автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИЕМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ВОСТОКА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

,4-3

На правах рукописи

КОНДРАТЕНКО Екатерина Петровна

ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИЕМОВ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ЗЕРНА ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ В УСЛОВИЯХ ЮГО-ВОСТОКА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

Специальности: 06.01.09 - растениеводство; 05.18.01 - технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук

Москва — 2003

Работа выполнена на кафедре селекции и защиты растений Кемеровского государственного сельскохозяйственного института

Научный консучьтапт• доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Новиков H.H. доктор сельскохозяйственных наук, профессор Головков А.М. доктор технических наук, профессор Горпинченко Т.В.

Ведущая организация - Кемеровский государственный университет

Защита состоится " S3 г. в ",/5 " час, на заседа-

нии диссертационного совета Д 220 043 05 при Московской сельскохозяйственной академии имени К А Тимирязева

Адрес 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул , 49 Ученый совет МСХА

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА Автореферат разослан "

Долгодворов В.Е,

Ученый се.; диссерта'

Р Усманов

/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение качества зерна является одной из ведущих проблем агропромышленного комплекса страны. Значительное снижение интенсификации зернового хозяйства в период перестройки привело к резкому обострению проблемы получения высококачественного зерна, как в основных зернопроизводяндах районах России, так и в нетрадиционных регионах, что связано с необходимостью самообеспечения последних продовольственной пшеницей.

В 90-е годы Кемеровская область оказалась в тяжелом продовольственном положении. Ставка промышленного Кузбасса на импорт продовольственной пшеницы не оправдалась. С переходом на рыночные отношения плановый завоз зерна прекратился, стали выявляться другие проблемы. Одним из наиболее реальных может быть развитие собственного производства. В целях продовольственной безопасности приходится изыскивать хлебные ресурсы на месте.

Кемеровская область является крупным промышленным центром, однако до сих пор она не располагает столь же мощным агропромышленным комплексом. На территории, занимающей 4% площади Западно-Сибирского региона, проживает 22% населения, значительная часть которого сосредоточена в городах и рабочих поселках. Производством сельскохозяйственной продукции занято 6% населения. На каждого жителя области приходится около 0,5 га пашни. Разбалансированность продовольственной базы области все настоятельнее требует перехода этой территории на более устойчивое самообеспечение.

Экономическая нестабильность обусловила структурные изменения в производстве. В период с 1989 по 1993 гг. пшеница занимала 131,2 тыс.га (третье место после ячменя и овса). В настоящее время под культурой занято около 350 тыс.га.

Материалы по изучению пшеницы Кемеровской области далеко не полны и имеют разноречивый характер, что является несомненным пробелом в изучении пшеницы в Западной Сибири. Несмотря на важное народнохозяйственное значение пшеницы в настоящее время производство высококачественного зерна остается на низком уровне. Причиной этого является отсутствие новых высокоурожайных с хорошим качеством зерна сортов яровой пшеницы, недостаточная изученность биологических особенностей культуры в конкретных почвенно-климатических условиях, а также нарушение технологии ее возделывания, в том числе таких технологических приемов как срок посева, норма высева, предшественники. Это особенно важно для получения высококачественного зерна продовольственной пшеницы. Подобных комплексных исследований в отношении пшеницы на территории Кемеровской области не проводилось.

Цель работы — выявить агрооиилш ичесмк. особенности формирова-

ичных пс чвенно-климатических

зонах, разработать систему мер, способствующих повышению качества зерна и устойчивости производства яровой пшеницы в устовиях юго-востока Западной Сибири, на примере нетрадиционной зоны ее возделывания - Кемеровской области

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи

- выявить потенциал агроклиматических ресурсов области для возможного успешного выращивания продовольственной пшеницы,

- изучить характер влияния комплекса экологических факторов на рост и развитие культуры, урожайность зерна и его качество,

- выявить динамику урожайности яровой пшеницы по административным районам области и на госсортоучастках Кемеровской области по изменению эволюторной линии (линии тренда),

- выявить вклад отдельных факторов (климат, сроки посева, нормы высева, предшественники) в формирование продуктивности пшеницы,

- провести анализ сортовой структуры посевов яровой пшеницы и показать пути ее совершенствования,

- изучить технологические свойства зерна у сортов пшеницы, в связи с климатическими условиями возделывания - в разных жологических зонах,

- выявить корреляционные связи между содержанием белка и другими показателями качества зерна дтя выдетения ведущего,

- выявить и осуществить подбор сортов яровой пшеницы, формирующих стабильный уровень урожая зерна с высокими технологическими свойствами и хлебопекарными качествами в экстремальных устовиях,

- определить взаимосвязь ус товии выращивания, урожайности и технологических свойств зерна на основе многофакторного анализа,

- рассчитать экономическую эффективность возделывания пшеницы в условиях Кемеровской области

Научная новизна. Впервые многолетние комплексные исследования (1969 2001 гг ) позволили получить новые научные знания о биологических особенностях роста и развития растения яровой пшеницы при выращивании в разных экологических зонах юго-востока Западной Сибири Показано решающее значение продолжительности дневного освещения на прохождение периода всходы—колошение в лесостепи и степи Установлено, что длина вегетационного периода в лесостепной зоне (север области) короче, чем в степной (юг области) Раннеспелые и среднепоздние сорта, выращенные в одинаковых почвенно-климатических условиях, имеют примерно одинаковую продолжительность периода посев-колошение Сортовые особенности резко проявляются в длине периода от выколашивания до восковой спе тети

Тренды-графики тенденции изменения урожая яровой пшеницы за период с 1969 по 1998 гг по 17 административным районам области и по пяти госсортоучасткам с 1972 по 1998 гт показали реальный потенциал продуктивности сортов

На основании проведенных исследований рекомендовано для получения более устойчивых урожаев изменить структуру посевных площадей яро-

вой пшеницы таким образом, чтобы посевные площади под раннеспелыми сортами были 35%, под среднепоздними - 50% и позднеспелыми —15%.

Оценены по урожайности и технологическим свойствам новые перспективные сорта яровой пшеницы кемеровской селекции Мария, Алешина, а также другие сорта, допущенные для возделывания по 10 региону.

Выявлено, что лучшие физико-химические и технологические свойства зерна имеют среднепоздние сорта Кантегирская 89, Омская 29, Ишеев-ская.

Практическая значимость работы состоит в том, что дано научное обоснование и рекомендации по улучшению сортовой структуры посевов яровой пшеницы.

Показана возможность производства высококачественного зерна яровой пшеницы с содержанием белка 14-18% и сырой клейковины 35-40% и выше. г-

Для получения продовольственного зерна в Кемеровской области необходимо иметь взаимодополняющие сорта пшеницы разных групп спелости, характеризующиеся высокой экологической пластичностью. При ранних сроках посева они позволяют стабилизировать сбор зерна высокого качества.

Проведена технологическая оценка сортов яровой пшеницы, которая позволила рекомендовать в качестве лучших: Кантегирская 89, Омская 29, Мария, Иртышанка 10 и Омская 26..

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Агроэкологические условия юго-востока Западной Сибири обеспечивают получение высоких урожаев зерна яровой пшеницы с высокими технологическими и хлебопекарными качествами.

2. Комплексная технологическая оценка качества зерна позволяет выращивать сорта яровой пшеницы в различных зонах региона. •

3. Лимитирующим фактором в формировании высоких урожаев зерна яровой пшеницы с хорошими технологическими свойствами в данной зоне является влагообеспеченность.

4. Сравнительный анализ многолетних данных по урожайности в административных районах и на госсортоучастках Кемеровской области позволяет определить потенциал продуктивности новых сортов яровой пшеницы (3,5-4,0 т/га) и выявить резервы роста урожайности яровой пшеницы.

5. Экономическая эффективность возделывания яровой пшеницы в условиях юго-восточной части Западной Сибири.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на заседаниях научного методического совета Кемеровского СХИ (19952000гг.), областных и районных конференциях, на отчетных конференциях по результатам сортоиспытания сельскохозяйственных культур на ГСУ области, на совещании главных специалистов районов и на учебе агрономов в школе повышения квалификации агрокадров, на Областном совещании сельскохозяйственных работников по итогам работы в 1999 г. и неотложных мерах стабилизации сельского хозяйства Кемеровской области в 2000 г. и на

ближайшую перспективу в Администрации Кемеровской области (Кемерово, 2000 г ), на IV межвузовской научно-практической конференции «День зем-1и экология и образование в Алтайском регионе» (Бийск,1998), научно-практической конференции «Взаимодействие научно-образовательных и административных структур» (Новокузнецк, 1999), научно-практической конференции «Внедрение ресурсосберегающих технологий в сетьскохозяйст-венном производстве» (Новокузнецк, 2000, 2001), на всероссийской научно-практическои конференции «Новый аграрный курс России и его реализация Региональный аспект» (Пенза 2001, 2002)

Гтавные результаты работы по теме диссертации опубликованы в 2 монографиях «Биологические основы получения высококачественного зерна продовольственной пшеницы в Кемеровской области» «Физиолого-биолшические свойства зерна и пути оптимизации его подготовки к длите 1ьному хранению» и 23 научных статьях

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 9 пав и из-южена на 336 страницах машинописного текста, содержит 83 таблицы в тексте и 62 в притожении ипюстрирована 47 рисунками Список титературы включает 356 наименований, в том числе 27 на иностранных языках

СОДЕРЖАНИЕ Р\БОТЫ

I. Влияние климатических факторов и агротехнических приемов на формирование урожайности и технологические качества зерна яровой пшеницы (Обзор литера гуры)

1.1. Влияние климатических факторов на рост и развитие пшеницы

1.2. Влияние агротехнических приемов на продуктивность посевов пшеницы

1.3. Влияние климатических факторов и агротехнических приемов на технологические свойства зерна

Проведено теоретическое обобщение имеющихся в научной литературе сведений по влиянию погодных факторов на рост и развитие растений пшеницы, влиянию сроков посева, норм высева предшественников на продуктивность посевов пшеницы, влиянию погодных факторов и агротехнических приемов на техно югические свойства зерна пшеницы

2. Условия, объекты и методики исследований 2.1. Почвенно-климатнческая характеристика зоны

Климат Кемеровской области континентальный с продолжительной холодной, умеренно снежной зимой, коротким жарким летом. Средняя годовая температура воздуха находится от -1°С до +1°С. Средняя температура самого теплого месяца июля колеблется от +16,5°С до +18,7°С и самого холодного в году месяца января от -17,5°С до -19,5°С. Особенностью теплового режима зоны является быстрое нарастание тепла весной и резкое похолодание осенью. Максимальный прирост температуры воздуха приходится на июнь-июль и снижается в третьей декаде августа.

В отдельные годы температура может существенно отличаться от средней многолетней. Так, за анализируемый период (1969-1999 гг.) необычайно жарким был июль 1969 г. (+23,4°С), 1996 и 1999 гг. (+21,7 °С). Холодным был июль 1972 г. (+15,8 °С) и 1997 г. (+15,9 °С).

Годовое количество осадков варьирует в широких пределах от 385 до 605 мм. Максимум осадков приходится на июль-август и составляет 55-82мм. Отмечается неустойчивое и недостаточное увлажнение территории Кемеровской области, что подтверждается ГТК. Изменчивость ГТК от 0,5 до 1,6. Недостаток влаги отмечается в начале лета в период кущения пшеницы.

По почвенно-географическому районированию Кемеровской области (Трофимов, 1975) территории Мариинского и Яшкинского ГСУ расположены в зоне расчлененной северной лесостепи, с преобладанием в пашнях темно-серых лесных почв (содержание гумуса составляет от 5,9 до 7,9%), Ленинского и Прокопьевского — в остепненной зоне Кузнецкой котловины, с преобладанием черноземов выщелоченных. Почвы характеризуются высоким содержанием гумуса от 9,0 до 10,8%. По содержанию гумуса, азота, подвижных форм фосфора и калия почвы относятся к категории удовлетворительно и хорошо обеспеченных. Реакция почвенной среды от слабо кислой до нейтральной (рН = 6,5-7,0). '

Метеорологические условия за годы постановки опытов 1995-2000 гг. различались по годам и между пунктами по термо- и влагообеспеченности. Вегетационный период 1996, 1998, 1999 гг .на Мариинском и 1998, 1999 гг. на Яшкинском, Ленинском и Прокопьевском ГСУ характеризовался более теплыми и засушливыми условиями. В 1997 г. на Мариинском и Ленинском, в 2000 г. Яшкинском, в 1996 и 2000 гг. Прокопьевском период вегетации растений отличался влажной, относительно прохладной погодой. Погода на Ленинском и Прокопьевском ГСУ во все годы исследований была более теплой и менее влажной по сравнению с Мариинским и Яшкинским ГСУ.

Территория Кемеровской области характеризуется высоким почвенным плодородием и достаточными в период вегетации яровой пшеницы гидротермическими ресурсами.

2.2. Объект исследований

Работа выполнена в Кемеровском государственном сельскохозяйственном институте и на четырех государственных сортоиспытательных участках (ГСУ): Мариинский и Яшкинский (лесостепная зона), Прокопьевский и Ле-

нинский (степная зона) В качестве объекта исследований взяты районированные среднеспелые сорта пшеницы - Иртышанка 10 (стандарт), Кантегир-ская 89, Ишеевская, Омская 29, Лада, Златозара, раннеспелые Тулунская 12 (стандарт), Обская 14, Ирень Фора, Ирменка 4, а также сорта Кемеровской селекции Тулеевская, Мария и Алешина

Для характеристики динамики урожайности, валового сбора зерна, а также сортовых посевов пшеницы использованы данные Кемеровского областного комитета государственной статистики за 1969-1998 гг и результаты испытания сельскохозяйственных культур на ГСУ за 1974-1998 гг

Для оценки гидротермических ресурсов территории использованы материалы гидрометеорологических станций (ГМС) Мариинск, Красное, Прокопьевск и Тайга за 1969-2001гг и данные агроклиматического справочника по Кемеровской области

Влияние природных условий на физико-химические и технологические свойства зерна пшеницы изучали по средним образцам отобранным из урожая, полученного на сортоучастках Мариинском и Яшкинском, Ленинском и Прокопьевском, отражающих особенности различных почвенно-климатиче-ских зон Кемеровской области

2.3. Методика исследований

Полевые опыты, фенологические наблюдения за развитием пшеницы, учет урожайности проведены в соответствии с методикой государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1985, 1989 1г )

Уборку проводили однофазным способом в фазу полной спелости комбайном «Сампо >00» Урожай зерна учитывали методом отдельного взвешивания по каждым повторностям и вариантам с последующим пересчетом на стандартную влажность (14%) и Ю00/о чистоту Анализ структуры урожая проводили по общепринятой методике

Предшественник - чистый пар в специальных опытах - кукуруза, картофель, однолетние травы и сидеральныи пар (донник желтый) Основная и предпосевная обработка почвы проводилась в соответствии с зональными рекомендациями

В опытах изучали три срока посева ранний - 05 05-14 05, рекомендо ванный - 15 05 -24 05, поздний 25 05-06 06 и нормы высева 3,5, 4,0 4 5 5,0, 5,5, 6,0, 6,5 млн /га всхожих семян, с глубиной заделки семян 5-6 см Учетная площадь делянок 50 м' в четырехкратной повторности Проведена оценка термических ресурсов территории, определяющих вызревание пшеницы

Линии трендов рассчитаны по уравнениям линейной формы связи по формуле У = у + а (I - где У - урожайность по тренду, т/га, у - средняя урожайность за рассматриваемый период, г'га, I - порядковый номер юда, начиная с 1969 г , I — средний за период показатель времени, а - коэффициент регрессии

Физико-химические и технологические свойства зерна оценивали по методикам Государственных стандартов и методикам, изложенным в сбор-

никах «Методические рекомендации по оценке качества зерна» (1977), «Оценка качества зерна. Справочник» (1987).

Расчеты параметров линейных уравнений регрессии и оценки коэффи-. циентов корреляции выполнены с использованием методов математической статистики и современных компьютеров типа IBM с процессором типа Pentium и выше в среде операционной системы Microsoft Windows 2000 и электронной таблицы Excel.

3. Влияние почвенно-метеорологичсских условий на развитие растений пшеницы

3.1. Продолжительность межфазных периодов в связи с факторами внешней среды

Нами проанализированы особенности прохождения межфазных периодов роста у раннеспелого сорта Тулунская 12 и среднепозднего Иртышанка 10 в зависимости от метеорологических условий.

Посев-всходы. Продолжительность этого периода за 1989-1999гг. у сорта Тулунская 12 изменялась по сортоучасткам — Мариинском и Яшкинском (лесостепь), Ленинском и Прокопьевском ГСУ (степь) от 6 до 14 дней, от 6 до 13, от 6 до 13, от 7 до 13 дней соответственно; у сорта Иртышанка 10: от 6 до 15 дней, от 6 до 14 , от 6 до 13 и от 8 до 13 дней. Несмотря на одинаковую в среднем продолжительность периода по разным почвенно-климатическим зонам, в разные годы продолжительность периода сильно варьировала. Высокие коэффициенты вариации (V = 20,8-21,6%) свидетельствуют о значительном влиянии экологических факторов в этот период. Средние показатели по природным зонам приведены в табл. 1.

Таблица 1

Продолжительность периодов развития пшеницы (1989-1999 гг.)

Сортоучасток

Период Мариинский Яшкинский Ленинский Прокопьевский

X V.% X V,% X V,% X V,%

Посев-всходы 8^6 21.6 M 21,5 M 20.8 10.5 20,8

8,6 21,6 9,4 21,5 10,4 20,8 10,8 20,8

Всходы-кущение 11,5. 22,1 Ш 16,7 12,3 33.4 12.4 25,6

12,0 22,3 13,3 16,8 13,1 27,4 12,2 26,1

Кущение-колошение 28,0 10Л Ш 13.0 25.0 20.1 30.0 13,5

29,0 12,6 27,1 14,1 26,0 24,5 32,0 12,1

Колошение- 33.0 16.7 36,0 15.5 41.0 16.0 35£ П,1

восковая спелость 38,0 14,1 42,0 17,7 42,0 14,3 38,0 11,5

Всходы-восковая 73,0 â£! 74.0 2d 79,0 4JS 78,0 L2

спелость 80,0 7,9 82,0 12,8 83,0 9,3 83,0 8,1

х - средние показатели; V,% - коэффициент корреляции

В числителе - сорт Тулунская 12; в знаменателе - сорт Иртышанка 10.

На большей части исследуемой территории вероятность появления всходов в третьей декаде мая составляет 55,5%, а в период с 1 по 10 июня -44,5% К этому времени накапливается средних суточных температур воздуха составляет 110-140°С

В степной и лесостепной зонах установлены высокие корреляционные отношения между суммой осадков, запасами продуктивной влаги в слое почвы 0-20 см, средней суточной температурой воздуха и продолжительностью периода В степной зоне они составили Г| = 0,863, г| — 0,854, г| - 0,622 соответственно НСР05 равна соответственно 5,14, 4,91 и 2,38, что выше критерия достоверности 0 05 - 2,26), а в лесостепной г| — 0,924, г| — 0,946, Г1 = 0,789 НСР15 = 7,28, 8,60 и 3,85 ((I ц5 ~ 2,26) Следовательно, лимитирующими фак торами для этого периода в степной зоне является сумма осадков, а в лесостепной - запасы продуктивной влаги

Всходы-кущение. Продолжитетьность этого периода у сортов Гулуц-ская 12 на Мариинском и Яшкинском, Ленинском и Прокопьевском ГСУ варьировала от 7 до 15 дней, от 8 до 15, от 9 до 20, от 8 до 17 дней, у сорта Иртышанка 10 - от 8 до 16 дней, II до 16, от 7 до 18, от 7 до 17 дней соответственно Коэффициенты вариации становятся еще более высокими (V — 16,7-33,4%) Календарно этот период приходился на псрвую-вторую декады июня Сортовые отличия в это время еще не проявляются Сумма средних суточных температур за период составлята 160-200°С

В этот период сохраняются высокие корреляционные отношения между про до лжительностью периода с осадками, запасами продуктивной влаги в стое почвы О-100см среднесуточной температурой воздуха и сответственно равны п = 0,790, т] - 0,800 и т] - 0,953 (лесостепь), г) 0,934, п 0,853 и п 0 622 (степь) НСР - 3,90, 4,00, 9,44, 5,14, 4,91, 2,38 соответственно, при (^5—2,26) При оценке значимости совокупности этих факторов обращает на себя внимание, что в гесостепной зоне определяющим фактором продолжительности данного периода является среднесуточная температура воздуха, а для степной — запасы продуктивной влаги

Кушение-колошение. Продолжительность периода у сортов Тулун-ская 12 и Иртышанка 10 на Мариинском и Яшкинском, Ленинском и Прокопьевском ГСУ колебалась от 22 до 33 дней, от 23 до 36, от 22 до 33, ол 21 до 33, от 19 до 37, ог 15 до 38, от 25 до 38, от 28 до 39 дней соответственно Разница между годами составляет 5-9 дней Разница между зонами - 3 дня Коэффициенты вариации колеблются от средних в (V = 10,0-14,1%) до значительных (V = 20,1-24,5%) Календарно этот период начинался в первой, второй декадах июня и заканчивался в первой, второй декадах июля К этому периоду происходит накопление суммы среднесуточных температур воздуха 740-930°С

Между метеоэтементами и продолжительностью периода установлена существенная связь Высокая зависимость в степной зоне продолжительности периода отмечена не только от среднесуточной температуры воздуха (п -0,893), запасов влаги в слое 0-100см (г) - 0,765), но и от количества осадков

(т| =0,865). НСР05 равна 5,95; 3,56 и 5,18. В лесостепной зоне соответственно: г) =0,821; ч =0,790, л =0,943. НСР05 = 4,33; 3,82 и 8,10 А*.

Колошение-восковая спелость. Продолжительность периода у сортов Тулунская 12 и Иртышанка 10 на Мариинском и Яшкинском, Ленинском и Прокопьевском ГСУ колебалась от 25 до 45 дней; от 29 до 46; от 27 до 51; от 27 до 51, у сорта Иртышанка 10 — от 30 до 47; от 33 до 57; от 30 до 52; от 31 до 46 дней. Восковая спелость у раннеспелых сортов наступает в первой декаде августа; у скороспелой — во второй-третьей декадах августа, отклоняясь в отдельные годы на неделю раньше или позже этого срока. Эти отклонения зависят от зоны произрастания и сроков наступления весны и связанных с ним сроков посева. Ранние сроки обеспечивают и более раннее созревание. Вероятность созревания пшеницы на госсортоучастках в первой декаде августа в среднем составляла 25%; во второй 39%; в третьей 32,1%, в первой декаде сентября 3,6%. В среднем за этот период накапливается сумма активных температур 600°-740°С.

С этого периода четко проявляются сортовые отличия. У Тулунской 12 этот период развития оказался короче, чем у Иртышанки 10. На Мариинском ГСУ разность между сортами составила 5 дней, на Яшкинском, Ленинском и Прокопьевском соответственно: 8; 2 и 6 дней. Выявлено, что продолжительность периода колошение-восковая спелость варьирует под влиянием метеорологических факторов. Установлена средняя степень варьирования продолжительности этого периода (V = 11,1-17,7%). В целдом продолжительность периода колошение-восковая спелость в степной зоне длиннее, чем в лесостепной.

Корреляционные отношения между суммой осадков, запасами продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см, средней температурой воздуха и продолжительностью периода колошение-восковая спелость оставались высокие и составляли в лесостепной зоне соответственно: т| =0,911; л =0,736; Т1=0,614; в степной —г) =0,850; ц =0,615 и т] =0,825. Это подтверждено высокой достоверностью. НСР05 = 4,86; 2,34 и 4,39 при (105 = 2,26).

В лесостепи продолжительность этого периода определяется преимущественно суммой осадков и значительно в меньшей степени среднесуточной температурой воздуха, в степи - в большей степени суммой осадков.

Общая продолжительность вегетационного периода изменялась и по природным зонам, и по сортам. На Мариинском и Яшкинском, Ленинском и Прокопьевском у сорта Тулунская 12 она колебалась от 63 до 87 дней; от 66 до 84 от 73 до 85; от 67 до 90, у сорта Иртышанка 10 от 70 до 90; от 69 до 103; от 75 до 88; от 73 до 97 дней соответственно. Коэффициент вариации колебался от незначительного до среднего значения (V = 4,8-12,8%).

Растения яровой пшеницы, используя большее дневное напряжение тепла и находясь под влиянием больших суточных амплитуд, в среднем созревают на севере Кемеровской области при меньших на (100°-150°С) суммах температур. Раннеспелые сорта типа созревают на территории Мариинского,

Яшкинского, Ленинского и Прокопьевского ГСУ при сумме активных температур 1300°-1540°С, среднепоздние сорта- 1440°-1640°С

По мере продвижения от степной зоны к лесостепной влияние средней температуры воздуха на продолжительность вегетационного периода повышается от т] 0,731 до ti = 0,952, влияние осадков выравнивается (г| = 0,660 и г) - 0,620) Четко прослеживается криволинейная зависимость урожайности от продолжительности вегетационного периода Корреляционные отношения составили Г| - 0,970 (лесостепь), г) = 0,860 (степь) НСР соответственно равна 12, 13 и 5,06 при t о« - 2 26, t ei - 3,25

Рост и развитие надземных органов. Основным фактором, определяющим высоту соломины и длину колоса, является обеспеченность расте ний пшеницы влагой Косвенным показателем величины урожая является высота растений в фазе колошение Коэффициенты корреляции (г) в степной зоне составили 0,55, а в лесостепной - 0,49 Растения высотой 30 см и менее в фазу колошения в степной зоне бывают в 22% случаев, в лесостепной - не более чем в 5% случаев При высоте растений в фазу колошения 30 см и менее в 92 % случаев урожайность в степной зоне не превышает 1,0 т/га Если растения в это время имеют высоту более 50 см, то урожай в 66% случаев составляет 1,1-2,0 т/га В лесостепной соответственно в 75 и 85 % случаев На высоту стебля яровой пшеницы влияют и запасы продуктивной влаги в пахотном слое почвы, а также средние суточные температуры воздуха в период кущение-колошение При чорошем увлажнении и среднесуточной температуре 13,5-14°С в этот период растения яровой пшеницы хорошо кустятся, формируется хороший стеблестой (290-410 шт/м2) с длинным до 8-10 см, хорошо очерненным колосом Однако в такие годы может наблюдаться сильное полегание При повышенной температуре воздуха (до 19,4°С) и недостаточном увлажнении период резко сокращается и это приводит к формированию низкого стеблестоя (30-50 см)

Анализ доли вклада отдельных факторов показал, что ведущее влияние на урожайность местных оказывают факторы «годы» (В) — 41% и «пункты» (А) - 16% Роль сорта (С) - 8% Превалирование факторов среды в определении уровня урожайности диктует необходимость внедрения в производство сортов с повышенным уровнем адаптивности, характеризующихся приспособленностью к условиям среды юго-востока Западной Сибири

Таким образом, факторами, ограничивающими рост и развитие яровой пшеницы в условиях Кемеровской области является длинный день, высокие среднесуточные температуры воздуха и недостаточное увлажнение

4. Обеспеченность ресурсами климата выращивания яровой пшенииы в Кемеровской области

4 1. Динамика урожая яровой пшеницы в связи с метеорологическими условиями и обеспеченностью производства зерна в Кемеровской области

Для характеристики динамики урожайности яровой пшеницы в производстве в период с 1969 по 1998 гг. и с 1972 по 1998 гг. на госсортоучастках Кемеровской области построены тренды-графики тенденции изменения урожайности по годам. Линии трендов рассчитаны по уравнениям линейной формы связи, которые приведены в табл. 2.

Таблица 2

Уравнение линии трендов районных урожаев пшеницы (1969-1998 гг.)

Район Средняя урожайность,т/га Уравнение регрессии Коэффициент корреляции У,%

Беловский 1,27 у = 0,0146х+ 10,462 0,27 39,9

Гурьевский 1,59 у = -0,0559х+ 19,603 -0,66 22,8

Ижморский 1,25 у = 0,0151х + 10,244 0,40 26,4

Кемеровский 1,58 у = 0,0254х+ 11,954 0,45 31,1

Крапивинский 1,37 у = 0,0174х+ 11,004 0,37 31,5

Ленинск-Кузнецкий 1,60 у = 0,0259х + 12,038 0,38 38,6

Мариинский 1,25 у = 0,0139х+ 10,363 0,46 21,3

Новокузнецкий 1,44 у = 0.0151х+12,069 0,25 36,8

Прокопьевский 1,23 у = 0,0145х+ 10,027 0,26 40,4

Промышленновский 1,68 у = 0,0187х + 13,931 0,35 29,9

Тисульский 1,35 у = 0,0228х +9,953 0 0,75 24,2

Топкинский 1,35 у = 0,0280х + 9,133 0,57 32,4

Тяжинский 1,49 у = 0,0236х + 11,251 0,61 22,9

Чебулинский 1,58 у = 0,0348х + 10,67 0,78 25,9

Юргинский 1,30 у = 0,0297x^8,424 0,56 35,9

Яйский 1,25 у = 0,0107х+ 10,820 0,28 27,9

Яшкинский 1,34 у = 0,0167х+ 10,766 0,36 32,8

По области 1,39 у = 0,0205х+ 10,800 0,49 39,5

Ежегодный прирост урожайности по области за 1969-1998 гг. составил 0,02 т/га. Низкий показатель объясняется низкой культурой земледелия. Колебания урожайности очень велики по всем административным" районам. Они свидетельствуют о том, что на урожайность влияют не только агротехнические приемы, но и существенное влияние оказывают климатические условия года. Независимо от уровня агротехники условия увлажнения существенно влияют на урожай яровой пшеницы в Кемеровской области. Отклонения урожаев от линии тренда в большинстве случаев соответствует колебаниям осадков за период май-июнь.

Отклонения урожайности от линии тренда вызвано аномалиями осадков. Наиболее высокие урожаи пшеницы (1,8-2,7 т/га) были получены в 1987, 1992,1995 годах, когда за июнь, в период кущения, выпало 60-113,9 мм осадков. Очень низкие урожаи (0,25-0,80 т/га) наблюдались в 1969, 1974, 1998 годы с осадками в этот период около 2,6-45,6 мм. Высокая сопряженность наблюдается между урожайностью пшеницы и осадками июня (г=0,65).

Влияние среднемесячной температуры воздуха июня несколько ниже. Связь между этими параметрами средняя: г = - 0,48. Установлено, что мак-

симальная урожайность пшеницы была получена в годы, когда при достаточной влагообеспеченности в период кущения средняя температура воздуха составляла 11,1-13,6°С Значительное снижение урожая отмечалось при средней температуре воздуха в этот период 15,4-19,5°С и недостаточной влагообеспеченности посевов

Урожайность пшеницы на сортоучастках. Средняя урожайность и результаты математической обработки ее изменчивости, зависимости и вариабельности представлены втабл 3

Таблица 3

Уравнение шнии трендов урожайности пшеницы по ГСУ (1972-1998 гг)

1 ГСУ 1 Средняя уро | 1 жайность г га ' Вид уравнения Коэффициент корреляции

' Кузедеевский 2 00 I У = -0 018x^21 81 -0,16 40 82

| Прокопьевский 2 34 V - 0 015х + 21 28 0 16 30 40

Ленинский 2 27 1 V - - 0 008х - 23 89 -0,07 32 20

I Марнинский 1 3 20 V - 0 012х -1- 30 37 0 12 21 66

1 Яшкинский 2 60 V - 0 017х - 23 60 0 13 32 42

1 По инспектуре 2.47 V - 0 003x^24 19 I 0 40 21 94

Урожайность зерна пшеницы в тесостепной зоне выше, чем в степной, что связано с лучшей влш ообеспеченностью северных районов области В однотипных природных зонах урожайность на госсортоучастках более устойчива и почти в твое превышает урожайность, получаемую в хозяйственных посевах Разность между хозяйственной урожайностью и урожайностью на сортоучастках следует рассматривать как резерв сельскохозяйственного производства для увеличения роста зернового хозяйства на ближайшую перспективу

Выявлено ежегодное снижение валового сбора зерна и достоверное уменьшение посевных площадей под пшеницей по всем районам Кемеровской области (кроме Гурьевского г-0 28), на что указывают отрицательные величины линейных коэффициентов корреляции (от -0,10 до 0,72)

4.2. Обеспеченность теплом произрастания яровой пшеницы

Об обеспеченности растений теплом за весь период вегетации можно судить по накоплению суммы активных температур (табл 4)

Сопоставляя полученные результаты с биологическими суммами температур, которые приводятся в литературе (Синицына, Гольцберг и др, 1973), мы пришли к выводу, что созревание раннеспелых сортов яровой пшеницы отмечается при накоплении суммы активных температур в лесостепной зоне (территория Мариинского ГСУ) в количестве 1370°, среднеспелых - 1460°, а в степной (территория Ленинского ГСУ) 1520° и 1600°С соответственно

Таблица 4

Теплообеспеченность вегетационного периода яровой пшеницы

Продолжительность, в днях 1 активных тем- I активных

Год вегетацион- активной безморозного ператур температур за

ного периода вегетации периода за вегетацию безморозный

период

1 2 1 2 1 2 1 2 \ 2

1989 79 77 93 22 97 100 1390 1340 1560 1740

83 83 97 105 1340 1420

1990 75 79 90 98 97 102 1450 1490 1985 1840

81 88 97 107 1490 1640

1991 78 71 100 84 108 118 1480 Щ0 1760 2024

80 76 103 89 1380 1460

1992 79 73 96 97 111 116 1354 1348 1600 1638

83 82 99 106 1348 1478

1993 82 69 93 83 119 106 1500 1320 1906 2036

84 79 95 93 1320 1500

1994 78 63 106 82 125 117 1610 1660 2044 1933

83 70 111 96 1660 1417

1995 84 75 101 103 107 101 1520 1320 1720 1598

87 83 106 111 1320 1470

1996 85 67 117 22 104 106 1591 1326 1672 1663

88 73 122 85 1330 1440

1997 83 87 99 99 113 110 1500 1493 1747 1666

85 90 103 102 1493 1510

1998 77 69 95 Ш 104 109 1630 1330 1773 1880

81 73 97 84 1330 1418

1999 11 75 95 105 139 141 1383 1429 2072 2122

75 81 99 111 1429 1524

1 - Ленинский ГСУ (степь); 2 - Мариинский ГСУ (лесостепь). В числителе - сорт Тулунская 12, в знаменателе - Иртышанка 10.

В условиях резко континентального климата Сибири сумма активных температур должна быть рассчитана с учетом безморозного периода. Сравнивая даты наступления заморозков с датами устойчивого перехода температуры воздуха через +10°, можно сделать вывод, что в большинстве лет заморозки не оказывают влияние на состояние пшеницы при принятых сроках посева. Последние весенние заморозки отмечаются в третьей декаде мая или первой декаде июня. Их интенсивность колеблется от-0,5° до -3°С. Заморозки такой интенсивности не являются опасными, т.к. всходы пшеницы благополучно переносят понижение температуры до-6°...-8°.

Анализ погодных условий 1989-1999 гг. показал, что в связи с резким потеплением климата ранние осенние заморозки (третья декада августа) наблюдаются не более чем в 10-20% лет. Интенсивность их в этот период не превышает -0,5°...-1°С. Поэтому при майском посеве яровой пшеницы осенние заморозки обычно наблюдаются после созревания ее и губительного дей-

ствия не оказывают Уборку среднепозднего сорта проводят в первой, второй декадах августа, раннеспелого сорта в конце июля - начале августа

Осенние заморозки наступают позже окончания периода активной вегетации и не повреждают вегетируемые растения Устойчивый переход температуры воздуха через +10° в сторону понижения осуществляется в основном в первой декаде сентября

В среднем за 11 тет сумма активных температур составляла для раннеспелых сортов на Ленинском, Прокопьевском, Мариинском и Яшкинском ГСУ соответственно 1530°, 1540, 1365, 1290°С, дтя среднеспелого сорта -1550°, 1640°, 1480° и 1440°С Если принять за норму для раннеспелых сортов 1400°, а для среднепоздних - 1500°, то созревание раннеспелых сортов пшеницы, и среднеспелые в условиях лесостепной зоны на территории Яшкин-ского ГСУ будет наблюдаться в 70-80% лет, Мариинского - в 100% лет, и в степной зоне на территории Ленинского и Прокопьевского — в 100% тет

Между урожайностью и средней суточной температурой воздуха устанавливается средняя степень обратной зависимости, существенно эта зависимость проявляется в период колошение восковая спетость как в степной, так и в тесостепной зонах Коэффициенты корреляции за период кущение-колошение и колошение-восковая спетость в лесостепной зоне составили соответственно —0,49 и -0,50, в степной -0,49 и -0,56

В Кемеровской области в конце июня и в начале июля отмечается повышение температуры воздуха В лесостепной зоне на территории Мариинского и Яшкинского ГСУ за 11 лет (1989-1999 гг) средние температуры третьей декады июня и в июле составляли 16,7 и 15,9, 19,5 и 19,2°С, в степной на Ленинском и Прокопьевском ГСУ - 17 и 18, 19,6 и 19,8"С соответственно Коэффициенты их варьирования низкие (У-8,Ь-13,4%) В августе средние температуры в первой декаде на Мариинском и Яшкинском ГСУ составляли 17,2° и 16,2°, на Ленинском и Прокопьевском ГСУ - 17,5° и 18 5° соответственно В третьей декаде августа соответственно 14,4, 12,5 14,3 и 15°С Коэффициенты варьирования (17-20%) несколько повысились

5. Влияние агротехнических факторов на формирование урожайности яровой пшеницы

5.1. Сроки посева и их агроклиматическое обоснование

Особенностью природных условий Кемеровской области является относительная краткость безморозного периода, в лесостепной зоне 96, степной -120 дней Температура почвы, влагообеспечениость и засоренность полей оказывают решающее влияние на выбор сроков посева пшеницы

В наших исследованиях по срокам посева, проведенным в 1989-1999 гг на сортоучастках, урожаи зерна значительно менялись под влиянием экологических факторов В 1989, 1994 и 1998 гг самый высокий урожай яровой пшеницы сорта Иртышанка 10 был получен на Мариинском ГСУ при позд-

нем сроке посева (26 мая - 4 июня), когда период активной вегетации закончился - 17 августа (1989 г.), 18 августа (1994 г.) и 13 августа (1998 г.), а первый осенний заморозок отмечен соответственно: 3, 17 и 9 сентября. Переход среднесуточной температуры воздуха через +5° наблюдался 8, 1 и 6 мая. Яровая пшеница в лесостепной зоне в эти годы, даже при позднем сроке посева, не попадала под действие осенних заморозков.

В течение последних десяти лет в степной зоне отмечается устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через +5°с в зависимости от года 6 апреля - 8 мая, в лесостепной - 8 апреля - 7 мая. Поэтому при посеве в начале первой декаде мая семена, как правило, попадают в достаточно прогретую, хорошо увлажненную почву. Пониженная температура в этот период стимулирует биосинтез гиббереллина — фитогормона, необходимого для дружного прорастания и формирования полноценных всходов. Для нормального укоренения необходим отрицательный градиент температур для роста корней и наземной части растений. Такие условия создаются при раннем сроке посева. В этих условиях растение меньше поражается гнилями, пыльней головней. Это является обоснованием преимущества ранних сроков посева.

Установлено, что обычно заморозки наступают на 20-30-й день после созревания пшеницы. Путем расчета средних минимальных температур за каждую декаду августа с 1989 года по 1999 год определили вероятность лет с заморозками. Установлено, что в первые две декады августа нет заморозков с интенсивностью от 0° до -3°. В третьей декаде часто повторяются слабые заморозки. Но ввиду того, что при созревании пшеница повреждается температурами -2°...-4°С, необходимо учитывать повторяемость сильных заморозков. Такие заморозки в воздухе отмечались в первой декаде сентября. В 1-3-й декадах августа сильные заморозки в воздухе по средним многолетним данным в рассматриваемый нами период не наблюдались.

Таким образом, в лесостепной и степной зонах Кемеровской области раннеспелые и позднеспелые сорта яровой пшеницы, высеянные до 10 мая, не будут повреждаться осенними заморозками.

Восковая спелость пшеницы, посеянной в этот период, наступает в первой — начале второй декады августа. Устойчивый же переход среднесуточной температуры воздуха через +10°С наблюдается в сентябре. Исходя из этого можно сделать вывод, что в лесостепной и степной зонах по термическим условиям первые 10 дней мая являются оптимальным сроком для посева пшеницы. Урожаи пшеницы изменяются, главным образом, в зависимости от распределения осадков в вегетационный период. Сравнивая декадные суммы осадков за период май-август 1989-1999 гг., удалось выделить группы лет с разными условиями увлажнения.

В лесостепной зоне мы выделили две группы лет: 1) годы с засушливой весной и первой половиной лета, когда количество осадков по срокам посева существенно не изменяется; 2) годы с обильными осадками весной и в первой половине лета, с равномерным их распределением.

В степной зоне выделено три группы лет 1) годы с засушливой весной и первой половиной лета, 2) годы, когда весь период вегетации яровой пшеницы хорошо обеспечен влагой особенно с обильными осадками весной и в первой половине лета 3) годы с неравномерным распределением осадков по месяцам, когда чередуются засушливые и влажные периоды

Установили, что в лесостепной зоне засушливые условия первой половины вегетации отмечены в 60% лет Годы с обильными осадками весной и первой половиной лета и равномерным их распределением отмечаются в 40% лет

В степной зоне годы с засушливой весной и первой половиной лета отмечаются также в 60% лет, годы с обильными осадками весной и первой половиной лета и равномерным их распределением - в 10% лет, годы с неравномерным распределением осадков бывают в 30% тет

Таким образом, как в лесостепной, так и в степной зонах Кемеровской области растения яровой пшеницы испытывают недостаток влаги в 60%, в начале лета, в критический дтя них период - фазу кутцения-выход в трубку Все агротехнические приемы должны быть направлены на сохранение влаги в этот период Установлено, что в лесостепи и степи наблюдается зависимость между урожаем и суммой осадков за период кушение-колошение, коэффициент корреляции составил 0,58 и 0,55 соответственно

Оптимальные условия для начального этапа органогенеза создаются при хорошем запасе влаги в почве, которая в условиях скоротечной весны быстро теряется из верхнего слоя почвы Поэтому задержка с посевом яровой пшеницы ведет к снижению урожая (табл 5)

Таблица 5

Урожай пшеницы при разных сроках посева (1489 1998 гг )

1 Срок посева А-

| Сорт ранний (05 05 14 05) оптимальный (15 05 24 05) поздний (25 05 04 06) срок i осева 1

i т га + r'ia i га + HCPuS 1

Ленинский ГСУ |

| Тутунская 12 29 -Н),8 2.1 i 1,7 I 04 0 52 1

Иртышанка 10 2,8 -0,7 2 1 24 1 +0 3 0,46 |

1 Прокопьевск!«! ГСУ

1 Тутунская 12 3 9 i-l 0 29 1.9 .1.0 041 1

Иртышанка 10 3,9 -Ч>,9 3.0 25 1 -0,5 0 36 1

| Мариинский ГСУ

Тулунская 12 3 6 -0 5 3 1 3,1 0,0 0 28 1

1 Иртышанка 10 3,8 +09 2,9 3,6 1 +0 7 0,33 |

| Яшкинский ГСУ 1

| Тутунская 12 2,6 0,2 2,8 2,2 1 -0 6 031 |

t Иртышанка 10 27 00 2 7 24 1 -0 3 0,20

1 В-ГСУ НСРС5 I 0 31 0 28 0 40 1

Установлено, что при раннем посеве пшеницы продолжительность периода всходы-колошение удлиняется, что приводит к повышению урожая. По нашим данным при длине периода 43 дня сорт Тулунская 12 формировала урожайность 3,3 т/га. С запозданием посева температурный режим повышается. Вследствие этого период от всходов до колошения сокращался до 37 дней, урожайность снизилась на 1 т/га. Эта закономерность отмечается из года в год, несколько отклоняясь в отдельные из них.

Выявлено, что полевая всхожесть яровой пшеницы варьировала в зависимости от сроков посева от 72 до 80%. Наиболее высокой она была при раннем сроке посева (80%). При позднем сроке посева снижалась на 8%.

Масса 1000 зерен в зависимости от сроков посева мало изменялась. Продуктивная кустистость также оставалась стабильной. Каждый из сроков посева имеет свои положительные и отрицательные стороны. В некоторых случаях получение высокого урожая приходится на поздние сроки, но возрастает вероятность совпадения периода налива зерна с прохладной и дождливой погодой. Уборка посевов позднего срока обычно совпадает с ранне-осенними дождями, что в отдельные годы приводит к потерям, которые нивелируют все преимущества позднего срока посева. Поэтому можно утверждать, что срок посева является функцией погодных условий.

5.2. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от норм высева

Установлено, что по мере уменьшения норм высева независимо от типа почв снижается урожайность пшеницы (табл. 6).

Таблица 6

Урожайность (т/га) яровой пшеницы в зависимости от норм высева, 1978-1989 гг.

Год Норма высева семян, млн. на 1 га (А)

3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 | 6,0 \ 6,5 НСР05

Ленинский ГСУ, сорт Ир тытпанка 10

1978 2,5 2,8 3,0 3,1 3,2 3,5 - 0,28

1979 1,0 1,1 1,2 1А 1,5 1,5 - 0,37

1980 2,1 2,6 2,9 3,0 3,0 3,1 - 0,41

1986 2,9 1,0 1,0 3,1 3,0 3,2 0,72

1987 2,1 2,4 2,4 2,2 2,4 2,5 - 0,31

1988 3,5 3,7 3,6 3,6 3,6 3,8 - 0,27

(В)НСРоз 0,88 0,85 0,94 0,83 0,77 0,86 -

% 80,3 88,1 91,2 93,2 93,5 100 -

Марнинский ГСУ, сорт Тулувская 12

1978 2,6 3,0 3,0 3,1 3,3 3,4 3,7 0,14

1979 1,6 2,0 2,1 2,3 2,3 2,7 3,0 0,22

1980 2,8 3,0 3,6 3,9 3,8 4,0 4,3 0,30

1987 1,0 1,2 1,5 1,6 2,3 2,3 2,4 0,18

1988 1,3 1,6 1,7 1,7 1,9 2,2 2,2 0,32

(В)НСР05 0,89 0,98 0,25 0,95 0,96 0,93 0,80

% 62,8 67,4 75,4 82,1 86,3 91,6 100

(С)НСРо5 0,42 0,87 0,28 0,28 0,20 0,18

Сильнее всего на урожае пшеницы отразилось влияние высоких норм высева - 6,0 млн в степной зоне (на Ленинском ГСУ) и 6,5 млн /га всхожих зерен в лесостепной (на Мариинском ГСУ) Это обеспечило получение прибавки урожая в пределах 0,5-1,1 т/га Все остальные нормы высева неизменно давали худшие результаты Особенно резко снижение отмечено при норме высева 3,5 млн/га в лесостепной зоне При заниженных нормах высева стеблестой получался изреженным Большие возможности для развития получали сорняки, которые губительно влияли на урожайность

В среднем за 1978-1988 гг на Ленинском ГСУ масса 1000 зерен оставалась стабильной, но отличалась только по годам исследований в зависимости от погодных факторов Резко изменялось количество зерен в колосе Колебания составили от 11,4 до 35,5 шт С уменьшением норм высева их количество увеличивалось В засушливые 1997 и 1998 гг при увеличении норм высева отмечалось снижение зерен в колосе с 12,8 до 9,8 и с 12,4 до 10,1 шт соответственно На основании полученных результатов оптимальной нормой высева можно считать в лесостепной зоне 6,5, в степной 6,0 млн всхожих семян на 1 га

5.3, Урожайность яровой пшеницы в зависимости от предшественников

На Ленинском ГСУ в качестве предшественника изучены чистый пар, кукуруза и сидеральный пар (донник желтый) По результатам изучения на Ленинском ГСУ максимальная урожайность пшеницы в 1978-1980 гг у сортов Скала, Стрела, Иртышанка 10 составила в среднем 2,75 т/га, 2 79 т/га, 3,15 т/га соответственно, при посеве по сидеральному пару По кукурузе урожайность всех сортов получена ниже Скала - на 0,49 т/га Стрела - на 0,58 т/га, Иртышанка 10 - на 0,03 т/га, чем при посеве по сидеральному пару Минимальная урожайность была при посеве пшеницы по чистому пару и составила в среднем по сортам Скала, Стрела, Иртышанка 10 соответственно 1,44 т/га, 1,84 и 2,06 т/га Преимущество по сидеральному пару по сравнению с чистыми составили у всех сортов пшеницы 1,31 т/га, 0,95 и 1,09 т/га

На Мариинском ГСУ по предшественнику картофель сорт Скала обеспечил урожайность 2,06 т/га, Иртышанка 10 - 2,77 т/га По однолетним травам высевался сорт Стрела, обеспечивший урожайность 2,73 т/га На Ленинском I СУ в качестве предшественника изучены кукуруза и сидеральный пар По кукурузе урожайность всех сортов получена ниже Скала - 2,26 (на 0,49 т/га), Стрела - 2,21 (на 0,58 т/га), Иртышанка 10 — 3,12 (на 0,03 т/га), чем при посеве пшеницы по сидеральному пару

На Мариинском ГСУ чистый пар, как предшественник, также tie имел преимущества Урожайность пшеницы сорта Скала, посеянной по чистому пару и по картофелю, была одинаковой и составила 2,1 т/га, по однолетним травам ниже на 0,2 т/га Однако максимальный урожай у сорта Стрела был

получен по однолетним травам - 2,7 т/га, а у сорта Иртышанка 10 по картофелю - 2,8 т/га

В опытах на Прокопьевском ГСУ за период 1974-1978 гг урожайность пшеницы также сильно изменялась по предшественникам (табл 7)

Таблица 7

Урожайность (т га) яровой пшеницы в зависимости от предшественника, Прокопьевский ГСУ

Предшественник Сорт Годы

1974 1975 1976 1977 1978 Среднее по сорту

Чистый пар Скала Стрела Саратовская 29 Ладе НСР„< 2,06 1,77 2,55 1,97 0 32 3,23 3,58 4.40 3.41 0 62 1,30 1,70 2,22 1,41 0 45 1,68 1,08 2,04 1,62 0,43 3,18 2,99 3,04 3,13 0,17 2,86 2,85 3,56 2,88

Скала 3,15 3,50 1,43 1,03 3,51 3,15

Стрела 2 96 3,85 1 53 0,58 3 60 3,13

Саратовская 29 3 48 4 29 1 95 1,40 3 72 3,71

Кукуруза Ладе 3,08 3 36 1,43 0,97 3,50 3,09

НСР05 0,35 0,46 0 39 0,33 0,16

Урожай зерна у всех сортов пшеницы в нормально увлажненные годы (1974, 1975 и 1978) был выше по кукурузе, чем по паровому предшественнику

Выявлено существенное влияние на урожайность пшеницы погодных условий В зависимости от метеоусловий года урожайность по предшественникам чистый пар и кукуруза сильно варьировала

В обычные и влажные годы преимущество пара терялось и только в острозасушливые годы (1976-1977 гг ) проявлялось явное преимущество чистого пара

6. Сортовая структура и ее роль в повышении урожайности яровой пшеницы в Кемеровской области

С 1992 года семеноводство в области было переведено на качественно новую основу При проведении анализа сортового состава пшеницы в Кеме ровской области за 25-летний период выявлено, что возделывание пшеницы в области базировалось довольно продолжительно на старых сортах - Миль-турум 321, Мильтурум 553, Диамант, Скала, Лютесценс 758, Стрела, Иртышанка 10 Сорт Скала районирован в области с 1955 г, Стрела с 1975 г Эти

сорта находятся в посевах до настоящего времени. С 1981 г. районирован сорт Иртышанка 10 и до сих пор занимает значительные площади (75 ООО га или 21,4%).

До недавнего времени сортосмена проходила медленно, сорт находился в посевах от 16 до 40 и более лет, поэтому получали сравнительно невысокие урожаи пшеницы. Урожайность по области за 1969-1973 гг. и 1974-1983 гг. составляла соответственно: 1,03 и 1,16 т/га. Данные по анализу прироста урожайности пшеницы за счет сортосмены представлены в табл. 8.

Таблица 8

Прирост урожайности пшеницы за счет сортосмены_

Годы Количество сортов Урожайность, т/га Прирост урожайности к 1974-1978 гг.

т/га %

1974-1978 6 1,0 0,0 0

1979-1983 5...4 1,2 0,2 16,6

1984-1988 4 1,8 0,8 44,4

1989-1993 4 1,7 0,7 41,2

1994-1998 8 1,4 0,4 28,5

»999-2002 14...16 1,6 0,6 37,5

Из результатов наших исследований следует, что прирост урожайности за исследуемый период (1974-2002 гг.) составил 37,5%.

В связи с интенсификацией селекционного процесса в 1984-1993 годы вклад сорта в рост урожайности становится весомее. С внедрением новых высокопродуктивных сортов - Иртышанка 10 и Тулунская 12, урожайность зерна удалось повысить за 1984-1993 гг. до 1,8 т/га.

С 1993 г. состав рекомендованных в производство сортов значительно расширился за счет внедрения таких сортов, Ишеевская, Ленинградская 88, Кантегирская 89. В настоящее время включенные в реестр по 10 региону: Лада, Фора, Ирень, Златозара, Омская 29, Ирменка 4. Они занимают 18% от общей площади посевов пшеницы.

Работа по созданию урожайных сортов пшеницы, приспособленных к местным условиям, была развернута в Кемеровском НИИСХ в 1989 году. Селекционер З.П.Ананьева создала сорта Тулеевская, Мария и Алешина. Они обладают высокой урожайностью, имеют хорошие технологические свойства, не полегают и мало повреждаются грибными заболеваниями. Их урожайность на госсортоучастках достигает 3,8-4,5 т/га.

Анализ изменения площади посева пшеницы показал, что за период 1975-1979 гг. и 1980-1984 гг. прй незначительном количестве сортов в производстве (от 4 до 6) основная масса площади посева была занята одним сортом Скала. Средняя площадь посева за первую пятилетку составляла 48%, за вторую 42% от общей площади посева рекомендованными в производство сортами.

В следующем пятилетии (1985-1989 гг) два сорта - Иртышанка 10 и Скала занимали 80% общей площади посева пшеницы В дальнейшем, с 1990 по 1994 гг, сортовая структура приобрела еще более однобокий характер В это время независимо от изменения количества рекомендованных в производство сортов продолжали доминировать те же сорта (Иртышанка 10 и Ската) Средняя площадь их посева составила 89% В последующем периоде (1995-2000 гг) из 16-ти рекомендованных сортов три сорта (Скала, Иртышанка 10 и Тулунская 12) занимали 74% общей площади посева Остальные 13 сортов высевались на незначительных площадях Анализ вклада отдельных сортов в общую площадь посева в разрезе пятилетних периодов подтвердил факт отсутствия сбалансированной сортовой структуры посевов пшеницы в Кемеровской области Мы считаем, что она далека от совершенства

Таким образом, с одной стороны идет процесс внедрения новых сортов, т е процесс сортосмены в группе среднеранних и среднеспелых сортов, с другой - полностью такой сортосмены не произошло Главная причина кроется в том, что вновь рекомендованные сорта, несмотря на продуктивность, одновременно уступают по экологической пластичности, что является основой стабильности урожая Другой причиной мы считаем отсутствие первичного семеноводства новых сортов на территории области

При анализе урожайности раннеспелых и среднеспелых сортов яровой пшеницы установлено, что новый сорт Фора в среднем за 1997-2001 гг уступает по урожайности, независимо от почвенно-климатической зоны, двум другим сортам той же группы спелости (Ирень и Обская 14) В связи с этим мы предлагаем исключить его из производства в целом по области Сорт Ир-менка 4 в лесостепной зоне также уступает по урожайности стандартному сорту Тулунская 12 и сортам Ирень и Обская 14 В то же время в степной зоне дает прибавку — 0,85 т/га В связи с этим есть необходимость в его дальнейшем возделывании в данной почвенно-климатической зоне

В степной и лесостепной зонах среднеспелый сорт Лада имеет преимущество в сравнении с сортами Златозара и Ишеевская, превосходя их по урожайности на 0,47 т/га в степи и на 0,70 т/га в лесостепи Это говорит о целесообразности его дальнейшего использования Сорта Златозара, Ишеевская рекомендуем снять с производства, как менее перспективные

Позднеспелые сорта яровой пшеницы (Омская 9, Омская 24) не были рекомендованы для возделывания в Кемеровской области, хотя и давали высокие урожаи (2,6 и 3,0 т/га) Тем не менее, они присутствуют в посевах При возделывании их в степной зоне вегетационный период увеличивался на 6-8 дней по сравнению с сортом Иртышанка 10 Исходя из этого, считаем возможным рекомендовать их к использованию в производстве при ранних сроках посева

Мы предлагаем иметь в структуре сортовых посевов 35% раннеспелых сортов, 50% среднепоздних и 15% позднеспелых Предлагаемые изменения не должны носить законченный характер, так как в процессе динамичного

развития селекции и семеноводства яровой пшеницы надо ожвдать более совершенных сортов в плане сочетания продуктивности, иммунитета и качества.

7. Технологические качества зерна

7.1. Основные закономерности изменений технологических качеств зерна под влиянием природно-климатических зон возделывания

Проведенные исследования показали, что содержание белка в зерне пшеницы сильно изменяется в зависимости от района произрастания. Низкое содержание белка отмечается в зерне, полученном в лесостепной зоне с избыточным увлажнением. На Яшкинском и Мариинском сортоучастках, расположенных в этой зоне, содержание белка у сортов Тулунская 12 и Ир-тышанка 10 по годам исследований (1995-2000гг.) колебалось: 11,4-15,6% и 11,7-16,7% соответственно.

Наивысшее содержание белка получено в зерне с Прокопьевского и Ленинского ГСУ. Колебания составляли: 13,0-18,2% и 13,0-17,0% соответственно.

При одинаковых агротехнических и погодных условиях зерно различных сортов незначительно отличалось по содержанию белка. Различия между сортами достигали 1-2%. Наиболее сильное влияние на содержание белка оказали погодные условия. Разница составляла 3-5%.

Математическая обработка показала, что коэффициент изменчивости у новых сортов по Мариинскому и Ленинскому сортоучасткам колебался от 1,0 до 7,6%, что говорит о довольно высокой генотипической обусловленности содержания белка.

Наиболее высокой стабильностью по данному признаку отличаются сорта Лада, Омская 29 и Омская 26, имеющие низкие коэффициенты вариации. Самую высокую вариабельность по содержанию белка проявляет сорт Златозара. Коэффициент вариации на Мариинском сортоучастке равен 12,8%, на Ленинском - 10,1%.

На содержание сырой клейковины сильно влияли погодные факторы. В годы (1996, 1997, 2000) с избыточным увлажнением и прохладным июлем и августом содержание белка и сырой клейковины снижалось.

В зерне пшеницы, возделываемой в степной зоне, содержание сырой клейковины на 2% больше, по сравнению с лесостепной. В среднем, за 1995-2000 гг. содержание белка и сырой клейковины составляло на Мариинском, Яшкинском, Прокопьевском и Ленинском сортоучастках соответственно: 14,0; 13,5; 15,6; 14,5% и 30,8; 30,2; 34,0 и 31,0%. Благоприятными для выращивания зерна пшеницы с высоким содержанием белка и клейковины являются южные районы, расположенные в степной зоне. Здесь в июле и августе, в период от колошения до восковой спелости, стоит теплая погода с умеренным дефицитом влаги. Поэтому зерно пшеницы во все годы исследо-

вания отличалось высоким содержанием белка (до 18-19%) и сырой клейковины (до 40-50%)

Из новых сортов пшеницы лучшими по содержанию сырой клейковины были Ирень (40%) и Омская 29 (40-45%), из перспективных- Мария (40%) и Алешина (35%) Сорт Тулеевская за годы испытания (1998-2000) не отличался высоким содержанием белка (13,0%) и сырой клейковины (27%)

Во все годы исследований и на всех сортоучастках у пшеницы сорта Ирень устойчиво сохраняется качество клейковины (80-90 уе ИДК - II группа удовлетворительно слабая) Из сортов кемеровской селекции высоким качеством качеством клейковины обладают Мария и Алешина (45-70 V е ИДК)

Лучшими по показателям хлебопекарных качеств являлись среднеспелые сорта пшеницы - Иртышанка 10 (стандарт), Кантегирская 89, Омская 29 Из раннеспелых - Омская 26, из перспективных - сорт Мария В среднем за 1995-2000 гг хлебопекарная оценка хлебцев составляла соответственно 4,4, 4,5, 4 2, 4,3, 4,2 и 4,4 балла Эти сорта при выращивании в разные годы на четырех сортоучастках сохраняют свою относительную стабильность

Хтебцы новых раннеспелых сортов Фора, Ирень, Ирменка 4, среднеспелых сортов - Златозара, Лада и Алешина имели более низкую хлебопекарную оценку - 3,7-3,9 балла Хлеб, полученный из пшеницы сорта Ту теев-ская, характеризовался хлебопекарной оценкой 3,4 балла и низким объемным выходом хлеба из 100 г муки - 860 мл

7.2. Физико-химические и технологические показатели зерна новых и перспективных сортов

В группе новых сортов с вегетационным периодом 68-78 дней (ранне спелые) нами изучены Фора, Ирень, Омская 26 и Ирменка 4, с вегетационным периодом 80-90 дней (среднеспелые) - Лада, Златозара, Омская 29, Ишеевская, Кантегирская 89, Тулеевская, Мария и Алешина В качестве стандартов использованы Тулунская 12 и Иртышанка 10 Результаты технологической оценки сортов пшеницы представлены в табл 9

Сортовые различия по качеству хлеба значительно меньше, чем под влиянием метеорологических условий В благоприятном 1995 г на Ленинском и Яшкинском сортоучастках при повышенной среднесуточной температуре воздуха в июле месяце 1У,8°С (среднемноголетняя 18°С), августе 18,2°С (среднемноголетняя 15,1°С) и умеренном увлажнении качество хлеба было высоким как у среднеспелых, так и у раннеспелых сортов Однако средне-поздний сорт Иртышанка 10 характеризовался более высоким объемным выходом хлеба В 2000 г с прохладным июлем месяцем на Ленинском ГСУ -17,2"С, на Яшкинском - 16,4°С наблюдается снижение качества хлеба у обоих сортов Данная закономерность наблюдается и на других сортоучастках

Таким образом, лимитирующими факторами в получении хлеба высокого качества на территории Кемеровской области являются в основном средне

Таблица 9

Технологическая оценка сортов пшеницы, возделываемой на сортоучастках Кемеровской области в 1995-2000гг.

£

Сорт Масса 1000 зерен,г Натура, г/л Общая стекло-вид- ность, % Содержание,% идк, у.е. Сила муки, е.а. (P/L) Разжижение теста, е.ф. Объем-вый выход хлеба из ЮОг муки,мл Хлебопекарная оценка, балл

белка сырой клейковины

Тулунская12 32,4 750 58 13,1 33,0 77 245 0,9 78 1030 4,1

Фора 37,2 730 52 12,0 26,0 67 190 1,4 90 860 3,7

Ирень 36,9 750 60 14,9 32,7 83 259 1,6 79 973 I 3,9

Омская 26 36,6 760 61 14,0 30,0 61 264 0,8 60 1073 4,3

Ирменка 4 35,9 772 60 13,5 29,8 77 210 1,2 93 970 3,8

Иртышанка 10 37,8 730 57 14,0 31,0 68 346 1,4 67 1110 4,4

Кантегирская 89 37,6 760 66 14,7 32,8 66 433 1,0 73 1178 4,5

Итеевская 37,9 750 58 14,0 31,8 70 340 1,4 85 1115 4,3

Лада 36,9 755 60 13,8 30,0 73 222 0,7 67 1018 3,9

Омская 29 40,4 750 60 14,5 31,3 63 302 1,6 49 1032 4,2

Златозара 40,8 750 55 13,1 28,4 60 267 1,9 72 1040 4,0

Мария 38,6 790 63 16,0 30,6 60 361 1,2 48 1133 4,4

Алешина 35,8 779 63 14,7 31,7 74 250 1,7 75 980 4,0

Тулеевская 35,5 775 53 13,0 27,0 80 183 2,4 95 860 3,4

суточные температуры воздуха в июле и августе месяцах Более пластичными оказываются среднеспелые сорта пшеницы, которые и должны доминировать в посевах

В данном разделе рассмотрены технологические свойства зерна 14 сортов и дана хлебопекарная оценка новым раннеспелым, среднеспелым и сортам кемеровской селекции - Мария, Алешина, Тулеевская

8. Формирование технологических свойств зерна в зависимости от почвенио-климатических условий

8.1. Влияние климатических факторов в период вегетации на технологические качества зерна

Почвенно-климатические условия сортоучастков и метеусловия в годы исследовании оказали влияние на показатели качества зерна различных сортов пшеницы (табл 9)

Масса 1000 зерен изменяется под влиянием почвенно климатических устовий несущественно Наиболее сильно этот показатель варьирует под влиянием метеоусловий тда, особенно у сортов Ирень, Ирменка 4, Омская 29, Кантегирская 89, Ишеевская и Мария Натура зерна находится практически в равной степени зависимости от зоны возделывания и метеоусловий года Исключение по этому показателю составляют сорта Омская 29, Ирень и Златозара, натура которых существенно связана с метеоусловиями года Фора более отзывчива по этому признаку на почвенно-климатические усчовия зоны

Общая стскловидность зерна сортов Иртышанка 10, Златозара и Омская 26 подвержена изменению под влиянием зоны и метеоустовий года Стекло-видность сортов Лада и Фора сушественна, связана с природно-климатическими зонами, а сортов Омская 29 и Ирень с метеоусловиями

Корретяционный анализ показал, что между содержанием бетка в зерне, суммой осадков и ГТК за вегетационный период имеется существенная отрицательная связь (г - - 0,998 и г - -0,944 у Иртышанки 10 и г = -0,978 иг-0,959 у Форы) Коэффициент корре шши между белковостью и температурой воздуха соответственно равен 0,902 и 0,957, что указывает на прямую положительную связь

Содержание сырой клейковины находится в аналогичной зависимости от суммы осадков, ГТК и температуры (соответственно г — -0,807, г = -0,773, г - 0,971 и 0,876, 0,849, 0,994 соответственно) Это объясняется тем, что клейковина является составной частью белка Между объемным выходом хлеба, суммой осадков и ГТК устанавливается средняя отрицательная связь соответственно г —0,583 и г — -0,538 у Иртышанки 10 и г - -0,499 иг 0,494 у Форы, температурой - положительная, очень высокая г — 0,848 и г = 0,944

Высокая обратная корреляционная зависимость устанавливается между содержанием белка, сырой клейковиной и суммой осадков. Наиболее высок этот показатель (соответственно г = - 0,945 и г = -0,910) в период колошение-восковая спелость.

Лимитирующими факторами в получении хлеба высокого качества являются в основном среднесуточные температуры воздуха в июле и августе месяцах. В благоприятные годы на всей территории Кемеровской области пшеница формирует зерно с высоким содержанием белка и сырой клейковины и высоким хлебопекарным качеством. Более приспособленными к условиям зоны оказываются среднеспелые сорта пшеницы.

Двухфакторный дисперсионный анализ доли вклада отдельных факторов показал, что роль сорта (фактор В), как отдельного фактора в накоплении белка и сырой клейковины незначительна. На Ленинском, Прокопьевском, Мариинском и Яшкинском ГСУ составлял соответственно: 15,0; 22,0; 18,0; 8,0 и 21,6; 13,9; 23,2 и 22,5%. Ведущим фактором определяющим уровень содержания белка и сырой клейковины, как показывают проведенные исследования, является фактор годы (фактор А), вклад которого составляет от 34 до 72%. По этой причине дальнейшее улучшение качества зерна могут обеспечить высокопродуктивные сорта, характеризующиеся как общей, так и специфической адаптивной способностью.

АЛ.Трофимовская (1972) считает, что существенные различия в качестве зерна в значительной мере обусловлены биологической пластичностью сорта, его приспособляемостью к условиям среды. Чем менее приспособлен сорт к условиям среды, тем в большей мере изменяется химический состав зерна. Из проанализированных нами среднепоздних сортов Иртышанка 10, Кантегирская 89, Омская 29, амплитуда изменчивости по содержанию белка в зерне, в среднем за 6 лет, при выращивании на четырех сортоучастках Кемеровской области составляла 1,9-3,0% (в среднем 2,5%), что указывает на их генотипическую способность стабильно формировать этот признак. У раннеспелых сортов Тулунская 12, Фора, Ирень, Ирменка 4 и Омская 26 — 3,8-6,4 (в среднем 4,8%).

Таким образом, среднеспелые сорта оказываются лучше приспосабливаются к меняющимся условиям окружающей среды, чем раннеспелые и они чаще формируют зерно с высоким технологическим свойством.

Трехфакторный дисперсионный анализ содержания белка и сырой клейковины, который позволил определить влияние на вышеуказанные показатели таких факторов, как «участок» (фактор А), «год» (фактор В), «сорт» (фактор С) и их взаимодействие (АхВ, АхС, ВхС и АхВхС).

Сравнение значимости и величины вклада факторов выявило, что накопление белка и сырой клейковины в значительной степени определяется фактором «годы» (В). Доля его вклада в накоплении белка и сырой клейковины составляла соответственно: 66 и 72%. На втором месте по доле влияния находится «участок» (А). Его доля влияния составляло соответственно 18 и 19%.

Роль «сорта» (С) как отдельного фактора в формировании белка и сырой клейковины незначительна Его вклад, по данным нашего анализа, составлял соответственно 2 и 3% Наиболее стабильными качественными показателями являются натура, масса 1 ООО зерен Наиболее варьирующим - хлебопекарная сила муки и содержание белка В наших исследованиях отмечено варьирование содержания белка по годам (от 9,9% до 18,1%), сильно варьирует сила муки Хлебопекарная сила муки в отдельные годы не достигает показателей, необходимых для сильной пшеницы, в то же время у среднеспелых сортов Кантегирская 89, Мария, Омская 29т и у раннеспелого Омская 26 достигают высоких значений (в среднем 340-433 е а ) Поэтому проблема получения высококачественного зерна для хлебопекарной промышленности Кемеровской области вполне разрешима

8.2. Сопряженность показателен качества зерна пшеницы

Многочистенность показателей и большой расход зерна побуждает вести поиск сопряженности, корреляций между различными признаками качества пшеницы с тем, чтобы сократить их общий определяемый объем без >щерба для полноты характеристики качества зерна.

Важно установить, в какой корреляционной зависимости находятся различные показатели качества хлеба и физико-химических свойств от содержания бетка(табл 10)

Таблица 10

Корреляционная зависимость между белковостью и технологическими показате тями зерна пшеницы \рожая 1995-2000 гг (Мариинский и Ленинский ГСУ)

I Признаки г | вг * ,

, Масса 1000 зерен г -0,333 1 ±0 094 35 300 |

Натура, г I 0,579 , ±0 020 4 806 1

I Общая стекловидность, % 0,580 | =0 020 4 903 |

1 Содержание сырой клейковины, % 0 930 1 056 14 880

Показате чь качества клейковины (ИДК) V е 0,371 | ±0 093 24 010 '

' Объемный выход хлеба мт -0 489 1 061 12 800 |

Между белковостью и массой 1000 зерен нами установлена стабая отрицательная корреляционная зависимость (г=-0,333) Натурная масса и стек-ловидность находятся в умеренной степени корреляционной зависимости от содержания белка в зерне (соответственно г=0,579 и - 0,580) Многие исследователи указывают на высокую положительную зависимость между содержанием в зерне белка и сырой клейковины г - от 0,83 до 0,97 (Новикова, 1970, Созинов, Козлов,1970, Казакова,1979, Колмаков,1983) Установленный нами коэффициент корретяции между этими показателями г=0,930 не проти-

воречит литературным данным. Высокая корреляционная зависимость между этими показателями позволяет предполагать замену трудоемкого и субъективного анализа клейковины по ГОСТу 13586.1-68 определением содержания белка, отличающегося более высокой точностью. Однако хлебопекарные качества определяются не только количеством клейковины, но и ее качеством.

Показатель качества клейковины слабо изменяется с изменением количества белка в зерне, на что указывает низкий положительный коэффициент корреляции 1=0,371. Корреляционный анализ зависимости между содержанием белка, сырой клейковины и объемным выходом хлеба показал, что повышение белковости зерна и содержания клейковины приводит к уменьшению объемного выхода хлеба (г = -0,48 и г = 0,50).

Количество и качество клейковины дает более достоверные данные о хлебопекарных качествах по сравнению с содержанием общего белка (Лели, 1980). Для объективной оценки хлебопекарных качеств сортов пшеницы, лучше проводить пробную выпечку хлеба и оценивать объемный выход хлеба, так как высокое содержание белка и сырой клейковины не всегда соответствует хорошему качеству хлеба. Так, например, в 1997-2000 гг. сорт Ирень при высоком содержании белка в зерне 14,9% и сырой клейковины 32,7% обеспечивал объемный выход хлебцев из 100 г муки лишь 970 мл.

Таким образом, необходимо отметить, что по одним и тем же сочетаниям показателей качества установлены неоднозначные корреляционные связи, что не дает основания сокращать количество анализов для получения достоверной информации о качестве зерна.

9. Экономическая эффективность возделывания пшеницы в Кемеровской области

Производство зерна пшеницы при сравнительно стабильных посевных площадях в анализируемый период (1997-2001 гг.) росло благодаря повышению урожайности. Так за 1997, 1998, 1999, 2000 и 2001 гг. она составила по районам области 1,37; 1,36; 1,46,1,58 и 1,58 т/га соответственно. Однако рост урожайности по большинству административных районов не позволил снизить себестоимость зерна. Наблюдался рост себестоимости 1 т зерна с 700 руб. (1997 г.) до 1380 руб. (2001 г.) Это объясняется ростом цен на семена, горюче-смазочные материалы, электроэнергию, химические средства защиты растений и другие.

Основным показателем, характеризующим эффективность производства, является рентабельность. Уровень рентабельности производства зерна в области в 1997 г. составил - 5,4% и 12 районов были убыточными, потому что хозяйства не могли реализовать произведенное зерно. В 1998 г. сложилась такая же ситуация, рентабельность составляла -14,7 и 14 из 17 районов оказались убыточными. За последние годы (1999, 2000, 2001 гг.) хозяйства районов имели более высокий уровень рентабельности. Так, в 1999 г. уровень рентабельности в лесостепных районах составил - 38,6%, в степных - 26,1%, в 2000 г. - 51,1% и 46,1% соответственно.

Средняя урожайность за 1997-2001 гг в лесостепи составляла 1,43, в степи 1,39 т/га, что на 0,04 т выше Это позволило хозяйствам лесостепных районов поддерживать рентабельность на уровне степных, а в отдельные годы добиваться ее превышения Так, в 1999 г. уровень рентабельности в лесостепных районах составила 38,6% в степных 26,1%, в 2000 г. - 51,1% и 46,1% соответственно

Укрепляя материально-техническую базу, внедряя высокопродуктивные сорта пшеницы и соблюдая региональную технологию ее возделывания отдельные хозяйства добиваются хороших результатов В этих хозяйства выращивают зерно хорошего качества с высоким содержанием сырой клейковины от 30 до 40% и более, I и II групп качества

Так, на примере работы колхоза им Ленина Ленинск-Кузнецкого рай она по выращиванию яровой пшеницы видно, что за период 1997-2001 гг в данном хозяйстве достигнуты высокие экономические показатели (табл 11) Урожайность в колхозе им Ленина за 1997-2001 гг выше и в процентах к району составляла соответственно +28,2, -13,9, 1-6,7, +44,7 и +56,6%, а затраты на производство и реализацию зерна в расчете на I т ниже

Таблица 11

Сравнительная характеристика показателей жономической эффективности производства пшеницы

| Показатели Ленинск кузнедкий район _К з им Ленина

годы 1

1997 \ 1999 1998 2000 1 2001 1 1997 1 1998 1999 | 2000 | 2001

\рОЖЗЙНОСТЬ I 1 1 ' т га 1 1,7 1 29 ! 1 34 I 1,50 % к району | - | | - - 1,96 | 2 48 1 1,47 +28 2 +13 9 1 1,43 1 2,17 , 3 07 1 +6,7 1 44 7 ' +56 6 , 1 ! 1

Себестоимость | ! 1 ц реализуй | ' 1 \юго зерна, 1 1 | руб I 490 1 560 1070 | П00 % к раиону , - | | - 1 - 860 300 -39,4 450 -19,7 520 -51,5 :, 518 | 530 60,1 1 38 3 I 1

Рентабеть- 1 '11 ность % ' 204 ! 36 89 2 1 121,5 ' 88,4 ± к району | - 1 - - - 1 1.111 71,5 +51,1 50,9 82 7 65 177.9 1 147,7 ' +564 1 + 59 3 1

Анализ показателей фактической рентабельности производства зерна в районах подтверждает целесообразность возделывания пшеницы в условиях Кемеровской области и позволяет прогнозировать выращивание этой культуры на юго-востоке Западной Сибири в целом Кемеровская область может и

должна стать зоной производства пшеницы, позволяющей обеспечить потребность хлебопекарной и мукомольной отраслей.

ВЫВОДЫ

На основе проведенных комплексных исследований по разработке эко-лого-биологических основ формирования высококачественного зерна яровой пшеницы на юго-востоке Западной Сибири нами сделаны следующие выводы:

1. Пшеница в настоящее время является культурой, которая может обеспечить продовольственную безопасность страны в целом и в частности промышленного Кузбасса. Эта культура позволяет быстро увеличить производство продовольственного зерна.

2. Изучение биологических особенностей развития раннеспелых и среднепоздних сортов яровой пшеницы в условиях юго-востока Западной Сибири показало, что различие в продолжительности их вегетационного периода определяет период колошение-восковая спелость.

В лесостепной зоне Кемеровской области вегетационный период короче на 3-6 дней, чем в степной. У сорта Тулунская 12 на Мариинском ГСУ (лесостепь), в среднем за 1989-1999 гг. составил 73 дня, на Ленинском ГСУ (степь) - 79 дней. У сорта Иртышанка 10 был 80 и 83 дня соответственно.

3. Продолжительность межфазных периодов определяется, главным образом, среднесуточной температурой воздуха, суммой осадков и длиной дня. В условиях длинного дня (лесостепь) развитие растений яровой пшеницы ускоряется.

4. Урожайность яровой пшеницы обусловлена влагообеспсченностью зон. На Мариинском ГСУ в 1989-1999 гг. она составила 3,2 т/га, на Ленинском 2,1 т/га. При этом гидротермический коэффициент (ГТК) в первом случае был в пределах 1,4-1,6, во втором 0,6-1,4.

5. Урожайность яровой пшеницы в производстве ниже, чем на госсортоучастках в 1,78 раза, что обусловлено более низкой культурой земледелия.

6. Теплообеспеченность зоны исследований в 85-100% лет гарантирует полное вызревание сортов яровой пшеницы. Для созревания раннеспелых сортов типа Тулунская 12 достаточна сумма активных средних суточных температур воздуха в пределах 1300°-1540°С, для среднепоздних типа Иртышанка 10- 1440°-1640°С.

Лимитировать высокий уровень закладки и формирования элементов продуктивности, а в конечном счете урожайность, могут высокие среднесуточные температуры воздуха и низкая влагообеспеченность в период кущение-колошение. Коэффициент корреляции между урожайностью и среднесуточной температурой в период кущение-колошение составил -0,49, между урожайностью и суммой осадков 0,58.

7 В благоприятные по гидротермическому режиму годы (1990, 1993, 1995, 1997 гг) наиболее высокий урожай зерна (3,6 т/га) формировался в ранние сроки посева В годы (ГТК = 0,4-0,6) с засушливой первой половиной вегетации, оправдывает себя посев позднего срока, обеспечивший преимущество в урожае на 30о/о

8 Оптимальной нормой высева в степной зоне можно считать 5,5 - 6,0 млн /га всхожих семян, а в лесостепной зоне 6,5 млн /га Она обеспечивает максимальную урожайность 2,9 т/га

9 Теоретическое обобщение, статистический анализ материалов за 1972-2002 гг по воздечыванию яровой пшеницы в Кемеровской области, показывает, что структуру сортовых посевов необходимо корректировать Результаты исследований дают возможность заключить, что наряду с широким использованием раннеспечых и среднепоздних сортов будут иметь практическое значение позднеспелые сорта Климатические условия зоны позволяют получать качественное зерно сортов этой группы при ранних сроках посевов

10 Различия по содержанию белка в зерне между сортами пшеницы, выращенных в одних и тех же условиях, составляли 1-2%, варьирование по годам

- 3-5% Лучшими по накоплению бетка и сырой клейковины были сорта Ирень

- 15,0% и 32,7% соответственно, Омская 29 - 15,0 и 31,5, Кантегирская 89 -14 7 и 32,8, Мария - 16,0 и 40, Алешина 14,7% и 35,0% Лучшее качество зерна они формируют в степной зоне Так, сила муки, полученной из зерна пшеницы в лесостепной зоне была в пределах 135-414 е а, в степной - 155-635 е а, объемный выход хлеба из 100 г муки соответственно 900-1270 мл и 470-1380 мл

11 На основе комплексного изучения продуктивности новых сортов яровой пшеницы кемеровской селекции - Гулеевская, Алешина и Мария, установлено, что они являются высокоурожайными Урожайность этих сортов на сортоучастках варьировала от 3,8 до 4,5 т/га Сорт Мария характеризовался высокими показателями качества зерна Так, сила муки составила 374 е а, против сорта стандарта Иртышанка 10 - 345 е а

12 В сухие годы (1998, 1999, 2000 гг) с повышенной среднесуточной температурой воздуха в фазу колошение восковая спелость формировалось высококачественное зерно независимо от зонального фактора

Подтверждена высокая положительная сильная связь между содержанием белка в зерне и средней суточной температурой воздуха, (г = 0,836-0,889) и обратная корреляционная зависимость с суммой осадков (г = -0,712- -0,898) Аналогичная закономерность наблюдалась и в зависимости между содержанием сырой клейковины со средней суточной температурой воздуха и осадками

13 Из числа новых сортов пшеницы, стабильно формирующих высококачественное зерно - по силе муки отличались среднепоздние сорта Кантегирская 89, Омская 29 Златозара и Мария Они способны формировать зерно с силой муки 280 е а и выше Из раннеспелых сортов заслуживают внимание Омская 26 и Ирень, которые формируют зерно с силой муки от 279 до 180 е а,

по физическим свойствам теста и объемному выходу хлеба, сорта среднепозд-него типа (Кантегирская 89, Мария) с объемным выходом хлеба 1200-1400 мл.

14. В накоплении белка и клейковины в зерне пшеницы ведущим фактором является условия года (66-72%), затем фактор место возделывания (1819%), на роль сорта приходится 2-3%.

15. Белковость зерна тесно связана с содержанием сырой клейковины (г = 0,930), в средней положительной степени с натурой (г = 0,579), общей стекловидностью (г = 0,530), но слабо коррелирует с качеством клейковины (г = 0,371). Более слабая связь наблюдается между содержанием белка и сырой клейковины с объемным выходом хлеба (г = 0,49; г = -0,50). Разнона-правленность корреляционных зависимостей исключает интерпретацию качества зерна косвенными показателями.

16. Производство зерна яровой пшеницы в юго-восточной части Сибири является эффективным и экономически выгодным. Высокая рентабельность подтверждает эту целесообразность. Уровень рентабельности за 2000 г. составил для степных районов 46,1%, для лесостепных - 51,1%. Прибыль от реализации 1 ц зерна составила соответственно 59,2 и 61,6 руб.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В целях стабилизации урожайности яровой пшеницы и повышения валовых сборов зерна в хозяйствах Кемеровской области должны возделывать по 2-3 сорта с разной продолжительностью вегетационного периода от 73 до 90 суток. Нами предложены высокопродуктивные сорта Омская 29, Кантегирская 89, Мария и Омская 26, формирующие продуктивность от 3,50 до 5,30 т/га. Сортовой состав должен быть взаимодополняющим с учетом конъюнктуры рынка.

2. При возделывании яровой пшеницы в районах лесостепной и степной зонах рекомендуется проводить посев в ранние сроки, при наступлении физической спелости почвы, т.к. при ранних сроках посева складываются благоприятные гидротермические условия, что позволит иметь высокую полевую всхожесть семян (80-90%) и выживаемость растений (75-80%).

3. При возделывании яровой пшеницы в условиях дефицита средств на удобрение решающая роль в повышении урожайности и получении зерна хорошего качества отводится предшественникам, поэтому рекомендуется высевать ее по чистому и сидеральному (донник желтый) парам, пропашным (кукуруза, картофель) и зерновым бобовым культурам (горох).

4. Для формирования партий высококачественного зерна яровой пшеницы необходимо создавать комиссии для предварительной оценки качества зерна, при этом использовать совокупность качественных показателей: натура зерна, стекловидность, содержание сырой клейковины.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Кондратенко Е П , Брилев М Г, Шнейдер С А Хлебопекарные свойства шпени цы сорта Иртышанка 10 выращенной в условиях лесостепной зоны Кузбасса / Сбнаучнтр Кемерово 1994-Вып-№6 С 3-4

2 Кондратенко Ь. П , Пинчук Л Г Пути повышения качества зерна яровой пшеницы в Кемеровской об гасти /Материалы 4 Межвузовской научно-практической конференции День Земли "Экология и образование в Алтайском регионе -Бийск, 1998 -С 210 211

3 Кондратенко Е П Заостровных В И, Пинчук Л Г Качество заготовляемого зерна яровой пшеницы в Кузбассе /Материалы 4 Межвузовской научно-практическои конференции День Земли Экология и образование в Алтайском регионе - Бийск 1998-С 211-213

4 Кондратенко Е П . Пинчук Л Г Роль климата и сорта при формировании сырой клейковины в зерне пшеницы ЦНТИ 3 99 - Кемерово,1999 -4с

5 Кондратенко Е П , Пинчук Л Г Хлебопекарные качества яровой пшеницы возделываемой в ус ювиях Кемеровской области ЦНТИ 1 99 - Кемерово,1999 -4 с

6 Кондратенко Е П Пинчук Л Г Роль климата и сорта при формировании сырой клейковины в зерне пшеницы ЦНТИ 3-99 - Кемерово, 1999 -4с

7 Колосова М М , Кондратенко Ь Л Григорьева Т И , Пинчук Л Г О возможности получения экологически чистых продуктов питания из пшеницы, выращенной в Кемеровской области /"Взаимодействие научно-образовательных, промышленных, предпринимательских и административных структур Материалы научно-практической конференции -Новокузнецк, 19"9 -Ч 2 -С 12-13

8 Кондратенко Е П , Пинчук Л Г Биологические основы получения выижокаче ствениого зерна продовольственной пшеницы в Кемеровской области Кемерово Кузбассвузшдат 2000 -80с

9 Кондратенко Е П, Колосова М М , Пинчук Л Г Получение хлебопродуктов из зерна мягкой пшеницы, выращенной в Кемеровской области ЦНТИ 28-00 -Кемерово 2000 - 4с

10 Конлратенко ЕП Сорт как печет рес\рсосберегшощей технологии возделывания яровой пшеницы в Кемеровской области Внедрение ресурсосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве -Новокузнецк, 2000 -С 9-11

11 Кондратенко Е П , Пинчук Л Г Современное состояние культуры яровой пшеницы в Кемеровской области /'Внедрение ресурсосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве - Новокузнецк, 2000 -С 17-20

12 Кондратенко Е П , Пинчук Л Г , Козлов В А Опыт получения зерна высокого качества / Земледелие — 2000 - №2-22с

13 Пинчук л Г, Кондратенко Е П Влияние условий различных почвенно-климатических зон Кузнецкой котловины на урожайность и качество зерна мягкой яровой пшенины/ Материалы всероссийской конференции Почва, жизнь, благосостояние -Пенза, 2000 -С 300-301

14 Кондратенко Е П , Пинчук Л Г Можно ли получать высококачественное зерно яровой пшеницы в Кемеровской области //Зерновые культуры -2000 -№5 -5с

15. Кондратенко Е.П., Пинчук Л.Г. Физиолого-биохимические свойства зерна и пути оптимизации его полготовки к длительному хранению. - Кемерово: АНО ИПЦ «Перспектива», 2001 .-196с.

16. Пинчук Л.Г, Кондратенко Е.П., Шайдулина Т.Б. Анализ вариабельности основных показателей хлебопекарных достоинств муки из зерна различных сортов мягкой яровой пшеницы, возделываемой в Кемеровской области. //Внедрение ресурсосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве,- Новокузнецк, 2001,-С.Ш-112.

17. Кондратенко Е.Г1..Пинчук Л.Г., Шайдулина Т.Б. Динамика производства зерновых в Кемеровской области. //Зерновое хозяйство. -2001.-№1 (4). - С. 4-5.

18. Кондратенко Е.П.,Пинчук Л.Г. Соя - мука - хлеб. //Зерновое хозяйство. - 2001. - №2 (5). - С.13-14.

19. Шайдулина Т.Б., Кондратенко Е.П.,Пинчук Л.Г. Изменение качества зерна яровой пшеницы под влиянием плесеней хранения в послеуборочный период. //Новый аграрный курс России и его реализация, региональный аспект. - Пенза, 2001.-С.95-96.

20. Пинчук ЛХ.,Кондратенко Е.П. Влияние условий различных почвенно-климатических зон Кузнецкой котловины на урожайность и качество зерна яровой мягкой пшеницы. / Сб.материалов Всероссийской конференции: Почва, жизнь,благосостояние,- Пенза, 200,- С. 32

21. Кондратенко Е.П., Пинчук Л.Г. Экономическое и биологическое обоснование производства хлеба с повышенной пищевой ценностью. // Зерновое хозяйство. 2001,- №5. - С.

22. Пинчук Л.Г.,Кондратенко Е.П. Качество зерна мягкой яровой пшеницы в зависимости от сорта и почвенно-климатических условий возделывания./Сб. научн. тр. К 60-летию Кемеровской области. Продукты питания и рациональное использование сырьевых ресурсов. - Кемерово, 2002.- Вып.4.- С.137.

23. Кондратенко Е.П, Пинчук Л.Г. Влияние предшественников на урожайность и качество зерна яровой пшеницы па примере Кмеровской области // Научный вестник.-2003.-Вып. 2.-С. 165-173.

24.Долгодворов В.Е., Кондратенко Е.П, Пинчук Л.Г. Сортовая структура яровой пшеницы в Кемеровской области и ее роль в повышении урожайности // Зерновое хозяйство. - 2003. — № 7.

25. Кондратенко Е.П, Пинчук Л.Г. Урожайность яровой пшеницы в зависимости от норм высева на примере Кемеровской области // Зерновое хозяйство. - 2003. -№7.

Отпечатано с готового оригинал-макета

Объем 2,09 п.п._Зак. 391_Тираж 100

AHO «Издательство МСХА» 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44