Динамика содержания подвижного фосфора в почве в вариантах с внесением удобрений аналогична контрольному варианту. Но содержание фосфора отличается по  фазам развития растений картофеля. Анализируя данные мы наблюдали высокое количество фосфорной кислоты в почве в фазах бутонизации и цветения. В зависимости от сорта и фона питания содержание фосфора составило от 13,6 до 16,9 мг на100 г почвы, а также самое меньшее количество 12,4-13,5 мг на100 г почвы наблюдалось в период уборки. Это говорит о том, что растения интенсивно потребляют питательные вещества в период формирования урожая картофеля. Содержание подвижного фосфора в почве зависит от характера роста и развития раннего картофеля в разных периодах жизненного цикла. Также отмечено изменение динамики содержания фосфора в почве  по вариантам опытов, наименьшее его содержание наблюдалось на контрольном варианте – без удобрений и расчете на урожайность 20 т/га.  Это явление можем объяснить тем, что на этих вариантах фосфора было  внесено мало. На варианте опыта, при фоне питания рассчитанном  на урожайность 35 т/га наблюдалась,  высокая  динамика содержания фосфора на протяжении всего периода  вегетации. На наш взгляд это результат того, что вносилось достаточное количество органических и фосфорных удобрений.

В почве калий находится в необменной форме и он входит состав почвенных минералов.  Из многих исследований  [1, с 21, 2, с 48] известно, что в почве различные формы калия находятся в равновесном состоянии, однако происходит постепенный переход  необменного калия в обменную форму. Доступность растениям калия в необменной форме низкая и по мере потребления этот процесс имеет незначительную скорость, питание растений осуществляется только  за счет  обменной формы калия.

Рисунок 1.  Динамика содержания N, P₂О₅, K₂О в почве  сорта Марабелл в зависимости от фона питания, мг на100 г почвы (2011-2013 гг.).

Рисунок  2. Динамика содержания N, P₂О₅, K₂О в почве  сорта Молли в зависимости от фона питания, мг на100 г почвы (2011-2013 гг.).

Рисунок 3. Динамика содержания N, P₂О₅, K₂О в почве  сорта Винета в зависимости от фона питания, мг на100 г почвы (2011-2013 гг.).

При систематическом применении калийных удобрений, взаимодействуя с почвой, калий переходит в различные формы растворимости, подвижности и доступность для растений увеличивается.

Небольшая часть солей калия внесенных в почву, остается водорастворимой. Наибольшее количество калия адсорбируется почвой и переходит в обменное состояние, а некоторое количество калия теряется при вымывании  пахотного слоя.

Многие авторы отмечают, что если калий полностью адсорбируется почвенными коллоидами, тогда процесс вымывания никого эффекта не дает [3, 4].

При внесении калийных удобрений в пахотном слое  повышается содержание обменного калия,  это  указано в некоторых работах  ученых [1, 5].

По нашим исследованиям содержание обменного калия в разные периоды развития растения раннего картофеля в почве был разным. В фазе бутонизации содержание калия в почве была высоким  от 18,2 до 22,3 мг на 100 г почвы. В последующем этапе  вегетации обменный калий в почве снизился во всех вариантах опыта, и  соответственно  в зависимости от фона удобрения составил от 10,7 до 11,8 мг на 100 г почвы на контроле – без удобрений. А также при расчете на урожайность 35 т/га он составил от 11,7 до 12,8 мг на 100 г почвы.

В своих исследованиях  М.А. Бардышев считает, что содержание азота в листьях картофеля составляет 2,0 – 3,35, а  в стеблях 0,88 -5,58 % на воздушно-сухую массу [6]. Известно, что содержание данного элемента, больше в молодых растениях, что и подтверждается результатами наших  исследований (рис. 4, 5, 6).

Рисунок 4. Содержание макроэлементов в надземной части растений  картофеля  сорта Марабелл, % на воздушно-сухую массу  (2011-2013 гг.).

При анализе данных установлено, что в зависимости от сорта (Марабелл, Молли и Винета),  в фазе всходов растения раннего картофеля  содержат азота  соответственно по сортам -  4,3 – 4,8, 4,1-4,71, 4,32 – 4,95 % .  В вегетационный период концентрация азота в надземной части растения на контрольном варианте – без удобрения, во все годы исследования в зависимости от сорта уменьшается в 3,45-3,75 раза.  Также его содержание снижается на варианте опыта из расчета  урожайности 20 т/га в 3,32-3,43 раза, при расчете на 25 т/га – 2,69-3,46, при расчете на 30 т/га – в 2,65-3,07 и при расчете на урожайность 35 т/га  в 2,60–3,01 раза.  По мере повышения фона удобрения степень содержания азота в надземной части растения уменьшается. В конце вегетации  в зависимости от фона удобрения  его снижение составляет 1,09-1,25 % на контрольном варианте, на варианте при расчете на урожайность  35 т/га клубней 1,61- 1,90 %.

