Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя в зависимости от сроков посева 9
1.2. Урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя в зависимости от уровня минерального питания 14
1.3 Влияние условий выращивания на пивоваренные качества зернаячменя 23
Глава 2. Условия и методика проведения исследований.
2.1. Агроклиматические ресурсы смоленской области 35
2.2. Метеорологические условия в годы проведения исследований 36
2.3. Место проведения исследований. агротехника в опыте. Схема опыта 40
2.4. Методика проведения полевых опытов и лабораторных исследований 43
Глава 3. Формирование урожая сортов пивоваренного ячменя в зависимости от сроков посева и фонов минерального питания
3.1. Рост и развитие растений сортов пивоваренного ячменя в период вегетации 46
3.2. Полевая всхожесть и выживаемость растений пивоваренного ячменя 55
3.3. Фотосинтетическая деятельность посевов пивоваренного ячменя 60
3.3.1. Формирование листовой поверхности и фотосинтетиче -ского потенциала растений 60
3.3.2. Накопление сухого вещества 71
3.3.3. Чистая продуктивность фотосинтеза 76
3.4. Урожайность сортов пивоваренного ячменя 81
3.5. Элементы структуры урожая 89
Глава 4. Влияние агроприемов на посевные качества семян пивоваренного ячменя
4.1. Всхожесть и энергия прорастания семян пивоваренного ячменя в зависимости от сроков посева 93
4.2. Всожесть и энергия проростання семян пивоваренного ячменя в зависимости от фонов минерального питания 95
Глава 5. Физико-химические, технологические качества зерна сортов ячменя и его пригодность на пивоваренные цели в зависимости от сроков посева и фонов минерального питания
5.1. Физико-технологические показатели зерна 97
5.2. Химические и технологические показатели качества зерна сортов пивоваренного ячменя в зависимости от сроков посева и фонов минерального питания 105
Глава 6. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания пивоваренного ячменя
6.1. Энергетическая эффективность возделывания пивоваренного ячменя 113
6.2. Экономическая оценка изучаемых агроприемов 115
Выводы 122
Предложения производству 123
Список литературы 126
Приложения 147
- Урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя в зависимости от сроков посева
- Метеорологические условия в годы проведения исследований
- Полевая всхожесть и выживаемость растений пивоваренного ячменя
- Всожесть и энергия проростання семян пивоваренного ячменя в зависимости от фонов минерального питания
Введение к работе
Актуальность. В Российской Федерации под посевы зерновых культур ежегодно отводится свыше половины пашни, на долю зерна приходится более одной трети стоимости валовой продукции растениеводства и почти треть всех кормов в животноводстве.
Приоритетное значение зернового производства определяется, прежде всего, его большой социальной значимостью в решении проблемы надёжного обеспечения населения продовольствием, произведённым с использованием продуктов переработки зерна.
В сельскохозяйственном производстве зерно традиционно является
одним из важнейших источников доходов сельскохозяйственных
предприятий. В пищевой и перерабатывающей промышленности зерно
составляет значительную часть сырья, что во многом определяет
межотраслевые производственно-экономические взаимосвязи в
агропромышленном комплексе.
Новая аграрная политика в сельском хозяйстве привела к формированию на селе многоукладной экономики. Но такой курс привёл к падению производства и стагнации в отрасли. Большое количество сельскохозяйственных предприятий страны, в том числе Смоленской области в настоящее время убыточны. Поэтому в сложившихся условиях необходимы поиски путей, которые дали бы возможность хозяйствам постепенно прекратить спад производства, стабилизировать его в основных отраслях и в последующем постепенно наращивать объёмы производства продукции.
Одним из таких направлений, реализация которого позволит хозяйствам улучшить своё финансовое положение может стать -выращивание ярового ячменя для пивоварения, что обусловлено ежегодно возрастающим спросом на пиво не только в нашей стране, но и во всём мире. При этом следует отметить тот факт, что российский пивной рынок - один из самых перспективных. С 1996 года его объём увеличился более чем вдвое: с
5 210 до 555 млн. дал (1 дал = Юл), а его потребление выросло с 23,6 до 38 литров на человека в год. Следовательно, потребуется значительное увеличение сырья для пивоваренной промышленности и, прежде всего, -солода.
