Какие факторы могут лимитировать урожай пшеницы в поле
Обновлено: 26.07.2024
Озимая пшеница в Украине основополагающая зерновая культура, вопросы изучения факторов влияющих на количество и качество урожая, выведение новых сортов пшеницы, всегда были в приоритете во всех ведущих институтах селекции. На урожайность пшеницы в Украине влияет множество факторов, они имеют:
- Природный характер (плодородие почвы, климатические условия);
- Агротехнологический ( обработка почвы, выбор технологии и времени посева, стратегия защиты от сорняков и насекомых, выбор предшественника);
- Биологические факторы ( генетика семян, подготовка семян к посеву, протравливание фунгицидами, инсектицидами, стимуляторами роста);
- Внесение удобрений, микроэлементов.
Все эти факторы имеют огромное значение, каждый фермер должен выбрать оптимальное сочетание факторов которые можно изменить для получения максимального эффекта в своих условий выращивания. Несомненно этого можно добиться опытным методом, учитывая все факторы вместе взятые. Рассмотрим некоторые из них, их влияние на урожайность зерновых на вашем поле.
Факторы общего плодородия грунта, состав грунта
Для увеличения урожайности пшеницы с гектара необходимо учитывать наличие и содержание питательных веществ и микроэлементов в составе грунта необходимых для плодотворного созревания культуры. Необходимо знать и понимать какие элементы необходимы и в каком количестве, в какое время необходимы для зерновых культур, с учетом вашего анализа почвы. Сегодня анализ почвы необходимая процедура, она значительно сэкономит ваши средства на затраты по внесению минеральных и органических удобрений, сделает их внесение экономически целесообразным и выгодным.
Минеральные удобрения
Как показывает опыт, основным агротехническим приемом повышающим качество и урожайность озимой пшеницы, является применение удобрений, грамотное и правильное внесение минеральных удобрений может при определенных условиях удвоить урожай. Существует целый ряд рекомендаций по внесению тех или иных минеральных удобрений, микроэлементов на всех этапах созревания зерновых культур, которые значительно увеличат вашу эффективность работы на поле и снизят затраты на посев 1 га пшеницы.
Как рассчитать урожайность зерновых? Есть такое понятие запланированная урожайность, исходя из него вносится необходимое количество азотных удобрений и других микроэлементов, с учетом вашей агротехнологии и ожидаемых осадков. Самый большой эффект наблюдается при дробном, многократном внесении минеральных удобрений осенью и весной, а также в период колошения культуры. Большую роль играет влаго обеспечения и состава почвы.
Влияние сорта на выход пшеницы с гектара
Какой сорт пшеницы сеять? Пожалуй это самый распространенный вопрос среди начинающих аграриев. Действительно, очень сложно при всем разнообразии посевного материала подобрать нужный сорт пшеницы под свои агротехнические и климатические условия. Как показывает опыт наших клиентов, самый простой способ это присмотреться к своим соседям, которые не первый год занимаются земледелием.
При выборе нужного сорта пшеницы, необходимо учитывать следующие факторы:
- Технологию выращивания культуры
- Влагообеспеченность почвы
- Географическое положение поля
- Наличие снежного покрова и среднесуточные показатели температуры за время наблюдения
- Сроки посева
- Ожидаемое количество внесения удобрений
Все эти и множество других факторов значительно сузят ваш выбор и увеличат урожайность пшеницы с 1 га. Наши предприятия в последние годы в Днепропетровской области работают в условиях мало снежных зим, ранних посевов с ожиданием по месяцу дождей, слабой влагообеспеченностью во время колошения, заморозками во время начала весенней вегетации, высокими температурами уже в конце мая. Поэтому, чаще всго компании отдали предпочтение на выращивание отечественных сортов таких как Богдана, Новосмуглянка и европейскими сортами Эмерино, Каталина, Аурилиус. Не нужно ставить все на один сорт, нужно высевать как минимум три разных сорта, наиболее гибких к вашим условиям. Средняя урожайность пшеницы с гектара за 2020 год у нас составила 55 центнер с гектара.
Предшественники на поле для пшеницы
Пожалуй озимая пшеница одна из самых требовательных культур к предшественникам. Высокий урожай зависит от множества факторов, предшественник является одним из основополагающих. Именно он определяет во многом насколько хорошо получит развитие корневая система озимой культуры. Лучшие предшественники для озимых зерновых без учета пара (слишком большая роскошь в последнее время) являются зернобобовые, однолетние травы (кроме сорго и суданки), кукуруза на силос с ранним сроком уборки, ранние сорта картофеля.
Обработка почвы и удобрение поля пшеницы при прорастании.
Основные задачи на начальном этапе сева и обработки грунта до вхождения озимой культуры в зиму:
- Получение равномерных всходов.
- Развитие корневой растения.
- Формирование узла кущения.
Прохождение растением процесса закалки необходимого для зимовки, с минимальным содержанием влаги в тканях и максимальным содержанием сахаров.
Грунт после предшественника должен иметь мелкую структуру, иметь достаточное увлажнение и содержать питательные вещества в усвояемой форме, такие как фосфор, калий, кальций, азот, магний и многие другие.
