Выращивание озимого ячменя
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ АГРОФИТОЦЕНОЗА ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ

На продуктивность любой агроценотической системы сильное влияние оказывает густота культурных растений, которые и являются создателями урожая. При редкой их густоте урожайность посева снижается из-за неполного использования площади питания, угнетения культурных растений сорняками, образования большого количества подгона и ряда других факторов. В загущенных посевах ухудшается фитосанитарная обстановка, нарушается фотосинтез из-за взаимного затенения растений, увеличивается опасность полегания стеблей, ужесточается конкуренция между растениями, быстро и непроизводительно расходуются запасы влаги, что в засушливых условиях Крыма неизбежно приводит к снижению урожайности (Касаева К. А., 1978).

 

В вопросе определения оптимальной густоты посева озимых культур и соответственно нормы высева семян для ее создания, в настоящее время, единого мнения нет. Ряд учёных считает, что основная масса урожая должна формироваться главным образом за счёт центральных колосьев. Для этого необходима высокая густота растений и соответствующая ей норма высева семян. Другие - отстаивают точку зрения о том, что основной урожай должен создаваться за счёт повышенного продуктивного кущения при невысоких нормах высева (Касаева К. А., 1986). Однако эти расчёты на повышенное кущение растений в засушливых условиях Крыма далеко не всегда могут оправдаться. Кроме этого, посевы с пониженной густотой растений сильнее страдают от сорняков и, в конечном счёте, в неполной мере реализуют свои возможности (Изотов А. М., 1989).

 

В основе высоких урожаев озимого ячменя лежат два основных показателя - достаточное количество растений на единице площади, превышение которого ведёт к снижению урожайности, и развитие оптимального количества продуктивных стеблей у каждого растения (Николаев Е. В., Лыков С. В., 2004).

 

В настоящее время у многих производственников возникло убеждение, что повышенные нормы высева повредить посевам не могут, а отсюда и стремление компенсировать недостатки и упущения в агротехнике увеличением нормы высева семян в расчёте на низкую полевую всхожесть, выпады растений в процессе зимовки и от других неблагоприятных факторов. Совершенно очевидно, что при этом увеличиваются затраты на дорогостоящий семенной материал. Кроме того, в засушливых условиях Крыма возможны и более негативные явления. Загущенный посев быстрее расходует запасы доступной влаги почвы и при отсутствии осадков в период налива и созревания зерна значительно снижает свою продуктивность. При достаточном или избыточном увлажнении такие посевы сильнее поражаются болезнями, в них проявляется склонность озимого ячменя к полеганию, что также ведёт к значительным потерям урожая.

 

Озимый ячмень – высокопродуктивный организм, оснащённый сложными системами саморегуляции, позволяющей ему в зависимости от условий внешней среды выступать и как одностебельное растение, и как сложная система однородных или разнородных по степени развития побегов. Задачей земледельца является формирование посевов, обладающих высокой выравненностью по развитию стеблей, при их густоте, обеспечивающей максимальную продуктивность агрофитоценоза в конкретных условиях вегетации.

 

В производственных условиях существует возможность агротехническими приёмами создать предпосылки для формирования тех боковых побегов, которые способны развиваться одновременно с главным и, наоборот, затормозить или даже подавить их рост, что и ведёт к решению задачи создания выровненного, высокопродуктивного посева. Агротехнические приёмы, позволяющие выполнить поставленную задачу, базируются на оптимизации срока сева, нормы высева и применении ретардантов. Их использование создаёт существенный разрыв в развитии побегов разной продуктивности, что позволяет растениям, при недостатке жизненно важных факторов, в процессе роста и развития сбрасывать позднее образовавшиеся ослабленные побеги, не нанося значимого ущерба для развития главного побега и побегов наиболее раннего – осеннего кущения. Но при этом следует учитывать, что при ухудшении условий вегетации растений в достижении потенциала продуктивности посева кущение растений играет меньшую роль, а густота их стояния – большую.

Многолетние исследования, поведённые в Крымском агроуниверситете, позволили создать модели развития посева озимого ячменя при различных условиях вегетации и определить оптимальные параметры агрофитоценоза ячменного поля, к достижению которых и необходимо стремиться при возделывании озимого ячменя в Крыму.