Однако на сегодняшний день из 6,7 млн. га, занятых посевами яровых сортов пивоваренного ячменя в нашей стране, лишь на площади 0,3 млн. га урожай соответствовал ГОСТу 5060-86 « Пивоваренный ячмень»
Среди факторов, оказавших существенное влияние на снижение производства высококачественного пивоваренного ячменя, прежде всего, стал отход государства от регулирования производства этой культуры. Второй фактор - снижение плодородия почвы. Из года в год сокращаются объёмы работ по восстановлению плодородия почвы. Внесение минеральных удобрений уменьшилось за 10 лет в 5 раз. Резко снизились объёмы химической защиты от сорняков, болезней и вредителей зерновых культур. Несоблюдение научно обоснованных севооборотов повлекло за собой истощение почв и увеличение истощённости полей. Всё это негативно повлияло на урожайность и качество пивоваренного ячменя - культуру с высокими требованиями по защите от болезней и использованию минерального питания.
В настоящее время снизилось также качество, и возник дефицит элитного семенного материала. Критическое положение, сложившееся в аграрной науке и первичном семеноводстве сельскохозяйственных культур, расхождение с международными стандартами определяют недостаточные объёмы предлагаемого качественного и недорогого семенного материала ячменя лучших пивоваренных сортов высоких репродукций. Семенами элиты и первой репродукции засевается не более 5 % товарных посевов пивоваренного ячменя, свыше 90 % посевов занято сортами 20-30-летней давности.
Учитывая, что в ближайшее время существенного увеличения средств, которые могли бы быть направлены на интенсификацию этой
культуры, не предвидится, главное внимание должно быть сосредоточено на ресурсо- и энергосбережении и повышении эффективности их использования. Одно из основных их условий и направлений является повышение урожайности сортов за счет эффективного использования их агробиологического потенциала.
В связи с вышеизложенным, изучение влияния сроков посева, фонов питания на формирование урожая и качество зерна сортов пивоваренного ячменя в условиях Смоленской области актуально.
Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить влияние сроков посева и фонов минерального питания на формирование урожая и качество зерна сортов пивоваренного ячменя, а также их пригодность на продовольственные и пивоваренные цели.
В задачи исследований входило:
Изучить рост и развитие сортов пивоваренного ячменя Гонар, Hyp, Скарлетт в зависимости от сроков посева, фонов минерального питания.
Выявить влияние сроков посева, уровня минерального питания на фотосинтетическую деятельность посевов пивоваренного ячменя сортов Гонар, Hyp, Скарлетт (площадь листовой поверхности, фотосинтетический потенциал, накопление сухого вещества, чистая продуктивность фотосинтеза и др.).
3. Выявить отзывчивость сортов пивоваренного ячменя на сроки
посева, фоны питания, а также их влияние на формирование урожая и его
качество.
4. Изучить влияние агроприемов на физико-химические,
технологические показатели зерна сортов пивоваренного ячменя.
Дать оценку качества зерна сортов пивоваренного ячменя Гонар, Hyp, Скарлетт и определить их пригодность на пивоваренные цели.
Определить экологическую пластичность сортов пивоваренного ячменя и разработать приемы повышения урожайности и качества зерна.
7. Изучить влияние сроков посева, фонов минерального питания, на
посевные качества семян пивоваренного ячменя.
Рассчитать и дать оценку энергетической и экономической эффективности изучаемых агроприемов.
Выявить и осуществить подбор сортов пивоваренного ячменя ячменя, формирующих стабильный уровень урожайности с высокими технологическими свойствами.