Наша компания при протравливании пшеницы, дополнительно применила препарат Дефенс С от компании Импторгсервис, результат был значительным. Пшеница не отреагировала прорастанием на провокационные дожди, быстрый стартовый рост и дружные всходы после хорошего дождя (грунт промочило на 6 см), обеспечение ростка нужными микроэлементами на старте. При посеве как правило используются сложные удобрения с невысоким содержанием азота, во избежании перерастания культуры.
Сроки посева озимой пшеницы
В технологии выращивания озимых культур нет незначительных факторов, каждый фактор важен в отдельности и эффективность последующего этапа развития культуры зависит от предыдущего. Срок посева не является исключением, это один из важнейших этапов, в зависимости от времени посева, озимая пшеница оказывается в разных агрономические и метеорологические условия, что имеет огромное влияние на начальную стадию развития культуры.
Обязательно нужно учитывать при выборе сорта озимой пшеницы на разные предпочтения по срокам высевания. Одни требуют раннего посева, а другие раскрывают свой потенциал при посеве в поздние сроки. Дата посева озимой пшеницы для каждой климатической зоны разные, существенные отклонения от них приведет к снижению урожайности озимой пшеницы с 1 га. Опасность при ранних посевах – растение перерастает, имеет развитую надземную массу непригодную для зимовки. При более поздних посевах – не успевает пройти этап кущения и развить корневую систему, как следствие входит в зимний период с малым количеством сахаров.
Существенное отклонение от оптимального времени сева приводит к значительному снижению урожайности, поэтому стоит придерживаться установленных сроков для данного вида засеваемой вами пшеницы. Для успешного формирования корневой системы пройти этап кущения и получить по три-четыре побега.
Влияние погоды на урожайность зерна
Трудно переоценить этот фактор влияющий на выход пшеницы с гектара, он важен на всех этапах роста и развития озимой пшеницы, вплоть до уборки ее с поля. Осадки в виде дождя имеют не только фактор количества но и то, в какой срок вегетации озимой культуры они имели место быть. Хорошо развитая корневая система пшеницы использует влагу с осенне-зимнего периода и наименее подвержена отсутствию осадков в весенний период, однако продуктивность озимых напрямую зависит от выпадения нужного количества осадков, в том числе и с осени.
Возможность усваивать удобрения и питательные элементы озимой культурой напрямую зависит от наличия влаги в почве. Пластичные сорта озимой пшеницы наиболее устойчивы к экстремальным условиям, в том числе и засухе. Но интенсивные сорта пшеницы при благоприятных погодных и температурных условиях, при наличии достаточного количества питательных веществ значительно превосходят по показателю урожайности пшеницы с одного гектара.
Температурный режим еще один важный природный фактор относящийся к погодным условиям. Затянувшаяся теплая осень приводит к перерастанию посевов озимой, что неблагоприятно скажется в случае холодной зимы, недостаток теплых дней в осенний период не позволит растению полноценно развить корневую систему и пройти этап кущения, что приведет к снижению урожайности и тяжелой зимовке самого растения. Недостаточный снежный покров или его полное отсутствие при морозах ниже 11 градусов длительное время, приводит к гибели озимых. Задавая себе вопрос от чего зависит урожайность пшеницы, нужно понимать что различные сорта пшеницы значительно отличаются в устойчивости к факторам погодных условий, и имеют предпочтения в выборе той или иной технологии на поле. Очень важно определится с правильным выбором нужного вам сорта озимой культуры с учетом всех ваших агротехнических и погодных условий.
Средняя урожайность пшеницы в Украине
С каждым годом цена на зерновые культуры растет. Затраты на посев 1 гектара пшеницы в Украине растут, получить максимальную прибыль можно используя передовые технологии и новые высокотехнологичные сорта озимых пшениц. По данным статистики и нашим наблюдениям, урожайность в Днепропетровской области в 2020 году составила в среднем 50-55 центнер с гектара. Cредняя урожайность по стране составила 38,3 центнера с гектара. Таким образом наша страна остается в десятке крупнейших экспортеров зерна в мире. Качество самого зерна в 2020 году несмотря на тяжелые погодные условия осталось на высоком уровне. Все больше предприятий уходят от использования пестицидов на поле, заменяя на органическую агротехнологию.
Какие факторы могут снизить урожай пшеницы
Любой из вышеперечисленных факторов значительно влияет не только на количественный показатель урожая но и на качественный. Неблагоприятное сочетание двух и более факторов может свести на нет все усилия аграриев, существенно снизив рентабельность культуры или привести к гибели посевы. Основным неблагоприятным фактором в наших восточных областях является отсутствие дождей в осенний период, слабое а иногда и полное отсутствие покрытия снегом участков озимой пшеницы, рост среднесуточной температуры в мае при незначительных осадках.
Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Степанов Сергей Александрович, Горюнов А.А., Кузьмина А.В., Агапова А.В.
ЛИМИТИРУЮЩИЕ ЭНДОГЕННЫЕ ФАКТОРЫ ПРОДУКТИВНОСТИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ
С.А. Степанов, A.A. Горюнов, A.B. Кузьмина, A.B. Агапова
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского 410012, Саратов, Астраханская, 83
Продуктивность того или иного вида растений зависит от внешних условий произрастания, однако в основе лежат эндогенные факторы, определяемые генотипом и эпигенетическими вариантами роста и развития. Для яровой пшеницы, культивируемой на юго-востоке европейской части России, основными лимитирующими эндогенными факторами продуктивности, согласно существующим представлениям (Иванов, 1941; Ничипоро-вич, 1956, 1980; Кумаков, 1977, Мокроносов, 1983), являются степень развития и продолжительность работы листового аппарата, колоса, напряженность донорно-акцепторных отношений между колосом и остальной частью побега, засухоустойчивость сорта.
В настоящей работа на примере группы сортов яровой пшеницы рассматривается проявление отдельных лимитирующих эндогенных факторов продуктивности в структуре урожая.
Материал и методика
Объектом исследования являлись сорта пшеницы: Саратовская 36, Нададорес 63, Саратовская 52, Краснокутка 7 и Уорлд Сидз 1616. Основные наблюдения и учеты проводились в полевых мелкоделяночных опытах в трёхкратной повторности (Степанов и др., 2001, 2005). Статистическую обработку данных проводили с помощью компьютерной программы Microsoft Excel.
Результаты и их обсуждение
В проведенных нами исследованиях установлено существенное варьирование урожая зерна одного и того же сорта мягкой яровой пшеницы. В неблагоприятных для вегетации условиях более высокий урожай зерна наблюдался у Саратовской 52 (27,3 ц/га), низкий урожай отмечен для инорайонных короткостебельных сортов Нададорес 63 и Уорлд Сиз 1616 (соответственно 13,4 и 13,6 ц/га). В благоприятных
агроклиматических условиях максимальный урожай отмечен у Нададорес 63 - 37,4 ц/га, минимальный - Уорлд Сидз 1616 - 27,9 ц/га (рис. 1). Наличие существенного варьирования урожая зерна разных сорта указывает на значительное отличие их по уровню пластичности к факторам внешней среды, скрытым, эндогенным факторам продуктивности.
□ 3 гад 1С М 20 25 30 35
а 2 ГОЛ Урожай. tern
g I PitJ. Урожай jeptm мягкойяровоблшеницы If peiiu.il- гади
Ведущими донорными структурами, обеспечивающими формирование биомассы пшеницы, являются листья разных ярусов побега, роль которых в совокупной величине данного процесса на отдельных этапах онтогенеза уникальна. Число листьев побега в годы исследования варьировало от 6 до 9 шт. (табл. 1).
В разных условиях вегетации каждый из исследуемых нами сортов мягкой пшеницы был представлен агроценотической популяцией, отличающейся по доле растений с определенным числом листьев: преимущественно с шестью и семью листьями - Саратовская 36, Саратовская 52; с семью листьями, но часть растений с шестью (6,6%) или восьмью (16,6%) листьями - Уорлд Сидз 1616; с семью и восьмью листьями, но часть, до 15%, с девятью листьями - Нададорес 63, с варьирующим числом листьев - в одних условиях только с шестью и семью листьями, других - с семью и восемью листьями - Краснокутка 7 (см. табл. 1).
Причинами подобной неоднородности агроценотических популяций исследуемых сортов пшеницы являются: 1) сортоспецифические особенности развития зародыша зерновки, в частности номер и фаза пластохрона конуса нарастания, длина примордиев листьев (Кумаков, Степанов, 1991);
Таблица 1. Доля растений с разным числом лисгьев главного побега мягкой яровой пшеницы, %
Чнс.чо лисп. ев. 11ГГ Сортй пшеницы
Саратовская 36 Саратовекия 52 I 1ялддорсе 63 Красашкуша 7 Уорлд Сидз 1616
1-й ГОД псгетшнн
Семь 96,7 93.3 21,7 60,0 МО.О
Восемь 3,3 ¡.7 78,3 40,0 -
2-й гол ип сташш
Шесть 31,7 81,7 1.7 35.0 6,6
Семь 68,3 18,3 3,3 65,0 9),7
Восемь - 80.0 * 1,7
3-й гол ис штанин
II [есть 1.6 20,1 1,6 - 3,3
Семь 96.8 78.3 55,2 66.7 80.1
Восемь 1.6 1.6 40,0 33.3 16.6
2) межметамерная синхронизация роста и развития листьев побега в конкретных условиях вегетации (Степанов и др., 2001). В итоге урожай зерна того или иного сорта будет определяться долей представительства растений с разным числом листьев.
Конус нарастания зародыша зерновки находится: у короткостебель-ного сорта Нададорес 63, как правило, в поздней фазе третьего пластохро-на, у короткостебельного скороспелого сорта Уорлд Сидз 1616 в отдельные годы примерно у 50% семян в ранней фазе четвертого пластохрона, у длинностебельного сорта Саратовская 36 во все годы в ранней фазе четвёртого пластохрона, у Саратовской 52, сорта с укороченным стеблем - у 60-90% семян в ранней фазе четвертого пластохрона, у длинностебельного скороспелого сорта Краснокутки 7 всегда в поздней фазе третьего пластохрона (Степанов, Быховцев, 1988). Однако длинностебельным сортам свойственна большая длина примордиев листьев побега зародыша зерновки. В онтогенезе проростков сортам с большей длиной примордиев листьев зародыша свойственна большая площадь листьев взрослых растений (Ку-маков, Степанов, 1991). В случае дефолиации первого листа отмечается уменьшение абсолютной скорости роста последующих листьев, что в конечном итоге отражалось на темпах формирования метамеров генератив-
ной зоны. Таким образом, степень развития зародыша зерновки, межмета-мерная синхронизация роста листьев будут являться лимитирующими факторами урожая зерна. Задачей дальнейших исследований будет определение оптимума роста и развития смежных и более удаленных метамеров побега.
