Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Дипломная работа - Хозяйственно-биологическая оценка сортов озимой мягкой пшеницы украинской селекции - файл 1.docx


Дипломная работа - Хозяйственно-биологическая оценка сортов озимой мягкой пшеницы украинской селекции
скачать (185.7 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx186kb.20.11.2011 01:28скачать

содержание

1.docx

  1   2   3


ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение




  1. Обзор литературных источников

6

  1. Почвенно- климатические условия места исследований

19

2.1. Климат

19

2.2. Рельеф, гидрология, растительность

19

2.3. Погодные условия в годы проведения опытов

20

^ 2.4. Почвенно-агрохимическая характеристика

23

3. Цель, задачи и методика исследований

25

^ 4. Технология возделывания культуры

27

4.1. Биологические особенности

27

4.2. Агротехника

29

^ 5. Результаты исследований. Агробиологические особенности сортов озимой мягкой пшеницы украинской селекции в условиях учебно - опытного хозяйства СтГАУ



36

^ 5.1. Оценка по морфобиологическим признакам сортов озимой мягкой пшеницы украинской селекции


36

5.1.1. Продолжительность вегетационного периода

36

^ 5.1.2. Высота растений и устойчивость к полеганию

37

5.1.3. Зимостойкость

42

5.2. Урожайность и элементы ее структуры

43

^ 5.3. Технологические показатели качества зерна

47

6. Экономическая эффективность производства новых сортов озимой пшеницы


53

^ 7. Безопасность жизнедеятельности на производстве

56

8. Охрана окружающей среды

60

^ Выводы и предложения

66

Библиографический список

68

Приложение

77



ВВЕДЕНИЕ
Зерновое хозяйство Российской Федерации – основная отрасль сельскохозяйственного производства, поэтому под посев озимых зерновых культур ежегодно отводится свыше половины пашни. Приоритетное значение в производстве зерна принадлежит пшенице. По своему химическому составу, хорошей усвояемости и высокой калорийности зерно пшеницы является превосходным сырьем для производства муки и приготовления из нее хлебобулочных и макаронных изделий, круп.

Из многочисленных пшениц в мировом земледелии, в том числе и в Российской Федерации, культивируются главным образом пшеница мягкая и твердая (Гордеев, 2009).

Ареал распространения пшениц огромен и охватывает 5 континентов Земного шара. Сверхскороспелые ее формы возделываются даже на полюсе холода (Верхоянск, Россия) и южных оконечностях Америки и Австралии. По данным Жуковского (1951), всюду «…куда только в умеренные и холодные широты и высокогорные зоны двигался земледелец, он старался приучить к этим местам пшеницу, обеспечивающую его хлебом».

В силу широкой географической адаптации пшеницы ее выращивают на почвах с богатыми и самыми низкими химическими и физическими свойствами. Такая широкая адаптация к почве способствует успеху пшеницы, как мировой культуры. Площади посева, занимаемые ежегодно пшеницей на земном шаре, составляют около 230 млн. га, валовые сборы зерна – свыше 565 млн. тонн.

Наиболее высокие урожаи и, следовательно, реализация потенциала продуктивности пшеницы наблюдаются в промышленно развитых странах: Ирландия – 8,45 т/га, Нидерланды – 7,81, Великобритания – 7,72, Бельгия – 6,86, Франция – 6,45, Германия – 6,26 т/га и др.

Огромный вклад в увеличении валовых сборов зерна вносит селекция. Наблюдаемый за 50 лет рост урожайности всех культур, в том числе и 

пшеницы, на 55 – 70 % обусловлен использованием в производстве новых высокопродуктивных сортов. Селекционеры, используя богатейший материал мировой коллекции, достижения генетики, молекулярной биологии, физиологии растений и разнообразие методов создания исходного материала, значительно расширили сортимент. Особенно значителен прогресс в селекции пшеницы. Характерным примером в этом отношении является «зеленая революция», связанная с выведением и внедрением в производство новых высокоурожайных сортов пшеницы на Индостанском субконтиненте, а также выведение и внедрение в производство сортов Мироновская 808 и Безостая 1.

В решении задач селекции значительная роль принадлежит исходному материалу, сосредоточенному в мировой коллекции Всесоюзного научно-исследовательского института растениеводства им. Н. И. Вавилова, где находится все богатство видового и сортового разнообразия рода Тгitiсum L., включающее как местные стародавние сортовые популяции, так и сорта новейшей селекции. Выдающийся отечественный ученый Н. И Вавилов уже в первые годы своей деятельности поставил следующие задачи: собрать все возделываемые человеком сорта пшеницы и других культурных растений, а также представителей дикорастущей флоры, научиться максимально долго сберегать живыми семена, глубоко изучить образцы растений и рекомендовать лучшие из них для посева в производстве и дальнейшей селекционной работе, овладеть этапами формообразования для создания качественно новых форм. Экспедициями ВНИИРа собран огромный сортовой материал культурных растений и их дикорастущих сородичей. Коллекция ВНИИР мировых генетических ресурсов пшеницы являются основой дальнейшего прогресса отечественной и мировой селекции этой культуры. Для рационального их использования необходимо проводить оценку сортообразцов, являющихся носителями ценных хозяйственно-биологических свойств и признаков озимой пшеницы в конкретных почвенно-климатических условиях района проведения селекции.

  1. 

  2. ^ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ


Сельское хозяйство традиционно считается первоосновой Российского государства, его жизнеспособности и безопасности. Уроки прошлого, свидетельствуют о том, что профессионализм и знания позволяют успешно решать самые сложные проблемы, стоящие перед страной. В условиях, когда Россия находится перед выбором стратегии своего дальнейшего развития, вполне закономерно обсуждение состояния и перспектив преобразования отечественного агропромышленного комплекса, системообразующую роль в котором играет зерновое хозяйство. Известно, что на протяжении всей истории ни одной нации не удавалось повысить благосостояние и добиться развития экономики без предварительного увеличения производства продуктов питания (Жученко, 2004).

Пшеница – одна из важнейших сельскохозяйственных культур в мире, представляющая собой основной продукт питания в 43 странах. Ежегодно в мире собирают более 500 млн. тонн зерна с площади 230 млн. га. Увеличение валового сбора сельскохозяйственной продукции, ранее достигавшееся за счет роста посевных площадей, на сегодняшний день невозможно из-за ограниченности пахотных земель, и вследствие их активной деградации. Сейчас, рост урожайности основных сельскохозяйственных культур, в том числе пшеницы, гораздо меньше скорости роста населения земли, которое по прогнозам ФAO к 2030 году достигнет 8 миллиардов человек. Для решения продовольственной проблемы необходимо в первую очередь повышение урожайности основных продовольственных культур, в числе которых – пшеница (Филиппов, 2007).

Как источник пищи, пшеница является древнейшей культурой и по мнению Рейтца (1970) возделывалась в доисторические времена за 15 - 10 лет до н.э. пшеница представляет собой основной продукт питания в 43 странах. Она служит основным продуктом питания для 1 млд человек, или примерно для 35 % населения земного шара. Удельный вес пшеницы в питании населения сильно 

варьирует в разных географических областях: в европейских странах пшеница обеспечивает свыше 30 % калорий, в других регионах – не более 20 %. Потребление на душу населения в наиболее развитой стране – США составляет около 47 кг в год.

Пшеница, как пищевой продукт, подобно другим хлебным злакам, обладает многими природными преимуществами. Зерно пшеницы питательно, калорийно, его легко хранить, транспортировать и перерабатывать в высококачественное сырьё. Пшеницу часто считают просто крахмальной продовольственной культурой, тогда как она содержит и другие питательные вещества - протеин, минеральные вещества и витамины. Фактически выход аминокислот с га посева пшеницы значительно превышает выход любой незаменимой аминокислоты животного происхождения. Белок пшеницы сбалансирован другими продуктами питания, содержащими определённые аминокислоты, например, лизин, который является эффективным источником протеина. Минеральные вещества и витамины представляют большую питательную ценность, особенно в продуктах, изготовляемых из цельного зерна и обогащённой муки. Содержание питательных веществ в зёрнах пшеницы и их химический состав чрезвычайно изменчив и зависит от их запасов в почве. Так, количество белка, минеральных веществ, витаминов пигментов и ферментов в разных партиях пшеницы может различаться в три, пять и больше раз. Эти различия оказывают глубокое воздействие на переработку и возможности лучшего использования, а также питательную ценность и различную цену продуктов. Технология размола ещё больше расширяет крайние пределы колебаний химического состава и физических свойств муки и побочных продуктов (Панченко, 2007).

В состав зерновки пшеницы входит свыше 20 тканей, часть которых представлена только одним слоем клеток. Различные части зерновки пшеницы отличаются по своему химическому составу и помол изменяет соотношение основных компонентов. Центральная часть зерновки 

(эндосперм) является основным источником белка, клейковины и крахмала в муке. Зародыш и алейроновый слой богаты маслом, клейковинным белком и некоторыми витаминами.

Как пищевой продукт, пшеница является основным ингредиентом большинства видов хлеба, булочек, чепати, крекеров, печенья, бисквитов, пончиков, блинов, оладий, вафель, лапши, пирогов, вафельных стаканчиков для мороженого, макарон, спагетти, пудингов, хлопьев, многих продуктов для завтраков и продуктов для детей.

Из зерна пшеницы вырабатывают муку и крупы. Побочные продукты мукомольного и крупяного производства, а также зерновые отходы - основные компоненты комбикормов. Из зерна пшеницы производят спирт, крахмал, растительное масло и другие, пищевые и технические продукты.

У зернового производства - бесчисленное количество обратных связей: из муки получают хлебобулочные, макаронные и кондитерские изделия; из крупы - диетические продукты, детское питание, кулинарные полуфабрикаты; из крахмала - глюкозу, колбасные и кондитерские изделия. Спирт используют в ликеро-водочном, кондитерском, химическом и парфюмерном производстве. Комбикорма имеют сотни рецептов и используются в животноводстве, птицеводстве, рыбоводстве и звероводстве.

Высококачественное в пищевом рационе зерно пшеницы, пластичность культуры по отношению к условиям внешней среды, наличие озимых и яровых форм обусловили ее предпочтительность в зерновом клину по сравнению с другими видами хлебных растений, во всех климатических зонах, кроме тропического и субтропического поясов, где первое место занимает рис.

Во второй половине XX столетия наметилась тенденция уменьшения посевных площадей под пшеницей в мире (примерно на 0,4 % в год). Сокращение происходит главным образом в индустриально развитых странах. Резко сократили (на 18,9 - 32,6 %) посевные площади под пшеницей в США, Италии, Бразилии и Австралии. Наоборот, в развивающихся странах, 

площади посева под пшеницей расширяются, и этот прирост составляет в среднем 0,6 % в год (Саранин, 1973, Митрополенко, 1988;Лебедева, 2008).

Пшеница является одной из наиболее интенсивных зерновых культур. Несмотря на ежегодное уменьшение площадей посева (на 0,27 %), валовые сборы зерна увеличивались в мире на 2,9 % в год.

В конце XX столетия производство зерна пшеницы по континентам составило:

Азия

- 253,2 млн. т

(43% от мирового производства);

Европа

- 183,2 млн. т

(31% от мирового производства);

Северная Америка

- 93,8 млн. т

(15,9% от мирового производства);

Южная Америка

-18,3 млн. т

(3,1% от мирового производства);

Африка

-18,3 млн. т

(3,1% от мирового производства);

Австралия

-1,34 млн. т

(0,2% от мирового производства).


Самый высокий урожай и валовые сборы зерновых приходится на долю Китая (около 20% мирового производства). Второе место в мире удерживают США (примерно 16%), из которых две трети его дает кукуруза, вторая культура - пшеница.

Мексика успешно осуществляет селекционную и агротехническую программу по увеличению производства зерна пшеницы и, в первую очередь, за счет роста урожайности. Благодаря развитию орошения, внесению повышенных доз минеральных удобрений и внедрению высокопродуктивных сортов пшеницы, Мексике за 25 лет удалось увеличить урожайность в 4,4 раза, а валовые сборы зерна - в 7 раз.

Внедрение в производство Индии мексиканских сортов пшеницы позволило увеличить валовые сборы и отказаться от импортирования зерна. Это событие было названо в Индии "зелёной революцией".

