеянных семян |
количество растений на 1 м2 (полная спелость) |
% от числа всходов |
% от числа высеянных семян |
количество растений на 1 м2 (полная спелось) |
% от числа всходов |
% от числа высеянных семян |
количество растений на 1 м2 (полная спелось) |
% от числа всходов |
% от числа высеянных семян |
||
|
Без удобрений (контроль) |
4 |
312 |
89,9 |
78,0 |
326 |
95,8 |
81,5 |
322 |
92,0 |
80,5 |
291 |
86,0 |
72,3 |
|
5 |
357 |
87,2 |
71,4 |
372 |
92,0 |
74,4 |
370 |
90,2 |
74,0 |
315 |
82,6 |
63,0 |
|
|
6 |
390 |
84,0 |
65,0 |
419 |
89,9 |
69,8 |
417 |
86,0 |
69,5 |
348 |
79,6 |
58,0 |
|
|
7 |
440 |
83,0 |
62,9 |
460 |
87,1 |
65,7 |
474 |
84,4 |
67,6 |
390 |
77,5 |
55,7 |
|
|
NPK на 3 т. зерна с 1 га |
4 |
318 |
92,0 |
80,0 |
329 |
97,9 |
82,3 |
334 |
95,1 |
83,5 |
304 |
88,6 |
76,0 |
|
5 |
370 |
89,6 |
74,0 |
381 |
93,8 |
76,2 |
383 |
91,6 |
76,6 |
325 |
85,0 |
65,0 |
|
|
6 |
400 |
86,5 |
66,7 |
427 |
92,6 |
71,1 |
429 |
87,5 |
71,5 |
354 |
79,3 |
59,0 |
|
|
7 |
450 |
84,2 |
64,3 |
477 |
91,3 |
68,1 |
480 |
84,8 |
68,6 |
407 |
79,0 |
58,1 |
|
Повышенные нормы высева пшеницы полбы на обоих фонах питания снижали показатель полноты всходов. Однако посевы пшеницы полбы сорта Средневолжская обладали более высокими адаптивными способностями к агрометеорологическим условиям года. Показатель полноты всходов у пшеницы полбы при посеве 5 млн. всхожих семян на гектар на удобренном фоне (81,6%) превышал на 4,6-4,8%, чем у мягкой пшеницы. Однако, по мере завышения норм высева, у обоих видов пшеницы несмотря на снижение полноты всходов, густота стеблестоя существенно не уменьшается. Следовательно, норма высева является весьма существенным фактором регулирования густоты стеблестоя и одним из основных элементов технологии возделывания яровой пшеницы.
На всех уровнях питания у обоих видов пшеницы по мере уменьшения площади питания в следствии увеличении нормы высева снижается показатель биологической стойкости растений. Выпад растений от числа всходов у мягкой пшеницы сорта Ульяновская 105 составил 6,9-7,8%, Тулайковская Надежда – 6,6-8,7%. У пшеницы полбы сорта Средневолжская 7,6-10,3% и Руно 8,5-9,6%.
Удобрения оказали положительное влияние на биологическую стойкость растений у обоих видов пшеницы. На удобренном варианте опыта сохранность растений яровой мягкой пшеницы при различных нормах высева увеличилась от числа всходов на 1,2-2,1% у сорта Ульяновская 105, 2,1-4,2% Тулайковская Надежда. У пшеницы полбы – 0,4-3,1% и 1,5-2,6% соответственно.
Оптимальной густотой стеблестоя к фазе полной спелости на неудобренном варианте опыта у мягкой пшеницы сорта Ульяновская 105 оказалось 357 растений на 1 м2, Тулайковская Надежда-372, а у пшеницы полбы сорта Средневолжская – 370, Руно – 315 растений на 1 м2. На удобренном варианте – 370, 381 и 383, 325 соответственно.
