Содержание к диссертации
Введение
1. Агробиологические основы повышения урожайности и качества зерна у сельскохозяйственных культур 8
1.1 Роль биологических факторов в повышении урожайности и качества зерна у сельскохозяйственных культур 8
1.1.1 Влияние сорта на повышение урожайности и улучшение потребительских качеств зерна 8
1.1.2 Влияние фитосанитарного состояния посевов на урожайность и качество зерна 16
1.2. Роль технологических приемов в повышении урожая и качества зерна у сельскохозяйственных культур 22
1.2.1. Влияние способов основной обработки почвы на урожайность и качество зерна 23
1.2.2. Влияние удобрений на урожайность и качество зерна 33
1.2.3. Влияние природно-климатических и погодных условий
на урожай и качество зерна 4)
2. Методика проведения исследований 48
2.1. Место, опытный материал и схема опыта 48
2.2. Почвенные и агрометеорологические условия 50
2.3. Методика учетов и наблюдений в опытах 54
3. Формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя в зависимости от сортовых особенностей растений 57
4. Формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя в зависимости от способов обработки почвы 65
5. Формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя в зависимости от системы удобрений растений 72
6. Экономическая и энергетическая эффективность технологических приемов возделывания сортов ярового ячменя 95
6.1. Экономическая оценка эффективности технологических приемов возделывания сортов ярового ячменя 95
6.2. Энергетическая оценка эффективности технологических приемов возделывания сортов ярового ячменя 99
Выводы 103
Предложения производству 105
Список литературы 106
Приложения 127
- Влияние сорта на повышение урожайности и улучшение потребительских качеств зерна
- Почвенные и агрометеорологические условия
- Формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя в зависимости от сортовых особенностей растений
- Формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя в зависимости от способов обработки почвы
Введение к работе
Основной проблемой современного сельскохозяйственного производства по-прежнему остается удовлетворение потребности населения страны отечественными недорогими и одновременно качественными продуктами питания, животных - кормами, а промышленность - сельскохозяйственным сырьем.
Для достижения поставленной цели большое значение придается увеличению продуктивности яровых зерновых культур, среди которых важное место занимает ячмень, являющийся универсальной, ценной пищевой, кормовой и технической культурой. Однако недостаток высококачественного продовольственного, фуражного зерна, а также сырья для перерабатывающей промышленности обуславливает поиск экологически эффективных приемов возделывания ярового ячменя и путей его стабильного производства. В данном случае важное место занимает изучение приемов основной подготовки почвы на фоне комплексного применения различных систем удобрений и средств защиты растений в агроценозах различных сортов культуры и в конкретных почвенно-климатических условиях.
Классики отечественной агрономии считали создание глубокого плодородного пахотного слоя почвы безусловным агротребованием и рекомендовали глубокую вспашку (П.А.Костычев, 1909; В.Р.Вильямс, 1949). В то же время огромные затраты на обработку почвы, непродуктивные потери почвенной влаги и ряд других причин вызвали предложение заменить вспашку на безотвальную обработку.
От способов обработки почвы существенно зависит минеральное питание растений и фитосанитарное состояние посевов, поэтому расширение использования поверхностной обработки ставит задачу сравнить ее эффективность со вспашкой
Фитосанитарному состоянию посевов здесь придается важное значение на том основании, что в настоящее время потери продукции растениеводства от сорняков, вредителей и болезней достигают 50%. В земледелии России только из-
за засоренности посевов ежегодно теряется около 17% урожая зерна, 15%-картофеля, 1б%- кормов, 21% овощей (В.И.Алгинин, 1997; В.А.Захаренко, 1997).
Но, несмотря на актуальность и научно-практическую значимость поставленных вопросов, их изученность в условиях лесостепи северной части Центрально-Черноземной Зоны остается малоудовлетворительной и требует дальнейшей проработки, особенно в сортовом аспекте. Прежде всего важно расширение и углубление зональных исследований по выявлению лучших сортов для региона и оптимизации для них способов основной обработки почвы в сочетании с системой удобрений и средствами защиты растений.
Диссертационная работа и посвящена решению этих вопросов, в ней представлены обобщенные трехлетние (2000-2002гг.) экспериментальные данные, полученные аспирантом лично и в соавторстве, в соответствии с тематическим планом Орловского Государственного Аграрного Университета: «Разработать энергосберегающие высокопродуктивные, экологически безопасные системы земледелия для лесостепной зоны Европейской части России».
Цели и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение влияния основных агробиологических факторов на формирование урожайности и качество зерна современными сортами ярового ячменя, а также поиск путей их оптимизации в агроценозах.
В соответствии с целью исследований были поставлены следующие задачи: .
изучить влияние наследственных признаков растений на формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя;
установить роль фитосанитарного состояния посевов в формировании урожайности и качества зерна сортами ячменя;
изучить воздействие разных способов обработки почвы на процессы, определяющие формирование урожайности и качественных характеристик зерна сортов ячменя;
выявить отзывчивость сортов ячменя на фоны питания, а также их влияние на формирование урожая и его качество;
б 5. определить оптимальное сочетание изучаемых факторов для
получения стабильных урожаев зерна с высокими технологическими свойствами;
6. дать экономическую и биоэнергетическую оценку эффективности
возделывания современных сортов ячменя при разных способах основной
обработки почвы, комплексном применении органических и минеральных
удобрений
Научная новизна работы. В условиях Центрально-Черноземного Региона на темно-серых лесных почвах на основе комплексного подхода всесторонне изучено влияние сорта, фитосанитарного состояния посевов, способов обработки почвы и систем удобрений на формирование урожайности и качества зерна ярового ячменя. Научно доказана целесообразность применения поверхностной обработки почвы под посевы ярового ячменя на фоне применения минеральных и органических удобрений с учетом сортовых особенностей как наиболее эффективного агромероприятия в получении высокого и качественного урожая зерна. При этом на основе выявленных наследственных различий в морфофизиологических и полезно-хозяйственных признаках растений сорт Гонар признан экономически и энергетически более эффективным для возделывания в хозяйствах по интенсивной технологии в целях получения не только фуражного, продовольственного, но и пивоваренного зерна, а сорт Визит - для хозяйств в большей степени с экстенсивным типом земледелия.
Практическая значимость. Практическое значение диссертационной работы заключается в том, что разработаны и предложены перспективные экологически безопасные и экономически малозатратные агротехно логические приемы возделывания ячменя, позволяющие на темно- серых лесных почвах северной части лесостепи ЦЧЗ получать высокие и стабильные урожаи хорошего качества зерна сортов Визит и Гонар, включенных в Государственный реестр селекционных достижений и допущенных к использованию в Орловской области.
Реализация работы. Разработанные агротехнологические приемы возделывания современных сортов ячменя прошли производственную проверку в СПК «Каменский» и агрофирме «Мценское черноземье» Мценского района Орловской области и подтвердили выводы, изложенные в диссертационной
работе. Они предложены для внедрения и в других сельскохозяйственных предприятиях Орловской области и региона в целом с целью создания перспективной научно-обоснованной системы получения высокого и качественного урожая зерна для продовольственного, фуражного и пивоваренного использования.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на международных научно-производственных конференциях (1998,2003гг), Пущинской конференции молодых ученых (2001 г), Научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов ОГАУ (2004г). По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на 157 страницах печатного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 253 наименований, в том числе 11 иностранных авторов, содержит 29 таблицу, 10 рисунков, 31 приложения.
Основные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
Научное обоснование использования сортовых особенностей растений ярового ячменя для получения высокого и качественного урожая зерна в условиях темно-серых лесных почв ЦЧР РФ.
Научное обоснование систем обработки почвы, обеспечивающих получение высокого и качественного урожая зерна современными сортами ярового ячменя.
Оптимальные системы питания растений, обеспечивающих получение высокого и качественного урожая зерна современными сортами ярового ячменя.
Агроэнергетическая и экономическая оценка технологических приемов возделывания сортов ярового ячменя с высокими кормовыми и пивоваренными достоинствами.
Влияние сорта на повышение урожайности и улучшение потребительских качеств зерна
Сорт играет важную роль в повышении урожайности и улучшении качества продукции. Доказано, что он является самым доступным и радикальным средством повышения урожайности. По мнению М.А. Кадырова (2000), в современных условиях сорт следует рассматривать в качестве не столько элемента технологии возделывания культуры, а как важнейшую ее базисную основу. Неправильно выбранный или устаревший сорт, некачественные семена не дают возможности получить полную отдачу ни от почвы, ни от удобрений, ни от средств защиты растений.
В современных условиях сорт стал тем фактором, без которого невозможно реализовать в растениеводстве достижения научно-технического прогресса. При этом сорт как биологическую систему, использующую солнечную энергию, нельзя заменить ничем, в этом отношении он уникален (В.Ф.Дорофеев, Р.А.Удачин, Л.В.Семенова и др., 1987, Э.Д.Неттевич, 2001).
В ряде стран Западной Европы и Америки урожайность зерновых культур в последние годы достигла 5-7 т/га (Beschreibende Sortenliste, 1998). В России за период 1950...1990 гг. она удвоилась, но все же уровень продуктивности этих культур остается невысоким (А.А.Семин, 1998). За это время в большинстве регионов страны на смену экстенсивным пришли интенсивные сорта с высоким потенциалом урожайности и качественными показателями зерна (А.А.Жученко, 1994).
Считается, что рост урожайности ячменя могут обеспечить высокопродуктивные сорта, характеризующиеся как общей, так и специфической адаптивной способностью (В.А.Сапега, Г.ЩТурсумбекова, 1999). Адаптивные сорта в большинстве своем способны давать большие урожаи, по сравнению с менее устойчивыми к неблагоприятным условиям сортами. Например, в почвенно-климатических условиях Ставропольского края таким сортом является Прикумскии 47. Он превосходит по урожайности районированный Прикумскии 22 в среднем на 6,2 ц/га и в неблагоприятные засушливые годы проявляет себя как жароустойчивый (И.А.Морозов, А.И.Морозова, 1999).
В условиях Орловской области наиболее распространенными адаптивными сортами являются Визит и Гонар, на долю которых приходится 78% общей посевной площади пивоваренного ячменя - около 180 тыс. га.
Ячмень возделывается в самых разнообразных почвенно-климатических условиях, но наиболее подходящими для него являются регионы, где он может быть обеспечен достаточным количеством тепла, влаги и плодородными почвами (Э.Д.Неттевич, 2001). Особенно требовательны к почвенно-климатическим условиям пивоваренные ячмени. Их качество зависит как от сорта, так и от почвы, удобрений и погодных условий.
Свет, тепло, влага оказывают значительное влияние не только на химический состав зерна, но и на его ферментативную активность. При выращивании в холодных влажных условиях зерно не успевает полностью пройти стадию физиологической зрелости; ферменты в таком зерне находятся в повышенном количестве. По показателю активности ферментов можно судить о зрелости того или иного вида зерна (Э.Д.Неттевич, Н.М.Романова, 1987). Н.Н.Иванов и В.А.Кирсанова (1936) установили, что в зерне ячменя, выращенного в условиях севера или высоко в горах, каталазы содержится в 10 раз больше, чем у полученного в южных теплых районах. Они нашли прямую зависимость между содержанием каталазы и амилазы в зерне и условиями выращивания.
В.Гомилевский (1904) указывал, что прославленный французский пивоваренный сорт Шевалье, служивший долгое время исходным материалом для выведения большей части европейских пивоваренных сортов ячменя, в условиях теплого влажного климата Европы давал зерно с высокими пивоваренными признаками. При перенесении же в Россию в более континентальные климатические условия он сразу утрачивал свои качества, значительно повышал содержание белка. Даже в Польше и Прибалтике, где климат мягче и приближается к западноевропейским условиям, этот сорт уступал чехословацким и местным сортам.
Исследованиями Н.Е.Ляховой, В.Д.Ратушняк (2001) также было установлено, что в силу географической расположенности одни и те же сорта ячменя в условиях Красноярского края накапливают на 1,5-2,0% белка больше по сравнению с европейскими регионами.
Центральный район России всегда был основным поставщиком пивоваренного ячменя - до 80% общего объема сырья (Э.Д.Неттевич, 2001). Благодаря плодородным почвам, достаточному количеству осадков и тепла, здесь можно получать не только высокие, но и качественные урожаи зерна ячменя, для чего важно учитывать биологические особенности культуры и максимально удовлетворять её требованиям.
Разумное многосортие и частая сортосмена - это преобладающие тенденции современной мировой сортовой политики. Например, в Германии для 0,7-1млн/га посевов ярового ячменя предложено к возделыванию 46 сортов. Нобелевский лауреат селекционер Норман Берлауг считал: «Если сорт держится в производстве более 5 лет, то это говорит о том, что, либо селекционеры нерезультативно работают, либо система семеноводства несовершенна».
При этом необходимо прежде всего использование сортов, приспособленных к местным почвенно-климатическим условиям. Местные сорта, обладающие мощным адаптивным потенциалом, позволяют значительно повысить сборы ячменя и снизить затраты на производство зерновой продукции. Пластичность сортов, хотя и достаточно требовательных к условиям произрастания, делает возможным возделывание их в различных зонах (Н.М.Макрушин, 1985).
В настоящее время районы распространения ярового ячменя значительно расширились, появились новые перспективные сорта, но качественные показатели получаемого зерна не всегда соответствуют установленным требованиям. Поэтому постоянно ведутся исследования по расширению зон заготовок пивоваренного ячменя в западной Сибири (Т.Н.Борисенко, Т.П.Лапина, 2000; И.Н.Шарков, Н.Г.Власенко, В.М.Новиков, 2001; И.Ф.Храмцов, Б.С.Кошелев, 2002), восточной Сибири (Н.А.Сурин, М.Б.Вчерашний, 2001), Краснодарском крае (П.П.Васюков, Н.В.Серкин, В.Г.Пищулин,2001).
По данным Н.Маковски и Г.Клаас (2000), для северной Германии подходят сорта Мареси, Тюрингия, Скарлетт и др. Есть также положительный опыт возделывания этих сортов на пивоваренные цели и в Центрально-Черноземной зоне.
Почвенные и агрометеорологические условия
Изучали влияние на них двух способов основной обработки почвы: 1 -отвальной вспашки на глубину 20 - 22 см; 2-поверхностной обработки на глубину 8 - 10 см; семи вариантов удобрений: 1 - без удобрений (контроль); 2 -Н;оРбоКбо; 3 - N90P90K90; 4 - ЫбоРбоКво+навоз (Н); 5 - Н 0Р6оКбо+солома (С) + сидерат (З/У); 6 - К3оРзоКзо+навоз + солома + сидерит; 7 - ЫеоРбоКбо+навоз + солома + сидерат. Схема опыта содержит 7 вариантов, в которых изучались три фактора в комплексе (табл. 1.).
Система защиты растений предусматривала проведение обработки гербицидами, инсектицидами и двукратную обработку фунгицидами. Для защиты растений в частности применяли базагран М (37,5 % к.э.) - 3 л/га; реке (50 % к.с.) - 0,5 л/га; БИ-58 (40 % к.э.) - 1 л/га. Органические удобрения вносили под предшественник (кукурузу на силос) в количестве: навоз - 50 т/га, сидерат - 6 - 8 т/га, солома - 4-5 т/га. На ячмене изучалось их последействие. Из минеральных удобрений вносили нитрофоску с соотношением NPK 1:1:1.
Опыт был заложен в трехкратной повторности с систематическим расположением вариантов. Общая площадь делянки /1,2 м2, учетная -29 и2. Осенью, после уборки кукурузы, на запланированных вариантах проводили вспашку на 20 - 22 см и поверхностную обработку на 8 - 10 см. Весной после закрытия влаги, вносили минеральные удобрения и затем культивировали на глубину 10 - 12 см. Посев проводили в оптимальные сроки. После посева ячменя с подсевом многолетних трав почву прикатывали. В фазу кущения против сорняков посевы обрабатывали базаграном М (37,5 % к.э., 3 л/га), против гельминтоспориоза в фазу кущения и перед выколашиванием -препаратом реке (50 % к.с, 0,5л/га). Одновременно со второй обработкой фунгицидом посевы обрабатывали против комплекса вредителей БИ-58 (40 % к.э., 1 л/га).
Почва участка темно-серая лесная глееватая, среднесугл инистая с содержанием гумуса 4,48 %, подвижного фосфора 14,6 мг/ЮОг почвы, обменного калия 14,8 мг/100г почвы, РН почвенного раствора 5,83, суммой поглощенных оснований 31,1 мгэкв. на 100 гпочвы.
По данным Орловской агрометеостанции, метеорологические условия в годы проведения опытов были разными. Вегетационный период 2000 года характеризовался неравномерным распределением тепла в первой половине вегетации. Необычно теплая погода апреля (среднемесячная температура превысила среднемноголетнюю в 2,5 раза) способствовала быстрому подсыханию и прогреванию почвы, что позволило приступить к посеву на 10 дней раньше обычного. Условия для прорастания зерна и появления всходов, были благоприятными - сумма осадков была близка к среднемноголетним значениям.
Преобладание холодной погоды в первой и второй декадах мая замедляло темпы роста и развития ячменя, но укоренение и кущение растений проходило при благоприятных условиях погоды. Почвенные запасы влаги были большими. Преимущественно теплая погода в первой половине июня ускорила развитие растений. Закладка и рост репродуктивных органов проходили в основном при оптимальных условиях погоды, а формирование и налив зерна в условиях дождливой погоды июля. Количество осадков в этот период составило 159 мм при среднемноголетних значениях в 72 мм, что в 2,2 раза выше нормы. Отмечавшиеся в это время ливни с сильным ветром привели к полеганию ячменя, что в дальнейшем ухудшило условия созревания.
Период уборки ячменя в этот год был растянутым из-за неустойчивого характера погоды в начале августа.
Вегетационный период 2001 года характеризовался повышенным температурным режимом и неравномерным распределением осадков.
Среднемесячная температура в период вегетации растений была на 14% выше среднемноголетнеи. Наибольшее отклонение в сторону повышения отмечалось в апреле месяце в 2,1 раза и в июле - в 1,2 раза.
В последней пятидневке апреля проводился посев. В конце месяца у ячменя появились всходы. Для начального их роста и развития тепла и влаги было достаточно. Во второй половине мая посевы неоднократно подвергались воздействию заморозков. Понижение температуры в отдельные ночи до 1 - 2С мороза в воздухе и на поверхности почвы привело к единичным повреждениям растений.
Кущение растений, закладка и рост репродуктивных органов проходили в основном при благоприятных условиях погоды.
Формирование и налив зерна проходили в условиях жаркой погоды июля. Длительное сохранение высоких температур воздуха (31 — 33) улучшало условия выполненности колоса. Зерно и солома подсыхали быстро. Погодные условия августа благоприятствовали проведению уборки.
В 2002 году отмечался ранний сход снега и быстрое подсыхание почвы до мягкопластичного состояния. Это позволили в первой половине апреля посеять ячмень. Сохранение повышенного температурного режима и хорошее увлажнение почвы до конца месяца способствовало прорастанию зерна и появлению дружных всходов.
Дальнейшее развитие посевов ячменя в среднем на 2-3 недели опережало многолетние сроки.
Погодные условия мая способствовали интенсивному образованию узловых корней и кущению растений. На большей части посевов в последние дни мая начался рост стебля. Среднемесячная температура составила 13,7С, что на 0,9С было выше среднемноголетних данных, а количество осадков превышало среднемноголетние значения на 35% (рис.2,3).
Формирование и налив зерна проходили в этот год в условиях хорошей тепло- и влагообеспеченности. Жаркая сухая погода июля (среднемесячная температура превышала среднемноголетнюю на 3,9С при пониженном на 58% количестве осадков) привела к быстрому подсыханию зерна и соломы, но при этом ухудшилась выполненность колоса. В целом условия для уборки были хорошие.
Формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя в зависимости от сортовых особенностей растений
Проведенные исследования показали, что в природно-климатических и производственных условиях Орловской области без применения органно-минеральных удобрений по традиционной вспашке у ярового ячменя можно получать урожаи зерна в размере 25 ц/га. Однако, в зависимости от сортовых особенностей посевов эта величина у культуры может быть существенно изменена как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. В годы исследования интервал генотипического варьирования урожайности зерна ярового ячменя составлял 19,6...33,8 ц/га. Среди изученных сортов наиболее урожайным был Визит, который при таких агротехнических условиях формировал по годам массу семян в среднем 27,4 центнеров на гектар, что на 16,4% больше, по сравнению с сортом Гонар.
Причем, наибольшее сортовое превышение по урожайности зерна (в среднем на 42%) отмечалась в 2001 году, когда стояла относительно засушливая и жаркая погода во время вегетации растений, тогда как в другие годы (2000, 2002) ее величина у сортов фактически была одного уровня и достоверно они не различались по этому показателю.
Формирование повышенной урожайности сортом Визит на ценотическом уровне было обусловлено, в основном, более высокой сохранностью растений к уборке (табл. 1). Таблица 1 - Полевая всхожесть семян и сохранность растений у сортов ярового ячменя в годы исследований
Выявлено, что высокая выживаемость растений сорта Визит сопровождалась их высокой межвидовой конкурентоспособностью, позволяющей более успешно подавлять в посеве развитие сорняков, прежде всего однолетних. Экспериментальные данные таблицы 3 показывают, что в условиях Орловской области в сортовых посевах ярового ячменя в основном доминируют однолетние сорняки (марь белая, пикульник обыкновенный, редька дикая, и др.), количество которых в годы исследований составляло в среднем 75,5 шт/м2, тогда как многолетних ( в основном бодяк полевой) насчитывалось 2 шт/м2. Причем, в сортовых посевах Визита однолетних сорняков было на 9 % меньше, по сравнению с сортом Гонар (табл. 3).
Сравнительным морфофизиологическим анализом установлено, что повышенная конкурентная способность сорта Визит в основном обусловлена более интенсивным линейным ростом вегетативных органов его растений, приводящим к формированию длинного стебля с большой листовой поверхностью По величине листового индекса сорт Визит превосходил сорт Гонар на 12%, а по высоте растений - на 17 %. В среднем за три года высота растений сорта Визит находилась в пределах 64,3 - 75,6 см, а у сорта Гонар ее величина изменялась в более узком диапазоне - от 55,8 до 70,4 см (табл. 4).
Сорт Высотарастений, см Длинаколоса,см Сухаямассарастений,г Площадьлистьев,тыс.м2/га ФП, млн.м2/га ЧПФ, г/м2 сут Визит 66,1 6,2 68,2 31,0 0,97 6,4 Гонар 54,9 5,4 58,9 27,3 0,92 8Д Среднее 60,5 5,8 63,6 29,2 0,95 7,3 НСР05 0,36-0,51 0,81-2,12 0,73-0,97 0,32-0,42 В целом, формирование листовой поверхности и продолжительность ее функционирования имели в онтогенезе сортов характерную для культуры динамику и значительно зависили от погодных условий вегетации растений. Во все годы исследований ее величина у растений достигала максимальных значений в фазу выхода в трубку, а с наступлением фазы колошения она начинала медленно уменьшаться в следствие отмирания нижних ярусов (рис.6 ) Визит Гонар 35 30 25 20 15 10 5 0 Кущение Выход в трубку Колошение Молочная спелость Рисунок 6 - Динамика листовой поверхности (тыс. м2 /га)у сортов ярового ячменя, по средним данным за 2000-2002 гг Наиболее благоприятно для формирования листовой поверхности посевов сортов Визит и Гонар погодные условия сложились в 2001 году. В этот год площадь листьев в фазу молочной спелости в среднем по вариантам была выше, чем в 2000 году в среднем на 12,2%, а по сравнению с 2002 годом на 38,1%.
Неплохие погодные условия на начальных этапах развития сложились для сортовых посевов ярового ячменя и в 2002 году. В этот год в фазу выхода в трубку площадь листьев посевов составляла 25,6 - 54,4 тыс.м2/га. Однако, в фазу колошения из-за наступившей воздушной засухи ассимиляционная поверхность листьев сократила свою активность и, как результат, ее величина в фазу молочной спелости в среднем по вариантам оказалась ниже, чем в 2000 и 2001 году на 23,4 и 38,3%, соответственно (табл. 5)
В 2000 году погодные условия для формирования листовой поверхности были не совсем благоприятными. Из-за часто выпадающих дождей, произошло раннее и необратимое полегание посевов. Это привело к резкому ухудшению ценотических условий развития листового аппарата. И, как следствие, в фазу колошения площадь листьев у сортов сформировалась в среднем по вариантам на 3,5% ниже, чем в 2001 году, но выше 2002 года на 5,4%.
Наличие более мощного фотосинтетического потенциала у сорта Визит позволяло, по нашему мнению, не только интенсивнее подавлять сорняки, но и накапливать сухую массу органов растений, а в конечном итоге иметь урожайность зерна. Ведь известно, что фотосинтез является одним из главных факторов формирования урожая, за счет которого образуется у растений свыше 95% сухого вещества (А.А.Ничипорович, 1971). Причем исследователи отмечают, что из показателей фотосинтетической деятельности растений наибольшее значение имеет площадь листьев, увеличение которой в процессе селекции является у зерновых культур одной из причин роста их урожайности. То есть можно заключить, что высокие показатели продукционного процесса сорта Визит во многом обусловлены повышенными фотосинтетическими возможностями его растений, по сравнению с сортом Гонар.
В производстве важно получать не только высокие, но и качественные урожаи. В настоящее время на последний критерий обращают особенное внимание, так как в острой конкурентной борьбе за рынок сбыта он во многих случаях становится определяющим.
Формирование урожайности и качества зерна посевами ярового ячменя в зависимости от способов обработки почвы
Известно, что урожайность сельскохозяйственных культур есть результат взаимодействия генотипа растений со средой. Значение каждого из этих факторов в формировании урожая хотя может быть и разным, но недооценивать каждый из них нельзя. Ретроспективный анализ сельскохозяйственного производства показывает, что только при взаимном совершенствовании обоих факторов достигается наибольшая его эффективность в ходе исторического развития (А.В.Амелин,2001).
В связи с этим нами было изучено влияние основных способов обработки почвы на формирование урожая зерна сортовыми посевами ярового ячменя. Полученные экспериментальные данные показали, что поверхностная обработка почвы в условиях Орловской области в отдельные годы (в основном с ограниченным количеством осадков) может приводить к формированию сортовыми посевами ярового ячменя более высокой урожайности зерна (в среднем на 1,1 ц/га), по сравнению со вспашкой, которая обеспечивала получение массы зерна в среднем 25,2 ц/га (рис.7).
В определенной степени это было связано с более равномерным распределением семян в почве и лучшим условиями их прорастания. Так при посеве по вспашке семена у изученных сортов распределялись в основном на глубине 3-8 см, тогда как при поверхностной обработке большинство их находилось на глубине 4-6 см. У сорта Визит по вспашке количество семян на глубине почв 9-6 см составляло 90,6 шт., а по поверхностной обработке их было 94,9 шт, что на 4,3 шт больше. Аналогичные результаты получены и по сорту Гонар (табл.9).
По нашему мнению, более равномерное распределение семян на оптимальной глубине пахотного слоя почвы способствовало и более высокой их полевой всхожести, последующей сохранности растений и, в конечном счете, формированию урожайности зерна. По экспериментальным данным, полевая всхожесть семян и сохранность растений при применении поверхностной обработке почвы увеличивались в среднем на 2% (табл.10).
Однако, изложенные факты не дают полного основания сделать вывод, что поверхностная обработка почвы имеет в Орловской области абсолютное преимущество перед вспашкой на посевах ярового ячменя. Проведенные нами трехлетние (2000-2002гг.) полевые опыты, к примеру, показали, что при поверхностной обработке почвы больше всего отмечается сорняков и в первую очередь однолетних. В данном случае их количество увеличивалось на м2 посева в среднем на 20 %, а многолетних - не изменялось. При этом сорные растения формировались более мощными по линейным размерам и накоплению сухого вещества, по сравнению с вариантом со вспашкой (табл. 11).
Ухудшение фитосанитарного состояния посевов, как известно, обусловливает существенный рост затрат на их защиту. По данным Н.Н. Лысенко(1997), ущерб наносимый соняками, вредителями и болезнями посевам зерновых культур в Орловской области составляет 1,5тыс. тонн зерна или около 2 млрд. рублей, где удельный вес сорняков наиболее высокий. Поэтому весьма важно разрабатывать различные мероприятия по надежной защите посевов сельскохозяйственных культур, в том числе и ячменя.
Хотя сорт Визит по сравнению с сортом Гонар при поверхностной обработке почвы в большой степени подавляет развитие сорняков, тем не менее, основные его преимущества в реализации биологического потенциала растений проявлялись при вспашке.
В последнем случае величина урожайности семян у сорта Визит достигала в среднем 27,4 ц/га, снижаясь при поверхностной обработке до 25,8 ц/га. У сорта же Гонар, наоборот, при вспашке она была самой низкой - 22,9 ц/га, а при поверхностной обработке даже несколько превышала уровень сорта Визит - в среднем на 0,5 ц/га (рис.8).
Рисунок 8 - Урожайность(ц/га) сортовых посевов ярового ячменя при разных способах обработки почвы, среднее за 2000-2002гг
Резкое снижение урожайности зерна (в среднем на 3,4 ц/га) сортом Гонор при вспашке, по-видимому, объясняется более низкой «жизнеспособностью» его растений, проявляющейся, в частности, в пониженной интенсивности линейного роста, на что уже указывалось в предыдущей главе.
Выявлено, что способы обработки почвы по-разному влияли и на составляющие элементы урожайности сортов. К примеру, у более урожайного сорта Визит при посеве по вспашке продуктивная кустистость снижалась на 11%, но при этом число зерен в колосе увеличивалось в среднем на 5 шт., а масса 1000 семян в среднем на 2,2г. Очевидно, это и позволило ему на ценотическом уровне не только компенсировать низкий продуктивный стеблестой, но и формировать более высокий урожай семян. В то же время у сорта Гонара при вспашке, вследствие пониженной жизнеспособности, всходы появлялись несколько изреженными.
