Факторы повышения урожайности проса
Физиологические особенности растений проса, обеспечивающих реализацию потенциала продуктивности при повышенных температурах и засушливых условиях выращивания, указывают на возможность его эффективного использования в связи с тенденциями изменения климата.
Просо является высокоурожайных и высокодоходной культурой, урожайность которой иногда достигала 3,0-4,0 т / га. Хотя в последние годы урожайность этой культуры резко снизилась — до 0,9 т / га. Это при том, что было изобретено новые высокоурожайные сорта. Основной причиной этого является ненадлежащее внимание к технологии выращивания проса.
Научно обоснованная севооборот является основой земледелия, залогом его стабильности, наиболее доступным и дешевым способом поддержания плодородия почвы, борьбы с сорняками, болезнями и вредителями растений, поскольку влияет на водный, питательный биологический режим почвы, скорость детоксикации вредных веществ, поступающих в почву в процессе сельскохозяйственного производства.
В связи с изменениями в структуре посевных площадей возникла необходимость изучения реакции современных сортов на такие предшественники, как соя и сахарная свекла. Выбор первого предшественника обусловлен значительным ростом площадей посева сои в Украине — до 665 тыс. га, из которых почти 21 тыс. га в пределах Харьковской области. Сахарная свекла хорошо очищают поле от сорняков благодаря междурядных обработок, а внесение значительного количества удобрений под эту культуру положительно влияет и на увеличение урожайности последующих культур, в частности проса.
Минеральные удобрения — одно из самых ресурсных средств повышения производительности сельскохозяйственного производства и сохранения плодородия почв. Мировой опыт применения минеральных удобрений убедительно свидетельствует об их 40-50% долевое участие в формировании урожая. Взаимозависимость урожайности зерновых культур и уровня применения минеральных удобрений заметна, если сопоставлять эти показатели в разные годы.
В агроэкологических опытах первостепенное значение приобретают вопросы оптимизации агрофону минерального питания. Практика выращивания показала, что можно получать значительный прирост урожайности, но вместе с тем проявляется високовитратнисть, что требует конкретной экономической оценки и оптимизации агрофоном минерального питания в зависимости от предшественника и сорта.
На сегодня технология выращивания любой культуры может быть только сортовой, поскольку в конечном итоге именно через сорт и специфику его агротехники реализуется в готовую продукцию достижения современного земледелия. Сорт должен иметь благоприятную норму реакции на нерегулируемые факторы среды и регулируемые элементы агротехники (предшественник, виды и нормы удобрений, способы посева, обработка почвы). Только взаемоориентовани сочетание этих основополагающих элементов любой технологии могут обеспечить дальнейшее стабильный рост урожайности и качества продукции.
Исследуя технологию вирощуваннявисокоякисного зерна проса для условий восточной части Лесостепи Украины, а также установление уровня урожайности современных сортов в зависимости от предшественника, фона минерального питания, изучали особенности формирования урожая зерна современных сортов проса за предшественниками соя и сахарная свекла (участки первого порядка, фактор А). Опыты проводились в паро-зерно-пропашные севообороте лаборатории растениеводства и сортоизучения. На участках второй очереди изучали агрофоном минерального питания (фактор В): 1) без внесения удобрений, 2) последействие органических удобрений 30 т / га (фон), 3) фон + минеральные удобрения N 30 P 30 K 30 , 4). фон + минеральные удобрения N 60 P 60 K 60 . На участках третьего порядка (фактор С) размещались сорта Харьковское 57, Костантиновская, Парус. Учетная площадь участков — 25 м 2 , повторность трехкратная.
Был избран два года исследования, за метеорологическими условиями были контрастными, с разным уровнем обеспечения теплом и осадками. Одного году май можно охарактеризовать как прохладный с недостаточным увлажнением. Так, среднесуточная температура была ниже нормы на 1,5 0 С, а сумма осадков — на 2,6 мм.
Наиболее засушливые условия летом отмечено в июне. Среднесуточная температура воздуха была выше нормы на 1,3 0 С, а количество осадков меньше на 39,7 мм, или на 63% в соответствии с среднемноголетнего нормы, что негативно повлияло на развитие проса в фазе выбрасывания метелки.
В июле того же года в период формирования и начало налива зерна выпала достаточное количество осадков (95,6 мм при норме 71,7 мм), среднесуточная температура воздуха в этот период составляло 21,4 0 С при норме 22,7 0 С, сформировало оптимальные условия для роста и развития проса. Но в августе выпала недостаточное количество осадков (на 25,2% меньше нормы), что негативно сказалось на формировании зерна при наливе. Гидротермический коэффициент (ГТК) за вегетационный период тогда составлял 0,62, что значительно меньше среднемноголетнего показателя за этот период, который колеблется в пределах 0,90-1,00 (рис. 1).
Рисунок 1. Гидротермический показатель в годы исследования
В следующем году, когда проводилось исследование, май можно охарактеризовать как теплый с достаточным увлажнением. Так, среднесуточная температура была выше нормы на 1,6 0 С, а сумма осадков — на 19,3 мм, или на 44%, что способствовало появлению дружных всходов проса (рис. 2, 3).