Научная новизна. Настоящая работа является результатом обобщения комплексных многолетних полевых исследований. На основании системного подхода разработаны возможности получения высоких урожаев сортов ячменя и зерна, пригодного на посевные, технологические, пивоваренные цели. Определены особенности формирования ассимилирующей поверхности, фотосинтетического потенциала и продуктивность фотосинтеза интенсивных сортов ячменя. Научно обоснованы ранние сроки посева и дана оценка дробного и разового внесения азотных удобрений, а также комплексного использования минеральных удобрений под ячмень. Доказана окупаемость энергозатрат при выращивании сортов ячменя на фонах минерального питания, обеспечивающих максимальную урожайность с высоким качеством зерна. Дана агроэкологическая оценка сортам ячменя и их пригодности на технологические цели в условиях Смоленской области.
Практическая значимость. В результате проведенных исследований установлено, что в условиях Смоленской области сорта пивоваренного ячменя экологически пластичны и формируют уровень урожайности 3,5-4,3 т/га с хорошим качеством зерна, пригодного на пивоваренные и посевные цели.
Производственная проверка результатов исследований: ранние сроки посева, применение удобрений в дозах NPK по 80 кг д.в. на 1 га, и дробного внесения азота под предпосевную культивацию - 60 кг/га и в фазу начала кущения - 20 кг/га д.в. в ЗАО «Стригино» Починковского района, КФХ «Правда» Починковского района, КФХ «Элита» Смоленского района на
8 площади 630 га, АО «Баскаково» Гагаринского района, АО «Причистое» Духовщинского района позволила получить прибавку зерна 0,3-0,8 т/га с его высоким качеством.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях Смоленского СХИ (2000, 2001 годы), на научно-практической конференции молодых ученых в г. Смоленске (2002 г.) на областных и районных агрономических совещаниях (2000-2005 годы). Результаты исследований опубликованы в четырех статьях.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений к производству, содержит 36 таблиц, 12 рисунков, 9 приложений. Список литературы включает 228 наименование, в том числе 16 - на иностранном языке.
Выражаю глубокую признательность коллективу кафедры растениеводства ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт» за оказанную помощь в полевых и лабораторных исследованиях, коллективу ЗАО «Стригино» Починковского района, КФХ «Правда» Починковского района, КФХ «Элита» Смоленского района, АО «Баскаково» Гагаринского района, АО «Причистое» Духовщинского района за помощь в проведении полевых и производственных испытаний.
Считаю долгом выразить благодарность ученым кафедры растениеводства МСХА им. К.А. Тимирязева и лично заведующему кафедрой, доктору с.х. наук, профессору Постникову А.Н..
Выражаю искреннюю благодарность и признательность научному руководителю - доктору с.х.наук, профессору Романовой И.Н.
Урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя в зависимости от сроков посева
Своевременный посев ярового ячменя — важный фактор получения высоких урожаев этой культуры. Запаздывание с посевом приводит к снижению урожая и качества зерна как в условиях достаточного увлажнения, так и в засушливых районах. При ранних сроках сева растения ячменя меньше повреждаются шведской мухой, полосатыми хлебными блошками и другими вредителями (Воронцова Е.П. и др., 1976; Алферова П.А, 1976; Осин А.Е., Бысова Т.Д., 1982; Зайцев Р.А., 1978; Гриб СИ., Берестов И.И., 1990).
Сроки посева определяют как величину, так и качество урожая зерна пивоваренного ячменя. Оптимальные сроки посева зависят от биологических особенностей сорта, климатических и погодных условий, запасов влаги, типов почвы и других факторов. Высокая изменчивость этих факторов в различных зонах нашей страны не позволяет заранее определить календарные оптимальные сроки посева яровых культур, существующие рекомендации не всегда отвечают условиям зоны (Ивлев Н.А., 1978; Чазов С.А., Хайдуков B.C., 1983; Христюк И.И., 1992; Бондаренко Н.Ф., 1987).
Особое значение в настоящее время приобретает вопрос о сроках сева новых короткостебельных, устойчивых к полеганию сортов пивоваренного ячменя, что связано с их биологическими особенностями (Савицкий М.С., 1948; Якимовская А.Ф. , 1975; Неттевич Э.Д., Сергеев А.В., 1980; Осин А.Е., 1978). Новые сорта ячменя интенсивного типа отличаются замедленным темпом роста в начале вегетации и бурным развитием, связанным с повышенной кустистостью и высокой озерненностью колоса, во второй половине вегетации (Kratzsch и др, 1977). Для большинства зерновых культур рекомендуется, как правило, ранние сроки посева, обеспечивающие, как считается, формирование наиболее продуктивного колоса и наивысшего урожая (Ивлев Н.А., 1978; Лепайыэ Я.Я., 1971; Борисоник З.Б., 1974; Гриценко В.В., Колошина З.М., 1984; Вчерашний М.Б., 1998).
Только при посеве в оптимальные сроки, определяемые гидротермическими ресурсами, растения могут полностью использовать все необходимые факторы для своего роста и развития (Шатилов И.С., 1978; Н.М.Макрушин, 1985). Родина Н.А. (1988) отмечает, что высокая урожайность новых сортов может быть обеспечена при условии самого раннего посева, при первой возможности проведения качественной предпосевной обработки почвы, максимальные потери по Кировской области в отдельные годы достигали 22-24 ц/га.
Так, В.Т.Васько, Т.Н. Осербаевой (1982) А.В.Маркитановой (1980) в Ленинградской области, Ф.Федотовым (1982) в Вологодской области, М.Ф. Концевой, А.К.Шевцовой (1974), СИ. Гриб (1992) в Белоруссии установлено, что при запаздывании с посевом урожайность ячменя снижается. Полежаев Я.А. (1974) считает, что в районах нечерноземной полосы запаздывание с посевом ячменя на семь дней против ранних оптимальных сроков сева снижает урожай на 10-15%. На дерново-подзолистой суглинистой почве Смоленской области в зависимости от сроков посева урожайность ячменя составила: в самый ранний срок — 31,3 ц/га, через 5 дней - 25,6; через 10 дней — 21,1; через 15 дней — 14,9; через 20 дней - 11,8 и через 25 дней — 9,6 ц/га (И.И. Беляков, 1990). В опытах, проведенных Э.М. Мухаметовым (1973-1975), БСХА, испытывалось влияние сроков посева на урожай районированных и перспективных сортов ячменя.
Все исследуемые сорта лучший урожай дали в варианте первой возможности качественной подготовки почвы и снизили урожайность при посеве через две недели после первого срока. Однако динамика снижения урожая па сортам была различной. Так, если сорта Московский 121 и Эльгина уменьшали урожай на третьем сроке сева по сравнению с первым более, чем на 6 ц/га, то сорт Триумф — на 9,4 ц/га. На Украине при более раннем сроке посева получен максимально высокий урожай ячменя (Федорова Н.А., 1983; Христюк И.И., 1992). По данным Черниговской опытной станции при высевании ячменя в первый день сева составило урожай 3 8,9 ц/га, через 6 дней - на 6,8 ц/га ниже, а через 10 дней на 12,5 ц/га (В.С.Губернатор, 1977) . В странах Западной Европы с высоким уровнем урожайности зерновых культур отмечена тенденция к более раннему севу (Havrancsik, 1985, Rausseaux, 1984). Снижение урожайности короткостебельных сортов Триумф и Надя при запаздывании со сроком сева на один день (по сравнению с оптимально ранним) достигало 0,25-0,3 ц/га в сутки (Ottor Trog Р, 1976). В Чехословакии посев ячменя на две недели позже оптимального срока снижал урожай зерна на 10-15%, а на 18 дней позже — еще на 20-30% (Kopesky М., 1976; Belej 3. Cepkova М.. 1982). Опыты, проведенные в Польше, показали преимущество ранних сроков. Средняя урожайность в этом случае составила 41,3 ц/га, а при посеве через 20 дней 24,2 ц/га (Fatuga Y., 1978). Наряду с этим как в исследованиях выше указанных авторов, так и других авторов акцентируются на необходимости посева ячменя в более поздние сроки в условиях Сибирского региона. Вот как обосновываются эти результаты. «В Зауралье, Западной и Восточной Сибири (в степи и лесостепи), наоборот, ранние посевы ячменя, как правило, дают более низкие урожаи зерна. Сравнительно низкая урожайность ранних посевов ячменя в Западной и Восточной Сибири (в степи и лесостепи) объясняется многими причинами. Прежде всего, сказывается недостаток азотного питания, который обычно наблюдается в этих зонах в связи с поздним пробуждением микробов из-за сильного промерзания почвы зимой и медленного оттаивания весной. На ранних посевах сильнее сказывается обычная в Сибири весенне-летняя засуха. При раннем посеве значительно снижается урожайность ячменя из-за распространенной в Сибири болезни - закукливания. Повреждение посевов этой болезнью резко снижается, а часто и совсем устраняется при более поздних сроках посева.