Большее число листьев побега приводило, как правило, к увеличению площади листьев (рис. 2, см. табл.1), однако не меньшее значение имеет форма пластинки листа - его длина и ширина, что определяется деятельностью интеркалярной и маргинальной меристем (Dannenhoffer, Evert, 1994).
□ 3 та Э 2 гол В I год
1 Ьюшндь листьев, см"
Рис, 2. Площадь листьев мягкой яровой пшеницы, си*
Меньшая площадь листьев во все годы исследования отмечена у Уорлд Сидз 1616, что наиболее вероятно определяется ультраскороспелостью данного сорта. Большая площадь листьев наблюдалась в первый год изучения у Саратовской 52, второй - Нададорес 63, третий - Саратовской 36. Из этого следует, что генотипические особенности того или иного сорта в конкретных условиях ветегации подвержены эпигенетическим изменениям (Grant-Downton, Dickinson, 2005; Goldringer et al., 2006). Реализация этих изменений осуществляется посредством трансформации баланса роста и развития элементов метамеров побега (Степанов и др., 2005). Границы подобной трансформации также могут быть лимитирующим фактором продуктивности пшеницы. Таким образом, на фоне агротехнических и селекционных методов оптимизации фотосинтеза ограничивающим фотосинтез фактором может выступать напряжённость и направленность эпигенетических процессов. При этом одним из ведущих факторов, опреде-
ляющих величину и направленность продукционного процесса, является регуляция донорно-акцепторных отношений на уровне целого растения (Мокроносов, 1983).
Метамерные изменения площади листьев в конкретных условиях вегетации являются отражением гармонии source-sink отношений как между смежными и удаленными метамерами побега пшеницы, так и элементами (лист, почка, узел, междоузлие) отдельных метамеров (табл. 2).
Таблица 2. Площадь листьев яровой пшеницы, см2
Сорта Лнетьн (снизу иверх)
1 1 3 4 S 6 7 8 9
1-й год iiei стации
Саратовская 36 2,98 3,50 6.2 8.86 8,63 7,82 6,34 8,12* -
Саратовская 52 2.88 3,92 5,27 7,45 4,18 9,53 9.20 8.47 г
Налаяорес 63 2.06 2,88 4,13 5,58 6,51 5.58 5.45 4,59 -
Краснокутки 7 2.03 2,50 3.88 5.43 7,9 J 7.41 6,97 5.92 -
Уорлд Сназ 1616 1.66 2,40 3,58 4,86 4,78 4,24 3.40 - -
НСРс* 0.30 0,72 0,84 1.15 1.78 2.44 1,9 J 2.6 -
2-П год вегетации
Сар«ггавеши 36 3,50 3.46 6J3 6.69 9_37 10.88 9,56 - -
Саратовская 52 3,48 3,62 6.06 7.63 10,08 11.71 7.92 - -
Наладорес 63 2.79 2,93 4.43 6.00 8,30 8,45 7,92 7,56 6.52
Крашикуткв 7 3.14 2.86 4,53 6.07 7.18 8,65 8.31 * -
Уорлд Сназ 1616 2.95 2,72 3.60 4,38 4,77 5.84 6,63 5.03 -
3-Й ГОЛ ВС1СТП1ШИ
CapH JOBCtaw 36 4.14 4,54 8,40 9.66 11,34 10,93 8,12 5,03* *
Сараевская 52 3,83 4,79 8J5 9,43 11.16 9,85 7.18 5,09* -
Нцдадорес 63 3,10 3.97 6.57 7.59 8,82 9,04 8.07 7,15 5.08
Кряснокугкп 7 3.43 3,87 6,55 7.38 8,20 9,01 7,89 6,14 -
УордцСшп 1616 3,45 3,87 6,19 6,3.3 6,86 8.42 8.56 6,40 -
МСРь,« 0,51 0,62 0,92 0,64 0,73 0.87 1,23 4,7 -
Примечание. * -отмеченыотдельные экземпляры.
Сортовые различия по площади первого листа сохранялись в каждом следующем метамере побега, а максимальная площадь пластинки листа наблюдалась: у Саратовской 36 - в четвертом - шестом метамерах, Сара-
товской 52, Нададорес 63, Краснокутки 7 - пятом - шестом, Уорлд Сидз 1616 - четвертом, но чаще в седьмом метамерах. Флаговый лист был всегда меньше ниже расположенных листьев (см. табл. 2).
