Способ выращивания пшеницы

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано при выращивании зерновых колосовых культур, в частности озимой пшеницы в части выращивания кустистой многостеблевой продуктивной пшеницы из одного семени.

Данное изобретение может найти применение и при выращивании ржи, ячменя, овса, яровой пшеницы и других культур.

Общеизвестно, что озимые, посеянные весной, до самой осени будут куститься, не давая колосьев. Без холода они «бастуют» - им необходимо сначала 0-3 градуса в течение месяца или двух (в зависимости от сорта) (Золотой опыт. М., Молодая гвардия, 1968, стр.55). Озимые сорта для своего роста и развития имеют гораздо больше времени, больше кустятся, стебель и колос их мощнее, чем у яровых сортов пшеницы. Для озимой пшеницы срок посева подбирается так, чтобы всходам оставалось время раскрутиться и окрепнуть до зимы. Но если поторопиться - растеньица перерастут и плохо перенесут зиму - весной выпреют. Надо, чтобы успело образоваться не менее 3-4 хорошо развитых листков. Здесь вступает закон противоречия - листьев надо мало, а корневая система должна быть мощной (там же, стр.66).

Ветвление стеблей у хлебных злаков происходит под землей и называется кущением. Благодаря способности куститься из одного зерна вырастает несколько стеблей, образующих куст. Однако не все развившиеся в результате кущения побеги дают колосоносные стебли, т.е. продуктивные, отсюда и продуктивная кустистость - количество плодоносящих и одновременно созревающих побегов на одном растении. С осени озимые успевают развить мощную корневую систему и образовать 3-4 стебля (Растениеводство. Под ред. профессора П.П.Вавилова. М., Колос, 1975, стр.21, стр.28). Таким образом, природа заложила в семени пшеницы огромные потенциальные возможности для выращивания кустистой, многостеблевой продуктивной пшеницы. Однако, как показывает многотысячелетняя история выращивания пшеницы, в практической деятельности эти возможности не материализовались. Этому много причин, и одной из них, как нам кажется, является трудность уходных работ за одним кустом.

Как решить эту проблему? Замысел агронома часто корректирует погода и не всегда в пользу крестьянина. Пути повышения продуктивности на практике решались и решаются по-разному: селекционными методами, увеличением нормы высева на единицу площади, порядком внесения семян в почву - узкорядным или перекрестным способом посева, глубиной заделки семян и т.д. И все сводилось к одному результату: одно семя - один колос. Это приводило к плотности посадки как в ряду, так и междурядий. Впоследствии появилось новое направление в выращивании - кущение с множеством плодоносящих и одновременно созревающих побегов.

Известный способ НУПП «Семена» выращивания продуктивных растений при селекции пшеницы включает скрещивание исходных родительских форм, оценку потомства, выделение элитных растений, их размножение и последующее использование в селекционном процессе, при этом при скрещивании одной из родительских форм используют растения с опущением листьев, а оценку проводят со второго поколения и выделяют элитные растения с опущением листьев, обладающих повышенной засухоустойчивостью. Эти свойства повысили кустистость и соответственно урожайность. Скрещивание растений сорта мягкой яровой пшеницы Новосибирская 67 с донором жесткого опушения листа сорта китайский образец из коллекции ВИРк-26011 позволило получить кусты из одного семени, состоящие из 1,7 до 2,9 продуктивных стеблей на 1 растение.

Однако НУПП «Семена» не достигло, даже в опытных условиях, кустистости с количеством продуктивных стеблей больше трех (Пат. РФ 2030860, А01Н 1/04, 1995 г.).

Вместе с тем, селекционная работа привела к созданию нового вида злаковых - тритикале, высококустистого сорта. В связи с чем заслуживает внимания селекционная работа по культуре тритикале в Краснодарском НИИСХ. Используя метод отдаленной и внутривидовой гибридизации в сочетании с направленным отбором в практической селекции тритикале, изучение исходного материала, внутривидовые скрещивания позволило создать высокоурожайные сорта тритикале кормового, зернокормового и зернового типов. Особое внимание уделялось срокам сева. Ими установлено, что высевать зернокормовые сорта следует одновременно с озимой рожью и озимым ячменем или вначале оптимальных сроков сева озимой пшеницы. При оптимальных сроках сева растения тритикале до ухода в зиму успевают раскуститься и достигают второго этапа органогенезиса. Весной к моменту выхода в трубку они формируют больше побегов кущения, колосковых бугорков на конусе нарастания, чем растения поздних сортов сева, что в значительной мере определяет величину урожая зеленой массы и зерна. Разница при этом составляет по урожаю зерна от 18 до 40 ц/га. Институт в 2000 году в опытах по сортовой агротехнике трех сортов пшеницы достиг урожая зерна от 57,0 до 65,3 ц/га при севе 16 сентября. На уровень урожайности зерна также оказывают более высокие нормы высева - эффективный прием формирования оптимальной плотности продуктивного стеблестроя, но с учетом срока сева, уровня питания, предшественника и влажности почвы.

Общим правилом нормы высева при ее установлении является уменьшение количества семян на высокоплодных обеспеченных влагой и чистых от сорняков полях. Оптимальное количество продуктивных стеблей на единице площади формируется в этом случае за счет повышения кустистости растений. Авторы статьи отмечают, что, не оказывая существенного влияния на уровень урожайности зерна, более высокие нормы высева, 5 и более млн. всхожих зерен на 1 га, способствуют формированию более тонкой соломины, что повышает способность полеганию растений, затрудняет уборку и, в конечном итоге, ведет к потере урожая. В целом, по четырем сортам пшеницы самый высокий урожай зерна пшеницы получен при норме высева 4-5 млн. всхожих зерен (К технологии возделывания и использования озимого тритикале в Краснодарском крае. В.Б.Тимофеев и др., Краснодарский НИИСХ им. Лукьяненко, стр.227-233. Сборник. Эффективность возделывания зерновых. М., Урожай, 2003).

Вместе с тем, несмотря на высокие результаты, достигнутые Краснодарским НИИСХ в части создания многостеблевого высококустистого злакового растения тритикале, технологии его выращивания - обработка почвы, норма высева, система внесения удобрений, полив, способ посева, их опыт по определенным причинам, условиям не раскрыл возможности тритикале. В целом, можно сказать, что «оптимальное количество продуктивных стеблей на единице площади формируется за счет кустистости растений» (там же, стр.230). Анализ исследуемой работы позволяет сделать вывод, что один куст тритикале в среднем содержит 1,5 стебля с хорошим озернением колоса.

Сопоставительный анализ работы двух крупнейших сельскохозяйственных исследовательских центров (НУПП «Семена» и Краснодарский НИИСХ) свидетельствует, что ими достигнуто путем селекции выращивание из одного семени пшеницы тритикале в среднем по максимуму не более 2,5 продуктивных колосьев стеблей из одного куста, остальное в кусте составляет зеленую массу и непродуктивные колосовые стебли.

Наиболее близким и принятым за прототип является способ возделывания озимой пшеницы Волгоградской государственной сельхозакадемией, включающий замачивание семян в анолите или католите на протяжении 8-10 часов, после чего семена без просушивания заделывают в почву. Замачивание семян проводят в анолите с рН 4,4-4,6 или католите рН 9,3-9,5. Глубина заделки семян в почву составляет 6+0,5 см, ширина междурядий - 18 см, расстояние между гнездами - 6 см, в каждое гнездо опускали строго по одному семени, посев осуществлялся с 01 по 09 сентября месяца. Подготовка почвы с внесением удобрений выполнена по общепринятым рекомендациям.

Опыты, проведенные авторами, свидетельствуют о хорошей всхожести и ими замечено, что в некоторых растениях количество стеблей, проросших от одного семени, иногда достигало 16-18 (Пат. РФ №2246813, А01С 1/00, 2003 г.). Недостаток принятого за прототип способа заключается в том, что на урожайность влияет недостаточная солнечная освещенность, низкий процент высокой кустистости к общей массе высеянных семян, что сказывается на общей урожайности на единице площади посева. Практически трудно осуществлять замачивание большой массы семян непосредственно в поле, мокрые зерна будут слипаться в высевающем аппарате, забивать выбросные отверстия, что будет приводить к неравномерному шагу высева, требовать дополнительного ворошения семян в бункере высевающего аппарата. Все это снижает получение в лабораторных условиях достоинства способа.

В основу настоящего изобретения поставлена задача, используя внутренние, заложенные в семени биологические резервы, выращивания из одного семени куста пшеницы с максимально возможным количеством продуктивных стеблей с полновесным колосом на больших посевных площадях в различных климатических зонах.

Эта задача решается проведением основных предпосевных технологических операций, таких как безотвальная обработка почвы, позволяющая проводить по капиллярам, создаваемым отмершими корнями, за счет разности дневных и ночных температур из нижних слоев почвы влагу к ложу семени; проводить обеззараживание почвы химикатами; внесение предпосевное органических и минеральных удобрений; предпосевную термообработку и замачивание семян в растворе минеральных удобрений и микроэлементов с последующим просушиванием до сыпучести.

Отличие способа от прототипа заключается в том, что посев осуществляют чередованием параллельных многорядных лент растений, разделенных незасеваемыми проходами. В зависимости от химического состава почвы и климатической зоны, число рядов растений в многорядной ленте устанавливают в зависимости от зенитального угла наклона солнечных лучей к линии горизонта пшеничного поля, обеспечивающих максимальную освещенность всех рядов растений в многорядной ленте. Ширину незасеваемых проходов и расстояние между ними устанавливают в зависимости от технической характеристики транспортного средства (ширина колес, траков и межосевое расстояние между ними). Высевание семян осуществляют в отрезке времени июль - август месяцы в зависимости от климатической зоны с последующей после всходов культивацией междурядий и проходов. После нарастания зеленой массы в осенний период перед наступлением слабоотрицательных температур осуществляют скашивание зеленой массы с естественной просушкой прикорневых срезов. Перед скашиванием осуществляют культивацию междурядий и проходов с одновременной корневой и внекорневой подкормкой минеральными удобрениями. После подсушки прикорневых срезов каждую многорядную ленту укрывают слоем земли, а по весне осуществляют культивацию междурядий и минеральную, например азотную, подкормку. Параллельность многорядных лент и рядов в ленте и расстояния между ними обеспечивают управлением технических средств посева системой спутникового позиционирования GPS или «Глонас». Ширина проходов принимается равной 0,30-0,40 м, ширина междурядий в ленте принимается равной 0,15-0,25 м, расстояние между высеваемыми в ряду зернами (шаг) равно 0,10-0,20 м, а количество рядов в ленте колеблется от 3 до 6. Такой посев обеспечивает оптимальную площадь питания.

Способ реализуется следующим образом и включает следующие технологические операции и их последовательность.

Предпосевная обработка почвы под посев озимой пшеницы включает безотвальное рыхление, и в зависимости от состояния поля проводятся боронование, прикатывание и другие приемы культивации. При необходимости проводится внесение комплексных минеральных удобрений и обеззараживание почвы по рекомендации региональных агрохимлабораторий.

Аналогичные мероприятия проводятся при посеве яровой пшеницы.

Предпосевная обработка семян включает предпосевную термообработку в виде прогревания посадочного материала до 45-60°, протравление ядохимикатами для предупреждения болезней растений, замачивание в растворе минеральных удобрений и микроэлементов с последующим просушиванием до сыпучести (при возможности, солнечными лучами) для активизации жизненных процессов растений, усиления роста, ускорения развития. В качестве посадочного материала использовалась пшеница сорта «Суперэлита».

Посев осуществляют чередованием многорядных лент растений, разделенных незасеваемыми проходами.

В каждой климатической зоне в зависимости от зенитального угла наклона солнечных лучей к линии горизонта пшеничного поля, обеспечивающих максимальную дневную освещенность всех рядов растений в многорядной ленте, а также от химического состава почвы устанавливается число рядов растений в многорядной ленте. Для обеспечения достаточной освещенности растений солнечным светом ширина междурядий устанавливается, например, в Ростовской области от 0,15 до 0,25 м. Такая ширина обеспечивает процесс культивации междурядий, чтобы можно было осуществлять по мере необходимости рыхление и уничтожение сорняков. Такую же обработку осуществляют и по проходам. Это позволяет сказать, что такой процесс обработки и посева позволит относить пшеницу к пропашным культурам. Ряды в многорядной ленте имеют направление с севера на юг, если нет уклонов поверхности, их количество колеблется от 3 до 6. Расстояние между высеваемыми зернами в ряду находится в пределах 0,10-0,20 м. Глубина заделки семян 6-9 см в зависимости от влажности почвы. Ширина проходов принимается в пределах 0,30-0,40 м в зависимости от ширины колес или траков транспортного средства, а ширина между проходами устанавливается просветом между внутренними торцами колес или траков, т.е. определяется их межцентровым расстоянием имеющегося в наличии транспортного средства. Для получения параллельности рядов в ленте и многорядных лент желательно использовать для управления техническими средствами посева, рыхления, химической обработки, подкормки и других технологических операций возделывания систему спутникового позиционирования GPS или «Глонас».

Время посева. Лучшие сроки сева, норма высева и глубина заделки семян устанавливаются в каждом регионе в зависимости от почвы, погоды и сорта пшеницы. Для озимой пшеницы срок посева подбирается так, чтобы всходам оставалось время распуститься и окрепнуть до зимы. В нечерноземной полосе озимую пшеницу сеют во второй половине августа, а на Северном Кавказе - в конце сентября, даже в начале октября. Яровая - в самые ранние весенние сроки. В заявленном способе сев осуществлялся в середине июля - в начале августа в зависимости от погодных условий (Ростовская обл., Азовский район). Значительно более ранние сроки сева по заявленному способу составляют элемент новизны технической операции выращивания, ибо по всем агрономическим правилам сева озимой пшеницы достаточно образования не более 3-4 листиков, чтобы растеньица не переросли, хорошо перенесли зиму и не произошло весеннего «выпревания» (Золотой опыт. М., «Молодая гвардия», 1968, стр.66). Одной из задач такого раннего посева в летний период является стремление обеспечить развитие мощной корневой системы и зеленой массы с множеством до 50 колосистых стеблей высокой продуктивности с последующим осенне-зимним покоем.

Это достигается проведением после всходов межрядовой культивации, по удалению сорняков или разрушения корки на почве, внесение удобрений как жидких, так и сухих в виде корневой и внекорневой подкормки в соответствии и принятыми агрономическими нормами и рекомендациями. Этот агрономический прием способствует развитию мощной корневой системы с формированием большого количества колосковых побегов кущения, колосковых бугорков на конусе нарастания, что в значительной мере определяет величину урожая, определяемой количеством продуктивных колосьев.

После нарастания зеленой массы, в осенний период, перед наступлением установившихся низких, близко к ночным, слабоотрицательных (около 0°) температур осуществляют скашивание зеленой массы, ее уборку с последующей естественной подсушкой срезов колосковых побегов, при этом перед скашиванием осуществляют культивацию междурядий и проходов с одновременной корневой и внекорневой подкормкой минеральными удобрениями, направленными на укрепление листового материала растений и их корневой системы перед уходом в зиму. Зеленая срезанная масса может быть использована на корм птицам, скоту, силосование.

Затем, после подсушки срезов колосовых побегов, каждую многорядную ленту укрывают слоем земли, используя землю проходов. Это предохраняет зеленые всходы от вымерзания, обледенения, почву от растрескивания в бесснежные зимы от сильных морозов, сохраняя корневую систему.

В последующем, весной проводят культивацию и подкормку минеральными, например азотистыми, удобрениями.

Заявленный способ позволяет работать в междурядьях как с пропашными культурами на протяжении всего вегетативного периода и осуществлять уходные работы, такие как разрушение образовавшейся корки на почве после дождя, рыхления междурядий для удаления сорняков, проветривания верхнего слоя почвы, в том числе и в весенний период. Без использования авиации осуществлять в нужные агрономические сроки корневую и внекорневую подкормку минеральными удобрениями, не затаптывая и не раня зеленые растения колесами тракторов, используя для этого предусмотренные способом проходы между лентами междурядий. Укрытие в зиму ленточных междурядий землей предохраняет растения от вымерзания и выпотевания.

В целом, весь комплекс мероприятий предпосевных и после всходов позволит, используя внутренние, заложенные в семени биологические резервы, выращивать в каждом кусте до 50-70 продуктивных стеблей с полновесным колосом на многогектарных площадях.

В сравнении с общепринятой технологией сева, при которой на один гектар используют от 3,5 до 7 млн. зерен или от 1,2 до 3 центнеров семян при заявленном способе используют - 0,8 центнера.

Это дает экономию высококачественного дорогого семенного материала в 2-3 раза. Урожайность составляет более 60 центнеров пшеницы с гектара.

1. Способ выращивания пшеницы, включающий предпосевную обработку почвы, подготовку семян пшеницы, посев пшеницы, подкормку посевов минеральными и органическими удобрениями, уборку урожая скашиванием растений, отличающийся тем, что посев осуществляют чередованием параллельных многорядных лент растений, разделенных незасеваемыми проходами, при этом в зависимости от химического состава почвы и климатической зоны число рядов растений в многорядной ленте устанавливают в зависимости от зенитального угла наклона солнечных лучей к линии горизонта пшеничного поля, обеспечивающих максимальную освещенность всех рядов растений в многорядной ленте, а ширину незасеваемых проходов и расстояние между ними устанавливают в зависимости от технической характеристики транспортного средства, высевание семян осуществляют в отрезке времени июль-август месяцы с последующей, в меру необходимости, после всходов культивацией междурядий проходов, а также корневую и внекорневую подкормку после нарастания зеленой массы в осенний период перед наступлением установившихся низких, близко к ночным, слабоотрицательных температур, осуществляют скашивание зеленой массы с последующей естественной подсушкой срезов колосовых побегов, при этом перед скашиванием осуществляют культивацию междурядий и проходов с одновременной корневой и внекорневой подкормкой минеральными удобрениями, после подсушки срезов колосовых побегов, каждую многорядную ленту укрывают слоем земли, а по весне осуществляют культивацию междурядий и минеральную подкормку.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что параллельность многорядных лент, рядов в ленте и расстояния между ними обеспечивают управлением технических средств посева системой спутникового позиционирования GPS или «Глонас».

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина проходов равна 0,30-0,40 м.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что ширина междурядий в ленте равна 0,15-0,25 м, а расстояние между высеваемыми в ряду зернами равно 0,10-0,20 м.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество рядов в ленте колеблется от 3 до 6.