Наиболее засушливые условия летом отмечено в июне. Среднесуточная температура воздуха была выше нормы на 2,6 0 С, а количество осадков меньше на 33,7 мм, или на 59%, по сравнению с среднемноголетнего нормы. Это негативно повлияло на растения проса сначала в фазе кущения, поэтому медленно проходило развитие корневой системы, а позже и на интенсивность формирования вегетативной массы растений.
Благоприятные погодные условия июля способствовали хорошему дальнейшему развитию растений. Среднесуточная температура воздуха июля составила 24,7 0 С, при норме 21,4 0 С количество осадков была больше нормы на 30,5 мм, или на 43%, что положительно повлияло на прохождение фаз выметывания метелок у поздних сортов и цветения в ранних , а в конце месяца и на формирование зерновки. В августе в первые две декады наблюдается отсутствие осадков, а температура выше нормы, что негативно повлияло на налив зерна. Так, среднесуточная температура зафиксирована на уровне 25,4 0 С при норме 20,6 0 С, а сумма осадков 14,7 мм при норме 46,9 мм. ГТК за вегетационный период был меньше среднемноголетнего показателя и составил 0,63. Этот год можно охарактеризовать как засушливый для проса.
Рисунок 2. Среднесуточная температура воздуха за вегетационный период проса течение второго года исследования
Рисунок 3. Сумма осадков за вегетационный период проса во втором году исследования
Под влиянием таких контрастных погодных условий в годах исследования сформировалась разная урожайность зерна проса. Установлено, что наибольшую урожайность за предшественником соя на удобренной фоне течение первого года исследования сформировал сорт Харьковское 57 — 3,18 т / га, а в течение второго года — сорт Парус 3,50 т / га.
Тогда же по сивозминнои фоне получено конкурентоспособный урожай у сорта Харьковское 57 — 2,32 т / га и Парус — 2,27 т / га, а наименьший — у сорта Константиновский — 1,75 т / га в связи с частичным полеганию, поскольку сорт формирует довольно значительную вегетативную массу. Внесение минеральных удобрений в дозе N 60 P 60 K 60 на фоне последействие 30 т / га навоза способствовало увеличению урожайности до 2,58 т / га у сорта Константиновского и до 3,08 и 3,18 т / га соответственно сортов Парус и Харьковское 57.
В течение второго года исследования наибольшую урожайность на сивозминнои фоне сформировали сорта Харьковское 57 и Парус на уровне 2,90 и 2,75 т / га соответственно, а наименьший — сорт Константиновский — 2,20 т / га. На фоне внесения минеральных удобрений в дозе N 60 P 60 K 60 наибольшую прибавку урожайности получены в сорте Парус на уровне 0,75 т / га, а наименьшую — в сорте Константиновского 0,32 т / га.
В среднем по годам и фонах питания сорта Харьковское 57 и Парус имеют одинаковый уровень урожайности — 2,90 т / га, но сорт Харьковское 57 формирует высокий урожай зерна на сивозминнои фоне, без внесения удобрений, а сорт Парус отличается более высокими прибавками урожайности при внесении удобрений.
В результате изучения реакции сортов на фоны питания было установлено, что в среднем после предшественников сахарная свекла и соя наибольшую урожайность получена в сорте Парус на уровне 3,15 и 3,00 т / га и Харьковское 57 — 2,94 и 3,00 т / га соответственно предшественников (табл. 1). Наименьший урожай зерна сформировался в сорте Константиновское — 2,32 и 2,30 т / га соответственно.
Таблица 1. Урожайность современных сортов проса в зависимости от фона питания и предшественников (норма высева 3,0 млн шт. / га всхожих семян), т / га
Разница между предшественниками была незначительна. Отмечена тенденция у сортов проса к увеличению урожайности в зависимости от использования удобрений. Урожайность существенно увеличивалась, начиная с использования фона последействия 30 т / га навоза, на 0,36-0,51 т / га ввиду предшественник. При дополнительном внесении минеральных удобрений в дозе N 30 P 30 K 30 прибавка составила 0,53-0,58 т / га. Наибольшую прибавку от применения удобрений получены на фоне последействие 30 т / га навоза и внесения минеральных удобрений в дозе N 60 P 60 K 60 на уровне 0,64-0,69 т / га. При этом наибольшую прибавку урожайности — 0,78 т / га по предшественником соя получено по сорту Парус, а за предшественником сахарная свекла — по сортам Харьковское 57 и Парус 0,92 и 0,66 т / га соответственно.
По результатам исследования можно сделать выводы. Во-первых, разница урожайности из-за различных предшественников была несущественной: наибольшую урожайность за предшественником соя на сивозминнои фоне обеспечил сорт Харьковское 57 — 2,61 т / га, а за предшественником сахарная свекла — сорт Парус — 2,75 т / га. Во-вторых, применение удобрений способствовало увеличению урожайности современных сортов проса. Наибольшую прибавку получены при внесении полного минерального удобрения в дозе N 60 P 60 K 60 на фоне последействие 30 т / га навоза в сортах Парус от 0,64 до 0,66 т / га и Харьковское 57 от 0,64 до 0,92 т / га. В-третьих, наибольшее влияние в условиях исследовательских лет на формирование урожайности проса такие факторы, как сорт (48%) и фон питания (39%) (рис. 4).
Рисунок 4. Влияние факторов на уровень урожайности сортов проса, в течение исследуемых лет (согласно таблице 1).