Продуктивність пшениці озимої залежно від попередників

766
Продуктивність пшениці озимої залежно від попередників

Пшениця озима займає провідне місце у структурі посівних площ зернових в Україні. У зоні нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу для реалізації потенційних можливостей сучасних сортів однією з основних умов одержання високих і стабільних урожаїв з високою якістю зерна є достатні запаси продуктивної вологи в ґрунті як на час сівби пшениці, так і після відновлення весняної вегетації – від виходу в трубку до кінця наливу зернівки. Вони визначають агрохімічні, агрофізичні та біологічні властивості ґрунту, забезпечують ріст і розвиток рослин, формування елементів структури врожаю.

Значний вплив на вміст вологи у ґрунті в передпосівний період пшениці мають попередники. У Лісостепу попередниками пшениці озимої впродовж багатьох років був зайнятий пар, конюшина на один укіс, горох, вико-овес, кукурудза на зелений корм та ін. Останнім часом, у зв’язку з концентрацією тваринництва в великих спеціалізованих господарствах, зменшилась потреба у вирощуванні кормових культур в дрібних господарствах. Це і вплинуло на структуру сівозмін. У них запроваджуються такі високорентабельні олійні культури, як ріпак, соя, соняшник, збільшились також посівні площі під кукурудзою на зерно. Таким чином, зменшились можливості висівання пшениці по «класичних» попередниках, які забезпечували достатні запаси продуктивної вологи у ґрунті на перших фазах розвитку рослин. Дослідженнями встановлено, що вирішальне значення має доступна волога для рослин у посівному шарі ґрунту 0–10 см, оптимальні значення якої становлять 14–15 мм. За іншими дослідженнями, зроблено висновок, що для своєчасного отримання дружних сходів пшениці озимої необхідно мати в 1 см посівного шару ґрунту не менше ніж 10 мм вологи.

Iснує значна кількість публікацій із питань водного режиму ґрунту після різних попередників озимої пшениці як у зоні Лісостепу, так і в Степу. Але у них переважно наводяться результати вивчення попередників, які висівалися в десятипільних сівозмінах, і практично не приділяється уваги іншому попереднику під озимі культури – сої, площі якої в Україні щороку зростають.

Мета досліджень – вивчити вплив розміщення пшениці озимої після таких попередників, як соя, гречка, горох, сидеральний пар – яра вика з підсівом гірчиці на урожайність і якість зерна. Необхідно було також визначити особливості розвитку сортів пшениці залежно від забезпеченості їх доступною вологою у метровому шарі ґрунту на час сівби та навесні на момент відновлення весняної вегетації по цих попередниках.

Предметом вивчення стали різні за біологічними характеристиками та реакцією на зміну умов середовища сорти: Олеся і Відрада.

Сорт Олеся належить до середньоранніх, низькорослих, із вегетаційним періодом у Степу 266, а в Лісостепу – 277–285 днів. Зимостійкість – вище від середньої, сорт має підвищену стійкість до випрівання і здатність до продуктивного весняного кущіння. Посухостійкість висока. Сорт характеризується підвищеною резистентністю до листкових хвороб і до фузаріозу кореневої системи та колоса. Його потенційна врожайність 9,3 т/га, сорт належить до цінних за якістю пшениць.

Сорт Відрада – середньостиглий, середньорослий, стійкий до осипання, з підвищеною зимо- та посухостійкістю, з осені інтенсивно накопичує вегетативну масу, тому потребує більш пізніх строків сівби. Потенційна врожайність – 7,89 т/га (в хмельницькому відділенні Державного центру експертизи сортів (ДЦЕС). Сорт належить до надсильних пшениць: в 2008 р. в зерні, вирощеному на Первомайській державній сортодослідній станції Миколаївської області, за даними лабораторії Iнституту експертизи сортів, були зафіксовані вміст білка 19,2%, клейковини – 44,5%, IДК – 75 од., сила борошна – 649 о.а., об’єм хліба – 1450 мл, загальна хлібопекарська оцінка – 9 балів.