Лимитирующим фактором продуктивности является также длина стебля, что связано с затратами на транспорт метаболитов и дыхание, рост и поддержание. Однако стебель является также органом, где могут депонироваться избыточные ассимиляты, поэтому целесообразна селекция сортов с оптимальной для данных условий длиной стебля (Кумаков, 1977). Наличие эпигенетического феномена реализации генотипа предполагает поиск сортов с различными вариантами роста и развития междоузлий. Среди исследуемых сортов мягкой пшеницы меньшая длина стебля наблюдалась у Уорлд Сидз 1616 и Нададорес 63, большая длина - у Саратовской 36, Краснокутки 7 (рис. 3). '
□ 3 год Si 2 rtwi В I год
460 J If] WO Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Сорта Годы Среднее за три года
1-й год 2-й год 3-й год
Саратовская 36 0,23 0,22 0,25 0,23
Саратовская 52 0,31 0,27 0,31 0,30
Нададорес 63 0,29 0,30 0,33 0,31
Краснокутка 7 0,23 0,20 0,24 0,22
Уорлд Сидз 1616 0,34 0,34 0,35 0,34
Как наблюдалось нами, на финальную величину взрослого колоса, определяемой по длине или биомассе, оказывает влияние не столько его начальные размеры в момент вычленения верхушечного колоска, сколько последующий характер роста и дифференциации зачаточного колоса, проявляемый в темпах дифференциации метамеров средней, верхней и нижней частей колоса, росте междоузлий колосового стержня. Однако число колосков в колосе взрослого растения всегда соответствует их числу в момент завершения формирования зачаточного колоса. Коэффициент корреляции между длиной колоса и урожаем зерна в исследуемые годы имел следующие значения: 1-й год — г = 0,67; 2-й год - г — 0,49; 3-й год — г -= 0,42.
Число зерновок в колосе яровой пшеницы больше зависит от числа зерновок в колоске. Коэффициент корреляции между числом зерновок в колосе и числом зерновок на один колосок составлял: 1-й год - г = 0,70; 2-й год -г = 0,72; 3-й год -г = 0,89. Коро гкостебельные инорайонные сорта в отдельные годы имеют повышенное число зерновок в озерненных колосках, проявляя в то же время больший коэффициент вариации по этому признаку, что является отражением source-sink отношений между ними
(Мокроносов, 1983). Изучение морфогенеза колоса на этапах формирования верхушечного колоска — цветение и налив зерна — позволит выявить, на наш взгляд, морфогенетические факторы, лимитирующие урожай зерна на уровне колоса в конкретных условиях вегетации.
Таким образом, проведенные исследования показали, что основными лимитирующими эндогенными факторами продуктивности пшеницы являются степень развития зародыша зерновки, сбалансированность роста метамеров побега и их элементов, донорно-акцепторные отношения между колосом и стеблем, между метамерами генеративной зоны побега.
Иванов JI.A. Фотосинтез и урожай // Сб. работ по физиологии растений памяти К.А. Тимирязева. М., 1941. С. 29-42.
Кумаков В.А., Степанов С.А. Сравнительная характеристика развития зародышевых почек зерновок некоторых видов и сортов яровой пшеницы // Биологические основы селекции: Сб. науч. тр. Саратов, 1991. С. 125-131.
Мокроносов А.Т. Фотосинтетическая функция и целостность растительного организма. М., 1983. 64 с.
Нитторович A.A. Фотосинтез и теория получения высоких урожаев // 15-е Тимирязевские чтения. М., 1956. 93 с.
Ничипорович A.A. Фотосинтез и рост в эволюции растений и в их продуктивности // Физиология растений. М., 1980. Т. 27, вып. 5. С. 942-961.
Степанов С. А., Быховцев Б.Г. О степени развития зародышевых побего-вых почек семян сортов яровой пшеницы в связи с оценкой продукционного процесса // Сельскохоз. биол. М., 1988. № 5. С. 12-15.
Степанов СЛ., Коробко В В., Щеглова Е.К. Метамерные особенности роста и развития листьев пшеницы // Вестн. Б ашкир, у н-та. Уфа, 2001. № 2(1). С. 162-163.
Степанов С.А., Коробко ВВ., Даштоян Ю.В. Трансформация межмета-мерных отношений в онтогенезе побега пшеницы // Вестн. Сарат. ун-та. Сер. Химия. Биология. Экология. 2005. Т. 5, вып. 2. С. 33-36.
Dannenhoffer J.M., Evert R.F. Development of the vascular system in the leaf of barley (Hordeum vulgare L.)//Intern. J.of Plant Sciences. 1994. Vol.55. P. 143-157.
– Фермеры часто обращаются ко мне с такой проблемой: вносим на поля озимой пшеницы большие дозы азота, а прибавки – никакой. Я в таких случая предлагаю провести почвенную диагностику. Зачастую оказывается, что в почве недостаточно фосфора – именно он, как правило, является лимитирующим фактором для пшеницы.
Для озимой пшеницы, как я уже сказал, ограничивающим фактором может быть фосфор. Мы учитываем его перед весенними подкормками. Сдаём почву на анализ, и если содержание фосфора оказывается менее 20 мг/кг, то нет смысла вносить много азота. В таком случае первую весеннюю подкормку мы проводим 1/2 от рекомендуемой дозы, а вторую подкормку можно не проводить. Малое содержание фосфора всё равно не даст сработать азотным удобрениям.
