Продуктивность смешанных посевов яровой тритикале и ярового гороха в зависимости от норм высева семян при возделывании на зеленый корм
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Агрономический факультет
КАФЕДРА РАСТЕНИЕВОДСТВА
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема: Продуктивность смешанных посевов яровой тритикале и ярового гороха в зависимости от норм высева семян при возделывании на зеленый корм
Выполнил: студент
группы АШ - 0904
Обухов М. В.
Проверила: доцент, к. с.-х. н.
Кутняк Е. Г.
Краснодар, 2012г.
ВВЕДЕНИЕ
Тритикале - новая зерновая культура, созданная человеком путем объединения хромосомных наборов пшеницы и ржи. По ряду таких важнейших показателей, как урожайность, питательная ценность продукта, комплексный иммунитет к заболеваниям, хорошая зимостойкость и др., эта культура способна во многих сельскохозяйственных районах мира превосходить обоих родителей. Используется в двух основных направлениях зерновом и кормовом. Зерно используется в хлебопечении, кондитерской промышленности. Хлебопекарные качества тритикале ниже, чем у пшеницы, объем хлеба меньше, более высокая расплываемость, низкая пористость мякиша. Хлеб лучшего качества получается из смеси: пшеничная мука 70-80% и муки тритикале 20-30%. Более высокая облиственность делает озимую тритикале пригодной для использования на зеленый корм и сенаж, кроме того, зеленая масса у нее грубеет медленнее, поедается скотом лучше и значительно дольше, чем зеленая масса ржи. Роль тритикале, как новой кормовой культуры еще больше возрастает, если учесть, что биологически кормовая ценность ржи, особенно для молодых животных, ограничена из-за содержания в зерне некоторых токсических соединений (специфические жиры, соединения и т. п.). У тритикале содержание таких веществ резко снижено или вообще отсутствует [1].
В настоящее время в разных странах мира ведутся исследования по изучению биологических основ продуктивности тритикале и созданию высокоурожайных форм этой культуры. Впервые в истории земледелия создается новая сельскохозяйственная культура на базе искусственно синтезированного вида, что стало возможно благодаря крупным достижениям генетики.
Многие ученые полагают, что тритикале - ключ к решению такой проблемы, как повышение зимостойкости, иммунности, потенциала продуктивности и качества зерна у пшеницы.
Впервые пшенично-ржаной гибрид был получен в 1888 году, немецким селекционером Вильгельмом Римпау и описан им в 1891 году. Из его сообщения следовало, что амфиплоид возник в потомстве пшенично-ржаного гибрида, полученного при скрещивании местной саксонской пшеницы с планштетской рожью. Четыре гибридные зерновки дали начало трем растениям материнского типа и одному пшенично-ржаному гибриду F1. Последнее растение имело очень длинные и узкие колосья, цвело в течение нескольких дней с широко раскрытыми цветочными чешуями, сильно кустилось и было полностью стерильным. Но Римпау удалось собрать с него 15 зерен, по форме напоминающих пшеничные, но очень морщинистые и щуплые. Родительское растение цвело вблизи трех сестринских растений материнского типа и другими видами местной саксонской пшеницы. Поэтому вероятно, что собранные семена являются продуктом возвратного скрещивания гибрида F1 с мягкой пшеницей.
Из 15 семян было получено три растения - беккроссы с пшеницей и двенадцать растений сильно похожих на исходный гибрид первого поколения. Последние характеризовались высоким уровнем плодовитости. По сравнению с исходным растением F1, они выглядели более мощными, имели более широкие колоски. В третьем поколении F3 наряду с безостыми формами появились остистые. Римпау объяснил это не самоопылением полученных растений, а возвратным скрещиванием их с пшеницей.
Таким образом, обнаруженные двенадцать амфадиплоидных растений во втором поколении были первыми формами тритикале, наблюдавшимся в культуре.
Тритикале имеет озимые и яровые формы. Успешно возделывать эту культуру можно в районах, где выращивают озимую пшеницу и рожь. Основные посевные площади в России под тритикале сосредоточены на Северном Кавказе, в Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах. В 2000 г. мировые посевные площади под тритикале составляли 1,2 млн га, в 2002 г. - уже 3,5 млн га, в 2006 г.- 3,6 млн га. Средняя урожайность - 33,2 ц/га.
Мировым лидером по возделыванию тритикале является Польша, где под нее отводят 840 тыс. га. Средняя урожайность тритикале (на зерно) в Польше - 30 ц/га. Планируется дальнейшее расширение ее площадей до 1,2 млн га. Среди стран СНГ первое место по площадям под тритикале занимает Белоруссия (более 350 тыс. гa, или 15 - 17% посевной площади).
Целью курсовой работы является изучение продуктивности озимой тритикале в зависимости от норм высева семян.
В задачу курсовой входит изучение особенностей роста и развития, биометрических показателей, продуктивности и структуры урожая озимой тритикале в зависимости от нормы высева семян.
1. ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ КУЛЬТУРЫ
1.1 Морфологические особенности
К роду Triticale относят всё разнообразие полученных селекционерами пшенично-ржаных аллополиплоидов. Это название дано в 1931 году; оно получено от сложения первой и второй половин названий исходных родов - Triticum и Secale.
Растение тритикале, подобно растениям пшеницы и ржи, имеет два типа корней: зародышевые и узловые. Корневая система хорошо развита, узловые корни сильно ветвятся и проникают на глубину до 1,5 метров.
Стебель - соломина, состоящая из 5-6 междоузлий, полая, под колосом опушенная. Высота растений от 70-100 см у зерновых до 140-170 см - у кормовых сортов. По толщине стенок соломины тритикале превосходит родительские формы (пшеницу и рожь), что способствует большей устойчивости к полеганию [2].
Соломина у основания толстая, что обеспечивает современным сортам тритикал несмотря на их высокорослость, хорошую устойчивость к полега-нию.
Соломина - зеленой окраски, которая у зернокормовых сортов сохраня-ется до восковой спелости [15].
Способность к кущению у тритикале выражена сильно. Росто вегетативной массы продолжается иногда в мягкие зимы. Отличается повышенной отавообразующей способностью.
Листья крупные с восковым налетом, темно-зеленые. По площади листовой поверхности превосходит пшеницу на 27-50% и рожь на 17-25%. Зернокормовые сорта способны сохранять листостебельный аппарат в зеленом состоянии и после достижения восковой спелости [2].
Также как у пшеницы и ржи, у тритикале существует тесная связь между площадью верхних двух листьев и продуктивностью колоса. Для формирования зерновок предпоследний и последний (флаговый) листья тритикале поставляют в колос около 60% продуктов фотосинтеза [15].
Колос сочетает многоцветковость пшеницы с многоколосковостью ржи. В колоске тритикале от 2 до 6 цветков, развиты 3 цветка. По типу опыления тритикале чаще перекрестник (как рожь), но возможно и самоопыление (как у пшеницы). У тритикале замедленные темпы цветения по сравнению с пшеницей и рожью, отцветает за 5-9 суток. В колосе 30 - 50 колосков, половина из них имеет стерильные цветки [2].
Форма колоса может быть веретеновидная или цилиндрическая (призматическая) с окраской от белой до светло-кремовой. По плотности колос может быть рыхлый и плотный [15].
Плод - зерновка, более крупная, чем у пшеницы, но щуплая и морщинистая как у ржи. Масса 1000 зерен от 45 до 80 г [2].
Число зерен в колосе - от 30 до 50 штук. При созревании зерно не осыпается. Длина зерновок 10-12 мм, ширина - 3 мм. Имеют бороздку на брюшной стороне, хохолок на верхушке и зародыш у основания. Зерно по своей морфологии сходно со строением зерна других хлебных злаков и похоже на зерно своих родителей - пшеницы и ржи. Однако оно крупнее, чем у пшеницы. Поверхность зерновки, как правило, морщинистая, что приводит к низкой натурной массе, плохому внешнему виду и неудовлетворительным мукомольным качествам. Натурная масса зерна тритикале 550-750 г/л, что ниже, чем у пшеницы. Пониженная выполненность зерна у тритикале связана со щуплостью и морщинистостью. Содержание белка в зерне - 13-18% [15].
1.2 Фазы вегетации, особенности роста и развития озимой тритикале
У тритикале различают те же фазы роста и развития, а также этапы органогенеза, как и других зерновых культур.
Фаза всходов в зависимости от температуры протекает от нескольких дней до двух недель. I этап органогенеза - дифференциация и рост зародышевых органов. Сначала на поверхности почвы в виде шильца появляется стеблевой побег, он покрыт прозрачным чехликом - колеоптилем. Первый лист заканчивает свое развитие через 6-14 дней после всходов. Одновременно с ростом листьев развивается и корневая система; элемент продуктивности - число растений на площади. Кущение - появление новых побегов в результате подземного ветвления стебля, узел, где протекает этот процесс - узел кущения. На II этапе происходит рост и дифференциация конуса роста, закладка узлов и междоузлий; элемент продуктивности - габитус растения (высота, число листьев). Начинает развиваться вторичная корневая система, она развивается из узла кущения и располагается в основном в поверхностном слое. Фазе кущения растений соответствует III этап органогенеза, происходит удлинение верхней и дифференциация нижней части конуса роста, закладка зачаточного колоса и колосовых бугорков; элемент продуктивности - число члеников колосового стержня, колосков в колосе. При поздних сроках и теплой весне растения озимого тритикале быстро переходят к IV этапу, на котором формируются колосовые бугорки. Он приходится на раннюю весну, когда температура воздуха низкая и формирование колосовых бугорков задерживается, потепление может ускорить темпы органообразовательных процессов на этом этапе; элемент продуктивности - число цветков в колосках.
Период выхода в трубку (V) . Начало выхода в трубку - когда междоузлие поднимется на 5 см над поверхностью почвы и его можно прощупать. Прекращается образование боковых побегов, происходит закладка и формирование органов цветка, рост самого соцветия, интеркалярный рост междоузлий стебля (V). Проводят обработку препаратом Тур. В условиях длинного дня и при достаточном азотном питании. V этап происходит сравнительно быстро; элемент продуктивности - число цветков в колоске.
На VI формируются соцветия и цветки (микро- и макроспорогенез); элемент продуктивности - фертильность цветков. VII - рост покровных органов, члеников колосового стержня; элемент продуктивности - фертильность цветков
Колошение или выметывание. (VIII) - Завершается формирование всех органов соцветия и цветка. В конце предыдущего этапа и начале этого возможна подкормка азотом. Появляется флаговый лист. В это время проводят обработку от вредителей и болезней.- цветение, оплодотворение, образование зиготы. Этап соответствует фазе цветения. Элемент продуктивности - озерненность колоса. Тритикале - самоопыляющееся растение, поэтому пыльники созревают еще в закрытом цветке.
Созревание, в котором выделяют молочную, восковую и полную спелость. X этап - формирование и рост зерновки, элемент продуктивности - величина зерновки. XI - Созревание до молочной спелости, накопление питательных веществ, элемент продуктивности - масса зерновки, масса тысячи семян. XII - превращение питательных веществ в запасные, созревание семени. Элемент продуктивности - масса тысячи семян. Во время созревания постепенно снижается влажность зерна, накапливаются сухие вещества. При недостатке влаги и высокой температуре в это время зерно становится щуплым. Если в период налива будет заморозок, то зерно получится с низкими посевными и технологическими качествами (морозобойное) [3].
1.3 Требования озимой тритикале к факторам внешней среды
Требования к температуре. Оптимальной температурой прорастания семян 20°С, минимальная 5 °С и максимальная 35°С. Всходы появляются на 5-7 день после посева. Критическая температура в зоне узла кущения до 18-20 °С. В зимне-весенний период тритикале менее чувствительна к низким температурам, чем озимая пшеница. Тритикале в большой степени кустится осенью и продолжает весной. Общая кустистость осенью при оптимальных сроках посева составляет 3-6. Созревание наступает на 3-5 дней позже, чем озимой пшеницы. Период вегетации длится 250-325 дней .
Требования к влаге. Для набухания и прорастания семян тритикале потребляет 50-60 % воды от массы сухих семян. Наибольшая продуктивность при влажности почвы 65-75 % наименьшей влагоемкости. Максимальная потребность во влаге приходится на период интенсивного роста - в фазу выхода в трубку, в период формирования и налива зерна [4].
Требования к питательным веществам. На формирование 1 т зерна и соответствующее количество соломы необходимо 28 кг азота, 12 кг фосфора и 26 кг калия [5].
Требования к почве. Менее требовательна к почве, чем озимая пшеница, произрастает на дерново-подзолистых, серых, лесных, легких суглинках и супесчаных почвах. Лучшие почвы - черноземы и менее пригодные заболоченные и засоленные. Реакция почвы должна быть нейтральной или слабокислой (рН 5,5-7) [4].
Требования к свету. Тритикале, как озимая пшеница и рожь относится к растениям длинного дня и необходим оптимальный световой режим для синтеза сложных органических веществ, для обеспечения механизма корневого питания, для передвижения продуктов фотосинтеза, для совершенствования ростовых процессов. Данные, полученные в результате исследований, показали, что начиная с периода возобновления весенней вегетации и до окончания фазы выхода в трубку площадь листовой поверхности озимых культур интенсивно нарастает. После фазы колошения за счет отмирания листьев происходит уменьшение фотосинтезирующей поверхности.
1.4 Состояние изученности вопроса
Известно, что урожайность зерновых колосовых культур при различных условиях выращивания в основном зависит от числа продуктивных стеблей на единицу посевной площади, числа продуктивных колосков в колосе, числа и массы зерна с колоса. В свою очередь продуктивная кустистость, то есть число колосоносных стеблей каждого растения, зависит от посевных качеств зерна, от биологии и физиологии сорта, темпа роста и развития растений, условий выращивания, площади питания, норм и сроков сева и т.д. При определении нормы высева семян необходимо учитывать биологическую способность сортов к кущению. Если сорту тритикале (пшеницы) генетически свойственен один хорошо развитый колосоносный стебель, тогда надо создавать плотные стеблестои при густом посеве. Если же сорт способен формировать несколько однородных колосоносных стеблей, созревающих одновременно, тогда надо посев производить разреженным способом. При посеве различных по способности к продуктивному кущению сортов и линий тритикале необходимо учитывать «стеблеобразующую способность», так как продуктивная кустистость у зерновых колосовых культур является наиболее значимым и уязвимым элементом урожая зерна [6].
Вопрос об оптимальных нормах высева озимого тритикалестановиться актуальным в связи с внедрением тритикале в производство. Если посев изреженный и растений на единице площади мало, то и общий урожай будет небольшой, хотя каждое растение в этом случае имеет наибольшую продуктивность. При загущении посева индивидуальное развитие отдельных растений ослабляется, но общий урожай их продолжает, ещё некоторое время расти, а затем, достигнув максимальной величины, постепенно снижается. В.Б. Тимофеев, В.Я. Ковтуненко и др. (2001), многочисленными опытами установили, что урожайность озимого тритикале снижается как при изреженных посевах, так и при чрезмерно густых [7]. Эти данные были подтверждены исследованиями Г. С. Егоровой и Н. Н. Тибирьковой на базе Волгоградской ГСХА (2006-2009). Целью их исследования была сравнительная оценка продуктивности сортов озимой тритикале в зависимости от норм высева и их влияние на формирование технологических показателей зерна у сортов тритикале Зимогор, Ти 17 и Каприз. Проанализировав результаты можно утверждать, что оптимальная норма высева семян - 3,5 млн. лабораторно всхожих семян на гектар. Как при увеличении нормы до 4,5 млн сем / га, так и при уменьшении до 2,5 млн сем/га наблюдалось существенное снижение продуктивности (приложение А).
В ходе этих же исследований было установлено, что в менее благоприятные по погодным условиям годы (2008, 2009) урожайность заметно снижалась [8].
Схожие данные были получены С. В. Сосновым и В. И. Макаровым, изучавшим влияние нормы высева на продуктивность озимого тритикале для республики Марий Эл (приложение Б).
В среднем за три года, минимальная урожайность была получена на варианте с нормой высева 3,0 млн. шт/га по чистому пару и составила 2,59 т/га. На этом же варианте, но по второму фону получили на 120кг/га больше. Оптимальная же норма была 6,0 млн. шт/га, урожайность составила 2,97 и 3,18 т/га соответственно. С увеличением нормы высева с 3,0 до 6,0 млн. всхожих семян на га урожайность росла в первый и третий год эксперимента, а при норме 7,0 млн. шт. она заметно уменьшалась [7].
Однако, следует учесть тот факт, что норма высева семян была различной, от 3 до 7 млн. на 1 га., и если из полученной средней за три года урожайности, вычесть высеянные семена, принимая за основу тот факт, что масса 1 млн. семян озимого тритикале составляет порядка 42 кг, то разница по возделываемым опытным вариантам становиться более заметной [7].
Проанализировав полученные данные, можно так же сделать вывод, что рассчитывая оптимальную норму высева, следует учитывать особенности культуры предшественника.
В оценке значения кущения зерновых хлебов в литературе нет единого мнения. Некоторые исследователи рассматривают кущение как нежелательное явление, особенно в зоне неустойчивого увлажнения. Они считают, что на образование вторичных стеблей затрачивается много воды и питательных веществ, из-за чего ухудшается снабжение ими главных стеблей, а урожай вторичных стеблей недостаточен, чтобы возместить недобор зерна главных стеблей [9].
Определяющим фактором в повышении продуктивного стеблестоя в его опытах является норма высева. Так, при повышении с 3,0 до 6,0 млн всхожих семян, этот показатель увеличивается на 23,3% и составляет в среднем 248,6 стеблей.
Значительного изменения количества колосков в колосе в опытах не наблюдали, в то время как озернённость колоса изменяется по нормам высева. При норме высева 3,0 млн. всхожих семян озерненность составляет в среднем у Курской степной 44,5, у Самура - 64,5 зерен в колосе, что в среднем на 3,6% выше, чем при норме 6,0 млн. всхожих семян [9].
Масса семян с колоса является определяющим звеном в урожайности посевов. Поэтому малейшее изменение его существенно отражается на этом показателе. Влияние норм высева на этот показатель довольно существенно и составляет в среднем 0,4 г между 3,0 и 6,0 млн. всхожих семян. При загущении посевов происходит снижение массы тысячи семян в среднем на 0,6 г у Курской степной и на 3,8 г - у Самура [9].
Анализируя результаты норм высева на урожай зерна озимого тритикале, Назаров пришел к выводу, что при снижении густоты стояния с
,5 до 3,0 млн всхожих семян урожай зерна снижается в среднем на 0,7-0,8 т/га. Увеличение же нормы высева до 6,0 млн всхожих семян не приводит к значительному повышению урожая в предгорной и горной зоне. В степной зоне за счет увеличения нормы высева и снижения степени продуктивной кустистости значительно повышается процент главных стеблей в структуре агроценоза. А разница продуктивности главного колоса и других стеблей дает прибавку урожайности озимого тритикале в среднем на 47-60% по сравнению с низкой нормой высева.
По изучению влияния норм высева семян на урожайность озимой тритикале в ГНУ Краснодарский научно-исследовательский институт сельского хозяйства им. П.П. Лукьяненко в 1991-2008 гг был проведён эксперимент с тремя сортами тритикале. За фактор А приняты сорта: Прорыв, Авангард и Союз, фактор В - норма высева 3, 4, 5 млн. всхожих семян на 1 га. На основе двухфакторного дисперсионного анализа результатов опыта было установлено, что по вариантам у сорта Прорыв результаты при всех нормах высева были практически одинаковые и не имели статистических различий.
У сорта Авангард при норме высева 3 млн. зёрен на 1га. была более низкая урожайность по отношению к другим вариантам.
У сорта Союз достоверно низкая урожайность зерна была на варианте при норме высева 5 млн. зёрен на 1 га (НСР05 варианта =1,19). По фактору А достоверно высокая урожайность была у сорта Прорыв (68,9 ц с 1 га). Остальные сорта показали более низкую урожайность. По фактору В при норме высева 5 млн. зёрен на 1 га наблюдается достоверное снижение по отношению к другим вариантам.
При использовании значений видов дисперсии было установлены доли вкладов различного варьирования в урожайность зерна сортов тритикале. Анализ показал, что доля общего варьирования при формировании урожайности составляет 33,9%. Доля вклада вариантов опыта (сорта и норма высева семян) на урожайность составляет 33,5%. Доля вкладов генотипов сортов при формировании урожайности составляет 31,4%. Доля вклада агротехнического фактора (норм высева семян) урожайности составляет 0,09%. Доля вклада взаимодействия факторов АВ при формировании урожайности составляет 1,4%. Таким образом норма высева семян 3, 4, 5 млн. всхожих семян на 1 га не оказывает существенного влияния при формировании урожайности сортов тритикале [12].
В ходе данных испытаний были установлены оптимальные нормы высева озимой тритикале для возделывания в Центральной зоне Краснодарского края: для сортов зернокормового типа при выращивании на зеленый корм или зерно рекомендуется применять норму высева 4-5 млн. всхожих семян на 1 га, а при возделывании на семена 2,5-3,5 млн. при условии раннего срока посева и качественной подготовки почвы.
севооборот удобрение сорт гибрид
2. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОЙ ТРИТИКАЛЕ
2.1