Дослідження проводилися впродовж у зерно-просапній сівозміні Білоцерківської дослідно-селекційної станції (БЦДСС), розташованої в зоні нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу України. Ґрунтова відміна – чорнозем типовий, глибокий, малогумусний, крупнопилувато- середньо- та легкосуглинковий. Потужність гумусового шару 70–80 см з вмістом гумусу у шарі 0–30 см 3,4–3,8%, лужногідролізованого азоту (за Корнфілдом) – 11,8–13,4, рухомого фосфору і обмінного калію (за Чиріковим) відповідно 18,0–20,8, та 7,3–9,1 мг/100г повітряно–сухого ґрунту. Реакція ґрунтового розчину (pH сольовий) – слабокисла.

Під передпосівний обробіток ґрунту внесено по 2 ц/га нітроамофоски (N32P32K32), а весною по мерзлоталому ґрунту – по 2 ц/га аміачної селітри (N66). Польові досліди були закладені з системним розміщенням ділянок, з обліковою площею 50 м2 в чотириразовій повторності. Ґрунтові проби відбирались пошарово буром на глибину 100 см перед сівбою пшениці озимої по всіх попередниках, а також при відновленні весняної вегетації. Визначення вмісту вологи проводилось ваговим методом. Проби рослин відбиралися на час припинення осінньої вегетації, а також навесні після відновлення вегетації та в фазі виходу в трубку по діагоналі ділянки по 0,25 м2 в чотириразовій повторності. Обмолот урожаю проводили селекційним комбайном Sampo–130. Досліди закладалися за тричинниковою схемою: А – сорт; В – рік; С – попередник.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ 

Осінньо-зимовий період – з вересня до часу відновлення весняної вегетації (березень) – був найбільш забезпечений вологою у 2012/2013 рр. із сумою опадів 399 мм, що вище від багаторічного показника на 59%. В осінньо-зимовий період 2013/2014 рр. сума опадів перевищила багаторічний показник лише на 7%. В табл. 1 наведено результати дослідження запасів продуктивної вологи у ґрунті після різних попередників озимої пшениці перед сівбою та на час відновлення весняної вегетації.

Таблиця 1. Вплив попередників пшениці м’якої озимоїВизначення вмісту продуктивної вологи в ґрунті за роки наших досліджень свідчать, що оптимальні запаси вологи перед посівом пшениці спостерігались після таких попередників, як сидеральний пар і горох. Після пізніх культур – гречки та сої у ґрунті на глибину 100 см спостерігається значний дефіцит вологи. Найбільш незадовільний стан щодо забезпечення вологою посівного шару ґрунту був восени 2012 року, коли після сої у шарі 0–20 см вміст вологи становив всього лише 16,3 мм.

Визначені запаси продуктивної вологи у метровому шарі ґрунту на час відновлення весняної вегетації озимої пшениці відрізнялись за показниками в різні роки досліджень, але в середньому по попередниках були близькими, незважаючи на те, що з осені простежувалась значна різниця між ними. Пояснюється це тим, що після збирання гороху і заорювання сидерального пару поля значний час «парували» і накопичили більше вологи, ніж гречка і особливо соя, які збирали значно пізніше. За осінньо-зимовий період, завдяки фізичним і фізико-хімічним властивостям ґрунту, в середньому по всіх попередниках запаси продуктивної вологи практично вирівнялись по шарах ґрунту. Визначення поповнення запасів продуктивної вологи у відсотках показало, що ґрунт із меншими запасами вологи після гречки і сої поповнив запаси на значно більшу величину – 92 і 86% відповідно, тоді як після гороху запаси поповнились на 53%, а по сидеральному пару – на 47%. Ці дані практично збігаються з результатами 5-річних досліджень відділу землеробства БЦДСС, якими виявлено, що показники засвоєння ґрунтом опадів за осінньо-зимовий період у посіві озимини становили від 76 до 80%.

Аналіз впливу запасів продуктивної вологи по різних поперед­никах на початкові фази розвитку рослин пшениці Відрада й Олеся засвідчив значну різницю в накопиченні вегетативної маси кожним із сортів (табл. 2).

Таблиця 2. Вегетативна маса рослин на час зупинки осінньої вегетаціїТак, сорт Відрада із підвищеною інтенсивністю росту має більшу масу рослин, загальну кущистість і коефіцієнт кущіння перед входом в зиму порівняно з сортом Олеся. Після попередників соя і горох обидва сорти мали меншу масу 100 рослин і загальну кущистість порівняно з пшеницею по поперед­никах сидеральний пар і гречка.

Аналіз стану рослин у фазі виходу в трубку (табл. 3) виявив протилежні результати щодо осіннього розвитку рослин: завдяки скоро­стиглості сорт Олеся швидше накопичував вегетативну масу рослин, ніж середньостиглий сорт Відрада. Загальна ж кущистість обох сортів по попереднику соя була значно нижчою, ніж по гороху.

Таблиця 3. Розвиток вегетативної маси рослин у фазі виходу в трубкуПогодні умови проходження наступних фаз розвитку пшениці – колосіння, цвітіння, формування і налив зерна – за час вегетаційних періодів 2012/2013 і 2013/2014 рр. були контрастними і водночас несприятливими для реалізації потенційних можливостей продуктивності сортів. Так, зима 2012/2013 була м’якою та затяжною, сніг випав 4 грудня і протримався до I декади квітня. Через високий сніговий покрив (до 60 см) земля всю зиму не промерзала, а часті відлиги в січні та лютому викликали випрівання посівів і значний розвиток снігової плісняви, що спричинило зрідженість посівів.

Весняна вегетація відновилася пізно – 10 квітня. Відсутність опадів у квітні-травні протягом 40 діб і різке підвищення температури повітря спричинили подальше зрідження посівів, низьку кущистість та слабкий розвиток вторинної кореневої системи.

Гідротермічний коефіцієнт при проходженні фаз кущіння і виходу в трубку був надзвичайно низьким – 0,19. Рослини страждали від нестачі вологи, були низькорослими, з великою кількістю недогонів. Період від весняного відновлення вегетації до колосіння (з 3 по 8 етапи органогенезу), порівняно з багаторічним, скоротився на 20 днів. Такий комплекс несприятливих умов став причиною отримання в 2013 р. невисокого врожаю, особливо після попередника соя.

Погодні умови вегетації 2013/2014 рр., навпаки, характеризувалися надзвичайно великою для умов Лісостепу кількістю опадів, гідротермічний коефіцієнт (ГТК) у квітні-травні піднімався до 5,0. А оскільки з осені пшениця добре розкущилася і зима була теплою, а весна – ранньою, то посіви виявилися загущеними, особливо після попередників сидеральний пар і горох. В підсумку спостерігалося сильне і раннє – уже в фазах формування та наливу зерна – вилягання. На додаток до цього через часті дощі значно розвинувся фузаріоз колосу, що також призвело до зниження врожаю.

Статті по темі: Влияние температуры на развитие пшеницы

Проаналізуємо, як вплинули особливості забезпечення рослин продуктивною вологою ґрунту та гідротермічні умови років на урожайність і хлібопекарські якості різних генотипів пшениці по різних попередниках.

В 2013 р. найвищий урожай обох сортів отримано по попереднику горох: приріст сорту Відрада становив 0,42, а Олесі – 0,56 т/га до середньої урожайності по досліду (табл. 4). Найнижчий урожай виявився після попередника соя: – 2,3 і –6,9 т/га до середньої урожайності по досліду сортів Відрада і Олеся відповідно. Наступні місця за урожайністю зайняли варіанти після гречки і сидерального пару. Таку урожайність можна пояснити тим, що в умовах засухи 2013 р. під час проходження фаз виходу в трубку – колосіння по попереднику соя рослини сильніше постраждали від нестачі вологи, ніж за інших попередників. Адже через пізнє дозрівання сої збирання її проходило майже одночасно з передпосівним обробітком ґрунту під пшеницю, і велика маса рослинних залишків практично увійшла в зиму недостатньо розкладеною. Для їх мінералізації потрібна була додаткова волога. Очевидно, з цієї причини не спрацював вчасно і симбіотичний апарат сої: його дія проявилася лише під час формування та наливу зерна, про що свідчить вміст білка (табл. 6). З цих же причин у надзвичайно посушливих умовах не проявилася позитивна дія на урожайність і сидерального пару (вика + гірчиця).

Таблиця 4. Урожайність зерна пшениці озимої сортів Олеся і ВідрадаВ умовах 2014 р. останнє місце за урожайністю знову зайняв варіант із попередником соя, а перші місця – сидеральний пар і гречка (табл. 5). Низька урожайність пшениці після гороху пояснюється утворенням великої вегетативної маси пшениці, що і призвело до більшого вилягання, ніж після інших попередників.

Таблиця 5. Урожайність зерна пшениці озимої сортів Олеся і ВідрадаНайбільший вплив на величину урожайності мали попередник і взаємодія усіх чинників; найменший – чинники року та сорту (рис. 1).

Частка участі та вплив чинників на урожайність пшениці озимоїСпостерігався також вплив попередників на вміст білка і клейковини в зерні пшениці обох сортів як в урожаї 2013 р., так і 2014 р. (табл. 6). По сорту Відрада в 2013 р. найвищі показники якості отримано після попередника сидеральний пар: білка – 15,7%, клейковини – 30,7%, а в 2014 р. після гречки – 16,4 і 31,6% відповідно.

Таблиця 6. Хлібопекарська якість зерна пшениці м’якої озимої сортівПо сорту Олеся в 2013 р. найвищий вміст білка і клейковини зафіксовано після попередника соя: 13,8 і 26,8% відповідно, а в 2014 р. – після гороху: 15,2 і 28,9%. Показники якості клейковини в зерні пшениці сорту Відрада були відмінними, а сорту Олеся – добрими.

ВИСНОВКИ 

  1. У зоні нестійкого зволоження Правобережного Лісостепу урожайність пшениці озимої значною мірою залежить від вибору попередника. Для отримання високої польової схожості та задовільного розвитку рослин при вході в зиму важливе значення мають строки збирання попередника і запаси продуктивної вологи, що залишились у ґрунті. Серед попередників озимої пшениці, які вивчались в 2012/13 і 2013/14 рр., найбільше вологи у ґрунті залишалось після гороху та сидерального пару (вика яра + гірчиця), значно менше – після пізніших попередників – гречки і сої.
  2. На час весняного відновлення вегетації пшениці завдяки фізичним і фізико-хімічним властивостям чорнозему типового поглинати, розподіляти по горизонтах і утримувати вологу в ґрунті запаси продуктивної вологи вирівнювались по всіх попередниках.
  3. В 2013 р. найвищий урожай по обох сортах було отримано після попередника горох: приріст сорту Відрада становив 0,42, а Олесі – 0,56 т/га до середньої урожайності по досліду. Найнижчий урожай виявився по попереднику соя: – 2,3 і – 6,9 т/га до середньої урожайності сортів Відрада і Олеся відповідно. В умовах 2014 р. останнє місце за урожайністю знову зайняли варіанти по сої, а перші місця – сидеральний пар і гречка.
  4. Найвищі показники за якістю в зерні пшениці сорту Відрада в 2013 р. отримано по попереднику сидеральний пар: білка – 15,7%, клейковини – 30,7%, а в 2014 р. по гречці – 16,4 і 31,6% відповідно. По сорту Олеся у 2013 р. найвищий вміст білка і клейковини був по попереднику соя: 13,8 і 26,8%, а в 2014 р – по гороху: 15,2 і 28,9%. Показники якості клейковини в зерні пшениці сорту Відрада були відмінними, а сорту Олеся – добрими.

М. В. Бузинний, Білоцерківська ДСС, Інститут біоенергетичних культур і цукрових буряків НААНУ

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2018