Экспортерами зерна пшеницы в конце XX столетия были около 70 стран мира. Однако, наибольшее количество зерна в год продают: США - 

более 26 млн. т в год, Австралия - около 20 млн. т, Канада - 19 млн. т и Франция - 15 млн. т. Всего экспортируется около 100 млн. т пшеницы.

Импортируют зерно пшеницы 163 страны, в т. ч.: Италия и Египет - по 7 млн. т, Япония и Иран - по 6 млн. т, Бразилия и Индонезия - по 4 млн. т. Всего же в год импортируется более 105 млн. т.

Первое место в мире по урожайности пшеницы (8,08 т/га) занимает Ирландия. За ней следуют: Нидерланды - 7,79, Великобритания - 7,03, Дания - 6,97, Франция - 6,51, Германия - 6,45 и Бельгия - 6,21 т/га.

Следует отметить, что Франция имеет высокий урожай пшеницы на всей площади посева (5,1 млн. га), а Китай - 3,2 т/га с площади посева более 30 млн. га.

Урожайность пшеницы в Европе за 75 лет XX столетия возросла в 5 - 6 раз, при этом за последние 25 лет - вдвое. В Венгрии достигнуто трехкратное увеличение урожая пшеницы (Калиненко, 1984).

Увеличение урожайности на 50 % идёт за счет применения удобрений, на 25 % - благодаря успехам селекции и на 20 - 25 % - за счет улучшения системы земледелия, агротехники и средств защиты растений (Дорофеев и др., 1987).

Среди видов пшеницы наиболее урожайной является мягкая пшеница, из которой озимая – более продуктивна. Последняя по урожаю превышает яровую пшеницу на 0,85 – 1,44 т/га.

Несмотря на значительный рост урожайности пшеницы, потенциальные возможности современных сортов использованы производством далеко не полностью. В земледелии мира сложилась ситуация, выражающаяся в существенном разрыве между потенциальной и реальной урожайностью возделываемых растений. Для сокращения разрыва потенциальной и реальной урожайности существует много предложений: совершенствование системы земледелия, повышение урожайности генетическими методами за счет новой модели сорта, устранение антагонизма между урожайностью сорта и его 

приспособленностью. В 90-х годах в Индии была составлена модель сорта яровой пшеницы для получения урожая зерна в 10 т/га, суть которой состояла: биомасса сорта должна быть 20,0 т/га, уборочный индекс 50 %, количество продуктивных стеблей на 1 м2 - 500, масса 1000 зерен - 44 г, число зерен в колосе - 45 шт., период созревания - 55дней.

Россия в конце 90 – х годов производила зерна пшеницы около 80 млн.т. Только на продовольственные цели ежегодно потреблялось около 40 млн. т зерна или около 148 кг на душу населения в пересчете на муку (Веденеева, 2002), тогда как в Ставропольском крае повысилось с 113 до 147 кг на человека.

Одним из основных путей увеличения валовых сборов зерна и повышения устойчивости зернового хозяйства в Северо - Кавказском регионе является обеспечение роста производства озимой мягкой пшеницы, которая выгодно отличается от других зерновых культур, превосходя их по урожайности на 5 – 10 ц/га и более (Бельтюков, 2001).

Важное значение имеют посевы зимостойких, короткостебельных, устойчивых к полеганию сортов озимой мягкой пшеницы с потенциальной урожайностью 80 – 90 ц/га (Шевелуха, 1986).

Для Северо - Кавказского региона необходимым условием формирования достаточно высокого уровня урожайности озимой пшеницы, является продолжительность вегетационного периода, позволяющий культуре в меньшей степени зависеть от почвенной и воздушной засухи, часто наблюдаемой в регионе в конце мая – июня. Озимые хлеба лучше используют влагу зимнего и ранневесеннего периодов.

По мнению ряда авторов (Дорофеев и др., 1987), генетический предел урожайности пшеницы может достигать 30,0 т/га. Уже сейчас селекционеры создали сорта с урожайностью более 10,0 т/га. Так, рекордный урожай пшеницы - 10,9 т/га был получен в Чехословакии с площади 30. В Беларуси установлен рекордный урожай сорта Щедрая - 10,46 т/га на площади 34 га. Однако, самый высокий урожай - 16,0 т/га был 

получен в Англии в 1985 году при выращивании сорта пшеницы Ленгбой на площади посева 100 га. Особое значение для получения такого урожая имели климатические факторы, обусловившие длительность периода налива зерна (около 55 суток) в условиях интенсивного солнечного освещения и продолжительного светового дня (Крупнов, 1995).

Первоочередная задача селекционеров, сортоиспытателей, технологов, семеноводов - постоянное совершенствование сортовых ресурсов, вовлечение в производство сортов и гибридов, обладающих высокими товарными и вкусовыми показателями качества, приспособленных к ресурсосберегающим технологиям (Бельтюков, 1987; Рыбалкин, 1990; Малюга, 1992; Зеленский и др., 1999; Бобрышев, 2000; Ткаченко, 2000; Зыкин, 2004).

Озимая пшеница – ведущая зерновая продовольственная культура. Она лучше яровых зерновых культур противостоит весенне-летней засухе. В засушливые годы урожайность озимой пшеницы выше урожайности яровой пшеницы. Однако стабильность урожайности озимой пшеницы недостаточно высокая из-за влияния абиотических факторов внешней среды. Поэтому для наиболее полного использования биоклиматического потенциала региона необходимо создавать и ускоренно внедрять в производство высокопродуктивные, с повышенной устойчивостью к абиотическим и биотическим стрессорам, высококачественные сорта мягкой озимой пшеницы. Для решения этой сложнейшей проблемы необходимо использовать принципиально новый исходный материал. В этой связи изучение новых образцов коллекции ВИР с целью выявления новых доноров и генетических источников селекционно-ценных признаков и свойств для использования их в селекции весьма актуально (Сухоруков, 2009).

Создание сорта как основы высокопродуктивного и устойчивого агробиоценоза предполагает обязательную оценку реакции генотипов сорта на абиотические, биотические и антропические факторы и отбор 

высокопродуктивных и экологически стабильных сортов, обеспечивающих получение экологически безопасной продукции при использовании природоохранной технологии (Кильчевский А. В., 2008).

Селекция на урожайность является одним из главных направлений. Это наиболее трудная и сложная задача, так как урожайность складывается из многих компонентов (числа плодоносящих стеблей на 1 м2, продуктивности одного растений, которая в свою очередь складывается из числа колосков, зерен в колосе и массы зерна с одного колоса). Важным направлением в решении этой проблемы является создание низкостебельных сортов с урожайностью 100 ц/га и более.

Для озимой пшеницы важнейшим показателем стабильной урожайности сорта является определенный уровень его зимо-морозоустойчивости для конкретных зон, который должен быть гарантом надежной перезимовки в годы с суровыми условиями (Нетис, 1989; Сабадин, 1989; Просунко, 2003).

Без повышения качества семенного материала вопросы интенсификации производства в рамках имеющихся природных и материальных ресурсов не решить, так как только через биологический потенциал сортов можно реализовать роль всех остальных факторов. Об этом свидетельствует и мировой опыт. Известно, что 30 % прироста урожайности зерновых и более обеспечивается благодаря внедрению более продуктивных и устойчивых к неблагоприятным условиям сортов (Гусманов У. Р., 2004).

Важно подбирать сорта, устойчивые к стрессовым факторам, поскольку, чем благоприятнее агроэкологические условия для роста и развития растений, чем полнее реализуется продуктивный потенциал сортов, тем выше будет зависимость реальной урожайности от потенциальной. Неблагоприятные факторы внешней среды неизбежно приведут к уменьшению этой зависимости, при этом, чем сильнее будет напряжение неблагоприятных факторов, тем сильнее будет ослабевать и зависимость. И вполне возможно возникновение такой ситуации, когда генотипические 

различия по реальной урожайности будут определяться исключительно устойчивостью к стрессовым факторам, а не уровнем продуктивного потенциала (Тупицин Н. В., 1997).

В период биологизации сельскохозяйственного производства и его адаптации к рыночной экономике одним из важнейших факторов оптимизации фитосанитарного состояния зерновых культур является возделывание устойчивых к фитозаболеваниям сортов (Бельтюков, Янковский, Овсянникова, 2001; Войсковой и др. 2002; Гаврилов, Дронов, 2003).

Современные сорта зерновых культур не обладают достаточным генетическим барьером устойчивости к болезням и неблагоприятным условиям среды (зимостойкость, жаростойкость, засухоустойчивость, солевыносливость, кислотоустойчивость и др.), высоким качеством продукции, технологичностью и не отвечают в полной мере требованиям интенсивных технологий возделывания применительно к условиям зоны (Василенко, 1986; Ковтун, 2002; Зеленский, 1999; Казарцева и др., 1993; Остапенко, 1998; Кривенко, Марюхина, 2002).

Значительные усилия прилагают селекционеры к созданию сортов, устойчивых (толерантных) к поражению болезнями и повреждению вредителями. Внедрение в производство таких сортов ограничивает или полностью исключает необходимость химического метода защиты растений, способствуя охране окружающей среды, получению экологически чистой продукции, повышению рентабельности сельскохозяйственного производства (Романенко, 1990; Жогин, 1991; Кривенко, Марюхина, 2002; Веденеева, Маркелова и др., 2004).

Особенно важно использовать устойчивые к болезням и вредителям сорта в интенсивных технологиях, так как создаваемые растениям благоприятные условия обитания (орошение, внесение высоких доз минеральных удобрений) создают благодатную почву для массового размножения вредителей и возбудителей болезней (Ван Дер Планк, 1972; 

Саранин, 1973; Максимов, Пономарев, 1981; Веденеева, Маркелова и др., 2004).

Для защиты посевов озимой пшеницы от фитозаболеваний приходится использовать дорогостоящие химические препараты, что значительно увеличивает затраты на производство зерна и приводит к загрязнению как сельскохозяйственной продукции, так и окружающей среды (Веденеева и др., 2002; Гаврилов, Дронов, 2003; Ченикалова и др., 2003).

В России бурая ржавчина наносит существенный урон производству зерна в районах Поволжья, Северного Кавказа, Центральночерноземной зоне. В Поволжье и прилегающих районах в годы эпифитотий ржавчины потери зерна достигают 20-30% и более, при умеренном поражении растений, которое наблюдается почти ежегодно, урожай снижается на 5-10% (Лебедев и др. 1991). Л.В. Мешкова (1979) сообщает, что потери урожая от бурой ржавчины в Западной Сибири и Зауралье составляют в годы эпифитотий 30 % и более. Эпифитотии бурой ржавчины значительных размеров случаются в США раз в 2 - 3 года, с такой же частотой наблюдаются эпифитотии этого патогенна на Кубани (Лукьяненко, 1990; Тимофеев, Дудка, Ковтуненко, 2001).

Большим препятствием к получению высоких урожаев озимой пшеницы является полегание, которое наносит значительный ущерб сельскохозяйственному производству. Полегание происходит главным образом, вследствие воздействия погодных условий: большого избытка осадков и сильного ветра. В результате полегания снижается урожайность, ухудшается качество зерна, усложняется уборка. Даже небольшой наклон стеблей ведет к снижению фотосинтеза, а значит и урожая (Пруцков, 1976; Войсковой, Бобрышев, Дубина, 2003). По данным ряда авторов полегание вызывает потерю урожая зерна до 30%, а также приводит к ухудшению качества зерна и семян (Пруцков, 1976; Удачин, Шахмедов, 1984; Бобрышев, и др. 2003).



По результатам государственного, экологического и производственного испытания для использования в производстве ежегодно пересматривается весь ассортимент сортов, как включенных в реестр по Российской Федерации, так и предложенных для внедрения. Несмотря на глубокую подготовительную работу при подготовке рекомендаций возможны ошибки. Анализ сортосмены за 45 лет на Ставрополье показал, что из более чем 40 сортов, предложенных за этот период к использованию в производстве, лишь 27 % из них возделывались более 10-ти лет, а 20% - пять и менее лет, что указывает на низкую их адаптивность к условиям производства (Бобрышев и др., 2001).

Необходимо обеспечить наибольшее соответствие между генотипом и средой обитания за счет научно-обоснованного агроэкологического районирования сортов и сортовой агротехники. В агроландшафтном земледелии могут представлять ценность сорта, сочетающие высокую продуктивность и стабильность в конкретных условиях экологических ниш (Одум, 1986) Современные сорта озимой мягкой пшеницы обладают высокой потенциальной урожайностью, но в производственных условиях реализуется только 40 - 50% от ее величины. Уровень реализации потенциальной урожайности определяется приспособительностью генотипа сорта к экологическим условиям возделывания. Чем выше уровень реализации потенциальной продуктивности главного колоса родительских сортов, тем больше вероятность отбора адаптивных генотипов в гибридных популяциях, полученных с их участием (Ремесло, 1979; Сапега, Турсумбеков, 1999; Войсковой и др. 2002; Есаулко, Алтухов, 2002).

Генетический потенциал сорта зависит не только от климатических условий года, но и от условий выращивания на разных сортоучастках в один и тот же год. Ключ к решению проблемы обеспечения продовольствием населения - не увеличение площадей посева, а совершенствование сельскохозяйственного производства на уже освоенных площадях. Это можно достичь в результате совершенствования методов землепользования и интродукции улучшенных 

сортов, которые смогут противостоять воздействию болезней и вредителей, будут более приспособленными к экстремальным условиям среды - засухе, улучшению водного режима, плодородия почвы, условиям перезимовки и т.д.

Проблема управления биотическими факторами на сегодня остается нерешенной, а создание оптимальных условий для возделывания растений техногенными средствами в настоящий период нереально, должное внимание необходимо обратить на использование адаптивного потенциала культуры озимой пшеницы. Только имея информацию о потенциальной продуктивности, адаптивности сорта, его способности отзываться на улучшение агрофона можно эффективно использовать сорт при разных уровнях энергозатрат.

Сорт растений как основа технологии возделывания любой культуры является результатом сложного взаимодействия «генотип – среда», поскольку может реализовать продуктивный потенциал и технологические качества только в конкретных средовых условиях. Это как почвенно-климатические, так и технологические условия возделывания. Фактически создание сорта предполагает не только получение и отбор новых генотипов, но и поиск экологической ниши, где этот генотип обеспечит высокую продуктивность, экологическую стабильность и качество продукции как основные цели селекции растений. Селекционер по сути, не изучает и отбирает генотипы как таковые, а оценивает их норму реакции на абиотические, биотические и антропические факторы. Задачей селекционера, создающего сорт как основу устойчивого агробиоценоза, является минимизация взаимодействия типа ( - - ) и максимилизация взаимодействия типа ( + + ) *(от конкуренции ( - - ) до симбиоза ( + +)) (Одум, 1986).

Проблема взаимодействия «генотип – среда» проявляется на двух уровнях: в онтогенезе, что приводит к канализации развития генотипа в определенном направлении и в селекционном процессе в целом. Конкретными причинами проявления взаимодействия «генотип – среда» могут быть резкие отклонения условий культивирования от нормальных 

(лимиты абиотических факторов, эпифитотии и др.). Взаимодействия «генотип – среда» на организменном уровне изменяет «траекторию онтогенеза», что выражается в изменении фенотипов.

Разнообразие культурных и родственных им диких видов растений – это основной фонд для развития государственного семеноводства и селекции, он является важной составляющей обеспечения продовольственной безопасности любой страны. Во всем мире особое внимание уделяют сохранению стародавних местных сортов, считая их потенциально полезными источниками аллелей генов и полигенных систем, обусловливающих устойчивость и толерантность пшеницы к различным неблагоприятным абиотическим и биотическим факторам внешней среды. Десятки тысяч местных сортов сохраняются в семенных банках и на полях фермеров, но большинство из них неадекватно описано и изучено для эффективного использования в селекции. В их число входит и коллекция пшеницы Государственного научного центра РФ, Всероссийского НИИ растениеводства имени Н.И. Вавилова (ВИР). Она содержит более 13 тыс. образцов, имеющих статус стародавних местных и полученных из них отбором старых селекционных сортов. Преимущественно это оригинальный материал, собранный экспедициями ВИР и прошедший полевое изучение еще в первой половине прошлого века. Он охарактеризован по морфологическим признакам и отношению к условиям среды. Однако полученные знания большей частью находятся вне связи с конкретными образцами коллекции, и они недостаточны для эффективной работы с ней. Необходимо иметь четкие представления об уровне и общей структуре не только ее фенотипического, но и генетического разнообразия, определить место и значимость каждого образца в его формировании. Наличие такой информации повысит уровень изученности коллекции пшеницы, позволит оптимизировать состав ее активной части и уменьшить затраты на работу с ней (Ваэль, 2009).


  1. 

  2. ^ ПОЧВЕННО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ МЕСТА ИССЛЕДОВАНИЙ


2.1. Климат

Согласно агроклиматическому районированию Ставропольского края, опытная станция расположена в третьей природно-сельскохозяйственной зоне, лесостепной подзоне достаточного увлажнения, выщелоченных черноземов. Климат теплый, умеренно влажный, отличается континентальностью. Гидротермический коэффициент (ГТК) равен 1,1 - 1,3, сумма эффективных температур достигает 3000 - 3200°С. Безморозный период длится 180 - 190 дней. Среднегодовая сумма осадков равна 623 мм. За период с температурой выше 10°С выпадает 300 - 400 мм осадков. Преобладающее количество осадков выпадает летом, причем в отдельные периоды осадки выпадают в виде сильных ливней, иногда с градом. Так как поверхность на большей части станции неровная, вода быстро сходит по склонам, смывая почву, вызывая водную эрозию. На долю осадков, выпадающих в теплый период, приходится 70 - 80 % их годового количества.

Исходя из основных агроклиматических показателей, можно сделать вывод, что погодные условия опытной станции благоприятны для выращивания и получения стабильных урожаев озимой пшеницы.

^ 2.2. Рельеф, гидрология, растительность

Землепользование опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета расположено в 12 км от г. Ставрополя на Ставропольской возвышенности в Центральной зоне Ставропольского края. Максимальная отметка Ставропольской возвышенности достигает 600 м над уровнем моря. Высокие отметки и степень расчлененности поверхности убывает с юга на север. Рельеф имеет волнистый характер, а в юго-восточной части представлен широкими балками, местами со значительными оползневыми наслоениями. Пологие и 

слабопокатые склоны крутизной до 5ºС благоприятны для механизированной обработки, ухода за посевами, уборки урожая и отведены под пашню.

Особенностью рельефа местности является слабая дренированность территории, наличие водонепроницаемых пород, верховодность, что привело к значительному увеличению площади подтопленных земель и образованию оползневых явлений.

Сорная растительность очень многообразна. Разнообразие сорной флоры в пределах одного поля обычно не велико. Это результат подавления средствами земледелия, которые и делают культурное растение способным к конкуренции. Из сорняков наиболее широко распространены: осот полевой, вьюнок полевой, молочай. Амброзия полыннолистная, сурепка, паслен колючий, гулявник струйчатый. Степень засоренности полей колеблется от слабой до средней.
^ 2.3. Погодные условия в годы проведения опытов.

Погодные условия 2008-2009 сельскохозяйственного года характеризовались поздней, теплой с количеством осадков близким к норме осенью, длительной зимой с обильными осадками в феврале, весной с пониженным температурным режимом и обильными осадками в марте и мае, теплым летом с значительным недобором осадков в июне и начале июля.

Погодные условия сложившиеся в годы проведения исследований, представлены на рисунке 1 и 2.

Среднедекадная температура воздуха в течение осени понижалась с 20,40С до 3,20С. В первой декаде ноября отмечались первые заморозки. Осенние дожди были неравномерными: в конце октября – начале ноября и во второй декаде декабря осадки существенно превышали климатическую сумму; в конце ноября – начале декабря отмечался их дефицит.

Опасных гидрометеорологических явлений для зимующих культур в декабре 2008 года не отмечалось. Температуры почвы на глубине залегания узла кущения озимых культур ниже -1…-6° не понижались и опасности не


Рисунок 1 – Годовой и среднемноголетний температурный режим в пункте наблюдения (по данным метеостанции г. Ставрополя), оС

Рисунок 2 – Годовое и среднемноголетнее количество осадков в пункте наблюдения (по данным метеостанции г. Ставрополя), мм



представляли. Первая половина января 2009 года была неблагоприятной для перезимовки озимых культур. Низкие температуры воздуха (-20…-30°С), отмечавшие на территории края с 3 января, обусловили снижение температуры почвы на глубине залегания жизненно важных органов растений (узел кущения) до -10….-11°С. К 17-18 января температуры воздуха повысились, и условия перезимовки озимых культур значительно улучшились. Агрометеорологические условия перезимовки озимых культур в феврале 2009 года были удовлетворительными. Опасных гидрометеоявлений для зимующих культур не отмечалось.

На всей территории края 2-10 марта озимые культуры возобновили вегетацию, что раньше многолетних сроков на 20-30 дней. На 70 % посевов озимая пшеница находилась на фазе кущения, высота растений была 7-16 см. На 30 % площадей растения находились в фазе 3 листа, при высоте 5-8 см.

Агрометеорологические условия развития растений оценивались, как благоприятные и удовлетворительные. В пахотном слое почвы содержалось 22 – 32 мм продуктивной влаги. На большей части посевов озимых культур фаза выход в трубку наступила в начале апреля.

Агрометеорологические условия развития растений в апреле были благоприятны: тепла и влаги было достаточно. Средние температуры воздуха превышали климатические нормы на 2,9 – 4,1°С, сумма выпавших осадков, за апрель, так же превысило норму на 10 – 95 %. И составило 22 мм. К 10 маю у озимых культур началось колошение. Прохладная с обильными осадками погода мая была благоприятна для развития озимой пшеницы и ячменя. Среднесуточные температуры воздуха в мае были ниже климатической нормы на 0,3 – 2,4 градуса, средняя сумма осадков составила 120 % нормы – 65 мм. Цветение растений прошло раньше обычного.

Налив зерна озимых культур начался в 1 половине июня при благоприятных агрометеорологических условиях. Погода была преимущественно жаркой – средние температуры воздуха изменялись от 15,3 °С до 25,2 °С, что на 1,3 °С выше нормы. К 20 июня зерно озимых культур 

достигло молочно-восковой спелости. Жаркая погода третьей десятидневки месяца, сумма выпавших осадков составила в среднем по краю 75% климатической нормы и ускорила созревание озимых культур. Полная спелость зерна озимой пшеницы в восточной половине края отмечалась в период 22-30 июня. Условия для уборки зерновых колосовых культур были благоприятными.

Температурный режим в августе и ноябре был выше средних многолетних показателей, в сентябре и октябре близкий к средним многолетним показателям. В зимний период температура была в среднем близка к средней многолетней, за исключением февраля месяца который был значительно теплее, чем обычно. Повышенный температурный режим сохранился в марте. В дальнейшем в весенний период преобладала холодная погода с поздними весенними заморозками. В июне и в июле средняя температура воздуха превысила многолетние данные.

Достаточное количество осадков выпавших в сентябре месяце нивелировало дефицит влаги в почве в августе месяце. С октября по февраль включительно отмечался недобор осадков, особенно сильно это проявилось в декабре. Март был более влажный, чем обычно, а апрель очень засушливый, выпало около 30 % осадков от нормы. В мае выпали обильные осадки, сумма которых более чем на 40 % превысила средние многолетние данные. В июне и начале июля отмечалась засуха, количество осадков в июне месяце на 50 % было ниже нормы.

В целом сложившиеся погодные условия в весеннее - летний период 2008 – 2009 с.-х. года были удовлетворительными для формирования урожая озимой пшеницы и неблагоприятны для грибных листовых заболеваний.
^ 2.4. Почвенно-агрохимическая характеристика

По данным А. Я. Антыкова, А. Я. Стоморева (1970), В.И.Тюльпанова, В.С.Цховребова, И.В.Каргалева (1999), В.С.Цховребова (2003) почвы опытной станции представлены черноземом выщелоченным 

глубокомицеллярно-карбонатным, среднемощным, среднегумусным, тяжелосуглинистым. Почвообразующие породы представлены бурыми тяжелыми карбонатами элювиально-деллювиальными суглинками и глинами. Подстилающими породами являются сарматские отложения.

Почва опытного участка характеризуется высоким плодородием. Наличие плужной подошвы в подпахотном горизонте является относительным водоупором на пути инфильтрации атмосферных осадков в глубь почвенного профиля и приводит к переувлажнению при затяжных и обильных дождях.

Выщелоченный глубокомицеллярно-карбонатный чернозем обладает высокой емкостью поглощения. Емкость поглощения 36 - 42 мг.- экв. на 100 г почвы.

Почва опытного участка достаточно обеспечена элементами питания для хорошего развития сельскохозяйственных культур и характеризуется следующими агрохимическими показателями (таблица 1).

^

Таблица 1 - Агрохимическая характеристика почвы опытного участка





Слой почвы, см

Содержание гумуса, %

Содержание в почве, мг/кг

азота

фосфора

калия

0-20

5,2-5,8

16-30

20-26

240-290


В пахотном слое активно и энергично протекают процессы нитрификации, приводящие к увеличению запасов нитратного азота. Этому благоприятствует и слабокислая реакция почвенного раствора рН 6,5 и удовлетворительные в годы достаточного увлажнения условия аэрации, температура и влажность почв в течение вегетационного периода. В этих почвах содержится 0,1 % валового фосфора и около 2 % валового калия. Количество усвояемого фосфора в пахотном слое по А.В.Чирикову 6,2 - 10,1 мг, усвояемого калия по А.Л.Масловой 15,4 - 22,6 мг на 100 г почвы.


^ 3. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ, ПРОГРАММА И МЕТОДИКА

ИССЛЕДОВАНИЙ
Материалом для проведения исследований служили 8 сортообразцов озимой мягкой пшеницы украинской селекции из числа новых поступлений коллекции Всероссийского института растениеводства полученных для полевого изучения в 2009 году (приложение 1). В качестве стандарта выбраны сорта Дон 95 и Петровчанка (приложение 2).

Для хозяйственно-биологической оценки сортов озимой мягкой пшеницы на черноземах выщелоченых в 2008-2009 с.-х. гг. был заложен полевой опыт, по предшественнику черный пар. В основе исследований лежали полевые и лабораторные опыты. Опыт закладывался в соответствии с методикой испытания коллекции ВИР (Методические указания, 1985). Посев ручной, делянки трехрядковые, располагались на лентах шириной 1 метр, площадь делянки 1 м2, площадь питания 1,0 х 35 см. Средства защиты растений не применялись, уход за посевами заключался в прополке и рыхлении междурядий.

Учет урожайности сортообразцов проводился методом сплошного обмолота растений делянки. Полученные данные по каждому сортообразцу сравнивались с соответствующими показателями стандартов Дон 95 и Петровчванка. Отклонения по каждому сортообразцу оценивались в процентах к стандартам.

В опыте проводили следующие наблюдения и учеты:

1. Фенологические наблюдения устанавливали по прохождению календарных сроков развития сортообразцов.

2. Высота растений, продуктивность растений и элементы структуры продуктивности проводились по общепринятым методикам. Определялись следующие показатели:

– количество стеблей (общая и продуктивная кустистость);

– длина колоса, количество колосков в главном колосе;



– устойчивость к полеганию;

– масса 1000 зерен.

3. Показатель зимостойкости определяли как процентное отношение перезимовавших растений к числу ушедших в зиму в полевых условиях.

Оценка перезимовки сортов проводилась по 5-ти бальной системе. Баллом 5 оценивались делянки, на которых изреживание на глаз было незаметно (при перезимовке сохранились почти все растения), пустующие места (пятна погибших растений) отсутствовали, пожелтение листьев у растений слабое или отсутствовало.

Если при перезимовке сохранилось не менее 70 – 80 % растений, независимо от их состояния, делянка оценивалась баллом 4. Если количество сохранившихся растений приближалось к половине, ставился балл 3. При гибели за зиму более половины растений, делянка оценивалась баллом 2. При сохранности 15 - 20 % растений, ставился балл 1. При сплошном вымерзании состояние оценивается баллом 0.




^ 4. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУЛЬТУРЫ
4.1. Биологические особенности

При возделывании любой культуры необходимо знать ее биологические особенности.

Озимую пшеницу возделывают в южных, умеренных и субтропических широтах. В районах умеренного климата она может культивироваться там, где зимой бывает устойчивый снежный покров и температура воздуха ниже – 150 С под снегом или без него держится непродолжительное время (Жуковский П. М., 1951; Градчанникова О. Д., 1985). Озимые формы пшеницы преобладают в большинстве европейских стран, а также в США, Франции, ФРГ, Японии и др. (Вавилов Н.И., 1964; Понайотов И., 1992).

В разные периоды вегетации озимая пшеница предъявляет неодинаковые требования к теплу. Семена прорастают при t = 1 - 20С. Оптимальная температура 14 - 160С, когда всходы появляются через 7-9 дней с момента посева. Через 13 - 15 дней после всходов при t = 12 - 150С начинается кущение, которое продолжается 30 - 45 дней.

В зоне узла кущения озимая пшеница выдерживает температуру до –16 - 180С. Опасны весенние колебания температуры ± 100С в разное время суток.

Общая сумма положительных температур за период вегетации (275 – 300 дней) составляет + 850 - 22000С.

Культура достаточно жаровыносливая и засухоустойчивая. Однако, высокие температуры (выше 400С) при недостатке влаги угнетают рост и развитие растений.

Озимая пшеница, в основном использует осенне-зимнюю влагу. Потребление влаги по фазам неравномерно.

Дружные и полноценные всходы возможны при наличии 10 мм продуктивной влаги в слое 0 - 10 см почвы.



Осеннее кущение требует не менее 30 мм в слое 0 - 20 см. До 70 % потребляемой влаги расходуется в период от весеннего отрастания до колошения. Меньше всего расходуется влаги от цветения до восковой спелости (20 %).

Критический период по отношению к влаге приходится на фазу выхода в трубку – колошение.

Пшеница требовательна к плодородию почвы, поэтому для нее наиболее пригодны почвы с мощным гумусовым горизонтом, высоким содержанием питательных веществ и хорошими водно-физическими свойствами.

Пшеница – растение длинного дня. Весной продолжительный световой день способствует накоплению большого количества пластических веществ и формированию вегетативной массы растений.

Потребление элементов минерального питания зависит от содержания их в почве в доступных формах, интенсивности развития растений и мощности корневой системы, погодных условий и факторов. Снижение интенсивности роста растений часто связано с недостаточным содержанием элементов минерального питания – азота, фосфора, калия.