Рисунок 5. Содержание макроэлементов в надземной части растений  картофеля  сорта Молли, % на воздушно-сухую массу  (2011-2013 гг.).

Рисунок 6. Содержание макроэлементов в надземной части растений  картофеля  сорта Винета, % на воздушно-сухую массу  (2011-2013 гг.).

В надземной части растения раннего картофеля концентрация фосфора в  период всей вегетации снижалась. В фазе всходов  содержание фосфора в ботве  сорта Марабелл составило 0,73 – 0,89 %, сорта Молли 0,72 – 0,86, сорта Винета  0,81- 0,89 %.  А в конце вегетации к  уборке в зависимости от фона удобрения  концентрация фосфора снизилась у  сорта Марабел в 1,41 – 1,46, Молли  в 1,28 – 1,32, Винета  в 1,33 – 1,48 раза.  Во всех вариантах опыта и фазах развития растения, где внесение удобрений было ощутимо, содержание фосфора была больше, чем на контроле – без удобрений.

Больше в растениях раннего картофеля наблюдалось содержание калия. Интенсивное поступление калия в растение раннего картофеля проходило в ранние фазы развития, а к концу вегетации его содержание снизилось. Точнее  в фазе всходов в зависимости от фона удобрения у сорта Марабелл содержание калия составило 5,07- 6,37 %, у сорта Молли 5,42-6,44 %, у сорта Винета 5,65 – 6,92 %. В последующих периодах вегетации к уборке отмечалось снижение калия и соответственно оно составляло у сорта Марабел 3,5- 4,2 %, у сорта Молли 3,4 – 4,6 %, у сорта Винета 3,9 – 4,8 %.

Раннеспелые и среднеспелые сор­та картофеля обладают более быстрыми темпами роста и за короткий период времени потребляют примерно такое же ко­личество питательных веществ, как и позднеспелые сорта. Исходя, из этого необходимо обеспечивать растения раннего картофеля достаточным ко­личеством элементов питания в легкодоступной форме с первых дней роста и развития [1, с. 192].

При ранних посадках в  почве наблюдается низкая биологическая активность, также недостаточное содержание  количества усвояемых форм азота, фосфора и калия. Поэтому для удовлетворения потребности растений в элементах питания вносят различные виды удобрения, которые способствуют их быстрому росту, развитию и накоплению высокого урожая [2, с 18].

В жизни растения раннего картофеля во время роста и развития основывается на физиологически важных моментах таких как, всходы, начало клубнеобразования, начало и завершения отмирание ботвы. Начало этих периодов совпадает внешних морфологических признаков, связанных с формированием отдельных органов растений.  В фенологических фазах развития растения  изменение этих признаков рассматривается как основные факторы.  На продуктивность растения картофеля в основном влияют формирование вегетативных органов, выполняющих важнейшие функции питания, дыхания, водоснабжения, синтеза и передвижения веществ в организме.

Материалы и методы. В 2011-2013 гг. полевые опыты проводились на сельскохозяйственных испытательных полях Ошского технологического университета в селе Кыргыз-Ата   Ноокатского района Ошской области Кыргызской Республики. Почва участка  – серозем типичный, легкосуглинистого гранулометрического состава. Содержание гумуса 2,3 %, подвижного фосфора – 90 мг, обменного калия 98 мг на 1 кг почвы, pH-7,1. Общая площадь делянки 72 м², учетная – 56 м². Размещение вариантов последовательное. Повторность трехкратная. Предшественник – кукуруза. Глубина посадки клубней 6-8 см. Посадку проводили клубнями средней фракции (50-80 г), предварительно пророщенными на свету. Густота посадки 55,0 тыс. клубней на 1 га. Опыт двухфакторный: фактор А – сорт : раннеспелый сорт Марабел, среднеранний сорт  Молли и среднеспелый сорт Винета; фактор В – фон питания: без удобрения (контроль); расчет на 20 т/га клубней (навоз 20 т/га + N_9-40 Р_9-5К_29-54); расчет на 25 т/га клубней (навоз 25 т/га + N_34-65 Р_5-20К_32-69); расчет на 30 т/га клубней (навоз 30 т/га + N_58-90 Р_15-30К_46-102); расчет на 35 т/га клубней (навоз 35 т/га + N_106-140 Р_65-80К_103-140).

Нормы удобрений в опытах были определены расчетно-балансовым методом согласно результатам агрохимического анализа почв и коэффициентов выноса и использования питательных веществ из почвы и удобрений.

Закладка опытов, анализы, учеты и наблюдения проводились в соответствие с общепринятыми методиками. Математическую обработку данных осуществляли методом дисперсионного анализа с расчетом вклада фактора в общую вариацию признака [3, 4, 5]. Почвенные анализы, выполнены по Агрохимическим методам исследования почв [6, 7].

Результаты и обсуждения.  Посадку картофеля проводили:  2011 году- 2 апреля; 2012 году – 15 апреля; 2013 году – 28 марта. Во все годы проведения опыта всходы  появлялись одновременно независимо от фона питания  на всех вариантах.  В основном от метеорологических условий года зависела продолжительность межфазного периода между посадкой раннего картофеля и появлением. В зависимости от года проведенного опыта  полные дружные всходы появились у раннеспелого сорта Марабел на 11 – 15-й, среднераннего сорта Молли – на 15 -21- й, среднеспелого сорта Винета – на 19 – 23- й день после посадки. На более высоких фонах питания раннего картофеля продолжительность остальных межфазных периодов отличалась по вариантам, так как на вариантах, рассчитанных на урожайность 25 – 30- 35 т/га клубней наблюдалось удлинение их продолжительности (табл. 1, 2, 3), (рис 1, 2, 3).

Таблица 1- Сроки наступления фенологических фаз  растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Марабел (2011-2013 гг.)

Таблица 2- Сроки наступления фенологических фаз растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Молли (2011-2013 гг.)

Продолжительность межфазного периода всходы – цветения показало более длинный период, точнее на  3-5 дня при вариантах опыта, рассчитанной на урожайность 25-30- 35 т/га во все годы проведения опытов.

Уборку растений раннего картофеля проводили, сорта Марабел в 2011 г.- 1 июля, 2012 г.- 20 июня, 2013 г.- 18июня,  сорта Молли в 2011 г. -23, в 2012 г. – 10, в 2013 г.- 8 июля, сорта Винета  в  2011 г. -21, в 2012 г. – 7, в 2013 г.- 9 июля. Вегетационный период у сорта Марабел в зависимости от урожайного года составил 62-65 дней, у сорта Молли  77 -80,  у сорта  Винета 80-83 дней.

Таблица 3- Сроки наступления фенологических фаз растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Винета (2011-2013 гг.)

Рисунок 1. Продолжительность межфазных периодов   растения раннего картофеля в зависимости от фона питания сорта Марабел, дни (2011-2013 гг.)

Рисунок 2. Продолжительность межфазных периодов   растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Молли, дни  (2011-2013 гг.)

Рисунок 3. Продолжительность межфазных периодов   растения раннего картофеля в зависимости от  фона питания  сорта Винета  (2011-2013 гг.)

Во все годы исследования ботва раннего картофеля в период уборки была  зеленая, и отмечалась частичное отмирание ботвы. Таким образом,  при возделывании раннего картофеля  в высоких фонах удобрения уборку можно убирать в более поздние сроки, это способствует повышению урожайности и качества клубней раннего картофеля.

Основные принципы и положения современной теории продуктивности отражены в фундаментальных работах многих ученых. Они считают, что следует создавать посевы, обеспечивающие наиболее эффективное усвоение энергии фотосинтетической активной радиации. Однако ФАР является наиболее трудно регулируемым [1,2].

Повышению крахмала в клубнях картофеля способствует полугребневая посадка также как и гребневая, так как в ранневесенний период обеспечивает хорошее прогревание почвы, об этом отмечается в работах  Т.Ф Рыжкова [3] и А.И. Зуева [4].

В своих исследованиях А.И. Кручатников [5] доказал преимущество слабогребневого способа посадки по сравнению с гладкой посадкой, при использовании которого в условиях ЦЧЗ России формируется наибольшая урожайность. А также как показали результаты опытов В.И. Толкачева [6], полугребневая посадка является лучше по сравнению гладкой и обеспечивала прибавку урожайности на 1,8 – 2,3 т/га или 8,12 %.

В.Ф Падиаров в своих работах  предлагает проводить посадку в гребни, нарезанные осенью и весной, и в то же время рекомендуют осенние гребни. При этом снижается повреждение клубней картофеля,  сокращается потери во время уборки [7] .

Полевые, лабораторные опыты, наблюдения и учет проводились по общепринятым методикам: методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур; методика физиолого-биохимических исследований картофеля [8];  методика НИИКХ (учет величины и структуры урожая картофеля) [9]. Содержание крахмала определили по Эверсу, нитратов – потенциометрическим методом. В наших полевых опытах использовали среднеранний сорт Агаве.

Содержанию крахмала в клубнях раннего картофеля глубина и способы посадки закономерного влияние не оказало. Однако из результатов опытов видно, что в разрезе глубины заделки семенного материала от 6-8 см до 10-12 см и в зависимости от способов посадки концентрация  крахмала в клубнях раннего картофеля незначительно снижается. Следовательно, сбор крахмала была наиболее высокой при способе посадки, на предварительно подготовленных гребнях  осенью при глубине заделки семенного материала 6-8 см и оно составило 3,34 т/га (табл. 1).

Таблица 1- Содержание крахмала в клубнях раннего картофеля сорта Агаве в зависимости от способа и глубины посадки, т/га (2009-2011 гг.)

За все три года проведения опытов на  величину концентрации нитратов в клубнях раннего картофеля глубина заделки семенного материала и способы посадки закономерного влияние не оказало. В опытных вариантах концентрация нитрата в клубнях не превышал предельно допустимую концентрацию (250 мг/кг) (рис.1).