Выстроить систему подкормок для подсолнечника или кукурузы проще, потому что мы проводим почвенную диагностику непосредственно перед посевом: отбираем пробы, например, 14-15 апреля, выявляем недостаток тех или иных элементов питания, рекомендуем систему внесения удобрения. И дальше 24-26 апреля аграрий вносит питание при посеве.
Когда растение вегетирует и почвенный покров закрыт, имеет смысл проводить листовую диагностику.
Лидия Дылёва, кандидат сельскохозяйственных наук:
– Вопрос повышения объёмов производимой сельхозпродукции всегда находится в центре внимания каждого сельхозпроизводителя. В целях его решения и помощи аграриям каждый год различные компании разрабатывают и предлагают более совершенные гибриды и сорта, средства защиты растений и минеральные удобрения, а также стимуляторы роста.
Решением проблемы повышения урожайности и качества сельскохозяйственных культур на протяжении многих лет занимаются специалисты компании "Юг-Рос-Био". Она была основана в 2005 году и сегодня может предложить сельхозпроизводителям множество современных и качественных препаратов. Кроме того, достижения предприятия неоднократно были отмечены различными наградами. Так, в 2015 и 2019 г.г. организация стала лауреатом Национальной премии "Компания №1" с присуждением звания "Надежный поставщик продукции и услуг", получила диплом за авторский продукт "ЗСС-универсальный" с присуждением почетного звания "Высокий стандарт качества" и вошла в Топ-100 предприятий-лидеров по общегосударственному федеральному статистическому ранжированию хозяйствующих субъектов. В 2017 году компания получила диплом Международной премии "Единство и Успех" с присуждением почетного звания "Надежный бизнес-партнер". Сегодня ООО "Юг-Рос-Био" сотрудничает со многими предприятиями Ставропольского и Краснодарского краев, Ростовской, Волгоградской и Воронежской областей, Республик Калмыкии и Северного Кавказа.
Одним из наиболее популярных среди многих сельхозпроизводителей продуктов компании "Юг-Рос-Био" является "Защитно-стимулирующий состав ЗСС (ЗСБ) –У". Он запатентован, прошел сертификацию и многочисленные производственные проверки, в рамках которых подтвердил высокую эффективность на широком спектре культур — озимых зерновых, бобовых, кукурузе на зерно, подсолнечнике, сахарной свекле, рапсе и других.
Состав ЗСС (ЗСБ) - У включает несколько компонентов. Первый из них — препараты биологического происхождения, созданные на основе молодой хвои сибирской пихты, сосны и можжевельника, которые относятся к группе природных пестицидов и одновременно являются стимуляторами роста. Кроме них, комплекс содержит препараты натриевых и калиевых солей гуминовых кислот с добавлением микроэлементов и биостимуляторов, а также смесь лекарственного порошка "Арахидон", мочевины и биоактивных добавок. Последние оказывают стимулирующее воздействие на естественный иммунитет растений к болезням и обогащены стартовыми дозами макро- и комплексом микроэлементов в строго сбалансированном соотношении. Все компоненты препарата научно подобраны и выполняют функцию сигнальных соединений, повышающих иммунитет самого растения путем формирования неспецифической системной устойчивости к возбудителям болезней, а также к ряду неблагоприятных факторов окружающей среды, например, засухе, низким и высоким температурам.
Обработку вегетирующих растений препаратом ЗСС (ЗСБ) - У можно проводить совместно с гербицидной прополкой в фазе кущения. В этом случае биологический комплекс проявляет свойства антистресанта, то есть уменьшает отрицательное химическое влияние гербицида на культурные растения, но при этом не снижает эффективность его воздействия на сорняки. Кроме того, практические опыты показали, что при совместном применении этих препаратов урожайность сельскохозяйственных культур повышается на 9–20 процентов по сравнению с использованием одного гербицида. Аналогичное действие ЗСС (ЗСБ) - У оказывает при его включении в баковую смесь с инсектицидами и фунгицидами.
Полифункциональный препарат обеспечивает повышение уровня клейковины на 2–3 единицы у зерновых, способствует улучшению качества урожая сельскохозяйственных культур за счет увеличения содержания сухих и других полезных веществ. Причем даже при широкой вариации агроэкологических условий и продуктивности агрофитоценоза биологический комплекс позволяет минимизировать затраты на производство ценной и сильной пшеницы, на повышение содержания сахаров и сухих веществ в посевах сахарной свёклы, в посадках виноградника, на увеличение масличности семян подсолнечника при различных уровнях экономического состояния хозяйства.
В 2017 году ЗСС (ЗСБ) – У прошёл испытания в зональных научно-исследовательских институтах России. Препарат зарекомендовал себя как гарант стабильного повышения урожайности целого ряда сельскохозяйственных культур.
На протяжении 20 лет фирма ООО "Юг-Рос-Био" осуществляет ежегодные производственные испытания различных препаратов, в том числе ЗСС (ЗСБ)-У. Так, опыты, проведенные в Новоалександровском районе Ставропольского края в 2017-2019 г.г. в СПК Колхоз "Родина", показали, что применение данного биологического комплекса стимулировало повышение урожайности гороха на 5 ц/га, озимого ячменя и озимой пшеницы, предшественником которой выступала кукуруза, — на 3,5–4,5 ц/га.
