Агробиологическое обоснование технологии возделывания яровой твёрдой пшеницы в условиях западной зоны Новосергиевского района Оренбург

     В старину на Руси зерно пшеницы являлось символом богатства и благополучия. Причиной тому служило то, что пшеница - очень привередливое растение. Она, намного хуже овса или ржи, переносит засуху и морозы. Поэтому получать хорошие урожаи пшеницы в старину удавалось далеко не каждому. А белую пшеничную муку, многие могли себе позволить только по большим праздникам. Зерно пшеницы покрыто ценной оболочкой, но в процессе развития мельничного производства человек научился отделять все самое ценное для его организма в отруби. И все самое полезное, заложенное природой в пшеничное зерно, оказалось отходами, побочным продуктом, который шел на корм скоту. Туда же идет и зерновой зародыш, наиболее ценная часть зерна. Пшеничный зародыш богат зародышевым маслом и микроэлементами полезными для нашего здоровья.

     Твердая пшеница (Triticum durum) значительно отличается от мягкой: колос плотный с длинными остями, направленными параллельно стержню; соломина заполнена соединительной тканью; зерно длинное; цвет от светлого до темно-янтарного; бородка развито слабо, не различима; бороздка открытая, неглубокая; эндосперм стекловидный. Используют твердую пшеницу для производства макаронной муки и в качестве улучшителя для хлебопекарной. Корневая система – мочковатая, располагается в верхнем пахотном слое почвы, но проникает на глубину 120-200см. Она состоит из первичных «зародышевых» корней (разви-вается из зародыша семени) и вторичных «узловых» (образуются из узлов стебля).

     Стебель яровой пшеницы – соломина, округлой формы, полый и по всей длине разделен узлами (кольцеобразные утолщения) на 5-6 участков (междоузлия).

Типы  листьев яровой пшеницы:

Прикорневые – образуются из подземных узлов

Стеблевые – образуются из надземной части  стебля.

Лист  состоит из 2 частей:

Влагалище

Лепесток

Листья  злаков ланцетовидные, с параллельным жилкованием. У основания они  свернуты в трубочки, прикрепленные  к стеблевым узлам и охватывающие часть стебля. Листья являются основными фотосинтезирующими органами; поэтому их число, размеры и состояние оказывают существенное влияние на урожайность.

Из каждого  узла стебля отходит один лист. В  листьях происходит фотосинтез –  образование органического вещества из воды и углекислого газа, при  помощи солнечного света: 6 CO2 + 6 H2O = C6H12O6 + 6O2

Размер  и число листьев зависит от биологических особенностей, сорта  и почвенных условий.

Соцветие  пшеницы – колос, состоящий из:

Колосовой стержень

Отдельные колоски, содержащие 1-5 цветков, из которых зерно дают 2-3.

     Плод пшеницы – голая зерновка (зерно), в котором различают спинную брюшную стороны. В нижней части зерна на спинной стороне расположен зародыш. 
 
 
 
 

    
 

2.2 Особенности роста  и развития культуры

     Семена яровой пшеницы прорастают при температуре 1-2 ^оС, жизнеспособные всходы появляются при температуре 4- 5 ^оС. К низким температурам яровая пшеница наиболее устойчива в самые ранние фазы. Например, в период прорастания зерна она переносит заморозки до минус 13 ^оС, в фазе всходов и кущения – до минус 9 ^оС. Во время цветения и налива зерна посевы повреждаются заморозками при температуре минус 1 – минус 2 ^оС, кущение яровой пшеницы лучше всего проходит при температуре 10-12 ^оС, налив и созревание семян – при температуре 22 – 25 ^оС. Более высокие температуры снижают урожайность яровой пшеницы, а пониженные – качество зерна.

     Крупное стекловидное зерно твёрдой пшеницы требует для прорастания на 5-7 % воды больше чем мягкая, т.е. 55- 57 % воды от массы зерна. По сравнению с мягкой пшеницей твёрдая прорастает медленнее, так как зерно с повышенным содержанием белка набухает дольше. Но сорняки поэтому сильнее угнетают её всходы. Твёрдая пшеница лучше переносит воздушную засуху во время формирования и налива зерна, более устойчива к полеганию и осыпанию, слабее поражается ржавчиной и пыльной головней.

     Яровой пшенице необходимо наличие в почве легкодоступных элементов питания, поскольку у нее сравнительно короткий вегетационный период и пониженная усвояющая способность корневой системы. Наиболее высокие требования к плодородию, чистоте и структурности почвы предъявляет твёрдая пшеница. Её лучше выращивать на чернозёмных и каштановых почвах. Хороший урожай получают на почвах со слабокислой и нейтральной реакцией. 
 

2.3 Характеристика сортов  и гибридов, рекомендованных  к возделыванию

     Харьковская 46. Создан селекционерами Украинского НИИ растениеводства, селекции и генетики (г. Харьков) путём объединения четырех однородных линий, выделенных из гибридной популяции, полученной с участием твёрдой алжирской пшеницы. Рекомендуется к возделыванию по области с 1960 года и долгие годы занимал более половины посевных площадей твёрдой пшеницы – до 250 тыс. гектаров.

     Разновидность гордеиформе (колос  остистый, красный, ости красные,  колосковые чешуи неопушенные,  зерно белое).

     Колос призматичный, сжатый, средней длины (6-7 см), средней плотности. Ости тонкие, негрубые, довольно длинные (12-13 см) Колосковая чешуя яйцевидно – удлиненная, среднего размера. Киль относительно широкий, килевой зубец короткий, но у основания колоса широкий, заостренный. Плечо слабо выражено, с бугорком. Зерно овальное, крупное: масса 1000 штук 35-41 грамм.

    Высокоурожайный, способен формировать урожай зерна до 50 ц/га, отличается уникальной экологической пластичностью, стабильностью урожая.

    Среднеспелый: продолжительность вегетации 98-125 дней. Характеризуется замедленным развитием до выхода в трубку, повышенной продуктивной кустистостью.

     Соломина прочная, высотой 90-120 см. Не осыпается. Засухоустойчивость выше средней, хорошо отзывчив на увлажнение, устойчив к полеганию растений. Бурой ржавчиной и мучнистой росой поражается слабо, склонен к поражению пыльной головнёй. Шведской и гессенской мухами повреждается в средней степени.

     Белка в зерне содержится более 17 % ,клейковины – до 40 %. Макаронные качества от хороших до отличных.

     Безенчукская степная. Создан селекционерами Самарского ГИИСХ им. Н.М. Тулайкова (р.п. Безенчук). Рекомендован к возделыванию в Оренбуржье с 2004 года.

Разновидность гордеиформе (колос остистый, красный, ости красные, колосковые чешуи неопушенные, зерно белое).

Куст  полупрямостоячий. Лист в период кущения не опушен, восковой налет средний, окраска сизо – зелёная. Колос цилиндрический, короткий, средней плотности. Колосковая чешуя ланцетная. Киль сильновыраженный. Плечо приподнятое, узкое. Зубец умеренно изогнутый, короткий.

Зерно удлинённое, с коротким хохолком, крупное: масса 1000 штук 38-44 грамма – в среднем  на 3 грамма больше, чем у стандарта  Харьковская 46.

Прибавка  урожая за годы испытания составила  от 2,4 до 5,8 ц/га, в зависимости от зоны области. Максимальная урожайность -26,7 ц/га, получена на Кваркенском сортоучастке в 2003 году.

Среднеспелый: продолжительность вегетации 74-122 дня, как у стандарта. Бурой ржавчиной поражается в средней степени.

Содержание  в зерне белка и сырой клейковины меньше, чем у стандарта, на 1,8 – 2,4 и 4,4 и 5 % соответственно. Макаронные качества на уровне стандарта.

Оренбургская 10. Создан селекционерами Оренбургской НИИСХ путем индивидуального отбора элитного растения из сорта Оренбургская 2. Рекомендован к возделыванию с 1989 года.

Разновидность гордеиформе (колос остистый, красный, ости красные, колосковые чешуи неопушенные, зерно белое).

Зерно крупнее, чем у стандарта Оренбургская 2: масса 1000 штук составляет 37-53 грамма.

Высокоурожайный: на сортоучастках области был урожайнее стандарта на 1,4-3,4 ц/га (в среднем на 10%).

Среднеспелый: созревает через 70-90 дней после посева, по продолжительности вегетации близок стандарту.

Засухоустойчивость  высокая, к полеганию растений и  осыпанию зерна устойчивость средняя. Слабо поражается пыльной головнёй, средневосприимчив к бурой ржавчине, не устойчив к стеблевой ржавчине.

 Макаронные  качества хорошие, цвет макарон  – жёлтый.  
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Программирование  урожайности твёрдой  пшеницы в условиях  Новосергиевского района

3.1 Приход ФАР (фотосинтетически активной радиации) за период вегетации культуры

Посев – 2 мая

Всходы  – 11 мая

Уборка  – 13 августа

Приложение  3

Q_ФАР = (7,5 : 31 x 21) + 8,3 + 7,7 + (6,4 : 31 х 13) = 5,08 + 8,3 + 7,7 + 2,68 = 23,8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2 Определение ВУ (возможного  урожая) по приходу  ФАР 

ВУ = , ц/га

где Q_фар – суммарный приход ФАР всходов до уборки культуры, ккал/кв. см;

          К_фар – коэффициент использования ФАР, %   

       g – калорийность биомассы культуры, ккал/кг (из приложения 4).

К_ФАР = 1%

g = 4500 (прил.4)

ВУ = = 52,9 ц/га

(52, 9 х 15) : 100 = 7,9

15 % - корнеобеспеченность (прил. 4)

52,9 –  7,9 = 45 ц/га (надземная масса: зерно, солома)

1:1,3 = 2,3 (прил.4)

45 : 2,3 = 19,6 ц/га (ВУ абсолютно сухого зерна)

ВУ_{ст. вл.} = , ц/га

где ВУ_{ст. вл.} – урожайность зерна при стандартной влажности, ц/га

ВУ_{абс.сух} – урожайность абсолютно сухого зерна, ц/га

С – стандартная влажность зерна, %

ВУ = = 22,8 ц/га

3.3 Определение ДВУ  (действительно возможного  урожая) с учетом  влагообеспеченности  посевов

ДВУ = , ц/га

где ПВ – осадки вегетационного периода, мм;

К_n – коэффициент полезности (эффективности) осадков;

К_в  - коэффициент водопотребления культуры.

К_n= 0,5 (стр.14 методички)

К_в = 525

ПВ = 177 (прил. 5 )

ОВ = (13 : 10 х 9) + 13 + 13 + 13 +13 +13 + 11 + 11 + 12 + 12 + (11 : 10 х 3) = 126

ДВУ = ц/га

34,3 –  (34,3 х 0,15) = 29,2 ц/га (15%)

29,2 х 0,433 = 12,6 ц/га (прил. 4)

29,2 х 0,506 = 14,8 ц/га (прил. 4) 
 
 
 

3.4 Коэффициент использования  ФАР при формировании  реального хозяйственного  урожая

Q_у = КБ х У, ккал/га

где У – урожай абсолютно сухой биомассы (хозяйственный), кг/га;

КБ –  калорийность 1 кг сухой биомассы (прил.4), ккал/кг.

КБ = 4500

У_{сух.зерна} = = 13,4 = 1342 кг/га

У_соломы = 1342 х 1,3 = 1745 кг

У_{сол+зерно} = 1342 + 1745 = 3087 кг/га

У_{сух.биомассы} = = 3632 кг/га

К_ФАР =

Q_{факт.ур.} = 3632 х 4500 = 16 344 000 = 1,6 х 10⁷ ккал/га