Приведенные графики (рис. 7) показывают, что от густоты посева зависит как его урожайность, так и продуктивность отдельных растений. И хотя ячменное растение обладает высокой компенсационной способностью, тем не менее повышенной продуктивностью растений в редких посевах невозможно компенсировать их недостаток на единице площади.

В тоже время, начиная с определённой густоты, происходит экологическое насыщение растениями озимого ячменя жизненного пространства поля. Дальнейшее увеличение густоты растений не приводит к увеличению урожайности зерна из-за обострения внутривидовой конкуренции и усиления затенения растений. При формировании избыточно густого посева резко уменьшается устойчивость растений ячменя к полеганию, что неизбежно ведёт к снижению урожайности.

Проведённые исследования показывают, что урожайность посевов озимого ячменя в Крыму достоверно начинает снижаться при густоте посева менее 240 растений на 1 м2, а при густоте выше 340 шт/м2 она уже не только не увеличивается, а приобретает тенденцию к снижению. В указанном пределе густот достигается оптимальное сочетание продуктивности отдельного растения с их количеством на единице площади.

 

При изучении влияния густоты посева на урожайность следует рассматривать сообщество ячменных растений как единое целое, со свойственными ему элементами продуктивности, тесно связанными между собой. В основе формирования урожая лежит густота растений на единице площади, которая определяет густоту продуктивного стеблестоя, опосредованную, в свою очередь, коэффициентом продуктивного кущения. Коэффициент продуктивного кущения, таким образом, определяется густотой растений, он закономерно снижается при загущении посева и ухудшении условий вегетации. Для оптимальных параметров густоты стояния растений (240 – 340 шт/м2) он будет находиться в пределах 1,95 – 1,52.

 

Вторым важным элементом структуры урожая является продуктивность колоса, которая определяется его массой. Главной составляющей, определяющей его продуктивность, является количество члеников стержня колоса, на уступе которых крепится три одноцветковых колоска, или три зерна.

 

Анализ результатов исследований позволил установить закономерности формирования продуктивности колоса озимого ячменя в зависимости от густоты продуктивного стеблестоя, и, соответственно, от густоты растений ячменного агрофитоценоза – при увеличении густоты продуктивного стеблестоя происходит неуклонное снижение массы зерна одного колоса (рис. 8).

Таким образом, на разреженном посеве адаптационные возможности ячменного растения реализуются не только за счёт продуктивного кущения, но и за счёт массы одного колоса, хотя в первом случае сила адаптации растений выше в 1,53 раза, чем во втором. В то же время для оптимальных пределов колебания густоты стояния растений (240 – 340 шт/м2 ) параметры продуктивности колоса изменяются незначительно - с 1,19 до 1,25 г.

Данное явление объясняется тем, что по мере ужесточения конкуренции, растений озимого ячменя, в связи с уменьшением площади питания каждого стебля, темпы снижения продуктивности колоса начинают опережать темпы увеличения густоты продуктивного стеблестоя. Урожайность на чрезмерно загущенных посевах закономерно будет снижаться вследствие опережающего падения продуктивности колоса.

Регулирование продуктивности колоса, в свою очередь, осуществляется за счёт изменения количества зёрен в нём. Количество оплодотворённых и нормально развитых колосков у озимого ячменя зависит от процессов, происходящих в фазы выхода в трубку, колошения и цветения. А размеры зерновок и их масса определяются процессами, протекающими позже - в периоды налива и созревания семян. Понятно, что отклонение погодных условий от оптимума наносит существенный ущерб развитию тех элементов структуры колоса, которые формируются в данный период вегетации. Исследования показали, что при оптимальной густоте растений озимого ячменя количество зерен в колосе для формирования высокого урожая должно быть в пределах 32,5-31,0 шт.

Следующим элементом структуры урожая посевов озимого ячменя является масса 1000 зёрен, которая формируется в последнюю очередь – в фазу налива, и определяется, главным образом, густотой продуктивного стеблестоя и условиями водообеспеченности растений в этот период.

Наиболее полновесное зерно (42,5 г) формируется при минимальной густоте колосьев на единице площади (200 колосьев/м2) (рис. 9). С увеличением густоты продуктивных стеблей этот показатель структуры урожая закономерно снижается. Оптимальной массой 1000 зерен, необходимой для формирования максимально возможного урожая при густоте растений 240-340 на 1 м2, является 39,0-39,5 г.

Масса 1000 зерен у растений озимого ячменя отличается большей стабильностью, чем количество зерен в колосе. Это связано с тем, что в загущенных посевах в результате взаимной конкуренции снижается обеспеченность растений и побегов кущения жизненными ресурсами. Растение пытается удержать среднюю, генетически обусловленную, массу зерновок для создания жизнеспособного потомства за счёт сокращения общего количества зёрен в колосе, то есть растение жертвует количеством зёрен в колосе, стараясь сохранить на определенном уровне семенные качества у оставшихся.

Густота посева определяет биологическую продуктивность отдельных растений в целом и её составляющих – зерна и вегетативной массы. Соотношение между этими составляющими позволяет оценить эффективность использования пластических веществ в формировании главной составляющей – урожайности зерна. Увеличение густоты продуктивного стеблестоя приводит к закономерному увеличению соломистости растений. При густоте колосьев 380 шт/м2 процентное содержание соломы в общей биомассе составляет 42,1%, при увеличении их количества до 600 шт/м2 оно возрастает до 48,9%. Таким образом, часть пластических веществ, образованных растением в процессе фотосинтеза, используется не по назначению.

С увеличением густоты продуктивных стеблей высота растений озимого ячменя закономерно возрастает, причём по мере ухудшения освещённости в загущенных посевах удлинение соломины идёт более интенсивно. Увеличению высоты растений также способствует применение повышенных доз азотного удобрения на загущенных посевах. Для посевов озимого ячменя при густоте продуктивного стеблестоя свыше 450 шт/м2 существует реальная опасность полегания растений со всеми негативными последствиями, характерными для этого явления, главным из которых является снижение урожайности.

Озимый ячмень является зернофуражной культурой поэтому оценка кормовых достоинств его зерна непременное условие технологического процесса выращивания этой культуры. Одним из основных показателей оценки качества является содержание белка в зерне озимого ячменя. Исследования показывают, что густота продуктивного стеблестоя, а, следовательно и густота растений, оказывают существенное влияние на этот показатель.

С увеличением количества продуктивных стеблей на единице площади содержание белка в зерне ячменя закономерно снижается и только при благоприятных условиях вегетации и оптимизации азотного питания, снижение белковости зерна замедляется (рис. 10).

Увеличение густоты растений со 170 до 330 шт/м2 (колосьев с 380 до 550 шт/м2) приводит к повышению урожайности с 4,47 т/га до 5,08 т/га, или на 13,6% при одновременном снижении содержания белка в зерне с 10,68% до 10,07%, или на 0,6%. То есть густота растений и колосьев озимого ячменя влияет значительно сильнее на урожайность зерна, чем на содержание белка в нём. Следовательно, при увеличении густоты растений и колосьев до оптимальных пределов потери качества значительно ниже, чем прибавки урожая зерна. Причём потери в качестве могут быть компенсированы путём оптимизации азотного питания.

Анализ закономерностей формирования урожайности озимого ячменя и роли в нём отдельных элементов его составляющих показал, что в основе величины урожая лежит число растений на единице площади, которая в соответствии с коэффициентом продуктивного кущения определяет густоту продуктивных стеблей. После формирования густоты колосьев именно она оказывает решающее влияние на формирование других элементов структуры урожая и конечной продуктивности озимого ячменя.

Используя значения густоты растений, нами рассчитан вклад основных элементов урожая в компенсацию потерь от снижения количества растений на единице площади. Установлено, что в среднем компенсируется лишь 68,4% потерь от недостаточной густоты растений, а 31,6% составляют невосполнимые потери. Компенсация за счёт продуктивного кущения (48,6%) значительно сильнее, чем за счёт продуктивности колоса (20,8%). Следует отметить, что этот элемент структуры урожая (продуктивная кустистость) поддается большей регуляции агротехническими приёмами.