СПК Колхоз "Россия" используют ЗСС (ЗСБ) – У на посевах сельскохозяйственных культур уже более 15 лет. Наш препарат прочно вошел в технологию возделывания зерновых, зернобобовых, кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы.
В данном хозяйстве эффект от применения ЗСС (ЗСБ) – У ежегодно положительный. Прибавки на зерновых превышали 5-6 ц/га, горохе – до 5 ц/га, кукурузе – 17-25 ц/га.
Препарат ЗСС (ЗСБ)-У позволяет получать стабильные, гарантированные урожаи сельскохозяйственных культур, снижать дозы вносимых удобрений на 20–30 процентов и одновременно улучшать качество продукции, а также экономить материальные, трудовые и денежные ресурсы.
Компания BASF:
Уже началась подкормка озимых колосовых культур, за которой придёт время первой фунгицидной обработки, способной сохранить заложенный высокий потенциал урожайности. Специалисты считают, что 2020 год с точки зрения фитопатологии вполне может сложиться особенным, ведь многие патогены оказались в хороших условиях для сохранения и последующего развития.
В связи с этим защите от болезней стоит уделить самое пристальное внимание. А первым помощником агрономов станет фунгицид Рекс Плюс, обеспечивающий надёжную, своевременную и продолжительную защиту пшеницы и ячменя.
Производство первичной биомассы. Общее количество биомассы (в пересчете на сухое вещество), производимой в биосфере, составляет по расчетам около 110 млрд. т в год, из которых около 4 млн. т производится на обрабатываемой площади. Категории биомассы представлены в таблице 11 [3, 9]; основная ее доля приходится на леса и океаны. Если принять среднюю теплотворную способность биомассы равной 18 ГДж/т (сухое вещество), то общая энергетическая характеристика мировой биомассы выразится величиной 2000 млрд. ГДж в год.
Средняя эффективность превращения падающей радиации равна примерно 0,04%. Малая доля этой энергии, получаемая человеком от лесного и сельского хозяйства, эквивалентна примерно 70 млрд. ГДж; это количество энергии значительно меньше общей энергии, используемой человеком в форме топлива (около 300 млрд. ГДж). Однако лесное и сельское хозяйство представляют основную часть человеческой деятельности. С точки зрения производства энергии, результат незначитель-
Таблица п. Чистое производство первичной биомассы в различных условиях окружающей среды
109 т сухого вещества
Залесенные территории, са
Тундры, пустыни, скалы,
Болота, марши, озера и т. д.
Океаны Примерно 62
Ный, но с точки зрения производства продуктов питания и кормов для животных, он значителен.
Производство материалов с содержанием энергии, аналогичным содержанию энергии в ископаемом топливе, означало бы революцию в мировом сельском и лесном хозяйстве. Сравнение показателей содержания энергии в обычных видах топлива и в различных формах биомассы представлено в главе 1.
Урожай с 1 га. Низкая эффективность превращения энергии излучения биосферой является результатом низких урожаев растительной массы с гектара. В таблице 12 показаны урожаи, составляющие от 5 до 80 т сухого вещества с 1 га в год на площадях, покрытых раститель-
Таблица 12. Урожай фотосиитетической биомассы (включая корни) в различных условиях окружающей среды
Тропическое сельское хозяй
Лес умеренной зоны
Сельское хозяйство умерен
Ностью, в сравнении с урожаями от 0,01 до 2,5 т в год в океанах, пустынях и тундре [9]. Даже урожай 10 т в год дает только около 180 ГДж/га в год энергии.
Максимальное количество углеводов, полученных в результате фотосинтеза в лаборатории при красном свете, соответствует эффективности энергии превращения 27% (10 квантов/моль фиксированной С02). В сельском хозяйстве максимальные урожаи за короткие периоды эквивалентны только примерно 10% общей видимой радиации. В течение вегетационного периода эффективность превращения энергии может упасть до 0,9 — 1,6 % для культур умеренного климата и до 5 % для тропических культур [9]. В условиях резкого недостатка влаги в пустынях или недостатка питательных веществ в океанах указанные значения могут снизиться в 20 раз. Растительные сообщества умеренных зон, несмотря на среднюю эффективность превращения солнечной энергии, равную примерно 1 %, в условиях интенсивного возделывания могут иметь значительно более высокий показатель эффективности.
Общая продукция фотосинтеза целиком в условиях сельского и лесного хозяйства обычно не собирается. Значительная ее часть остается на месте, перегнивает и возвращается в почву в виде питательных веществ и углерода. Продукция фотосинтеза, используемая человеком, зависит от культуры: у деревьев — стволы, у зерновых культур — зерно, у картофеля — клубни. Остальные части растений могут найти менее выгодное применение (например, солома или силос), но ценность растения определяется урожаем наиболее ценных ег© частей. В таблице 13
Таблица 13. Рекордные и средние урожаи осиоввых культур в США
Показаны рекордные и средние урожаи основных культур в США [10]. В таблице также показан сбор сухого вещества [11]. В других странах урожаи часто ниже, чем те, которые считаются допустимыми в США. Средние урожаи пшеницы и кукурузы в основных странах-производителях приведены® таблицах 14 и 15 [12].
Порядок показателей урожайности по обеим культурам является аналогичным, а энергосодержание собранной продукции составляет от
Таблица 14- Средний урожай пшеницы в основных
Средний урожай пшеницы, т/га
Нидерланды Великобритания Франция США
Аргентина Австралия Турция
Таблица 15. Средний урожай кукурузы в основных странах-производителях
Средний урожай кукурузы, т/га
4,7 4,3 1,9 1,3 1,2 1,0
18 до 80 ГДж/га (несоответствие данным таблицы 13 объясняется использованием иных источников информации). Средние урожаи стволовой древесины и сельскохозяйственных культур в США аналогичны и составляют от 3 до 4 т/га в год [13]. Однако деревья обычно выращивают на более бедных почвах, чем те, которые отводятся под сельскохозяйственные культуры.
Лимитирующие факторы. Большинство растений растет в среде, являющейся в какой-то степени неблагоприятной для их развития [8]. Хотя адаптация и позволяет растениям выживать в более неблагоприятных условиях, процесс ее может происходить за счет потери урожая биомассы. Считается, что растения, произрастающие в естественных условиях, обладают скорее высокой способностью к воспроизводству, чем способностью давать высокий урожай. В течение столетий человек отбирал растения, дававшие высокий урожай тех частей растения, в которых он был заинтересован. Урожай как в естественных условиях, так и в Условиях, созданных человеком, связан с генетическим строением растения, а также со степенью удовлетворения его потребностей. Физи
ческие потребности растения — это потребности в свете, тепле и субстра те для закрепления стебля и корней (желательно, чтобы субстрат обла дал ионообменными свойствами для связывания питательных веществ), Химические потребности — это потребности в воде, диоксиде углерода, кислороде и минеральных элементах питания. Факторы, ведущие к замедлению роста в благоприятных условиях окружающей среды, — это сорняки, болезни, вредители, сильные ветры, засоленность, и щелочность почвы, присутствие токсических соединений. В США была разработана классификация площадей [10] в соответствии с наличием лимитирующих факторов (табл. 16). Только 12% почв свободны от влияния факторов, лимитирующих беспрепятственное пополнение питательных веществ, вынесенных с урожаем.
Таблица 16. Факторы, лимитирующие урожайность в США
Площади, находящиеся под воздействием лимитирующего фактора, %
Малоплодородные почвы Низкие температуры Высокая влажность Засоленность, щелочность
Ослабление действия лимитирующих факторов. Во всем мире вода считается фактором, наиболее часто ограничивающим рост растений, и орошение в значительной мере способствует повышению урожайности культур. Однако орошение стоит дорого, а грунтовые и поверхностные воды, необходимые для орошения, во многих частях мира не могут удовлетворить существующих потребностей ввиду их малых запасов. Обеспечение водой требует затрат энергии. При неблагоприятных условиях дренажа орошение вызывает серьезные проблемы, связанные с засолением; это, в свою очередь, ограничивает размеры площадей, где может проводиться орошение.
Там, где лимитирующим фактором является климат, трудно обойтись без создания дорогостоящих инфраструктур. В условиях умеренных зим могут быть использованы теплицы для выращивания ценных теплолюбивых культур. В условиях чрезмерно жаркого климата для производства тех же культур используются теплицы, оборудованные охладительными устройствами с использованием специальных испарителей [14]. Оба варианта требуют больших затрат энергии и не годятся для производства биотоплива.
Развитие технологии за последние годы облегчило до некоторой степени борьбу с сорняками, вредителями и болезнями. Тем не менее мы стоим перед необходимостью постоянной разработки новых методов. Их использование также требует расходов дополнительных количеств энергии.
Для постоянного получения высоких урожаев необходимо систематическое внесение удобрений. Основными минеральными питательными веществами являются азот, фосфор и калий. Внесение этих элементов в почву в сочетании с орошением, селекцией растений и механизацией явилось основной причиной резкого повышения урожайности культур в текущем столетии. Производство удобрений требует затрат больши:. количеств энергии (восстановление атмосферного азота или переработка минералов, содержащих фосфор и калий). Было внесено предложение использовать остатки фосфатных руд только для нужд сельского хозяйства, теГк как ресурсы фосфатов являются даже более ограниченными, чем энергетические ресурсы [15].
Кроме факторов окружающей среды, лимитирующих урожай, существуют также человеческие факторы. Одним иЗ наиболее важных человеческих факторов является болезнь. Существенным препятствием развитию сельского хозяйства в тропиках и основным лимитирующим фактором заселения значительных территорий тропической зоны являются такие болезни, как эндемическая речная слепота и трипаносомиаз [4].
Как указывалось выше, действие факторов, лимитирующих получение высоких урожаев, может почти всегда быть смягчено при определенных затратах. Растения можно обеспечить водой, питательными веществами, теплом, диоксидом углерода и т. д. и получить высокий урожай. Издержки оправдываются стоимостью продукции. Однако издержки могут измеряться с точки зрения энергетических затрат; к этой теме мы вернемся позднее при полной оценке энергетических затрат в сельском и лесном хозяйстве.
Читайте также: