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;

V₁ – объем исходной вытяжки, взятой для разбавления, см³;

V₂ – объем разбавленной вытяжки, см³;

н – масса навески.

Технологические качества зерна озимой пшеницы определяли: массу 1000 зерен – по ГОСТу 12042-80, натуральную массу – по ГОСТу 10840-64, выравненность – по ГОСТу 13586.2-81, посевные качества – по ГОСТу 12038-66, количество и качество клейковины – по ГОСТу 13586.1.

Для оценки фитосанитарных условий в почвенной среде и экологической чистоты зерна озимой пшеницы определяли содержание в них тяжелых металлов и радионуклидов по методам, принятым в государственной агрохимической службе.

Полевые опыты проводились на делянках размером 237,6 м² (учетная площадь делянки 200 м²). Повторность в опыте трехкратная, минеральные удобрения вносились в виде нитрофоски с соотношением N : P : K – 12 : 12 : 12. В опыте имела место основная и предпосевная обработка почвы. Посев проводили сеялкой СН-16, уборка урожая – путем прямого комбайнирования «Сампо».

Математическая обработка данных сделана методом дисперсионного анализа (Доспехов, 1979) на ЭВМ.

глава 3. агроэкологические условия продуктивной фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы в условиях биологизации растениеводства

В данном разделе рассматривается фотосинтетическая деятельность посевов в зависимости от разных норм посадки, от различных технологий возделывания, засоренность озимой пшеницы в зависимости от уровня биологизации технологий возделывания

3.1. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы при норме высева 5 млн. всхожих семян на 1 га

Ассимиляционная площадь листьев озимой пшеницы в вариантах полевого опыта определялась методом «высечек», а накопление сухого вещества – весовым методом с последующим высушиванием вегетативной массы растений до воздушно-сухого состояния.

Фотосинтетический потенциал является обобщающим показателем, определяющим степень благоприятности систем удобрений, норм высева, ухода за посевами, водного режима почвы и т.д. для роста и развития с.-х. культур. Определение его позволяет получить данные, характеризующие зависимость между фотосинтетическим потенциалом и уровнем урожайности. Для расчета фотосинтетического потенциала определялось нарастание площади листьев (Л) по периодам (Т). усредненная площадь листьев, умноженная на продолжительность их работы, определяет величину фотосинтетического потенциала посева в тыс. м² /га х суток (Шатиков, 1975; Каюмов, 1991).

ФП = L_общ.хТ,

где ФП –фотосинтетический потенциал посева, тыс. м²/га х дн.;

L_ср – средняя за период площадь листьев, тыс. м²/га;

Т_V – продолжительность периода вегетации, дни.

или

Интенсивность фотосинтетической работы листьев характеризовалась показателем чистой продуктивности фотосинтеза, который определялся по фазам развития делением привеса биомассы урожая за определенный промежуток времени на среднюю площадь листьев:

,

где ЧПФ – чистая продуктивность фотосинтеза, г/м² х дн.;

В₁, В₂ – сухая масса растений с единицы в начале и конце периода (В₂ – В₁ – прирост сухой биомассы за период).

Количество сухой массы урожая выражается в ц/га, площадь листьев – в тыс. м²/га, а чистая продуктивность фотосинтеза – в г/м²хсуток. Кроме того, рассчитывался показатель выхода зерна на 1000 единиц фотосинтетического потенциала посевов озимой пшеницы. Для его определения урожайность зерна делилась на фотосинтетический потенциал и получался его выход в кг на 1000 единиц фотосинтетического потенциала.

Результаты определений показателей фотосинтетической продуктивности представлены в таблицах 4-6.

Анализируя результаты проведенных исследований, можно сказать, что средние за 2 года показатели фотосинтетической деятельности посевов были наиболее высокими на фоне с нормой высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га в вариантах с применением средств химизации. В частности, площадь листьев в начале колошения озимой пшеницы (10.2) имела значение 47,9-50,3, а размеры накопления сухого вещества в фазе молочной спелости озимой пшеницы (11.1) – 129,0-134,5 ц/га. В этих вариантах был самый высокий фотосинтетический потенциал – 1579,6-1638,9 тыс. м²/га х суток. При переходе к биологической технологии эти показатели соответственно снижаются до 35,8 тыс. м²/га, 115,1 ц/га и 1205,6 тыс. м²/га х суток. Однако при возделывании по биологической технологии была получена самая высокая чистая продуктивность фотосинтеза – 19,2 г/м² х суток листовой поверхности. Выход зерна на 1000 единиц фотосинтетического потенциала во всех вариантах был близким к величине.

Таблица 4

Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы в зависимости от различных технологий возделывания (1998-1999 гг.).

Норма высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га

Примечания: в числителе – ассимиляционная площадь листьев, тыс. м²/га, в знаменателе – накопление сухого вещества, ц/га; ФП – фотосинтетический потенциал; Ф_ч – чистая продуктивность фотосинтеза; выход зерна – выход на 1000 единиц ФП; чистая продуктивность фотосинтеза представлена за межфазовый период 10.2-10.5.1.

3.2. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы при норме высева 3,75 млн. всхожих семян на 1 га

На фоне с нормой высева 3,75 млн. всхожих семян на 1 га фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы укладывается в очень четкие закономерности.

При уменьшении нормы высева на 25% во всех вариантах несколько снижались показатели ассимиляционной площади листьев (40,6-41,9 тыс. м²/га) и накопление сухого вещества (114,6-130,1 ц/га). В вариантах без использования средств химизации отмечается такая же закономерность. Однако это не следует считать отрицательным явлением. Напротив, все показатели фотосинтетической деятельности растений озимой пшеницы приближались к оптимальным значениям, тогда как на фоне с нормой высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га они превышали оптимум. В результате в этих вариантах происходило более сильное затенение растений (листьев нижних ярусов) и они работали менее продуктивно. Снижение урожайности зерна при понижении нормы высева не происходило, а на биологической технологии она даже несколько выросла.

Таблица 5

Изменение показателей фотосинтетической деятельности посевов в связи с различными технологиями возделывания озимой пшеницы (1998-1999 гг.). Норма высева 3,75 млн. всхожих семян на 1 га

3.3. Фотосинтетическая деятельность посевов озимой пшеницы при норме высева 2,5 млн. всхожих семян на 1 га

Снижение нормы высева до 2,5 млн. всхожих семян на 1 га привело к заметным изменениям показателей фотосинтетической деятельности посевов озимой пшеницы (табл. 6).

Наибольшее значение ассимиляционная площадь листьев в разреженных просевах достигала в варианте с внесением N₄₅ (весной), навоза (последействие), зеленых удобрений (последействие), соломы (прямое действие) и умеренным использованием пестицидов и составила 35,3 тыс. м²/га. В варианте с биологической технологией возделывания она снижалась на 7,0 тыс. м²/га. Во все другие фазы по формированию площади листьев отмечаются аналогичные закономерности. Накопление сухого вещества также было наибольшим и интенсивным при внесении минеральных удобрений и использовании средств химической защиты растений.