На основании анализа структурных составляющих урожая нами разработана шкала параметров густот растений для посевов озимого ячменя с различной продуктивностью, которая представлена в таблице 2.

Таблица 2

Параметры густот растений озимого ячменя для посевов с различной продуктивностью

Параметры

посева

Урожайность, т/га

Густота

растений,

шт/м2

Реализация потенциала продуктивности, %

Полегание посева,

%

Избыточно густой

5,17±0,37

> 370

100

70

Субоптимально загущенный

5,02± 0,19

340- 370

100 - 98

30 –60

Оптимальный

4,96± 0,16

240-340

98 -90

отсутствует

Субоптимально изреженный

4,65± 0,16

160 - 240

95 -90

 

Среднеизреженный

4,33± 0,19

130 - 160

90 - 81

 

Сильноизреженный

4,00± 0,26

100 - 130

81 -62

 

Редкий

3,51±0,24

70 - 100

62-32

 

Избыточно густой посев (свыше 370 раст./м2) формирует высокий урожай надземной массы. Однако обострение внутривидовой конкуренции ведёт к удлинению и ослаблению побегов ячменного растения, вызывая значительное полегание посевов. С увеличением соломистости растений при общем росте биомассы урожая количество зерна, получаемое с единицы площади, практически не отличается от урожайности менее густых посевов.

Интервал густоты растений 340 -370 шт/м2 обозначен, как субоптимально загущенный посев. Уменьшение числа растений в этих пределах эффективно компенсируется продуктивным кущением и вследствие этого урожайность не снижается, но устойчивость к полеганию остается невысокой и опасность этого явления составляет порядка 30%. Велика вероятность развития болезней из-за ухудшения фитосанитарного состояния загущенных посевов. Отсутствие доказуемых прибавок урожая на загущенных посевах, возрастание затрат на борьбу с полеганием и болезнями растений, повышение энергоёмкости технологии возделывания ставит под сомнение целесообразность создания посевов озимого ячменя с густотой растений свыше 340 шт/м2.

В зоне оптимальных густот 240 – 340 шт/м2 достигается оптимальный уровень конкурентных отношений. Хорошо сочетается число растений на единице площади с их индивидуальной продуктивностью. Посевы обладают достаточной устойчивостью к полеганию, и только при экстремальных условиях требуется применение ретардантов.

Четвёртая градация – субоптимально изреженный посев (240 – 160 раст./м2) нами выделен в связи с тем, что в этом интервале резко начинают возрастать некомпенсированные потери зерна – 14,9%, в соответствии с этим такие посевы формируют существенно меньшую урожайность зерна, чем оптимальные. Кроме этого, при указанных густотах возрастает опасность засорения посевов, что ведёт к дополнительным энергетическим и ресурсным затратам необходимым для борьбы с ними. Таким образом, снижение густоты растений ниже указанных пределов нежелательно.

Среднеизреженные посевы сильнее засоряются, требуют дополнительных затрат и в неблагоприятные годы могут значительно снижать урожайность. Поэтому густота растений озимого ячменя в интервале 130 – 160 шт/м2 является критическим порогом с точки зрения технологической целесообразности, когда агротехнологическими приёмами, направленными на повышение продуктивного кущения и продуктивности колоса ещё удаётся, в определеной мере, компенсировать недобор зерна по сравнению с посевами с оптимальной густотой, но на это требуются дополнительные материальные и энергетические затраты.

Сильноизреженный посев при благоприятных условиях может сформировать урожайность до 4 т/га за счёт высокой компенсационной способности растений озимого ячменя, но на таких посевах требуется проведение ряда дополнительных агротехнических мероприятий, стимулирующих продуктивное кущение озимого ячменя – внесение повышенных доз азотных удобрений, полив, борьба с сорняками и т. д.

Редкие посевы с густотой растений 70 -100 шт/м2 резко снижают свою продуктивность, особенно при неблагоприятных условиях весенне-летнего периода. Компенсационной способности ячменных растений на таких посевах недостаточно даже при очень высоком уровне агротехники. Поэтому такие посевы недопустимы. Таким образом, система агрономических мероприятий при выращивании озимого ячменя должна быть направлена на создание агрофитоценоза с густотой растений в диапазоне 240-340 шт./м2.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство