Морфологические причины снижения урожаев гречихи

Научная электронная библиотека

ВВЕДЕНИЕ

Алтайский край является одним из крупнейших аграрных регионов, на долю сельского хозяйства которого приходится значительная часть продукции, производимой в Сибири. В структуре посевных площадей края преобладают зерновые. Гречиха посевная (Fagopyrum esculentum Moench.) – одна из наиболее распространённых зерновых культур на Алтае. Предположительно, гречиха здесь выращивается с ХVII века. Её посевы в 2011 г. занимали 422 тыс. га, а доля Алтайского края в общей посевной площади гречихи в России составляла 48 % (А.Н. Фесенко, Г.Е. Мартыненко, С.Н. Селихов, 2012).

Несмотря на важное народнохозяйственное значение и востребованность гречихи на зерновом рынке, при биологическом потенциале 2,5–3,0 т/га урожайность её не превышает 0,6–0,8 т/га. Фактический объём производства и заготовок зерна гречихи в настоящее время не соответствует масштабам потребительского рынка. Основной подход к увеличению объёмов производства гречихи, при установленных размерах площадей, должен заключаться в достижении высокого уровня урожайности и товарности посевов (И.Н. Елагин, 1984).

Причин низкой урожайности гречихи несколько: агротехнические, биологические и экологические. Последние связаны с высокими требованиями культуры к среде обитания (К.А. Савицкий, 1970; А.Ф. Якименко, 1982; И.Н. Елагин, 1984; В.М. Важов, 2013).

Среди многих агротехнических причин можно выделить основные:

– плохой подбор предшественников;

– низкую культуру земледелия, сопровождающуюся засорённостью, как предшественников, так и посевов гречихи;

– неэффективную основную и предпосевную обработку почвы;

– недостаточное применение минеральных и органических удобрений, некорневых подкормок и микробиологических препаратов;

– нарушение технологической дисциплины при уходе за растениями во время вегетации и при уборке, что обусловливает недобор урожая и др.

К биологическим причинам обычно относят:

– длительное цветение и разновременность созревания плодов;

– диморфизм цветков, оказывающий неоднозначное воздействие на опыление;

– недостаточную площадь листьев для обеспечения пластическими веществами цветков и завязей, которых образуется, по разным данным, 10–20 % от общего числа цветков;

– одновременность роста вегетативных и репродуктивных органов, вплоть до уборки;

– непропорциональное развитие корневой системы по сравнению с надземной массой, отличающейся многостебельностью;

– раннее старение и атрофия корней, что сопровождается недостатком питания генеративных органов, обусловливает их значительную недоразвитость и отмирание в большом количестве.

Экологические причины заключаются в недоучёте важности сроков сева, что способствует, в основном, неполному использованию растениями факторов среды обитания.

Ранние сроки (третья декада мая) обеспечены достаточными влагозапасами для высокой всхожести семян; ответственные фазы за опыление и завязывание плодов гречихи попадают в близкие к оптимальным погодные условия, формируется хороший урожай зерна, однако ранние посевы с высокой степенью вероятности могут попасть под заморозки, угнетающие всходы;

– более поздние посевы гречихи (первая декада июня) обеспечены оптимальной температурой для прорастания семян, застрахованы от весенних заморозков, однако в отдельные годы всходы испытывают дефицит почвенной влаги, растения в период налива зерна подвергаются воздействию низких ночных температур или даже ранним заморозкам;

– поля под гречихой часто располагаются в труднодоступных местах для диких насекомых-опылителей;

– недостаточное внимание уделяется опылению и доопылению.

К названным причинам низкой урожайности гречихи следует добавить плохую сортосмену и сортообновление. По разным источникам, не более половины посевов гречихи на Алтае занято новыми высокоурожайными сортами отечественной селекции, созданными в последние годы учёными ГНУ ВНИИЗБК, а также другими селекционными центрами страны.

Следовательно, основные подходы к повышению производства зерна гречихи должны учитывать перечисленные причины, вызывающие её низкую урожайность.

В основу настоящей работы положены результаты многолетних исследований (2003–2012 гг.), проведенных коллективом агротехнической лаборатории Алтайской государственной академии образования им. В.М. Шукшина в лесостепной зоне Алтайского края.

В разные годы в организации и проведении исследований, а также в обработке экспериментальных данных принимали участие Н.А. Чеснов, В.А. Вишняков, В.Н. Козил, А.В. Одинцев, Д.М. Панков, С.В. Важов и др. Разностороннюю информационную поддержку оказал А.Н. Фесенко. Реальное содействие в проведении полевых опытов осуществил начальник отдела растениеводства управления сельского хозяйства администрации Целинного района Алтайского края А.Р. Шпетных. Автор благодарен всем за участие и помощь в проделанной работе.

Естественно, не все вопросы, касающиеся агротехнического аспекта возделывания гречихи в Алтайском крае, рассмотрены в настоящей книге. Предлагаемая работа является одной из немногих попыток обобщения и анализа имеющегося фактического материала в указанном направлении. Поэтому автор с благодарностью воспримет конструктивные предложения, позволяющие углубить развиваемые теоретические положения, а также практические приёмы по выращиванию гречихи, которые могут быть использованы в хозяйствах и при проведении новых исследований.

При систематизации материалов наблюдений и экспериментов, рассмотрении общих и частных вопросов возделывания гречихи в Алтайском крае и в других регионах использованы литературные источники, данные Алтайкрайстата, а так же информационные ресурсы и опыт передовых хозяйств.

Монография подготовлена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках НИР, выполняемой в Алтайской государственной академии образования имени В.М. Шукшина (АГАО): 4.8114.2013 «Агроэкологическое обоснование повышения урожайности гречихи в лесостепной зоне Алтайского края».

Источник

Приемы возделывания гречихи на темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья

Выяснение причин низкой урожайности гречихи в Центральном Черноземье. Разработка новых способов посева и прикорневой подкормки культуры. Опрыскивание растений физиологически активными ростовыми веществами. Преимущества кулисного способа возделывания.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии.-2008.-№5.

Курская государственная сельскохозяйственная академия

имени профессора И.И. Иванова

Приемы возделывания гречихи на темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья

Семыкин Владимир Анатольевич, доктор сельскохозяйственных наук

Оксененко Иван Антонович, доктор сельскохозяйственных наук

Пигорев Игорь Яковлевич, доктор сельскохозяйственных наук

Гугало Виталий Петрович, кандидат биологических наук

Гречиха в Центральном Черноземье является основной и наиболее ценной крупяной культурой. Она не поражается грибковыми болезнями и в севообороте является хорошим предшественником для озимых и яровых зерновых и других культур. Однако, в последние годы из-за низкой урожайности, посевные площади гречихи начали сокращаться, а гречневую крупу стали завозить из-за рубежа.

Основной причиной низкой урожайности гречихи является ее высокая чувствительность к недостатку в посевах света, влаги в почве и ветреной погоде. При недостатке света, влаги и усилении ветра цветки у гречихи не выделяют нектар, в результате чего опыление их пчелами или другими насекомыми не протекает, вследствие чего урожайность зерна резко падает. В связи с этим важнейшее значение в повышении урожайности зерна гречихи имеет разработка и внедрение в производство светоулучшающих, влагосберегающих и ветрозащитных приемов ее возделывания. В этом направлении и проводились наши трехлетние (2004-2006 гг.) исследования.

Изучалась эффективность новых способов посева гречихи (черезрядного и черезрядно-перекрестного) на темно-серых лесных почвах Центрального Черноземья, нового способа прикорневой подкормки гречихи сложными минеральными удобрениями при одновременном опрыскивании растений физиологически активными ростовыми веществами, нового способа посева кулисных растений [1] как при возделывании гречихи, так и при возделывании последующей за ней озимой пшеницы.

Традиционные, применяемые в Черноземье способы посева гречихи как рядовой, так и широкорядный, имеют недостатки. Как отмечает в своих работах ряд авторов [2,3,4], в рядовые загущенные посевы слабо проникает коротковолновая солнечная радиация, от которой в общем и зависит величина урожая гречихи и его качество. Низкая урожайность рядовых посевов гречихи объясняется и тем, что в загущенных посевах у гречихи образуется слабая корневая система, которая не способна к активному переводу в почве труднорастворимых форм питательных веществ в доступную для растений форму. Главным недостатком широкорядных посевов гречихи является малое количество растений на посевной площади, в результате широкорядные посевы в отличие от рядовых хотя и повышают урожайность гречихи, но они не формируют достаточную величину фотосинтетического потенциала, необходимую для реализации потенциального урожая возделываемых сортов.

В повышении урожайности гречихи на темно-серых лесных почвах важное значение имеет и подкормка растений. Ее необходимость объясняется тем, что гречиха наибольшее количество питательных веществ выносит из почвы во второй период вегетации, когда наступает критический период в питании растений. На необходимость проведения подкормки растений гречихи указывали и многие другие авторы [6,7,8,9].

Подкормка гречихи как минеральными удобрениями, так и ростовыми веществами известна, но опытов по подкормке гречихи сложными минеральными удобрениями в сочетании с одновременным опрыскиванием растений гумат натрием или борной кислотой ранее не проводилось.

В литературе отмечается, что физиологически активные вещества гуминовой природы защищают растения от многих неблагоприятных условий внешней среды и восстанавливают нормальный ход жизненных процессов растительных организмов, что положительно и влияет на продуктивность фотосинтеза и урожайность возделываемой культуры [10]. В составе гуминовых удобрений находятся органические и минеральные вещества и соли гуминовых кислот, от которых и зависит их биологическая активность. урожайность гречиха подкормка кулисный

Эффективность гуминовых жидких удобрений широко известна при возделывании многих зерновых и овощных культур, но мало изучена на посевах гречихи [11]. В литературе недостаточно опытов и по изучению влияния кулис на урожайность гречихи. Кулисы в основном применяются на посевах озимых зерновых культур [12].

Наши полевые опыты проводились на темно-серых лесных почвах со следующими агрохимическими показателями: кислотность почвы средняя, сумма обменных оснований не высокая, степень насыщенности почвы основаниями средняя, содержание общего азота по горизонтам невысокое, а содержание гумуса типично для этих почв. Содержание фосфора и калия высокое, что можно объяснить регулярным внесением на опытном поле удобрений. Метеорологические условия в период вегетации гречихи показаны в таблице 1.

Таблица 1 — Метеорологические условия вегетационных периодов гречихи (май-август) (метеостанция Курска)

1. Сумма температур, градусов

2. Среднесуточная температура воздуха, градусов

3. Сумма осадков, мм

Как видно из таблицы 1, погодные условия в основном приближались к среднемноголетним, но в отдельные критические периоды развития гречихи — при цветении — в разные годы отмечались суховейные явления. Что отрицательно влияло на высоту урожая гречихи.

Посев проводили зерновой сеялкой с перекрытием высевающих аппаратов согласно схемам опыта, которые показаны в таблицах. При всех способах посева на погонный метр рядка высевалось одинаковое количество семян — 48 всхожих семян. Площадь посевной делянки составляла 360 м 2 , а учетной — 100 м 2 . Повторность — троекратная. Предшественник — озимая пшеница по чистому пару. Подкормка растений по схеме проводилась в фазу бутонизации растений на делянках широкорядного посева культиватором УСМК — 5,4 из расчета по 1 ц/га нитрофоски.

Одновременно с подкормкой ручным опрыскивателем посевы обрабатывали водным раствором гумат натрия из расчета 450 мл на гектар или 15 мл на 10 л воды. Концентрация борной кислоты составляла 5 г на 10 л воды или это 0,05 %. На отдельном поле посев гречихи проводили с кулисами. Использовали сорго сахарное, которое высевали через крайний сошник сеялки из расчета 1-2 кг семян на гектар. На половине поля гречиху высевали без кулис. Учетные делянки площадью 100 м 2 в трех повторностях располагались по диагонали посевов через равные расстояния.

После уборки гречихи между кулисами провели обработку почвы с заделкой соломы и высевали озимую пшеницу. Черезрядный посев гречихи показан на рисунке 1, а черезрядно — перекрестный на рисунке 2, всходы озимой пшеницы между кулисами показаны на рисунке 3.

Рисунок 1 — Черезрядный посев гречихи

Рисунок 2 — Черезрядно — перекрестный посев гречихи

В опытах использовали районированный в регионе сорт гречихи Деметра, средняя потенциальная урожайность которого колеблется в зависимости от погодных условий от 16,5 до 32,8 ц/га.

Рисунок 3 — Всходы озимой пшеницы между кулисами

В исследованиях применялись лабораторный, полевой и производственный методы. Пользовались общепринятыми в исследованиях методиками. Данные наших исследований показали, что наивысшая влажность почвы по горизонтам в разные фазы роста и развития гречихи наблюдается на широкорядных посевах, где наименьшая густота стояния растений. Заметные изменения в содержании влаги в почве начали проявляться с фазы цветения растений и продолжалось до уборки урожая.

В среднем за три года наименьшее количество доступной влаги в метровом слое почвы в фазу цветения было на рядовом загущенном посеве и составило 75,3 мм. Наибольшие запасы влаги в упомянутом слое почвы были на широкорядном посеве — 85 мм, а затем на черезрядном — 81,3 мм и черезрядно — перекрестном — 76,3 мм. Аналогичная закономерность в содержании влаги по вариантам опыта сохранялась и в последующие фазы развития гречихи. Было установлено, что на сплошных рядовых посевах гречихи снижается и содержание в почве подвижных форм азота, фосфора и калия. Это, очевидно, связано с большей густотой стояния растений и меньшей влажностью почвы на этих посевах, а также с менее развитой на этих посевах корневой системы. От способов посева зависела высота растений и степень засоренности гречихи. В среднем за три года высота растений гречихи на черезрядном посеве в сравнении с рядовым увеличилась на 23,4 см, на широкорядном — на 36,3 см и перекрестном — на 18,9 см. Это объясняется главным образом более высоким на этих посевах содержанием влаги и питательных веществ, а также улучшением площади питания растений.

На рядовых посевах, в связи с невысокой высотой растений, их недостаточным ветвлением и менее развитой листовой поверхностью, засоренностью посевов по сравнению с другими способами посева была наиболее высокой, что ослабляло рост гречихи и ее продуктивность. По мере роста и развития гречихи засоренность посевов снижалась, что объясняется их подавлением более развитыми растениями гречихи. Наиболее быстрым и наиболее мощным развитием растений отличались черезрядные и перекрестные посевы гречихи.

В связи с более высоким ростом растений и более мощным их развитием, засоренность посевов на черезрядных и перекрестных посевах была невысокой и не превышала порога их вредоносности. На формирование урожая гречихи большое влияние оказывают выживаемость и сохраняемость растений в посевах в течение вегетационного периода ее развития. В наших опытах установлено, что наиболее низкая выживаемость (59,3 %) и сохраняемость (81,2 %) растений была на загущенных рядовых посевах гречихи, что снижало их продуктивность.

На посевах с более широкими междурядьями, где улучшалась освещенность и обеспеченность растений влагой и питательными веществами, выживаемость и сохраняемость растений повышались. На этих посевах, в сравнении с рядовыми посевами, увеличилась и продолжительность вегетации растений в среднем на 7-10 дней, что также положительно влияло на формирование урожая.

Как показали наши исследования, наибольшая площадь листьев на гектаре формируется на перекрестном черезрядном посеве, где она достигала оптимальной и составила 50,1 тыс. м 2 /га против 38,2 на контроле. Второе место по величине листовой поверхности гречихи занял черезрядный посев — 35,6 тыс. м 2 /га, а самое последнее — широкорядный — 28,9 тыс. м 2 /га, что объясняется недостаточной густотой стояния растений.

Наибольший фотосинтетический потенциал (4,6 млн. м 2 · дн/га) формируется на перекрестных черезрядных посевах, что связано как с повышенной густотой стояния растений на посевной площади, так и более мощным развитием растений.

На рядовых загущенных посевах в сравнении с другими способами посева снижается и продуктивность фотосинтеза растений гречихи (таблица 2). Это прослеживалось во все межфазные периоды развития растений. Наибольшее накопление сухого вещества в процессе фотосинтеза было отмечено на широкорядных и перекрестных посевах, где улучшается интенсивность освещения растений.

Таблица 2 — Влияние способов посева на продуктивность фотосинтеза растений гречихи (2004-2006 гг.)

Чистая продуктивность фотосинтеза по фазам развития гречихи, г/м 2 •дн

Источник