Озерненность масса зерна колоса и масса 1000 зерен в повышении урожайности озимой мягкой пшеницы

Обновлено: 07.09.2024

Элементы продуктивности зерновых культур, определяющие величину урожайности, формируются в ранние периоды развития растений. Отдельные элементы урожайности в процессе онтогенеза зерновых культур развиваются постепенно. Вначале всходит лишь определенное число растений в пересчете на единицу площади, затем в фазе кущения каждое растение образует куст и определенное число боковых побегов. При переходе от вегетативной к генеративной фазе развития кущение обычно прекращается, и на конусе нарастания, основе будущего колоса, образуются колосковые бугорки, дифференцирующиеся в цветочные бугорки с постепенным формированием завязи, пестика и пыльников; от этого зависит потенциальное число зерновок в колосе. Однако не все образовавшиеся стебли продуктивны, часть их отмирает в течение вегетации, часть до самой уборки не дает колосьев. Точно так же, не каждый заложенный колосок и цветок в колосе образует зерновку, так как все элементы урожайности претерпевают количественную редукцию. Следовательно, в процессе формирования данных компонентов (числа стеблей и зерновок) можно выделить три этапа: 1 - заложение, 2 -максимальное развитие и 3 - количественная редукция.
В результате последовательного прохождения указанных этапов и конкуренции как между отдельными стеблями, так и целыми растениями на последующих этапах компенсируются недостатки предыдущих, и таким образом урожай в какой-то мере стабилизируется. Так, при недостаточном формировании предыдущего элемента урожайности усиливается развитие последующих элементов, и наоборот, при массовом образовании предыдущего элемента ослабевает образование последующего, т.е. снижаются его число или масса. Это явление называется компенсацией элементов урожайности и у зерновых культур служит основой саморегулирования развития в посеве
Оптимальное развитие основных элементов урожайности можно получить в принципе двумя способами: активизацией формирования нового элемента или ослаблением количественной редукции уже образовавшихся элементов (рис. 5.1.1).

Ho при этом наибольшая продуктивная кустистость отмечается по пару, занятому эспарцетом и сидеральному донниковому пару - за счет меньшей густоты растений к уборке, и как следствие - большей площади питания одного растения озимой пшеницы.
По чистому пару отмечается наибольшее количество зерен в колосе - 23,7 шт., что на 2,5-3,2 шт. больше, чем по занятым парам и на 1,8 шт./колос превышает показатели по сидеральному донниковому пару. Большую роль в величине урожайности озимой пшеницы играет масса 1000 зерен. Различие между вариантами чистого и занятых паров различие в массе 1000 зерен было не существенно.
Д. Шпаар отмечает, что возделывание зерновых после рапса дает прибавку урожая 4-8 ц/га, что фактически без дополнительных затрат повышает эффективность всего растениеводства. Особая ценность рапса состоит в том, что благодаря развитой и глубоко проникающей корневой системе он усваивает нитраты, предотвращая их проникновение в грунтовые воды. Сорт озимой пшеницы Альбатрос одесский, являясь экологически пластичным, способен давать высокие урожаи зерна как по чистому пару, так и по непаровым предшественникам. Количество растений озимой пшеницы перед уборкой по чистому пару было на 27-43 шт./м больше, чем по занятым и сидеральным парам (табл. 5.1.2).

При анализе колоса озимой пшеницы по занятому и сидеральному парам с яровым рапсом количество зерен в колосе было на 2,3-2,4 шт. больше показателей по чистому пару и на 1,4-1,9 шт. больше показателей по занятому и сидеральному горчичным парам. На варианте с сидеральным рапсовым паром нами отмечается и большая масса зерна с колоса - 0,74 г. Менее всего масса зерна с колоса получена по пару, занятому горчицей. Таким образом, при сравнении между собой видов паров по культурам становится видно, что наиболее высокие показатели структурных элементов получены по вариантам сидеральных паров как с горчицей сарептской, так и с рапсом яровым. Из парозанимающих культур лучшие показатели отмечаются после рапсовых паров. По чистому пару получена биологическая урожайность, на 1,22-1,51 т/га больше показателей занятых паров и на 1,00-1,22 т/га - больше, чем по сидеральным парам. Ho необходимо отметить, что снижение урожайности озимой пшеницы по занятым парам в некоторой степени компенсируется надземной массой парозанимающей культуры, а в вариантах с сидеральными парами - поступлением органического вещества в почву. Сидеральные пары оказывают влияние на структуру урожая озимой пшеницы не только сорта Альбатрос одесский, но и сортов краснодарской (Соратница) и донской (Северодонецкая юбилейная) селекции (табл. 5.1.3).

Наибольшая масса 1000 зерен наблюдалась также на вариантах кулисно-мульчирующих паров - на 0,5 г больше показателей по чистому пару и на 0,3-0,7 г больше, чем по занятым и сидеральному пару. Число продуктивных колосьев и зерен в колосе существенно по вариантам не отличались.
Таким образом, наиболее оптимальные показатели, способствующие получению большей биологической урожайности (376-378 г/м2) были по кулисно-мульчирующим парам с парозанимающими культурами люцерной изменчивой и люцерной желтой.

Урожайность озимой пшеницы – это количество зерна, полученного с одного гектара в результате жизнедеятельности определенной совокупности растений, которая состоит в усвоении питательных веществ и воды из грунта и синтеза органических веществ под действием солнечной энергии.

Основные составляющие урожая

Общеизвестно, что величина урожая зависит от двух главнейших показателей – густоты продуктивного стеблестоя и массы зерна с одного колоса. Биологический урожай определяют по формуле:

Вбиол = Г х М х 10000 : 100000 = Г х М : 10

Вбиол – биологический урожай, ц/га;

Г – густота продуктивного стеблестоя, шт/м2;

М – масса зерна с одного колоса, г;

10 000 – коэффициент перерасчета с 1 м2 на 1 га;

100 000 – коэффициент перевода с г/га в ц/га.

Эти две составляющие урожая являются обобщающими показателями. На них влияет много факторов, которые можно разделить на две группы – метеорологические и технологические. Ясно, что всю сложность и многогранность жизненного цикла растений на протяжении вегетационного периода может отобразить только совокупность факторов. Поэтому для видения реального значения составляющих урожая нужно учитывать даже наименее значимые показатели структуры урожая. Детальный анализ составных частей продуктивности необходим для морфологического контроля за растениями и возможности целенаправленного влияния на формирование определенных элементов структуры урожая.

Густота стеблестоя

Густота продуктивного стеблестоя охватывает ряд более мелких показателей. В первую очередь, она зависит от коэффициента кущения (К) и количества растений на 1 м2 (Р, шт/м2). Увеличение одного из них приводит, как правило, к уменьшению другого, т.е. они взаимосвязаны. Базисным показателем в данном случае является густота растений. На посевах с густотой свыше 400-500 растений на 1 м2 коэффициент кущения редко превышает показатель 1,5. Необходимая густота продуктивного стеблестоя (500-700 шт/м2) формируется, в основном, за счет количества растений. Функция коэффициента кущения минимальна, поскольку большинство растений имеют один стебель.

В посевах, где взошло и развивается 200-300 растений, основная роль в формировании продуктивного стеблестоя принадлежит уже не количеству растений, а коэффициенту кущения. Т. е., имея низкий базисный показатель, можно с помощью агротехнических мероприятий компенсировать стеблестой другим показателем – коэффициентом кущения, который возрастает до уровня 2-3. Итак, густоту продуктивного стеблестоя перед уборкой можно выразить формулой:

Г = К х Р (Формула 2)

Густота растений не может быть постоянной величиной. Она изменяется за время вегетации в сторону уменьшения и зависит, прежде всего, от нормы высева. В данном случае берется во внимание норма высева (в млн) похожих семян на один гектар, вернее, коэффициент высева (КВ). Этот показатель может колебаться в довольно широком диапазоне – от 2,0 млн/га до 7,0 млн/га. Он зависит от зоны выращивания, плодородия почвы, условий увлажнения и особенностей применяемой технологии. Высевая большее или меньшее количество семян, мы закладываем основу для принятия решений по применению определенных агроприемов во время дальнейшего ухода за посевами.

Полевая всхожесть

Статистические данные свидетельствуют, что до половины высеянных семян не дают всходов. Поэтому чрезвычайно важно учитывать показатель полевой всхожести (П, %), имеющий едва ли не наибольшее, после нормы высева, влияние на количество растений на единице площади. Норму высева мы устанавливаем путем расчетов. Полевая всхожесть – показатель, который определяется уже условиями прорастания и качеством работ во время сева. Она рассчитывается как отношение количества проросших растений к количеству высеянных похожих семян на единице площади.

Часть взошедших растений может погибнуть от неблагоприятных условий зимовки. Поэтому учитываем в формуле показатель зимостойкости (3,%), который показывает количество растений, сохранившихся до весны, по отношению к количеству растений перед вступлением в зимовку. Гибель растений зимой в условиях Западной Украины незначительна. Этот показатель можно корректировать агротехникой.

Значительная часть растений и отдельных стеблей выпадает во время весенне-летней вегетации. В отдельные годы в этот период может выпасть около трети растений. Поэтому важно определенными агроприемами уменьшить засоренность, защитить посевы от полегания, болезней и вредителей. Выживание растений за весенне-летний период (В, %) определяется отношением количества растений перед сбором урожая к их количеству после возобновления весенней вегетации.

Таким образом, зависимость густоты растений от других элементов структуры урожая можно выразить формулой:

Р = КВ х П х 3 х В : 10000

А формула густоты продуктивного стеблестоя после подстановки детализированного значения густоты растений (Р) в формулу 2 приобретет следующий вид:

Г = ККВП-ЗВ: 10000

Продуктивность колоса

Уменьшение густоты продуктивного стеблестоя ниже определенного оптимального уровня вследствие потерь растений и стеблей за зиму и весенне-летнюю вегетацию приведет к закономерному снижению урожайности посевов. Чтобы не допустить этого, необходимо возможные потери продуктивности компенсировать увеличением другого показателя структуры, который закладывается и формируется позднее, – продуктивностью колоса. Даже при условии уменьшения густоты продуктивного стеблестоя до 300-400 шт/м2 определенными агроприемами можно увеличить продуктивность колоса до 1,5 г, что даст возможность собрать 40-60 ц/га. Такой же уровень урожая будет при густоте 400-600 колосьев на 1 м2 и массе зерна с колоса примерно 1 г. Снижение числа и массы зерен при сильном кущении растений обусловлено ростом конкуренции между побегами кущения. Наиболее высокий урожай возможен при оптимальном объединении обоих показателей.

Итак, проанализируем составные части другого обобщающего показателя структуры урожая озимой пшеницы – массы зерна с одного колоса. Что стоит за этим показателем?

Озерненность колоса в первую очередь определяется количеством колосков, образовавшихся на выступах колосового стержня. Чем больше колосков, тем больше зерен в колосе и масса зерна с одного колоса. У озимой пшеницы среднее число колосков в колосе находится в пределах 16-22 шт. Это сортовой признак, увеличивать который можно также агротехническими мероприятиями. В частности, наибольшее влияние на количество колосков в колосе (УК, шт.) имеют удобрения.

Медленное прохождение начальных этапов органогенеза, особенно III и IV, также способствует закладке большего количества колосков.

Показатели, влияющие на продуктивность

В продуктивности колоса базисным показателем является количество колосков в колосе, поскольку этот элемент структуры закладывается и формируется первым. Закладку меньшего количества тех органов, которые формируются на более ранних этапах развития, можно компенсировать органами, образующимися позднее. Уменьшение урожая от элементов структуры, которые формируются первыми, вследствие возможности компенсации может быть незначительным. И наоборот, компоненты продуктивности, формирующиеся в конце развития озимой пшеницы, почти не имеют возможности для компенсации, а потому снижение урожая может быть значительным. Небольшое количество продуктивных побегов может компенсироваться в процессе развития увеличением числа колосков в колосе; меньшее число колосков в колосе компенсируется ростом числа зерен в колоске, а малое число зерен компенсируется повышением массы 1000 зерен.

Необходимое количество отдельных органов растения, от которых зависит продуктивность, может быть достигнуто благодаря закладке большего числа органов или меньшей их редукции.

Кроме этих показателей, масса зерна с одного колоса зависит от массы зерновки (МЗ, г). Она зависит, в основном, от условиий роста и ухода на более поздних фазах вегетации. Особое значение имеют здесь удобрения и защита посевов от болезней, вредителей и полегания.

Масса зерновки зависит не только от условий развития, а в первую очередь определяется длиной цветковых чешуек, рост которых заканчивается уже во время колошения. Подкормка азотными удобрениями, проведенная к окончанию формирования цветковых чешуек, может способствовать их увеличению. Более поздние подкормки уже не влияют на размеры чешуек и длину зерна, но способствуют росту зерен до полного заполнения пространства между цветковыми чешуями.

Особая роль массы зерновки, сравнительно с другими компонентами урожая, заключается в том, что закладка и формирование зерновки происходит в сжатые сроки и уменьшение ее массы не может быть компенсировано никакими другими элементами урожая.

Все показатели, определяющие массу зерна колоса, зависят от особенностей сорта, метеорологических условий и могут регулироваться большинством агротехнических мероприятий.

Структурная формула урожая

Таким образом, массу зерна с одного колоса можно разложить на три главные составные части:

М = МЗ х УК х КЗ (Формула 5)

Заменив значение Г (формула 4) и М (формула 5) их составными компонентами, получим такой вид формулы 1:

Вбиол = (К х КВ х П х 3 х В : 10000) х (МЗ х УК х КЗ) : 10

Сделав соответствующие упрощения в формуле, имеем окончательный ее вариант:

Вбиол = К х КВ х П х 3 х В х МЗ х УК х КЗ : 100000, ц/га

Структурная формула урожая позволяет анализировать не только значение конкретного элемента продуктивности, но и в результате логического объединения оптимальных параметров структурных единиц, роста и ухода на более поздних фазах вегетации.

Цель исследований – изучить вариабельность элементов структуры урожая в условиях абиотического стресса очень сильной интенсивности с целью уточнения методов отбора засухоустойчивых линий.

Материал и методы. В качестве материала для исследований использовали сорта озимой мягкой пшеницы, включенные в Государственный реестр и допущенные к использованию в Средневолжском регионе [5]. Почва – чернозем обыкновенный. Предшественник – чистый пар. Учетная площадь делянок 25 м 2 , повторность четырехкратная. Учеты и наблюдения провели по методике госкомиссии [6]. Анализ структуры урожая выполнили по средней выборке из 50 колосьев в контрастные по метеоусловиям 2010 и 2014 гг. Определяли длину колоса, количество колосков и зерен в колосе, массу колоса и зерна в колосе, К_хоз колоса, массу 1000 зерен.

Засуха сильной интенсивности отмечена в фазу возобновление весенней вегетации – колошение в 2010 г. (ГТК=0,38) и в 2014 г. (ГТК=0,4), очень сильной интенсивности в фазу колошение–созревание в 2010 г. (ГТК=0,04). Период колошение– созревание в 2014 г. был благоприятным (ГТК=1,06, норма 0,7).

Контрастные условия периода колошение – созревание позволили выявить влияние засухи на формирование элементов структуры урожая сортов озимой мягкой пшеницы.

Результаты и обсуждение. Величина элементов структуры урожая сортов озимой пшеницы показана в таблице 1.

Элементы структуры урожая сортов озимой пшеницы, 2010-2014 гг.

Читайте также: