Введение к работе
Актуальность темы. Проблема производства фуражного и пивова
ренного ячменя на юге Нечерноземной зоны России стоит довольно остро,
поскольку в современных экономических условиях перед регионами ставнт-
ся задача достижения самообеспеченности потребностей животноводства
и перерабатывающей промышленности относительно дешевым зерном отой
культуры. Данная проблема особую актуальность приобретает в последнее
время, так как на закупку на стороне сырья для производства пивного соло*
да тратятся достаточно большие средства, необходимые аграрному сектору
республик, краев и областей. ^ - . . ~
Ячмень в Мордовии стал традиционной сельскохозяйственной культурой лишь в последние 30-35 лет. До середины 70-х годов минувшего столетия он возделывапся в республике на площади не более Ютыс. гавгод, с 70-х гг.—около 40 тыс. гавгод. В последние 10 лет посевы ячменя занимают здесь от 135 до 285 тыс. га, а урожайность зерна варьирует от 0.55 до 2.25 т/га.
Низкая продуктивность ячменя связана прежде всего с нарушениями в технологии возделывания этой культуры и недостаточной изученностью отдельных вопросов агротехники новых сортов, отсутствием информации1 о сортовой отзывчивости на применение удобрений.
Появление в последние годы новых высокопродуктивных сортов ярового ячменя диктует необходимость совершенствования адаптивных технологий возделывания этой.культуры, изучения особенностей питания и сортовой реакции растений на внесение удобрений.
Исследования являются составной частью плана НИР Мордовского НИИ сельского хозяйства по заданию 06.06.01 Российской академии сельскохозяйственных наук для Волго-Вятского региона.
Цель и задачи исследований. Целью работы явилось изучение влияния минеральных удобрений на урожайность и показатели качества зерна сортов ярового ячменя Зазерский 85 и БИОС~1 в зависимости от погодных условий в зоне неустойчивого увлажнения юга Нечерноземья России,
Основные задачи исследований:
определить эффективность действия различных доз и соотношений минеральных удобрений на урожайность зерна и соломы ячменя в условиях неустойчивого увлажнения;
выявить влияние минеральных удобрений и погодных условий на химические и технологические показатели качества зерна ячменя;
оценить роль отдельных факторов (погода, сорт, удобрение) и их сочетаний в варьировании урожайности и показателей качества зерна ячменя;
установить параметры потребления и коэффициенты использования главных элементов питания сортами ячменя из почвы и удобрений;
дать экономическую и энергетическую оценку применения удобрений под ячмень. -'і"
Научная новизна исследований. Впервые применительно к агроклиматическим условиям Республики- Мордовия-тучен а сортовая реак ция ярового ячменя 3 i3epcKuuW$fk№f})$)fc-I на вн зеение различных доз фонд научно* литературы
и сочетании минеральных удобрений, экспериментально доказано, что погодным условиям., периода вегетации принадлежит доминирующая роль (55-80 %) в варьировании урожайности и отдельных показателей качества зерна ярового ячменя.
Автором установлены корреляционко-рстресснонные связи между количественными и качественными показателями урожая ярового ячменя, а также математические зависимости для прогнозирования экстракти внести зерна сортов ячменя Зазерский 55 и БИОС-І по содержанию в них белка и массе 1 000 зерен.
Практическая значимость работы. Полученные в исследованиях данные являются теоретической и практической основой для рационального применения минеральных удобрений при возделывании ячменя на черноземах выщелоченных тяжелоеуглннистых в условиях неустойчивого увлажнения юга Нечерноземной зоны России.
На защиту выносятся следующие положения:
варьирование величины урожая и отдельных показателен качества зерна сортов ярового ячменя па 55-80 % зависит от условий погоды периода вегетации и на 4-20 % — от применения различных доз и сочетании минеральных удобрений;
увеличение дозы внесения калия в составе полного минерального удобрения с 40 до 80-120 кг/га д. в. на черноземах выщелоченных тяжело-суглинистых со средним содержанием подвижных форм калия не приводит к достоверному улучшению пивоваренных качеств ячменя;
параметры потребления основных элементов питания сортами ячменя и коэффициенты их использования из почвы и удобрений существенно отличаются от опубликованных справочных данных;
использование минеральных удобрений в умеренных дозах под ячмень экономически и биоэнеріетичсеки эффективно.
Личный вклад соискателя. Соискателем лично разработана программа исследований, проведен полевой опыт и выполнен значительный обьем сопутствующих наблюдений, учетов и анализов,'сделаны теоретические обобщения полученного экспериментального материала, а также выводы и предложения произволе!ну.
Лмробация работы. Основные положения диссертации доложены на заседаниях ученого совета Мордовского ИМИ сельского хозяйства (Саранск, 2000-2003), на заседаниях кафедры агрохимии и почвоведения Мордовского государственного университета им. Н. П. Огарева (Саранск, 2000-2003), апробированы на международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях: «Агрохимические аспекты повышения про* дуктивности сельскохозяйственных культур» (Москва, 2002), «Экологические аспекты интенсификации сельскохозяйственного производства» (Пен- -за, 2002), «Достижения и новейшие технологии в агрономии на рубеже веков» (Самара, 2002), «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства» (Йошкар-Ола, 2003), «Пути решения проблем повышения адаптивности, продуктивности и качества зерновых и кормовых культур» (Самара, 2003), «Результаты ис-
' ' 2,
следований Географической, если опытов с удобрениями .и другими-агрохимическими средствами» (Москва, 2003).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 13 работ.
Структура її объем диссертации. Диссертация изложена на 111 страницах машинописного текста в компьютерном исполнении и состоит на введения, 8 глав, выводов и предложений производству. Она включает 29 таблиц, 7 рисунков, 45 приложений. Библиографический список содержит 268 наименовании, в т.ч. 6-иностранных авторов.
Автор выражает признательность д-ру с.-х. наук проф. Л. В. Ивойлову, сотрудникам Л. Н. Прокнной, М. Н. Бессоновой, Е. Н. Хвостову, Е. М. Соло-ненко, студентам О. II. Самойловой, Е. Л. Ковалевой, Д. Е. Солоненко за по-моїнь при іфоведснии нолевых и лабораторных исследовании.
Исследования проводились на опытном поле отдела семеноводства Мордовского НИИ сельского хозяйства в 2000-2002 гг.
Для оценки влияния минеральных удобрении на урожайность, химический состав и качество зерна районированных сортов яровою ячменя (Hordeum sativum var. dhlkhon Asch. ct Graebn.) был заложен методом наложения нолевой мелкодсляночный двухфакторный (2x9) опыт. На делянках 1-го порядка изучались два сорта ячменя - Зазсрскии 85 (селекции Белорусского НИИ земледелия и кормов) и БИОС-1 (селекции НИИСХ ЦРНЗ совместное Рязанским НПНПТП ЛПК и ВИШІ сельскохозяйственной биотехнологии), на делянках 2-го порядка - доил и сочетания минеральных удобрений (в форме N№ Ри и К,}: 1 - без удобрений (контроль), 2 — NkJV 3 — N^Kj* 4 - N^cftcJOo. 5 - N«P4uKw. 6 - K^PjoKto. 7 - NsqPjoKjo. 8 - N^P^eo. 9 - N^Rtc^M. Расположение делянок 2-го порядка в опыте — систематическое в 4 яруса, со смещением вариантов в последующем ярусе на 2 делянки, повгорность — четырехкратная. Общая площадь делянки первого порядка 63,0 м1 (31.5x2.0), второго - 7.0 мг (35x2.0), учетная - 5.0 мг (3.0x1.65).
Почва участка - чернозем вы щелоченный тяжслосутл инистый средне-мошный средиегумусный на желто-бурой делювиальной глине с содержанием (0-25 см) гумуса (по Тюрину) 7.6І0.5 %, общего азота (по Кьсльдалю) — 0.37-іО.О! ЧІ, подвижного фосфора и калия (по Кирсанову) - соответственно 262±33 и 104-U2 мг/кг почвы. Гидролитическая кислотность (по Капнсну) равнялась 7.Ы0.9 мг-экв/100 г почвы, сумма поглощенных оснований (по Каипену-Гнльковицу) 30.7А0.6 мг-экв/100 г почвы, степень насыщенности почвы основаниями - 81.2±2.4 %; рНТО1 (іюісшіиомстрнчсскн) - 5.3*0.2.
Агротехника возделывания ячменя в опыте - рекомендуемая для условии Республики Мордовия. Норма высева — 5 млн всхожих семян. Предшественник — озимая рожь, идущая по чистому пару.
Учет урожая проводился вручную с обмолотом снопов на сноповой селекционной молотилке МСМ-1 с последующим взвешиванием зерновой массы и ігри ведением ее к 14-% влажности и 100-% чистоте.
Исследования, учеты, наблюдения и анализы проводились в соответствии с общепринятыми меюдиками {Методические указания..., 1933; Доспехов Б.Л., 1985) и но соответствующим ГОСТам. Химический анализ зерна и соломы ячменя выполнен нз анализаторе «N1RSCANER»-42S0 в агрохимической лаборатории Мордовского НИИ сельского хозяйства.
Статистическая обработка результатов исследования осуществлена на ПЭВМ с использованием дисперсионного и корреляционно-реірессионкого методов анализа с привлечением пакета программ прикладной статистики «Stat» (версия 2,6, ИВЦ МарГУ, 1993). Энергетическая оценка технологий выполнена но методике РЛСХН (1994), экономическая - но фактическим затратам с привлечением технологических карт возделывания культуры.
Метеорологические условия в годы проведения опытов были различными, но типичными для зоны неустойчивого увлажнения.
2000 г. характеризовался как избыточно увлажненный с пониженными температурами в первую половину вегетации ячменя и как засушливый и жаркий — во вторую (особенно в период формирования и налива зерна), а 2001 г, — как засушливый и холодный в первую половину вегетации и как засушливый и жаркий - во вторую (однако достаточные весенние запасы продуктивной влаги в почве и выпадение атмосферных осадков в критические по отношению к влаге фазы развития культуры способствовали формированию ее высокой продуктивности). 2002 г. оценивался как холодный и влажный в первой половине вегетации, сухой и жаркий - во второй се половине. Гндротермнческий коэффициент (ГТК) за период вегетации при средней многолетней норме 1.1 составил в 2000,2001 и 2002 гг. соответственно 1.61,0.70 и 0.82.