Рисунок 1. Динамика накопление нитратов в клубнях раннего картофеля сорта Агаве в зависимости от способа и глубины посадки, мг/кг (2009-2011 гг.).

Нами установлено, что  на развитие и поражаемость болезнями и вредителями посевов раннего картофеля  варианты опыта, точнее   предварительно подготовленные гребни весной и осенью и  глубина заделки семенного материала не оказало существенного влияние.  В зависимости от способа посадки количество больных растений в посевах уменьшилось по сравнению с гладкой посадкой.  А также с повышением глубины посадки процент пораженных растений фитофторозом и ризоктониозом увеличивается. Самый высокий процент больных растений была зафиксирована при глубине заделки клубня 10­-12 см (рис 2).

Рисунок 2.  Динамика пораженности болезнями посевов раннего картофеля сорта Агаве в зависимости от способа и глубины посадки, % (2009-2011 гг.)

По результатам наших исследований все показатели экономической эффективности производства раннего картофеля в зависимости от способа и глубины заделки семенного материала были высокими по сравнению контролем.  При варианте опыта предварительно подготовленных гребнях  осенью  и глубине  заделки семенного материала 6-8 см  отмечено  высокий  чистый доход и рентабельность, и они соответственно составили 97550 сом/га и 110,9%. Следовательно, при этом себестоимость продукции оказалось наименьшим, и составил  3318,8 сом на одну тонну клубней раннего картофеля (табл. 2).

Из  данных энергетической эффективности производства раннего картофеля видно, что при способе посадки в предварительно подготовленные гребни осенью  и глубине 6-8см получены наибольшие показатели  произведенной чистой энергии 32,94 ГДж/га. В результатах исследований также отмечены, что коэффициент превращения энергии  был высоким при способе посадки, на предварительно подготовленных гребнях осенью и весной, глубине заделки семенного материала 6-8 см  и соответственно составил 2,32 и 2,17 (табл. 3).

Таблица 2- Экономическая эффективность производства раннего картофеля в зависимости от способа и глубины посадки  (2009-2011 гг.)

Таблица 3- Энергетическая эффективность производства раннего картофеля в зависимости от способа и глубины посадки  (2009-2011 гг.)

Также необходимо отметить, что произведенной чистой энергии  был высоким на опытном варианте в предварительно подготовленных гребнях  весной по сравнению с гладкой посадкой (контролем).

Таким образом, на рост и развитие раннего картофеля глубина посадки оказывает существенное влияние.  Более высокая и дружная всхожесть отмечена при более мелкой посадке 6-8 см.  По мере углубления посадки и при предварительном нарезании гребней с осени  сохранность растений повышалась.  В обоих вариантах опыта всхожесть и сохранность растений была высокая к уборке по сравнению с гладкой посадкой (контроль).

Наиболее высокий  сбор крахмала 3,34 т/га была получена на варианте опыта предварительно нарезанные гребни с осени и глубине посадки 6-8 см. В варианте в предварительно нарезанные гребни весной и глубине посадки 6-8 см  сбор крахмала составил 3,07 т/га, что соответственно выше на 0,54 и 0,26 т/га.  Повышается товарность урожая соответственно на 3,1-9,3%. Снижается процент зараженных растений фитофторозом с 7,2 до 5,2-5,74%, и ризоктониозом с 2,25 до 1,2-1,86%.

По показателям экономической эффективности посадки раннего картофеля,  в варианте в предварительно нарезанные гребни весной и с осени при  глубине посадки 6-8 см является наиболее выгодной.  В обоих  вариантах получен высокий условно чистый доход соответственно 79250 и 97550 сом/га, при этом уровень рентабельности составил 90,7 и 110,9%.  Произведенная чистая энергия  соответственно составила 27,98 и 32,94 ГДж/га, а   коэффициент превращения энергии 2,32 и 2,17, что выше в  сравнении с гладкой посадкой.

Приоритетным направлением при решении проблемы стабилизации производства яровой пшеницы и получения высоких, устойчивых урожаев зерна является дальнейшее совершенствование технологий возделывания данной культуры, применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям, широкое использование достижений селекции [1, С. 23]. В то же время для реализации высокой потенциальной продуктивности новых сортов необходимы современные, адаптированные к условиям засушливого климата технологии возделывания. В связи с этим нами разрабатывались ключевые элементы технологии возделывания для нового перспективного сорта твердой яровой пшеницы Мелодия Дона, выведенного селекционерами ДЗНИИСХ.

Данный сорт предназначен для почв высокого и среднего уровня плодородия, обладает высокими адаптивными свойствами к жаре и засухе; генетически защищен от основных болезней растений, распространенных на Дону (головневые, мучнистая роса и вирусные). Новый сорт яровой пшеницы Мелодия Дона включен в Государственный реестр по Северо-Кавказскому, Средневолжскому и Уральскому регионам [2, С. 58].

В связи с вышесказанным, целью исследований, проводившихся на опытном поле агрохимии и защиты растений ФГБНУ «ДЗНИИСХ» в 2015-2016 гг., являлось изучение влияние способов основной обработки почвы и уровней минерального питания на урожайность яровой пшеницы Мелодия Дона в почвенно-климатических условиях приазовской зоны Ростовской области. Варианты опыта были расположены в пространстве в четырехкратной повторности. При этом на варианты со способами основной обработки почвы наложены варианты с уровнями минерального питания растений. Опыт двухфакторный: 1)  способы основной обработки почвы и фон минерального питания для изучаемого нового сорта Мелодия Дона.

Фактор А – Способ обработки почвы:

1. Отвальная на глубину 25-27 см  (ПЛН- 4-35);

2. Чизельная на глубину 35-37 см(ПЧН-2,5);

3. Поверхностная на 12-14 см(АКВ-4) (контроль).

Фактор Б – Норма высева семян:

1. Без удобрений (контроль) (б/у).

2. Средний уровень питания – N₄₀Р₄₀К₄₀ (0,5 NРК);

3. Повышенный уровень питания – N₈₀Р₈₀К₈₀ (NРК);

Удобрения под яровую пшеницу вносились дробно. Под основную обработку почвы калийно-фосфорные в дозах – Р₈₀К₈₀, и Р₄₀К₄₀. Азотные подкормки (аммиачная селитра) вносились также дробно: под предпосевную культивацию по вариантам – (N₄₀), (N₂₀) и в прикорневую подкормку по вариантам – (N₄₀), (N₂₀) в фазе весеннего кущения культуры. При проведении основных обработок почвы под яровую пшеницу были рассчитаны энергетические затраты, которые составили: при отвальной обработке 360 МДж/га, чизельной – 142, поверхностной – 88 МДж/га. Принятая норма высева семян составляла 5 млн шт./га.

Почва опытного участка представлена черноземом обыкновенным, карбонатным среднемощным легкосуглинистым на лессовидном суглинке. Содержание гумуса в пахотном слое 4,0-4,2 %, общего азота 0,22-0,25%. Содержание минерального азота и подвижного фосфора низкое, обменного калия – повышенное. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН 7,1-7,3). Плотность сложения пахотного слоя в ненарушенном состоянии составляет 1,27 г/см³. Агротехника при проведении опыта соответствовала зональным рекомендациям. При проведении опыта использовались общепринятые методики.

В годы проводимых исследований погодные условия роста и развития яровой пшеницы имели существенные отличия, что отразилось на показателях гидротермического коэффициента, который был в 2015 году – 0,65, в 2016 году – 0,82, характеризуя вегетационные периоды как очень сухой и очень засушливый.

Важным фактором, оказывающим существенное влияние на условия роста и развития яровой пшеницы в зоне недостаточного увлажнения, являются запасы продуктивной почвенной влаги, особенно в критические периоды водопотребления культуры. Наличие этих запасов напрямую зависит от количества выпавших атмосферных осадков. Критическим периодом водопотребления у яровой пшеницы является цветение, в связи с чем, дефицит почвенной влаги в данный период оказывает существенное влияние на снижение урожайности культуры. Также высокая потребность растений во влаге отмечается и в период восковой спелости.

Характерным показателем почвенной влагообеспеченности являются запасы продуктивной влаги в слое 1 м. Проведенными исследованиями установлено, что если в названном слое содержится влаги более 160 мм, – запасы оцениваются  как «отличные», 160-130 мм– «хорошие», 130-90 мм– «удовлетворительные», 90-60 мм– «плохие» и менее 60 мм– «очень плохие» [3, С. 151].

Разные нормы внесения удобрений под яровую пшеницу не оказывали заметного влияния на изменение влажности почвы на вариантах опыта. Заметные различия в содержании продуктивной влаги в метровом слое почвы наблюдались при разных способах основной обработки почвы. Характерны средние показатели в годы исследований на варианте с полной нормой NPK (таблица 1).

Таблица 1 – Запасы продуктивной почвенной влаги под яровой пшеницей в слое1 мв зависимости от способа основной обработки почвы (норма NPK), мм

Как следует из приведенных данных, при посеве яровой пшеницы запасы продуктивной влаги на вариантах опыта изменялись в пределах 162-179 мм и оценивались как «отличные». При этом количество влагозапасов увеличивалось пропорционально снижению интенсивности обработки. Самая существенная разница отмечена между вариантами отвальной и поверхностной обработок, где более мелкая обработка способствовала увеличению почвенных влагозапасов на 20 мм, или 12,4%.

В период цветения, когда потребность растений пшеницы во влаге резко повышается, почвенные влагозапасы на вариантах варьировали от 106 до 117 мм и оценивались как «удовлетворительные». Разница между наибольшими и наименьшими значениями сократилась до 7,5 %.

В период восковой спелости запасы почвенной влаги в слое 1 м при отвальной обработке составили 83 мм, чизельной – 86, поверхностной – 89 мм,  что позволяет оценить их количество как «плохое». В данной фазе развития растений разница в показателях влагозапасов на вариантах стала минимальной. В период полной спелости почвенная влага в метровом слое опустилась до крайне низкого уровня – 47-53 мм.

В целом, запасы почвенной влаги на посевах яровой пшеницы в периоды наибольшей водопотребности растений оценивались в годы исследований как «удовлетворительные» (цветение) и «плохие» (восковая спелость), что оказало определенное влияние на показатели продуктивности культуры.

Разные способы основной обработки почвы и фоны минерального питания предопределили отличия условий вегетации яровой пшеницы на вариантах опыта и отразились на средних показателях урожайности (таблица 2).

Как следует из приведенных данных, наибольшая урожайность зерна обеспечивалась при отвальной основной обработке, независимо от фона минерального питания, изменяясь в пределах 17,7-25,4 ц/га. В условиях чизельной и поверхностной обработок аналогичные показатели не превысили 17,0-24,1 ц/га и 13,6-15,7 ц/га.

Таблица 2 – Урожайность яровой пшеницы в зависимости от способов основной обработки и уровней минерального питания

Снижение продуктивности культуры после чизельной основной обработки на вариантах опыта составило: без удобрений – 0,7 ц/га, или 4,1%, при половинной норме внесения (0,5 NРК) – 1,2 ц/га (5,3%), при полной норме (NРК) – 1,3 ц/га или 5,1 % по сравнению с контролем. На фоне поверхностной основной обработки соответствующее снижение урожайности оказалось более существенным, достигнув: на варианте б/у – 4,1 ц/га (23,2%), 0,5 NРК – 7,6 ц/га (33,5%), NРК – 9,7 ц/га (38,2%). Таким образом, снижение продуктивности яровой пшеницы на вариантах опыта возрастало по мере уменьшения интенсивности основной обработки почвы. При этом в условиях чизельной обработки снижение урожайности в зависимости от фона минерального питания не превышало 4,1-5,3% по сравнению с контролем.

Уровни минерального питания оказали существенное влияние на изменение урожайности яровой пшеницы на вариантах опыта. Средний фон удобрений в условиях отвальной основной обработки способствовал получению урожайности зерна 22,7 ц/га, что на 5,0 ц/га, или на 28,3% больше, чем на контроле. После чизельной обработки на варианте с N₄₀Р₄₀К₄₀ продуктивность культуры составила 21,5 ц/га, а при поверхностной обработке – 15,1 ц/га, что превышает аналогичные показатели контроля соответственно на 4,5 ц/га (26,5%) и 1,5 ц/га (11,0%). Наиболее высокая урожайность зерна обеспечивалась при полной норме внесения удобрений, достигнув по вариантам обработок: при отвальной – 25,4 ц/га, чизельной – 24,1 ц/га, поверхностной – 15,7 ц/га. При этом соответствующие прибавки урожайности зерна составили 7,7 ц/га (43,5%), 7,1 ц/га (41,8%) и 2,1 ц/га (15,4%).

Разница в показателях урожайности яровой пшеницы между вариантами среднего (N₄₀Р₄₀К₄₀) и полного (N₈₀Р₈₀К₈₀)фона удобрений составили: по отвальной обработке – 2,7 ц/га, чизельной обработке – 2,6 ц/га, поверхностной обработке – 0,6 ц/га.

Таким образом, применение минеральных удобрений способствовало значительному увеличению продуктивности яровой пшеницы на фоне чизельной и отвальной обработок, обеспечивая прибавки урожайности по среднему фону в пределах 26,5-28,3 %, полному фону – 41,8-43,5%..

Изменение показателей эффективности применения удобрений на вариантах опыта имело свои закономерности (таблица 3).

Таблица 3 – Анализ эффективности применения удобрений под яровую пшеницу

Как следует из приведенных данных, независимо от способа основной обработки почвы, наибольшая окупаемость 1 кг внесенных удобрений прибавкой урожайности обеспечивалась на среднем фоне минерального питания (N₄₀Р₄₀К₄₀). На варианте с нормой удобрений 0,5 NРК этот показатель был самым высоким в условиях отвальной обработки, составив 4,17 кг/кг. При полной норме NРК соответствующая отдача оказалась ниже, не превысив 3,21 кг/кг. Аналогичная тенденция просматривалась также после чизельной и поверхностной основных обработок, где на вариантах со средним фоном минерального питания на 1 кг внесенных удобрений получено, соответственно 3,75 и 1,25 кг дополнительной продукции зерна, а при полной норме удобрений этот показатель не превышал 2,96 и 0,88 кг/кг. В целом наибольшая, отдача от применения удобрений наблюдалась при отвальной и чизельной основных обработках. Меньший эффект от минерального питания отмечен после поверхностной основной обработки.

Таким образом, при возделывании нового сорта яровой пшеницы Мелодия Дона наибольшая урожайность зерна обеспечивалась при отвальном способе основной обработки и фоне удобрений N₈₀Р₈₀К₈₀, составившая 25,4 ц/га. При этом разница с аналогичным показателем в условиях чизельной обработки  не превысила 0,7-1,3 ц/га, или 4,1-5,3 %.

Наибольшая окупаемость 1 кг удобрений прибавкой урожая получена на среднем фоне минерального питания (N₄₀Р₄₀К₄₀), независимо от способа основной обработки почвы.

В целом, при возделывании нового сорта яровой пшеницы Мелодия Дона, в условиях дефицита энергетических и минеральных ресурсов, на варианте: отвальный способ основной обработки, фон удобрений (N₈₀Р₈₀К₈₀), возможно применение менее энергозатратной чизельной обработки и среднего фона минерального питания, обеспечивающего наиболее эффективное использование удобрений.

Исходный материал для селекции, как известно, создается методами внутривидовой и межвидовой гибридизации. В скрещивание привлекают лучшие сорта озимой тритикале, что позволяет обогащать генетическую основу селекционного материала, придавать ему комплекс биологических и хозяйственно ценных признаков и свойств [2,3].

В последние годы в селекционно – улучшительной работе с озимой тритикале имеются значительные достижения [4]. На основе исходного материала с различными генетическими возможностями и путем простых и сложных скрещиваний создано большое разнообразие сортов интенсивного типа. Они отличаются высоким потенциалом продуктивности, раннеспелостью, низким и устойчивым к полеганию стеблем, высокой устойчивостью к болезням, очень хорошей зимостойкостью, экологической пластичностью, нетребовательны к плодородию почвы. Представителем этой группы является созданный и переданный в госсорткомиссию сорт Акинак [5].

Создан сорт в отделе селекции зерновых культур Тамбовского НИИСХ – филиал ФГБНУ «ФНЦ им.И.В. Мичурина», путем гибридизации с последующим индивидуальным отбором из комбинации 85/06.

Сорт с высокой продуктивностью и устойчивостью к стрессам различного характера. Назначение – зернофуражное, и для приготовления комбикормов. В условиях Тамбовской области максимальный урожай формирует при посеве в оптимальные сроки, 2-10 сентября.

Вегетационный период составляет 136 дней. Высота растения – 89,9 см. Форма куста (в период кущения) промежуточная. Стебель прочный, соломина выполненная. Опушение листа, восковой налет, в период кущения, отсутствует. Окраска листа – зеленая.

Колос белый, веретеновидный. Длина от 10 до 14 см. Плотность колоса (количество члеников на 10 см длинны колосового стержня) 24,7. Колосовая чешуя ланцетная, длинной 8-10 мм, шириной 3 мм. Нервация – средняя. Зубец колосовой чешуи – короткий острый. Киль сильно выражен. Ости расположены под острым углом к колосовому стержню. Длина ости 8-11 см. Окраска ости – белая.

В условиях естественного инфекционного фона сорт показал очень хорошую устойчивость к бурой ржавчине, высокую – к стеблевой и желтой ржавчинам, к мучнистой росе. Толерантен к фузариозу.

Сорт Акинак кормового направления. Он отличается высокой урожайностью.

Высокая урожайность сорта Акинак, наследственно обусловлена и стабильно сохраняется по годам (Табл.1)

Таблица 1 – Урожайность озимой тритикале сорт Акинак по результатам конкурсного сортоиспытания 2016-2019 гг.

Итак, из выше написанного следует:

1. Высокая урожайность сорта Акинак в сочетании со сравнительно низким стеблем, высокой устойчивостью к болезням, хорошей зимостойкостью и засухоустойчивостью, и с высокой экологической пластичностью, позволяет отнести его к перспективным для производства.

2. Новый сорт можно успешно возделывать для кормовых целей, а также использовать  в качестве исходного материала для создания новых высокопродуктивных сортов тритикале.

Подсолнечник, по объёму производства в мире занимает четвёртое место среди масличных культур, а в РФ является главной масличной культурой [2, с. 109].

В 2018 году валовой сбор подсолнечника в Тамбовской области составил более 817 тыс.т. [3, с. 14]. По данным Росстата [4, с. 399] в 2021 году его производство уже достигло 1007,1 тыс.т.

Общеизвестно, что каждый сорт (гибрид) характеризуется определёнными генетически обусловленными признаками, которые могут изменяться в зависимости от условий и места выращивания. Поэтому важно, чтобы возделываемые сорта подсолнечника были максимально адаптированны к экологическим условиям района возделывания [5, с. 55].

В Тамбовском НИИСХ с 1956 г. (в настоящее время – филиал ФГБНУ «ФНЦ им. И.В. Мичурина») проводится целенаправленная селекционная работа по созданию очень ранних и ранних сортов подсолнечника с вегетационным периодом 85–95 дней, выращиваемых без применения десикантов. За период с 1950 года до настоящего времени селекционерами Тамбовского НИИСХ создано и передано на Государственное испытание 19 сортов и 1 гибрид подсолнечника [6, с. 99].

Географически Тамбовская область расположена на 52 ⁰ с.ш., практически на самой северной границе возделывания подсолнечника. Для нормального роста и развития подсолнечника в условиях ЦЧР Тамбовской области сумма эффективных температур за период вегетации сортов должна быть не менее 1900-2000 ⁰С, а для гибридов 2200-2300 ⁰С [7, с. 21].

Тамбовская область находится на 6-ом месте по площади производства подсолнечника после Ростовской, Саратовской, Волгоградской, Воронежской областей и Краснодарского края. Посевные площади его увеличились с 2010 по 2021 гг. соответственно с 7159 тыс./га до 9753 тыс./га. Уровень урожайности составил в 2010 г. – 9,6 ц/га, в 2021 – 16,2 ц/га [4, с. 400].

Для дальнейшего повышения урожайности культуры необходимо создание скороспелых сортов и гибридов, адаптированных к агроклиматическим условиям региона (табл. 1).

Таблица 1. Погодные условия за вегетационный период подсолнечника с 1952-2022 гг. (по данным Интернет-ресурса [8])

Тамбовский НИИСХ – филиал ФГБНУ «ФНЦ им. И.В. Мичурина» решает проблему Государственного задания – создать и внедрить в сельскохозяйственное производство новые очень ранние и ранние сорта подсолнечника, созревающие без применения десикантов как в Тамбовской области, так и во всем ЦЧР.

Современные отечественные сорта-популяции характеризуются высокой пластичностью, хорошей урожайностью и масличностью более 45,0 %. Селекция подсолнечника ведётся на большое число признаков (более чем по 30 признакам). Конечная цель – выведение сортов, обеспечивающих высокие сборы масла с гектара.

В зависимости от зоны возделывания подсолнечника в Тамбовской области требования, предъявляемые к сорту или гибриду, могут изменяться, но имеется ряд признаков и свойств, которые необходимы для всего региона. К ним относятся:

- высокая продуктивность;

- устойчивость к болезням и вредителям;

- высокая масличность и качество масла;

- технологичность;

- адаптивность.

Основной задачей проведения исследований с подсолнечником является изучение влияния агроклиматических условий на продуктивность, продолжительность вегетационного периода, лузжистость, масличность, сбор масла и другие морфологические и биологические показатели культуры.

Продуктивность сортов подсолнечника оценивали в естественных условиях выращивания с 2016 по 2022 год (табл. 2). Продуктивность сорта в большой степени зависит от условий окружающей среды, от его способности наиболее рационально использовать условия роста и развития для формирования высокого урожая семянок и их качества.

По срокам созревания сорта и гибриды должны быть пригодны к механизированной уборке до наступления неблагоприятных погодных условий в Тамбовской области. Оптимальная продолжительность вегетационного периода устанавливается для каждой зоны области в зависимости от тепло- и влагообеспеченности, погодных условий в период созревания и уборки [9, с. 35].

Таблица 2. Урожайность подсолнечника с учётом погодных условий за период 2016-2022 гг.

По данным таблицы 2 видно, что за период с 2016 по 2022 год средняя температура воздуха постепенно повышается по годам. По сравнению с многолетними данными, количество выпавших осадков только в 2016 и 2017 годах превышало средние многолетние показатели почти в 2 раза. В остальные годы выпадало от 38,7 до 70,6 % от средних многолетних данных осадков  (см. табл. 1). По данным Росстата [5, с. 399] средний уровень урожайности по Тамбовской области за 2021 год оказался ниже чем по сорту-контролю Спартак.

В Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, находятся пять сортов подсолнечника селекции института: Чакинский 931, Спартак, Чакинский 77, ПК 05 и новый раннеспелый сорт Чакинский 100 [6, с. 100] и ежегодно высеваются в различных областях Центрально-Чернозёмного (5) и Средневолжского (7) регионов.

В 2021 г. передан в ФГБУ «Госсорткомиссия» новый сорт подсолнечника Загрей 21. В течение 2018–2021 гг. он изучался в питомнике конкурсного сортоиспытания. За годы испытаний в питомнике КСИ  новый сорт в среднем созревал на один день позже контроля – сорта Спартак. Масса 1000 семян у него составила 75,4 г, что оказалось выше по сравнению с контролем на 6,2 %. Содержание лузги меньше контроля на 0,3 %. Масличность семян составила 49,2 %. Сбор масла по новому сорту превысил контроль на 40 кг/га, урожайность на уровне контроля [6, с. 99].

Таким образом, сорта подсолнечника селекции Тамбовского НИИСХ созданы в конкретном регионе, и поэтому адаптированы к его природным условиям. Новые сорта при возделывании в Центрально-Черноземном регионе отличаются урожайностью, высокой масличностью и скороспелостью.