Основным критерием, характеризующим эффективность изучаемых факторов при возделывании различных видов яровой пшеницы, является урожайность зерна. Результаты наших исследований показали, что внесение удобрений повысило урожайность обоих видов пшеницы при всех нормах высева: у мягкой пшеницы сорта Ульяновская 105 при 4 млн. – 0,93 т, 5 млн. – 1,15 т, 6 млн. 1,17 т и 7 млн. – 1,16 т с га. Сорта Тулайковская Надежда – 1,08; 1,1; 1,1; и 1,15 т/га соответственно. У пшеницы полбы сорта Средневолжская – 0,14; 0,34; 0,45 и 0,3 т с га, Руно 0,37; 0,23; 0.22 и 0,35 т/га соответственно (табл.3).
Наивысший урожай у обоих видов яровой пшеницы по изучаемым сортам в условиях вегетации 2022 года формировались как на контроле, так и на удобренном варианте опыта при посеве 5 млн. всхожих семян на 1 гектар.
Таким образом, обобщая приведенных результатов исследований можно сделать следующие предварительные выводы:
Условия вегетационного периода отразились на показатели полевой всхожести и сохранности растений видов и сортов яровой пшеницы, что по-видимому связано с уровнем их адаптивности.
Оптимальной нормой высева изучаемых видов яровой пшеницы при возделывании их на сером лесном посеве Предкамья РТ на обои фонах питания оказалось 5 млн. всхожих семян на гектар
Внесение удобрений на 3 т зерна с гектара при оптимальной норме высева дала прибавку по сорту Ульяновская 105 – 1,15 т\га, Тулайковская Надежда – 1,10 т\га, у пшеницы полбы по сорту Средневолжская – 0,34 т/га и Руно – 0,33 т/га.
Таблица 3 - Урожайность видов яровой пшеницы на различном фоне и площади питания, т\га (2022 г.).
|
Фон питания |
Норма высева |
Мягкая пшеница |
Пшеница полба |
Отклонение от контроля т\га |
|||||
|
сорт |
сорт |
||||||||
|
Ульяновская 105 |
Тулайковская Надежда |
Средневолжская |
Руно |
Ульяновская 105 |
Тулайковская Надежда |
Средневолжская |
Руно |
||
|
Без удобрений (контроль) |
4 |
3,27 |
3,62 |
3,47 |
2,68 |
- |
- |
- |
- |
|
5 |
3,46 |
3,63 |
3,75 |
2,94 |
- |
- |
- |
- |
|
|
6 |
3,49 |
3,90 |
3,38 |
2,88 |
- |
- |
- |
- |
|
|
7 |
3,41 |
3,43 |
3,26 |
2,74 |
- |
- |
- |
- |
|
|
NPK на 3 т. зерна с 1 га |
4 |
4,20 |
4,70 |
3,61 |
2,85 |
0,93 |
1,08 |
0,14 |
0,17 |
|
5 |
4,61 |
4,93 |
4,09 |
3,27 |
1,15 |
1,10 |
0,34 |
0,33 |
|
|
6 |
4,66 |
5,0 |
3,73 |
3,10 |
1,17 |
1,10 |
0,35 |
0,22 |
|
|
7 |
4,57 |
4,58 |
3,59 |
3,09 |
1,16 |
1,15 |
0,33 |
0,35 |
|
|
НСР0,5 А В АВ |
0,035 0,021 0,021 |
0,061 0,031 0,031 |
0,036 0,023 0,023 |
0,068 0,021 0,021 |
|
|
|
|
|
1. The current state of grain production in the Russian Federation / D. I. Fayzrakhmanov, A. R. Valiev, B. G. Ziganshin [et al.] // Bulletin of the Kazan State Agrarian University. 2021. T. 16. № 2(62). PP. 138-142. DOIhttps://doi.org/10.12737/2073-0462-2021-138-142.
2. Sineschekov V. E., Vasilyeva N. V., Dudkina E. A. Economic efficiency of grain production // Bulletin of Kazan State Agrarian University. 2018. No. 4. pp. 160-167. DOI: https://doi.org/10.12737/article_5c3de3a7e063f6.62004014
3. Sabitov, M. M. Economic efficiency of crop cultivation technologies in grain-steam crop rotation // Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2021. Vol. 35, No. 2. pp. 13-18. DOIhttps://doi.org/10.24411/0235-2451-2021-10202.