Метеорологические условия в годы проведения исследований
В современных границах площадь области составляет 49,8 тыс. км . Сельскохозяйственные угодья занимают 2107,1 тыс. га (42,3 %), в том числе пашня - 1470,1 тыс. га (29,5 %). На долю лесов и древесно-кустарниковой растительности приходится 2519,9 тыс. га (50,5 %), под поверхностными водными объектами находится 53,3 тыс. га (1,1 %), под застройками и дорогами - 138,4 тыс. га (2,8 %), прочие земли (в том числе нарушенные) занимают 47,0 тыс. га (0,9 %).
Почвенный покров области на 85 % состоит из различных подтипов и видов дерново-подзолистых почв. Дерновые почвы составляют всего 0,6 %; пойменные - 0,2 % пашни. Отдельными пятнами, большей частью на северо-западе области, встречаются дерново-подзолистые глеевые и торфяно-подзолистые глеевые. В долинах рек распространены аллювиальные почвы.
Большая часть территории Смоленской области занята почвами тяжелого механического состава, в основном среднесуглинистыми, а на северо-востоке - глинистыми и тяжелосуглинистыми. Более 120 тыс. га сельскохозяйственных угодий подвержены водной эрозии; 785,5 тыс. га -кислые; 98,9 тыс. га засорены камнями; 813 тыс. га - переувлажнены и заболочены.
Климат Смоленской области умеренно-континентальный, характеризуется сравнительно теплым летом и умеренно холодной зимой с устойчивым снежным покровом. Переходные сезоны хорошо выражены. Воздух отличается значительной абсолютной и относительной влажностью.
По почвенно-климатическим условиям Смоленская область разделена на четыре зоны: северо-восточную, северо-западную, центральную и южную. Гагаринский район, где проводились опыты, расположен в северо-восточной части области. Среднегодовая температура воздуха —3,8 С. Наиболее теплое время - июль (среднемесячная температура +17,8 С), наиболее холодное — январь (-9,8 С). Максимальная температура достигает +34 С, минимальная -41 С. Образование устойчивого снежного покрова происходит в первой декаде декабря и достигает к концу зимы 20-30 см. Запас воды в снеге в конце зимы составляет 70-80 мм. Глубина промерзания почвы в среднем 66 см, полное оттаивание 19-26 апреля. 24-28 апреля верхний десятисантиметровый слой почвы прогревается до 5 С. По средним многолетним данным, заморозки прекращаются 14-17 мая, переход температуры воздуха через +10 С весной осуществляется 5-8 мая. Длительность периода активной вегетации (с t +10 С) - 129-135 дней, сумма положительных температур за этот период 1900-2000 С. Годовая сумма осадков 600-650 мм; две трети из них выпадает в виде дождя, остальные - в виде снега. Запас продуктивной влаги в слое 0-100 см к началу вегетации - 130 мм. На весенние месяцы приходится 15% осадков. Ветровой режим характеризуется преобладанием северо-западных и западных направлений в теплый период, юго-западных и южных — в холодный. Годовой приход сумм солнечной радиации составляет 83 ккал/см (прямой - 36, рассеянной - 47 ккал/см). Фотосинтетически активная радиация в районе исследований максимальная в июне (6,7 ккал/см2) и в июле (6,8 ккал/см ). Длина дня летом составляет 16-17 часов. Преобладают облачные дни, абсолютно солнечных дней около 10 %. В целом агроклиматические условия Смоленской области способствуют нормальному росту и развитию зерновых культур, в том числе ячменю. Метеорологические условия вегетационных периодов в годы исследований различались между собой как по количеству осадков, так и по температуре воздуха и их характеру распределения в течение вегетации. Гидротермические условия отличались не только по годам, но и от среднемноголетних данных (рис. 1, 2). 