Азот – один из наиболее важных элементов питания растений, он регулирует рост вегетативной массы, повышает содержание белка и влияет на формирование урожая. Азотное голодание отрицательно сказывается на формировании элементов структуры урожая. Избыточное количество азота в почве ведёт к мощному вегетативному росту пшеницы, к сильной кустистости. Надземная масса увеличивается сильнее, чем корневая система. Это нередко ведёт к полеганию растений, ухудшению качества зерна и снижению урожая. Недостаток азота в почве проявляется в том, что листья у пшеницы желтеют, а затем отмирают.

Фосфорное удобрение оказывает большое влияние на использование азота пшеницей. Недостаток фосфора в питательной среде задерживает 

использование азота в растениях, вследствие чего в них накапливается излишний нитратный азот.

Критический период в потреблении фосфора – первые две недели после всходов. Наибольшее же потребление приходится на фазы выхода в трубку, колошения и цветения. Недостаток фосфора задерживает использование азота, синтез белков, замедляет рост растений. Отсутствие фосфора в последующие стадии до колошения сильно снижают общий урожай, а урожай зерна может упасть до нуля. Потребность в фосфоре у озимой пшеницы отмечается со времени появления всходов до выколашивания.

Недостаток калия в почве ведёт к задержке роста пшеницы. Совместно с фосфором калий улучшает использование растением азота. Калий улучшает процесс фотосинтеза, углеводный и белковый обмен.

Для нормального произрастания пшеницы в почве должны быть: железо, сера, магний, марганец, алюминий и другие микроэлементы, которые встречаются в почве в небольшом, но достаточном для растения количестве.

Действие микроэлементов на пшеницу зависит от количества их в почве, от формы соединения, в которой находится микроэлемент, а также от состояния почвы, в частности от степени насыщенности её основаниями и богатства органическими веществами

Требования озимой пшеницы к температуре, влаге, почвам, свету, элементам питания на протяжении вегетации не остаются постоянными. Они меняются в зависимости от возраста растений, состояния их, погодных условий и других причин.
4.2. Агротехника

Главной задачей при технологии выращивания озимой пшеницы является создание оптимальных условий для роста и развития растений.

Передовая агротехника озимой пшеницы предполагает размещение этой культуры по лучшим предшественникам, обеспеченным достаточным 

количеством влаги. Ценность предшественников для пшеницы состоит в способности обеспечивать получение дружных всходов, а потом уже и хорошего развития корневой системы, производительного ассимиляционного аппарата. В зонах, недостаточно обеспеченных влагой, пшеницу размещают по чистым и занятым парам. В условиях зоны неустойчивого увлажнения удается получать высокие урожаи этой культуры и по непаровым предшественникам.

В связи с размещением озимой пшеницы по различным предшественникам обработку почвы дифференцируют с учетом почвенно-климатической зоны, сложившихся погодных условий, предшественника. Короткий период от уборки предшественника до посева озимых создает напряженность почвы. Грунт после нее, как правило, быстро теряет влагу, и потому срочно требует срочного доведения его до мелкокомковатой структуры, препятствующей испарению влаги, противостоянию ветровой эрозии. В условиях острой нехватки влаги особенное внимание привлекает безотвальная обработка. Все большее распространение получают технологии, при которых одновременно с посевом выполняется ряд других операций: обработка почвы, внесение удобрений и гербицидов, прикатывание.

В условиях опытной станции Ставропольского государственного аграрного университета (зона неустойчивого увлажнения) изучаемые сорта размещали по лучшему предшественнику – черному пару, позволяющему накопить питательные вещества в доступной для растений форме и достаточные запасы влаги в почве. Кроме того, представляется возможность наиболее интенсивно вести борьбу с сорняками, особенно злостными корневищными и корнеотпрысковыми. Обработка пара должна быть направлена на сбережение и накопление влаги, усиление микробиологических процессов, увеличение количества доступных растениям питательных веществ, борьбу с сорняками, вредителями и болезнями (таблица 2).


Таблица 2 – Технологическая схема возделывания озимой пшеницы по черному пару




пп

Наименование

работ

Ед. измере-ния

Состав агрегата

Срок выполнения

Техно-

логические требования

трактор, комбайн, автомобиль

сельскохозяй-ственные машины

1.

Лущение стерни

га

К – 700

БДТ -7

вслед за уборкой

6 - 8 см

2.

Повторное лущение

га

К - 700

БДТ - 7

при появле-нии всходов сорняков и падалицы

10 – 12 см

3.

Внесение удобрений

га

МТЗ – 80

РУМ -5

перед вспашкой

равномерное разбрасывание

4.

Вспашка

га

К -700

ПН -8 - 35

осенью

20-22 см

5.

Боронование

га

Т - 150

БЗТС – 1,0

при поспева-нии почвы

-

6.

Культивация с боронованием

га

Т - 150

КШУ - 12

при появлении сорняков

10 - 12

7.

Культивация с боронованием

га

Т - 150

КПС - 4

при появлении сорняков

8 - 10

8.

Двукратное боронование

га

Т - 150

БЗТС – 1,0

после выпадения осадков

-

9.

Двукратная культивация с боронованием,

га

Дт - 75 М

КПС - 4

при появлении сорняков

6 – 8 см

10.

Протравливание семян

т

эл. дв.

ПС - 10

-

-

11.

Посев с удобрениями

га

Т - 150

СЗ – 3,6

в оптимальные сроки

6 – 8 см

12.

Прикатывание

га

Дт – 75 М

ЗКК – 6 А

-

-

13.

Внесение удобрений

га

Дт – 75 М

СЗ – 3,6

при подсыхании почвы

-

14.

Внесение инсекти-цидов, гербицидов и фунгицидов в баковой смеси

га

МТЗ-80

ОП-2000

апрель

равномерное опрыскивание

15.

Прямое комбайнирование

га

Дон - 1500




полная спелость




16.

Транспортировка зерна от комбайна

га

ГАЗ-53

-

июль

без потерь

17.

Скирдование соломы

т

МТЗ - 80

ПФ – 0,5







18.

Очистка зерна

т

-

ЗАВ-20

июль

без потерь
  1   2   3



Скачать файл (185.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации