Дипломная работа: Влияние сроков посева и норм высева на урожайность озимой пшеницы в условиях Алматинской област

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Зерновые хлеба в посевных площадях занимают главное место.
Сейчас пшеница распространена во всех странах мира от Полярного круга до Южной Африки и Южной Америки.
Пшеница относится к семейству злаковых - Gramineae. Род – Triticum подразделяется на 22 вида. Эти виды резко различаются между собой по распространению и значению. По числу хромосом виды пшениц делятся на на четыре генетические обособленные группы: диплоидные группы - 14 хромосомами в соматических клетках, тетраплоидные группы - с 28 хромосомами, гексаплоидные группы с 42 хромосомами и октаплоидные группа – с 56 хромосомами. Каждый вид имеет свои разновидности. Отличаются эти разновидности друг от друга по внешним признакам: остистость или безостость, опушенность колосковых чешуй или ее отсутствие, окраска колоса, остей, зерна [ 7].
Подразделяются пшеницы также по хозяйственно ценным и морфологическим признакам на две группы:
1. Голозерные (настоящие) пшеницы
2. Пленчатые (полба) пшеницы. Пленчатые или полбовидные, пшеницы имеют ломкий колосковый стержень, распадающийся на отдельные колоски, в которых зерно довольно прочно удерживается цветковыми и колосковыми чешуйками.
В Казахстане как на всем Земном шаре, главное производственное значение имеют два голозерных вида– мягкая (triticum aestivum L.) и твердая пшеницы (triticum durum Desf). Каждый вид подразделяется на разновидности.
Корневая система мочковатая и в основном размещается на глубине пахотного слоя, хотя отдельные корни проникают в почву до 2 и более метров. Мощно развитая корневая система придает пшенице большую засухоустойчивость и зимостойкость [7].
Стебель озимой пшеницы – соломина, полая, или заполненная рыхлой паренхимной тканью, имеет 5-7 узлов. Общая длина стебля колеблется от 50-60 до 150-170 см и зависит от влажности и плодородия почвы, удобрений и других условий. Листья размещаются возле каждого узла на стебле. Листовая пластинка плоская, сильно удлиненная, обычно линейной формы .
Соцветие у пшеницы – колос. Колос состоит из зигзагообразного стерня, на выступах которого размещаются колоски. Колоски состоят из колосовых чешуй и 2-5 цветков. В каждом колоске имеются две колосковые чешуи, между ними располагаются несколько цветков. Часть цветков обычно недоразвиваются и не дают зерна. Цветки мелкие, невзрачные, обычно зеленоватые, и имеют в свою очередь, две цветковые чешуи – внешнюю, у остистых форм переходящих в ость, и внутреннюю [8].
Внутри цветка между его чешуйками находится пестик, состоящий из завязи с двумя перистыми рыльцами и три тычинки. Каждая тычинка состоит из тычиночной нити и двухгнездного пыльника. Кроме того, в основании каждого цветка расположены две небольшие пленочки, обладающие способностью набухать и тем самым раскрывать цветок .
Плод – зерновка обычно зерновки пшеницы называют зерном или семенами. Зерно состоит из плодовых и семенных оболочек. Зерно состоит из зародыша, эндосперма и оболочки. Снаружи зерно покрыто плодовой оболочкой. Масса 1000 зерен весит примерно от 8 до 88 грамм. В зародыше сосредоточены зачатки будущего растения. Зародыш составляет у пшеницы, ржи, ячменя 2,0-2,5%, у овса 3,0-3,5% и у кукурузы 10% массы зерновки. Около зародыша размещается щиток [9].
Химический состав зерна озимой пшеницы – непостоянен и зависит от вида, сорта, места произрастания и др. Примерный химический состав зерна у озимой пшеницы следующий: воды – 14%, клетчатки 2,5%, крахмала и прочих углеводов – 64%, белка – 13%, жира – 2,0%, зольных веществ – 2,5% .
В зволюции растительного мира переход растений к образованию семян явился важнейшим прогрессивным этапом. Со времени участия человека в изменении возделываемых растений, он направил свое внимание на увеличение запасов питательных веществ, накапливаемых в семени, отбирая семена большого размера.
Способность семян переносить в состоянии покоя различные воздействия без утраты жизнеспособности, их долговечности, свойство одного растения давать десятки, сотни и тысячи себе подобных, самостоятельно распространяться. По сравнению с другими типами растительных организмов семенные растения наилучшим образом обеспечивают будущность своему потомству [10].
У высших растений организм матери, на котором развиваются семена, в большой степени вооружает свое потомство для преодоления возможных неблагоприятных условий, обеспечивая его запасами питательных веществ и разного рода защитными приспособлениями.
Слово «семя» в ботаническом и сельскохозяйственном понимании неоднозначно. Нередко говорят: «Пшеница на семена, семена подсолнечника». Между тем и в первом и во втором случае как известно из ботаники, для посева используют не семена, а плоды: у пшеницы- зерновка, у подсолнечника – семянки.
Зерновка пшеницы – односемянные плоды, которые в агрономической практике называют семенами. Размеры зерновки в зависимости от сорта, класса семян, репродукции от условий произрастания сильно изменяются.
В некоторых случаях в одной зерновке образуется два и даже три зародыша. Это явление чаще всего наблюдается при выращивании пшениц на высоком агрофоне. Реже встречается явление беззародышевости зерновок.
В зерне имеются витамины и другие вещества. Качество зерна определяется количеством и качеством белка и содержанием сырой клейковины. Эти показатели характеризуют питательность и объемный выход хлеба [11].
При возделывании озимой пшеницы является не просто получение высокого урожая, но и получение урожая высокого качества. Его качество определяется в большей степени условиями произрастания. Одной из основных задач [11,12] изучавшие приемы агротехники на семеноводческих посевах отмечают, что по мере роста производства перехода его к передовой агротехнике еще более усиливается значение наследственности как фактора поднятия урожайности и качества зерна.
Многие ученые прогресс в возрастании роли агротехники в обозримом будущем связывают, главным образом, с созданием сортов интенсивного типа, с повышенными адаптивными свойствами к стрессовым абиотическим факторам. Сорта сельскохозяйственных культур являются одним из основных факторов повышения урожайности и качества растениеводческой продукции отмечает он.
Солома пшеницы используется в качестве грубого корма для жвачных животных, а также для получения бумаги, картона и других изделий. Зеленая масса может идти на сено и приготовление силоса Пшеница самая древняя, распространенная во всех частях света, ценнейшая продовольственная культура. Более половины населения земли использует в пищу зерно пшеницы, а для 35 -38 % населения земного шара она является основным продуктом питания. Значение пшеницы в жизни человека неоценимо, так как хлеб является основным продуктом питания человека. Отходы переработки зерна является отличным концентрированным кормом для сельскохозяйственных животных и сырьё для многих отраслей промышленности [12 ].
Современный уровень ведения сельского хозяйства ставит вопросы Повышение продуктивности зерна пшеницы и его качества возможно только при наличии хороших семян, что позволяет получать стабильные урожаи в условиях Казахстана.
На внутреннем и внешнем рынках озимая пшеница является приоритетной культурой, она имеет постоянный спрос со стороны производственников. Поэтому важное значение приобретает постоянный поиск резервов повышения ее урожайности и качества зерна. Ведущая роль в этом отводится агротехнике выращивания, поскольку на ее долю в общем приросте урожайности приходится 60 и более процентов.
В жизненном цикле роста и развития озимой пшеницы А.И. Носатовский выделяет следующие фазы: набухание и прорастание зерна, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревание зерна.
Процесс прорастания состоит из сложных взаимно связанных физических, химических и физиологических изменений в семенах. Для прорастания необходимы влага, тепло и воздух.
Прорастание семян обусловливается не только благоприятными внешними условиями, но и, прежде всего самими семенами, их способностью прорастать и давать жизнь новому поколению растений. Влаги для прорастания семян озимой пшеницы надо 46-58 % веса воздушно-сухого зерна. В начале начинают расти зародышевые корешки и стебелек. Внешняя оболочка стебелька защищает его от повреждений и называется колеоптилем [8,13].
Высококачественные семена позволяют увеличивать продуктивность. Улучшают технологические показатели качества продукции; отзывчивость на технологию возделывания, устойчивость к стрессам, обеспечивают высокое качество продукции [14].
К числу необходимых факторов роста и развития растений в нашей зоне на первое место выступает обеспеченность влагой. В связи с этим основное внимание уделяется засухоустойчивости многие ученые прогресс в возрастании роли сорта в обозримом будущем связывают, главным образом, созданием сортов с повышенными адаптивными свойствами к стрессовым абиотическим факторам [15]. Сорта сельскохозяйственных культур являются одним из основных факторов повышения урожайности и качества растениеводческой продукции.
При определении нормы высева нельзя забывать и о качестве посевного материала, о том, что далеко не все высеянные семена дают всходы. Так, чем крупнее семена, чем больше масса 1000 зерен, тем выше их полевая всхожесть, тем лучшая сохранность растений будет отмечена к уборке. По данным
[16] Григорьева А.И. (1967), в производственных условиях полевая всхожесть семян озимой пшеницы редко превышает 70-75 %, а иногда и не достигает этого уровня. Также он приводит данные по влиянию крупности семян озимой пшеницы на полевую всхожесть и выживаемость растений. Так, мелкая фракция семян с массой 1000 зерен до 26 г имела полевую всхожесть 59 %, а сохранность растений к уборке составила 56,9 %, в то время, как семена с массой 1000 зерен 32-38 г показали полевую всхожесть на 5,7 % выше, а сохранность к уборке - на 15 % [17].
Большинство известных ученых исследовали, что зерновые культуры сильно страдают от периодических засух. Более половины посевов озимой пшеницы, составляющих, миллионы га периодически подвергаются, засухе. Результаты исследований Н.А. Кузьмина и А.Ф. Шумейко показали, что в качестве материнской формы желательно использовать семена с более выраженными признаками корневой системы, особенно по числу первичных корней. Отборы по этому признаку могут повысить урожайность до 20 %. [ ].
С целью расширения генетической базы исходного материала в условиях Южного Зауралья Лукьяновой М.В. Изучен по двум предшественникам 381 образец из мировой коллекции ВНИИР. В коллекции преобладали сорта со средней продолжительностью вегетационного периода 67-76 дней. Большую селекционную ценность имели образцы, обладающие мощной соломиной и устойчивостью зерна к прорастанию на корню. Важность этих признаков особенно заметна в дождливые годы, когда стандартные сорта сильно полегают и резко снижают продуктивность и качество зерна. Выделены источники в этом направлении [18,19,20].
[3,21] представлены многолетние результаты изучения, применения некоторых генетико-статистических параметров в селекции озимой пшеницы и ячменя, с помощью которых поднимается эффективность отбора на ранних этапах селекционного процесса. Создание засухоустойчивых сортов для республики Казахстан имеет чрезвычайное значение так как ее территория расположена в зоне с ограниченным и резко колеблющимся по годам количеством осадков.
Одной из основных задач при возделывании продовольственной пшеницы является не просто получение высокого урожая, но и получение урожая высокого качества. Его качество определяется в большей степени условиями произрастания.
Академик Н.И. Вавилов отмечал, что по мере роста производства перехода его к передовой агротехнике еще более усиливается значение физико – механических свойств семян, которые широко используются практикой как фактора поднятия урожайности и качества зерна [22].
[23] отмечает, что многие ученые все расчеты по объему производства семян элиты и первой репродукции связывают, главным образом, на выход кондиционных семян с повышенными адаптивными свойствами к стрессовым абиотическим факторам. В Северо- Западной зоне по всем озимым культурам следует иметь переходящий фонд и сеять их как элиту, так и последующие репродукции только семенами предыдущего года.
Прогресс в возрастании роли кондиционных семян озимой пшеницы, а твкже и других сельскохозяйственных культур являются одним из основных факторов повышения урожайности и качества растениеводческой продукции [9 в обозримом будущем отме6чают также [24].
Современный уровень ведения сельского хозяйства ставит вопросы Повышение продуктивности зерна пшеницы и его качества возможно только при наличии хороших семян, что позволяет получать стабильные урожаи в условиях Казахстана [24,25].
Озимая пшеница является приоритетной культурой. Со стороны производственников этой культуре уделяется меньше внимания, чем какой–либо другой, хотя на внутреннем и внешнем рынках она имеет постоянный спрос. Поэтому важное значение приобретает постоянный поиск резервов повышения ее урожайности. Ведущая роль в этом отводится чистоте семян, поскольку на ее долю в общем приросте урожайности приходится 35 - 40 процентов [26].
Высококачественные семена позволяют увеличивать продуктивность. Улучшают технологические показатели качества продукции; отзывчивость на технологию возделывания, устойчивость к стрессам, обеспечивают высоко качественные чистые семена [26,27].
Для того, чтобы в семена основной культуры не попали семена сорных растений, а также семена других культур и сортов, перед уборкой необходимо обкосить межи, края участков и тщательно очистить комбайны. Кчислу необходимых факторов роста и развития растений в нашей зоне на первое место выступает обеспеченность влагой. В связи с этим основное внимание уделяется засухоустойчивости [28].
Известно, что зерновые культуры сильно страдают от периодических засух. Более половины посевов периодически подвергаются засухе. Результаты исследований Н.А. Кузьмина и А.Ф. Шумейко показали, что в качестве материнской формы желательно использовать сорт с более выраженными признаками корневой системы, особенно по числу первичных корней. Отборы по этому признаку могут повысить урожайность до 20 %.
Вырастить семена, проявляющие одинаковую засухоустойчивость при любом сочетании внешних факторов это невозможно. Засуха – сложное явление, которое характеризуется комплексом неблагоприятных условий, приводящих к глубокому дефициту влаги в почве и растениях [29,30,31].
[32, 33] Сильные всходы получить можно только из хорощих семян при соответствующей агротехнике. Излишне глубокая заделка, длительный период посев – всходы, посев недостаточно – отсортированными семенами, обуславливают обычно слабость молоденьких растений. Это отражается на их развитии и продуктивности из которых слагается урожай.
Разработана методика определения зимостойкости озимой пшеницы. Озимая пшеница в период зимовки почти ежегодно подвергается воздействию неблагоприятных факторов. Во УСГИ целенаправленно осуществляется программа сортов озимой пшеницы с продуктивностью и морозостойкостью на уровне сортов интенсивного типа [34,35].
Качество семян по результатам работ П.П. [36] можно констатировать, что хороший урожай был получен как при высеве крупными семенами, так и средними, а в отдельных случаях даже щуплыми семенами.. Здесь решающими условиями являются климатические факторы и услоаия, в которые попадают семена после посева. Если, например, сильное иссушение верхнего слоя почвы, вынуждает к глубокой заделке семян, то в этом случае, разумеется полевая всхожесть во многом будет обусловлена крупностью семян, и чем они лучше выполнены, тем более высокой будет всхожесть. Щуплые семена при этом вовсе не могут дать всходов [37].
Наиболее важным элементом продуктивности считал массу зерна с одного колоса. При выращивании озимой пшенийы очень важным является является создание высокопродуктивных растений, чтобы успешно управлять этим процессом необходимо знать причинные связи между отдельными компонентами участвующими в формировании урожая, число колосков на единицу площади, продуктивность одного колоса, число зерен и масса зерновки. Каждый из этих компонентов является результатом генетического взаимодействия многих факторов и агроэкологических условий [38]
Одним из важных факторов влияющих на формирование элементов продуктивности, в конечном итоге урожайность оказывают погодные условия продолжительность органогенеза и различные их календарные сроки прохождения. Влажная прохладная погода увеличивала, а жаркая сухая погода сокращала, соответственно количество элементов продуктивности у растений или увеличивалась или уменьшала [39].
Озимая пшеница требует применения сложных методов т.к. эта культура характеризуется большим ареалом распространения и большим разнообразием сортов. В результате межвидовой гибридизации T. astivum х T. durum получили большое количество генетически разнообразных сортов и форм озимой твердой пшеницы. В последние годы наблюдается преимущество сортов короткостебельного типа озимой пшеницы при изучении отдельных признаков продуктивности растений. Происходит это благодаря тому , что у них в отличии от высокорослых сортов выше продуктивная кустистость озерненность колоса и растения [40]. Озимая пшеница формирует большую густоту продуктивного стеблестоя. Поэтому для получения максимального урожая пшеницы целесообразно увеличивать норму высева на 0,5 -1.0 млн. всхожих семян. Продолжительность периода всходы – кущение у озимой пшеницы составляет дней. После появления 2-3 листьев у растений начинается фаза кущения. В поземной части развивается несколько близко расположенных один к другому узлов образующих утолщение, называемое узлом кущения. Из узла кущения начинают развиваться вторичные корни и побеги.
Когда внутри листового влагалища главного стебля легко прощупываются стеблевые узлы, бугорки наступает фаза выхода в трубку.
Колошение, когда колос выходит наполовину из влагалища верхнего листа, отмечают начало колошения.
Вслед за выколашиванием наступает фаза цветения. Цветение одного колоса длится 3-5 дней.
После опыления цветков – наступает созревание. В завязи происходит формирование зерна. При созревании зерна у пшеницы различают три фазы спелости- молочная ,восковая и полная. По мере перехода из одной фазы в другую количество воды в зерне постепенно уменьшается. Молочная спелость наступает через 8-18 дней после оплодотворения. Семена содержат около 50 % воды. Восковая спелость наступает через 10-12 дней после молочной, зерно содержит 25 % воды. Полная спелость наступает через 5-7 дней после восковой [41]. Основными факторами, влияющими на процесс кущения является влажность и температура воздуха. Длина вегетационного периода определяется совокупностью внешних условий. Вегетационный период озимой пшеницы изменчив не только в географическом разрезе, но и в пределах одного и того же района в зависимости от складывающихся условий [42].
Выполненность зерна обычно характеризуется его натурной и абсолютной массой. На севере Казахстана озерненность колоса является одним из основных элементов урожайности, значительные колебания которого крайне не желательны [43]. В целом же урожай зерна озимой пшеницы в большей степени зависит от числа продуктивных стеблей на единице площади, нежели от озерненности колоса и массы 1000 зерен. При этом в разные годы и по разным предшественникам его величина формируется различным сочетанием компонентов.....