4. Avkhadiev F. N., Mukhametgaliev F. N., Sitdikova L. F. Increasing the sustainability of grain production (based on the materials of the Republic of Tatarstan) // Bulletin of Kazan State Agrarian University. 2016. Vol. 11, No. 4(42). pp. 104-108. - DOIhttps://doi.org/10.12737/article_592fc86c9e0ae1.14332306.
5. The system of agriculture of the Republic of Tatarstan / A. R. Valiev, I. H. Gabdrakhmanov, R. I. Safin, B. G. Ziganshin. Volume Part 3. Kazan: Center for Innovative Technologies LLC, 2014. 280 p.
6. 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). P. 58-64. DOIhttps://doi.org/10.12737/article_5ccedbb0947037.19618721
7. Amirov M. F., Toloknov D. I. Formation of spring wheat harvest depending on the use of mineral fertilizers, trace elements and herbicide in the conditions of the Republic of Tatarstan // Fertility. 2020. № 3(114). Pp. 6-9. DOIhttps://doi.org/10.25680/S19948603.2020.114.01.
8. Adaptive technologies of cultivation of field crops: monograph / M. F. Amirov, V. P. Vladimirov, I. M. Serzhanov, F. Sh. Shaikhutdinov. Kazan: Brig, 2018. 123 p.
9. Minikayev R., Gaffarova L. The effect of bacterial preparations on the growth, development and quality indicators of sugar beet yield // International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources" (FIES 2019): International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2019), Kazan, November 13-14, 2019. Vol. 17. Kazan: EDP Sciences, 2020. P. 00250. DOIhttps://doi.org/10.1051/bioconf/20201700250
10. Ganieva I. S., Blokhin V. I., Serzhanov I. M. Comparative evaluation of spring barley varieties by quantity and quality of protein // Bulletin of Kazan State Agrarian University. 2019. T. 14. № 1(52). P. 17-21. DOIhttps://doi.org/10.12737/article_5ccedb791c96f2.14695900.
11. Lukmanov A. A., Loginov N. A., Safiollin F. N. Techniques for increasing the resource potential of leached chernozems of the Middle Volga region // Niva of the Volga region. 2021. № 3(60). P. 22-28. DOIhttps://doi.org/10.36461/NP.2021.60.3.014.
12. Sabitov M. M., Naumetov R. V. The influence of the contamination of crops with oatmeal and yellow osot on the yield of spring wheat in the conditions of the forest-steppe of the Middle Volga region // Grain farming of Russia. 2022. № 1(79). - P. 70-76. DOIhttps://doi.org/10.31367/2079-8725-2022-79-1-70-76.
13. Simulating Soil Organic Carbon in a Wheat-Fallow System Using the Daycent Model / P. Bista, S. Machado, R. Ghimire, SJ. Del Grosso, M. Reyes-Fox // Agronomyjournal/ Vol.108. No. 6. p. 2554-2565.
14. Petrov S. V., Serzhanov I. M., Shaikhutdinov F. S. The formation of the harvest of DICOCCUM spring wheat (spelt) in the conditions of the pre-Kama zone of the Republic of Tatarstan // Grain farming of Russia. 2014. No. 6. pp. 31-38.
15. Muslimov M. G., Ismailov A. B. Polba - valuable grain culture // Grain economy of Russia. 2012. No. 3. pp. 40-42.
16. Shakirov R. S., Tagirov M. Sh. Resource-saving technologies of cultivation of the main grain crops // Achievements of science and technology of the agro-industrial complex. 2009. No. 11. pp. 8-10.
17. Cultivation of spring durum wheat in conditions of unstable moistening of the Orenburg Urals / V. Yu. Skorokhodov, A. A. Zorov, N. A. Maksyutov [et al.] // Agriculture. 2022. No. 1. PP. 19-22. DOIhttps://doi.org/10.24412/00443913-2022-1-19-22.
18. The effectiveness of nitrogen fertilizers in the cultivation of spring wheat on sandy loam soils / P. V. Lekomtsev, T. S. Rutkovskaya, A.V. Pasynkov, Yu. V. Khomyakov // Fertility. 2022. № 1(124). P. 9-13. DOIhttps://doi.org/10.25680/S19948603.2022.124.03.
19. Dospekhov B. A. Methodology of field experience: with the basics of statistical processing of research results. M.: Book. on Demand, 2013. 349 p.