2000 год: весна ранняя и жаркая. Так, в третьей декаде апреля месяца температура воздуха выше среднемноголетней на 9,6С, а количество осадков выпало меньше нормы на 7,8 мм. Май характеризовался более холодным по всем трем декадам (-1,0С), а осадков в первой и второй декадах выпало меньше нормы на 11,3-15,9 мм, в то же время в третьей декаде осадков выпало вдвое больше нормы. В июне температура была в пределах среднемноголетней, а осадков выпало на 30 % выше нормы. В июле осадков выпало на 60 мм (больше нормы на 6,3 %). Август также был дождливым, кроме первой декады, и холодным. В целом 2000 год характеризовался «влажным». 2001 год: апрель был теплее обычного на 6,9С, и осадков выпало на 11 мм (9 %) больше нормы. Май по осадкам и температуре практически не отличался от среднемноголетних данных. Июнь был умеренно теплым, и осадков выпало в пределах нормы. Июль был несколько жарче среднемноголетних температур (+3,2С), осадков выпало меньше на 19 мм. Август был в пределах среднемноголетних колебаний. В целом год характеризовался по гидротермическим показателям как нормальный. 2002 год: жаркие (+4,0+1,7С) и сухие (-33,1-27,2 мм) апрель и май. Нормальный июнь: +0,9С; + 2,1 мм. В первой и второй декадах июля осадки выпадали ниже нормы на 50 %, а температура была повышена: на +2,9; на +5,8С. В третьей декаде июля выпали разовые ливневые осадки (+ 22 мм), в то же время температура воздуха была выше на +3,4С.
Полевая всхожесть и выживаемость растений пивоваренного ячменя
Существенное влияние на выживаемость оказали фоны минерального питания. Наиболее высокие показатели по выживаемости были в вариантах с внесением азотных удобрений. Так, по сорту Hyp на контроле она составила 75 %, по фону PsoKso - 78 %, то в вариантах с азотом она колебалась от 81 до 83 %, что выше контроля на 6 - 8 % и фона - на 3 - 5 %. По сорту Скарлетт соответственно: на контроле - 72 %; по фону Р80К8о- 75 %; в вариантах с азотом 79-83 %, что выше контроля на 7-11 % и фона - на 3 - 8 %.
В период роста и развития растений сорт Скарлетт был более требователен к фонам питания. Эта тенденция развития растений характерна и по годам исследований, что связано, прежде всего, с биологическими особенностями сорта и более быстрым его развитием и поглощением питательных веществ.
Густота всходов и число растений перед уборкой находились в прямой зависимости от полевой всхожести и выживаемости растений ячменя. В наших исследованиях по первому сроку посева у сорта Гонар они составили 405 шт./м и 332 шт./м , у сорта Hyp — 415 и 353 шт./м ; у сорта Скарлетт — 415 и 349 шт./м . Последующие сроки посева снижали эти показатели у сорта Гонар при всходах на 5-75 шт./м и к уборке на 51-101 шт./м ; у сорта Hyp на 1-85 шт./м и 9-111 шт./м ; у сорта Скарлетт - 5-100 шт./м и 5-117 шт./м (табл. 8).
