Озимая тритикале – довольно новая, но перспективная сельскохозяйственная культура в связи с тем, что она обладает многими полезными биологическими и хозяйственными свойствами, такими как зимостойкость, слабая восприимчивость к грибковым заболеваниям, высокая продуктивность, качество зерна и зелёной массы [3, 7]. Современные сорта её обеспечивают 7–10 т/га зерна и 35–50 т/га зелёной массы. Некоторые из них по содержанию белка и незаменимых аминокислот превосходят пшеницу [2, 8].
Результаты исследований, проведённых в разных регионах страны, показывают, что продуктивность тритикале в значительной степени зависит от элементов технологии возделывания, прежде всего от норм высева, сроков посева и доз минеральных удобрений [5, 9, 10]. По этим вопросам нет единого мнения. Одни исследователи рекомендуют проводить посев в ранние сроки с повышенными нормами высева, другие, наоборот, в более поздние сроки [1, 6].
Относительно применяемых доз минеральных удобрений большинство исследователей отмечают, что на почвах с высоким содержанием подвижных форм фосфора и калия экономически целесообразно вносить только азотные удобрения в дозах 30–60 кг д. в. на гектар в весеннюю подкормку. На почвах с низким содержанием подвижных форм фосфора и калия следует применять полное минеральное удобрение в дозе N60Р30К60 перед посевом плюс N30 весной [1, 4].
В условиях Прибайкалья эти вопросы изучены недостаточно. Отсутствие технологии возделывания сдерживает распространение в регионе этой ценной культуры.
Цель исследований – установить оптимальные нормы высева, сроки посева и дозы минеральных удобрений для разработки ресурсосберегающей технологии возделывания озимой тритикале в условиях Прибайкалья.
В задачи исследований входило изучение влияния норм высева, сроков посева и доз минеральных удобрений на рост и развитие растений, структуру урожайности, качество зерна и семян, урожайность и экономическую эффективность.
Материалы и методы исследований
Полевые исследования проводились на опытном поле Иркутского НИИСХ в 2011–2014 годах. В опыте по изучению норм высева посев озимой тритикале проводился 20 августа с нормами высева от 4,0 до 8,0 млн/га всхожих семян с интервалом 0,5 млн/га. В опыте по исследованию оптимальных сроков посева тритикале высевали с 20 августа по 15 сентября с интервалом 5 дней. В опыте с минеральными удобрениями посев осуществляли 20 августа с нормой высева 6,0 млн/га. Для закладки опытов использовался сорт Алтайская 5.
Почва опытного участка серая лесная, тяжелосуглинистая; в пахотном слое (0–20 см) содержание гумуса составляет 4,2–4,8 %, Р2О5 – 9,0–11,8 и К2О – 8,3–9,7 мг/100 г почвы по Кирсанову, рНсол – 4,4–5,0, сумма поглощённых оснований 21,4–24,0 мг – экв./100 г, степень насыщенности основаниями – 69,5–76,2 %.
Предшественник – пар. Система обработки почвы общепринятая для лесостепной зоны. Площадь делянок 75 м2, повторность 4-кратная.
Осенью определялась полевая всхожесть семян, высота растений и фаза развития тритикале; зимой – сохранность растений, высота снежного покрова, температура почвы в зоне узла кущения; весной – количество сохранившихся растений. В течение вегетации велись фенологические наблюдения. Перед уборкой определялась структура урожайности. Учёты урожая зерна проводились в фазе полной спелости комбайном «Сампо 500».
Погодные условия за годы проведения исследований были неодинаковыми. Вегетационные периоды 2011–2012 гг. по теплообеспеченности и запасам продуктивной влаги в почве оказались близки к среднемноголетним показателям, а в 2013–2014 гг. май и июнь были засушливыми.
Результаты исследований и их обсуждение
В посевах, проведённых с 20 по 31 августа, всходы тритикале появились через 7–8 дней после посева, а при посеве 5, 10, 15 сентября – на 3, 6, 8 дней позже соответственно. В августовских посевах полевая всхожесть семян составила 68,0–72,0 %, в более поздних сроках – 61,7–63,4 %. С повышением нормы высева с 4,0 до 8,0 млн шт./га количество растений в 1 м2 увеличилось на 251 шт., или на 84,9 %. В посевах ранних сроков перед уходом в зиму высота растений достигала 15–17 см, они находились в фазе кущения. В посевах, выполненных 10 и 15 сентября, растения не успели раскуститься и ушли в зиму в фазе всходов.
Агроклиматические условия осени и зимы за годы проведения исследований оказались благоприятными для перезимовки озимых культур. Температура почвы в зоне узла кущения не опускалась ниже –13 °С. Высота снежного покрова составила 38,5–63,0 см. В зимне-весенний периоды гибель растений составила 12,8–16,0 %.
При перезимовке внесённые минеральные удобрения способствуют увеличению сохранности растений на 4,9–9,2 %.
Весеннее отрастание растений началось в третьей декаде апреля, наибольшее их количество (538 шт./м2) оказалось в посевах с нормой высева 8,0 млн всхожих семян на гектар.
Нормы высева, сроки посева и дозы минеральных удобрений оказывают значительное влияние на рост и развитие растений и сроки созревания тритикале. Различия этих показателей начинают проявляться в фазе выхода в трубку. В посевах с увеличением нормы высева снижается высота растений на 6,5–14,3 см и сокращаются сроки созревания на 1–3 дня.
В посевах, проведённых 10 и 15 сентября, кущение растений происходит весной, они отстают в росте и развитии по сравнению с растениями ранних сроков посева. При посеве 20–30 августа их вегетационный период составляет 343–348 дней, а 10 и 15 сентября – на 10–12 дней дольше.
С увеличением доз минеральных удобрений в посевах растения становятся выше на 3,6–13,8 см, но при этом удлиняются сроки их созревания на 2–4 дня.
По результатам определения структуры урожайности установлено, что с повышением нормы высева увеличивается количество продуктивных стеблей, но снижаются такие показатели, как продуктивная кустистость, длина стебля, продуктивность колоса и масса 1000 зёрен. Так, с повышением нормы высева с 4,0 до 8,0 млн шт./га уменьшилась длина соломины на 14,3 см, число зёрен в колосе – на 7 шт., масса 1000 зёрен – на 4,8 г.
В посевах 1-го и 2-го сроков количество продуктивных стеблей было больше на 121–13 шт./м2, чем в посевах 6-го срока, к тому же в них выше продуктивность колоса на 14,2–17,3 % и масса 1000 зёрен – на 4,1–4,6 г.
При внесении минеральных удобрений возрастает количество продуктивных стеблей на 7–21 шт./м2, число зёрен с каждого колоса – на 2–5 шт., а масса 1000 зёрен – на 1,3–4,1 г.
В посевах с увеличением нормы высева с 4,0 до 6,0 млн. шт./га урожайность повышается на 0,9 т/га, или на 29,0 % (табл. 1). Дальнейшее повышение нормы высева не обеспечивает достоверного роста урожайности, но при этом несколько повышается содержание сырого протеина в зерне и всхожесть семян.
Результаты экономических расчётов показывают, что повышение норм высева ведёт к увеличению затрат на производство зерна озимой тритикале, но рост урожайности покрывает эти затраты и способствует получению большей чистой прибыли. Более высокая чистая прибыль, рентабельность и низкая себестоимость зерна получена в посевах с нормой высева 6,0 млн шт./га.
Сроки посева оказывают существенное влияние на урожайность, качество зерна и семян озимой тритикале, а также на экономические показатели (табл. 2). Наиболее высокая урожайность получена в посевах, проведённых 25 августа, чуть ниже – 20 августа. Самая низкая урожайность выявлена в посевах последнего срока (15 сентября).
Таблица 1
Влияние норм высева озимой тритикале на урожайность, качество зерна и семян и экономические показатели (среднее за 2012–2014 гг.)
|
Норма высева семян, млн шт./га |
Урожайность, т/га |
Содержание сырого протеина, % |
Всхожесть семян, % |
Себестоимость зерна, ₱/т |
Условно чистая прибыль, ₱/га |
Рентабельность, % |
|
4,0 |
3,10 |
15,1 |
93 |
3309,3 |
8341,5 |
81,3 |
|
4,5 |
3,28 |
15,2 |
94 |
3297,5 |
8864,2 |
81,9 |
|
5,0 |
3,49 |
15,5 |
94 |
3141,1 |
10006,5 |
91,0 |
|
5,5 |
3,79 |
15,5 |
95 |
3044,8 |
10960,1 |
95,0 |
|
6,0 |
4,00 |
15,9 |
96 |
2974,5 |
12102,4 |
101,7 |
|
6,5 |
4,01 |
16,0 |
96 |
3072,5 |
11739,0 |
95,3 |
|
7,0 |
3,98 |
15,8 |
97 |
3187,4 |
11222,3 |
88,3 |
|
7,5 |
3,99 |
15,6 |
97 |
3294,7 |
10767,1 |
82,1 |
|
8,0 |
3,89 |
15,5 |
98 |
3472,0 |
9834,0 |
72,8 |
Примечание. НСР05 0,26.
Таблица 2
Влияние сроков посева озимой тритикале на урожайность, качество зерна и семян и экономические показатели (среднее за 2012–2014 гг.)
|
Срок посева |
Урожайность, т/га |
Содержание сырого протеина, % |
Всхожесть семян, % |
Себестоимость зерна, ₱/т |
Условно чистая прибыль, ₱/га |
Рентабельность, % |
|
20 августа |
4,15 |
16,2 |
98,1 |
2785,3 |
13341,3 |
115,4 |
|
25 августа |
4,31 |
16,1 |
97,3 |
2745,2 |
14028,0 |
118,5 |
|
30 августа |
3,40 |
15,4 |
95,2 |
3520,9 |
8429,4 |
70,4 |
|
5 сентября |
3,13 |
15,2 |
91,4 |
3792,9 |
6908,1 |
58,2 |
|
10 сентября |
2,75 |
14,6 |
86,1 |
4300,3 |
4674,0 |
39,5 |
|
15 сентября |
2,34 |
14,5 |
84,5 |
5067,9 |
2181,4 |
18,4 |
Примечание. НСР05 0,23.
Таблица 3
Действие минеральных удобрений на урожайность, качество зерна и семян озимой тритикале и экономические показатели (среднее за 2012–2014 гг.)
|
Вариант |
Урожайность, т/га |
Содержание сырого протеина, % |
Всхожесть семян, % |
Себестоимость зерна, ₱/т |
Условно чистая прибыль, ₱/га |
Рентабельность, % |
|
Без удобрений (контроль) |
2,74 |
14,3 |
97,1 |
3557,7 |
6691,9 |
68,6 |
|
N30 |
3,02 |
15,4 |
96,2 |
3626,8 |
7166,9 |
65,4 |
|
N45 |
3,16 |
15,8 |
96,0 |
3662,9 |
7385,0 |
63,8 |
|
N60 |
3,32 |
16,3 |
95,1 |
3672,8 |
7726,3 |
63,4 |
|
N60Р30 |
3,41 |
16,2 |
97,5 |
4075,1 |
6564,0 |
47,2 |
|
N60Р30К45 |
3,66 |
16,5 |
97,8 |
4087,8 |
6998,6 |
46,8 |
|
N60Р30К45 + N30 весной |
3,86 |
16,9 |
95,8 |
4178,2 |
7032,0 |
43,6 |
|
N75Р30К45 |
3,88 |
16,7 |
96,0 |
3991,0 |
7794,7 |
50,3 |
|
На планируемый урожай 3,5 т/га |
3,72 |
16,4 |
96,7 |
4093,1 |
7093,8 |
46,6 |
Примечание. НСР05 0,23.
В поздних сроках посева снижается не только урожайность, но и качество зерна и семян. Зерно, полученное из ранних сроков посева, было крупнее, содержание протеина в нем на 1,6–1,7 % выше, чем в последних сроках посева. Семена, полученные из августовских посевов, имели высокую энергию прорастания и всхожесть, а из поздних сроков они не соответствовали посевному стандарту.
Применение минеральных удобрений способствует повышению урожайности и увеличению количества сырого протеина в зерне (табл. 3). Даже при внесении азотных удобрений в дозе N30 прибавка урожая составляет 0,28 т/га, или 10,2 % к контролю. При повышении дозы азота до 60 кг д. в. на 1 гектар урожайность возрастает на 21,2 %.
Добавление к азотным удобрениям фосфорных в дозе Р30 не обеспечивает существенного роста урожая. Внесение калийных туков в дозе К45 даёт 0,25 т/га достоверной прибавки зерна. Предпосевное внесение N75Р30К45 и проведение весенней подкормки N30 позволило поднять урожайность на 1,2 т/га, или на 40 %. Наиболее высокая урожайность зерна получена при использовании N75Р30К45.
Увеличение доз азотных удобрений приводит к некоторому снижению всхожести семян, а добавление к ним фосфорных и калийных туков обеспечивает рост этого показателя.
Результаты расчётов экономической эффективности показывают, что возделывание озимой тритикале в условиях Прибайкалья рентабельно даже без удобрений (табл. 3). При внесении минеральных удобрений из-за их дороговизны значительно возрастают затраты на производство зерна, происходит рост себестоимости продукции и снижение рентабельности.
Из разных вариантов применения туков самая низкая себестоимость зерна и наиболее высокая рентабельность получена при внесении N30. Дальнейшее повышение доз минеральных удобрений приводит к удорожанию продукции и снижению рентабельности. Но при этом в связи с ростом урожайности происходит увеличение чистой прибыли. Более высокая чистая прибыль получена при внесении N75Р30К45.
Таким образом, более высокую урожайность, качество зерна и семян и чистую прибыль обеспечивают посевы, проведённые 20–25 августа, с нормой высева 6 млн всхожих семян на гектар и внесением минеральных удобрений в дозе N75Р30К45.
Выводы
1. Нормы высева, сроки посева и дозы минеральных удобрений оказывают значительное влияние на рост и развитие растений, сроки созревания, урожайность и качество зерна и семян озимой тритикале.
2. Для озимой тритикале оптимальными элементами технологии возделывания являются: срок посева – 20–25 августа, норма высева – 6 млн всхожих семян на гектар, доза минеральных удобрений – N75Р30К45.