Цель работы: оценить влияние погодных условий на продуктивность сортов озимой пшеницы.
Задачи:
Опыты проводились в 2020 году на поле селекционного севооборота ФГБНУ «НИИСХ Юго-Востока», г. Саратов. Посев питомника конкурсного сортоиспытания проводился 7-рядковой сеялкой ССФК-7, коллекционного питомника – 4-рядковой сеялкой ССФК - 8 в оптимальные сроки, норма высева 4,5 млн. всхожих семян на гектар.
Выводы
1. На урожайность озимой пшеницы влияет большое количество факторов. К снижению урожая чаще всего приводят неблагоприятные условия зимовки и засуха.
2. В условиях Саратова неблагоприятные зимние условия в меньшей степени сказываются на сортах саратовской селекции, в то время как повреждение растений иностранных сортов приводит к значительному снижению урожайности. Часто зимние повреждения сказываются на урожае сортов из Словакии, Венгрии, Черногории.
3. В наиболее благоприятных условиях максимальную урожайность формировали сорта озимой пшеницы
4. В условиях повышенного увлажнения высокорослые сорта Гостианум 237 и Лютесценс 230 полегают, из-за чего их урожайность падает.
5. Саратовские сорта снижают урожайность в засушливых условиях на 18% при наступлении засухи в фазу восковой спелости зерна и на 30,6-47,5% в условиях продолжительной засухи.
6. Иностранные сорта не обладают достаточными для условий Саратова зимостойкостью и засухоустойчивостью.
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Гимназия №87»
Влияние метеорологических факторов на продуктивность сортов озимой пшеницы
Подготовил ученик 11в класса
Лящев Сергей Владимирович
Руководитель: Стяжкина Елена Ивановна, учитель
биологии
Саратов 2022
Содержание
Введение 3
Выводы 11
Список использованной литературы 12
ВВЕДЕНИЕ
В начале XX века озимая пшеница в Поволжье не имела производственного значения и занимала лишь 1% от площади зерновых культур из-за того, что завозимые из других регионов сорта часто вымерзали. В настоящее время данная культура в Саратовской области является одной из основных и ежегодно площадь посева составляет от 0,9 до 1,2 миллионов гектаров. Это связано как с изменением погодных условий (за последние тридцать лет среднегодовая температура воздуха в Поволжье увеличилась на 1,2-1,3°С), так и с появлением новых сортов, адаптированных к проявлениям неблагоприятных факторов [1].
В благоприятные годы, когда на протяжении всего вегетационного периода погодные условия соответствуют потребностям озимой пшеницы, урожайность современных сортов в Саратовской области достигает 8,0-10,0 т/га. В то же время в 2010 году, когда отмечалась жесткая засуха, урожай снижался до 0,8-1,2 т/га [1].
Цель работы: оценить влияние погодных условий на продуктивность сортов озимой пшеницы.
Задачи:
1.1 Фазы развития и биологические особенности озимой пшеницы
Период вегетации озимой пшеницы составляет 240-350 дней. В течение вегетации у зерновых культур отмечают следующие фазы роста и развития: всходы, кущение, стеблевание, выход в трубку, колошение, цветение и созревание. У озимых культур первые две фазы развития при благоприятных условиях протекают осенью, остальные - весной и летом следующего года [2].
Семена озимой пшеницы прорастают при температуре 1-2 °С, однако прорастание протекает медленно. Для хорошего прорастания, равномерного появления всходов и последующего кущения требуется температура 12-15°С. При температуре 14-16°С и достаточном количестве влаги в поверхностном слое почвы всходы появляются через 7-9 дней [2].
Сумма эффективных температур за период посев-всходы составляет 116-139°С. Для процесса ассимиляции минимальной температура составляет 3-4°С. При повышении температуры и других благоприятных условиях усвоение углерода увеличивается, но при 35-36 °С процессы ассимиляции замедляются.
Озимая пшеница кустится осенью и весной. Усиленное кущение отмечается при достаточной влажности и температуре 8-10 °С. При температуре менее 3-4 °С и дефиците влаги кущение останавливается. До ухода в зиму озимая пшеница формирует 4-8 побегов, а длина зародышевых корней на черноземных почвах достигает 100-120 см [3].
При наступлении низких положительных температур у озимой пшеницы начинается первая фаза закаливания, когда растения накапливают защитные вещества – сахара. При дальнейшем снижении температур проходит вторая фаза закаливания, после окончания которой растения способны переносить морозы без значительных повреждений. При этом ткани обезвоживаются, концентрация сахаров увеличивается [4].
В зимне-весенний период озимая пшеница чувствительна к низким температурам и резким колебаниям. На юге и юго-востоке страны опасны перепады температур ранней весной, когда днем она поднимается до 5-10 °С, тогда как ночью опускается до —10 °С. В отсутствии снежного покрова озимая пшеница погибает при температуре -16…-18 °С. При слое снега 20 см выдерживает морозы до -30 °С [3, 5].
Современные селекционные сорта отличаются более высокой устойчивостью к пониженным температурам и способны выдерживать зимние морозы до -25… -30 °С [3].
Весенние осадки приводят к усилению роста вегетативной массы и создают благоприятные условия для появления новых побегов. За период от весеннего пробуждения до колошения озимая пшеница расходует примерно 70% общей потребности воды за вегетацию, в период от цветения до восковой спелости зерна — 20%. Повышенная температура и дефицит влаги в почве в весенний период отрицательно влияют на кущение. Поздно образующиеся стебли запаздывают с колошением и образуют подгон, что обуславливает неравномерность созревания [6].
Выход в трубку в Саратове приходится на первую декаду мая при температуре не менее +10°С, фаза колошения наступает через 25-30 дней. Интенсивность колошения увеличивается с повышением температуры.
От начала весеннего отрастания до выколашивания растения пшеницы потребляют 70% всей воды, расходуемой за вегетацию, от цветения до восковой спелости — 20% [3].
При температуре от +12 до +30°С цветение продолжается 7 дней, при жаркой и сухой погоде сокращается до 3-5 дней. Формирование и налив зерна продолжаются примерно 30 дней в зависимости от сорта и почвенно-климатических условий. Для созревания оптимальные условия складываются при влажности воздуха 50%, температуре 16-21 °С. Засушливая погода сокращает период созревания, дождливая и прохладная — удлиняют [3].
Урожай озимой пшеницы в значительной мере зависит от условий зимовки. Основными факторами гибели растений являются низкие температуры, колебания температуры, ледяные корки, весенний возврат холодов, выпревание. Эти факторы могут влиять как по отдельности, так и в различных сочетаниях. Нередко под влиянием одного фактора растения в той или иной мере повреждаются, а под воздействием другого - окончательно погибают. Неблагоприятные условия зимовки влияют на урожайность в большей степени через снижение стеблестоя [5].
Еще одним неблагоприятным фактором является засуха. В Саратовской области отмечаются следующие типы засух: ранняя весенняя, весенне-летняя, позднелетняя, осенняя и устойчивая в течение большей части вегетационного периода. Для озимой пшеницы имеют значение все перечисленные типы засух [6].
Недостаток влаги в осенний период приводит к слабому кущению, а в особо засушливые годы и отсутствию всходов. Как следствие в этом случае снижается густота стеблестоя. Весенняя засуха, приходящаяся на период формирования колоса, приводит к снижению длины колоса, количества колосков в колосе. Очень сухая погода во время цветения может влиять на оплодотворение и завязывание семян. Проявлению череззерницы способствуют также суховеи. Засуха в период налива ухудшает натуру зерна и снижает массу зерновки [6].
При наступлении благоприятных условий возможна компенсация урожая. Высокая продуктивность озимой пшеницы связана с возможностью использовать ранневесеннюю влагу, формировать корневую систему и стеблестой в условиях повышенного увлажнения по сравнению с яровыми культурами [6].
Опыты проводились в 2020 году на поле селекционного севооборота ФГБНУ «НИИСХ Юго-Востока», г. Саратов. Посев питомника конкурсного сортоиспытания проводился 7-рядковой сеялкой ССФК-7, коллекционного питомника – 4-рядковой сеялкой ССФК - 8 в оптимальные сроки, норма высева 4,5 млн. всхожих семян на гектар. Предшественник – черный пар. Площадь делянки питомника конкурсного сортоиспытания -25 м2, повторность четырехкратная. Площадь делянки коллекционного питомника – 3 м2, в двух повторностях [7].
Урожайность сортов определялась после уборки комбайном Хеге-125 путем взвешивания.
Данные по урожайности сортов за 2017 и 2019 годы взяты из архива лаборатории селекции и семеноводства озимой пшеницы ФГБНУ «НИИСХ Юго-Востока».
Наиболее благоприятными зимними условиями выделился 2016/17 год, когда не происходило резких колебаний температур в течение зимовки, высота снежного покрова и минимальные температуры отмечались на уровне среднемноголетних значений.
Зима 2018/19 года была аномальной из-за повышенного снегового покрова (максимальная высота снега составила 100 см) и незначительного промерзания почвы в течение всей зимы.
Условия зимы 2019/20 года были противоположными: пониженная высота снежного покрова, ранний сход снега (в конце февраля) при продолжающихся отрицательных температурах. Значимых морозов не отмечалось.
В 2017 г. гидротермический коэффициент (ГТК) за вегетационный период составил 1,4, что свидетельствует о нормальном увлажнении. Однако повышенное увлажнение отмечено в мае (ГТК=2,3); нормальное увлажнение - в июне (ГТК=1,2); средняя засуха наблюдалась в июле (ГТК=0,8).
В 2019 г. гидротермический коэффициент за вегетационный период озимой пшеницы составил 0,5, что соответствует сильной засухе. Нарастание интенсивности неблагоприятного фактора продолжалось от мая (ГТК=0,6) до июля (ГТК=0,3).
В 2020 году отмечались благоприятные условия увлажнения в мае (ГТК=1,2) и июне (ГТК=0,9). Высокие температуры (максимальные дневные температуры превышали 40˚С) наблюдались в первую декаду июля.
В 2017 году условия зимовки сложились благоприятно, дифференциации сортов по оценке перезимовки не отмечалось. Следовательно, влиянием зимних условий на урожайность в 2017 году можно пренебречь.
Отличительной особенностью зимы 2019 года был высокий снежный покров (до 98 см) и незначительная глубина промерзания почвы (5 см) в течение 9 декад, что нехарактерно для Саратова. Результатом стала гибель не только слабозимостойких европейских сортов (Венгрия, Словакия, Черногория), но и значительное выпадение растений сортов московской селекции (Немчиновская 17, Немчиновская 24). У последних снижение урожайности по сравнению с 2017 годом составило более 95%. Физиологическая причина повреждений – повышенный расход углеводов в тканях.
В 2020 году высота снежного покрова была на уровне среднемноголетних значений. Однако в марте, когда зимостойкость озимой пшеницы достигает минимума, после схода снега наблюдались низкие отрицательные температуры, в результате чего растения ряда сортов иностранного происхождения были повреждены и не смогли сформировать полноценный колос (Польша, Германия, Словакия, Венгрия, Черногория, США).
Сорта саратовской селекции в условиях 2019 и 2020 годов перезимовали отлично. Таким образом, на продуктивность саратовских сортов в большей степени влияют погодные условия весны и лета.
В 2017 году в питомнике конкурсного сортоиспытания урожайность сортов варьировала от 2,1 т/га у сортов Лютесценс 230 и Гостианум 237 до 6,6 т/га у сорта Анастасия. Наименьший урожай у сортов степного типа Лютесценс 230 и Гостианум 237 связан с полеганием и осыпанием зерна. Эти сорта, выведенные в первую половину ХХ века, отличаются тонкой соломиной, высокорослостью и неустойчивостью к полеганию. В настоящее время эти сорта являются маркерами, насколько далеко шагнула селекция озимой пшеницы в Саратове и не используются в производстве. В тройку лидеров по урожайности кроме Анастасии вошли сорта Калач 60 и Подруга.
В 2019 году фазы колошения, цветения и налива зерна проходили в засушливых условиях. Соответственно, снижение урожайности по отношению к 2017 году составило от 30,6% у сорта Жемчужина Поволжья до 47,5% у сорта Калач 60. У сортов Гостианум 237 и Лютесценс 230 из-за отсутствия осыпания зерна урожайность повысилась по сравнению с 2017 годом на 69,5%. Сорта иностранного происхождения из-за недостаточного уровня засухоустойчивости снижали урожайность на 51,0- 68,2%.
В 2020 году засуха пришлась на период налива зерна, что привело к снижению урожайности по сравнению с благоприятным годом более, чем на 18%. Этот результат получен на сорте Анастасия, устойчивом к стеблевой ржавчине. Снижение урожайности у других сортов дополнительно вызвано поражением грибной инфекцией. Так, у сорта Калач 60 при высоком поражении стеблевой ржавчиной (60%), снижение урожайности по отношению к 2017 году составило 27,8%.
Таким образом, высокорослые сорта степного типа значительно снижают урожайность в условиях высокого увлажнения из-за полегания и осыпания зерна. Иностранные сорта в условиях засухи формируют низкий урожай. Снижение урожайности у современных саратовских сортов зависит от интенсивности и продолжительности засухи.
Выводы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Повышение эффективности использования агробиоклиматического потенциала Юго-Восточной зоны России: Сборник научных трудов, посвященных95-летию со дня основания ГНУ НИИСХ Юго-Востока. Саратов, 2005.-334 с.
2. Пшеница. /под ред. В.Н. Ремесло. Киев: Урожай, -1977.-428 с.
3. Пшеница и тритикале: Материалы научно-практической конференции «Зеленая революция П.П. Лукьяненко» - Краснодар: «Сов. Кубань», 2001.- 800 с.
4.Перезимовка и продуктивность озимых хлебов. М.: «Колос», -1970.-238 с.
5.Личикаки В.Н. Перезимовка озимых культур. М.: «Колос», -1974.-207 с.
6. Засухоустойчивость озимой пшеницы. М.: «Колос», -1975.-239 с.
7. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: «Колос», -1979.-415 с.
Зимняя ночь. Как нарисовать зимний пейзаж гуашью
Весенние чудеса
Военная хитрость
Пятёрки
Сорняки