Фоны минерального питания существенно не отразились на появлении всходов (395-410 шт/м ), но значительно повысили число растений к уборке. Так, у сортов Hyp и Скарлет наибольшее число растений к уборке было на фоне NsoPsoKso и при дробном внесении азота из расчета 60 кг/га под культивацию и в подкормку 20 кг/га д.в. (340-344 шт./м2) (табл. 9, прилож. 7).
Как при повышенных дозах азотных удобрений, так и при пониженных, а также на контроле происходило снижение числа растений. В первом случае это связано с борьбой за выживаемость из-за дополнительного подгона и подседа, во втором случае из-за недостаточного азотного питания для интенсивных сортов
Из приведенных выше данных следует, что сорта ячменя при разных сроках посева и условиях возделывания могут формировать продуктивный стеблестой, соответствующий оптимальным параметрам данной зоны и сорта (на ранних сроках посева - 440 шт./м и на поздних - 227 шт./м Урожай создается в процессе фотосинтеза, и эффективность этого процесса зависит от функционирования посева как фотосинтезирующей системы. Основную часть ассимиляционной поверхности составляют листья и продуктивность фотосинтеза напрямую связана с размерами, интенсивностью и продолжительностью их работы (Ничипорович А.А. и др., 1961; Корнилов А.А., 1968; Вавилов П.П., Кабыш В.А., 1970; Вершинина Е.И., 1976; КумаковВ.А., 1980; Шатилов И.С., 1990; StauU., 1977).
Ассимиляционная листовая поверхность является одним из наиболее изменчивых показателей фотосинтетической деятельности. Она - главный аппарат взаимодействия растений со средой, при помощи которого улавливается энергия солнечной радиации и в процессе фотосинтеза преобразуется в потенциальную энергию органического вещества. Размер и динамика развития листовой поверхности находится под воздействием многочисленных биологических, климатических и агротехнических факторов, включая сортовые особенности, характер органо-образовательного процесса при прохождении фаз развития, температура, водный и пищевой режимы (Ничипорович А.А., 1961,1963; Неттевич Э.Д., 1975; Шатилов И.С., 1978; Комар О.А., 1981).
К.А. Тимирязев (1948) отмечал, что предел плодородия данной площади определяется не количеством удобрений, не количеством влаги, которое мы могли бы ей доставить, а количеством световой энергии, которую посылает на данную поверхность солнце. В процессе фотосинтетической деятельности растения создают 90-95 % сухого вещества урожая и только 5-10% формируется за счет питательных веществ, поступающих из почвы (Ничипорович А.А. и др., 1961).
Изучение динамики формирования листовой поверхности в процессе органогенеза занимает одно из ведущих мест в определении фотосинтетической деятельности растений (Ничипорович А.А., 1966, 1970; Долгодворов В.Е., 1971; Шатилов И.С., Шаров А.Ф., 1978; Неттевич Э.Д., Комар О.А., 1982; Slusarczk V., Woicieska U., 1974). По мнению А.А. Корнилова (1968), Г.В. Чаповской, А.Г. Замараева (1971) установлено, что любой агротехнический прием дает эффект в том случае, если обеспечивает быстрый прирост и достижение оптимальных размеров площади листьев в посевах, способствует сохранению их в активном состоянии более длительный период времени.
В наших исследованиях наибольший прирост листовой поверхности у сортов ячменя во всех вариантах происходил в фазу выхода в трубку, где площадь листьев возрастала в среднем в 3,2 раза, что обусловлено образованием стеблей и листьев и их линейным ростом (табл. 10, рис. 5).
К фазе колошения процесс листообразования стабилизировался и достиг своего максимального значения (41,4 тыс.м /га). Это не расходится с данными многих исследователей (Каюмов М.К., 1980; Гатаулина Г.Г., 1995).
Существенное влияние на формирование листовой поверхности оказали сроки посева. Наибольшей она была на первом сроке посева и в фазу колошения составила для сорта Гонар 40,8; для сорта Hyp — 42,9, для сорта Скарлетт - 41,2 тыс.м/га. (табл. 10); (рис. 5) На втором сроке посева листовая поверхность в эту же фазу составила 40,2 (99 %) и 41,7 (98 %) и 40,6 (98 %), на третьем соответственно 36,8 (92 %); 37,4 (91 %); 36,1 (90 %), четвертом - 33,3 (81 %); 34,5 (82 %); 30,9 (75 %), пятом - 30,1 (75 %); 29,7 (72 %); 27,2 (66 %) тыс.м2/га (табл. 10).
Всожесть и энергия проростання семян пивоваренного ячменя в зависимости от фонов минерального питания
Важную роль в формировании урожая зерновых культур играет продуктивность фотосинтеза. При этом основная роль отводится чистой продуктивности фотосинтеза (ЧПФ) - показателю общей сухой биомассы, образующейся в течение суток в расчете на 1 м2 листьев, работающих в течение этого дня (Ничипорович А.А., 1963; Шатилов И.С., Чаповская Г.В., ЗамараевН.П., 1987).
Величина чистой продуктивности фотосинтеза - это результат взаимодействия и взаимосвязей между многими физиологическими процессами. Анализ роста растений по приросту биомассы с определением чистой продуктивности фотосинтеза дает возможность выявить реакцию ячменя на условия внешней среды и агроприемы (Кумаков В.А., 1980, 1987).
Маркитанова А.В. (1973) отмечают, что чистая продуктивность фотосинтеза зависит как от интенсивности фотосинтеза, так и от превышения прироста сухого вещества над потерями его в процессе дыхания.
В наших исследованиях чистая продуктивность фотосинтеза растений ячменя за вегетацию по всем сортам была наибольшей по первому сроку посева и составила у сорта Гонар 6,37 г/м дн.; у сорта Hyp - 6,43 г/м дн., у сорта Скарлетт 6,11 г/м дн., что соответственно выше на 9 %; 5 %; 2 % второго срока; на 21 %, 20 %, 18 % третьего срока; на 23 %, 26 %, 25 % четвертого срока и на 31 %, 24 %, 18 % пятого срока посева. Интенсивность снижения этого показателя при поздних сроках связано, прежде всего, со скороспелостью самой культуры и сортов и их более быстрым прохождением фаз развития. В то же время на первом сроке посева длина вегетационного периода увеличивалось на 4 и более дней, что способствовало более длительному функционированию листьев в вегетационный период.
Показатели чистой продуктивности фотосинтеза резко возрастали в фазу выхода в трубку (5,62-7,86 г/м дн.), но наибольшие они были в фазу колошения (6,84-8,64 г/м дн.) (табл. 16). Увеличение уровня минерального питания способствовало росту листовой поверхности и сухого вещества, но большой разницы по ЧПФ не наблюдалось. Это связано как с затенением листьев, так и с расходом сухого вещества на дыхание. Для сорта ячменя Hyp наибольшая ЧПФ формировалась на фоне NgoPsoKso - 6,34 г/м дн.; для сорта Скарлетт при дробном внесении азота (60+20) - 6,18 г/м2 дн. (табл. 17). Изменение ЧПФ у изучаемых сортов по годам обусловлено различиями в количестве приходящей ФАР, температурой воздуха и почвы, количеством осадков в период роста и развития сортов ячменя. В исследуемые годы наиболее высокий показатель ЧПФ в среднем за вегетацию сложился в 2001 году и составил для сорта Гонар 5,43 - 7,28; для сорта Hyp 5,86-8,21; для сорта Скарлетт 6,05-7,50 г/м дн. В сухой (2000 г.)год ЧПФ у сортов была несколько выше, чем во влажный (2001 г.) на ранних сроках посева, в то же время во влажный год посевы поздних сроков посева себя реализовали выше, чем в сухие годы.
За вегетацию существенных различий по чистой продуктивности фотосинтеза у сортов ячменя не наблюдалось. Это говорит о том, что сорта близки между собой по морфобиологическим признакам и высоко пластичности. Однако следует отметить, что показатель ЧПФ у сорта Hyp был выше, чем у сорта Гонар на 5 % и чем у сорта Скарлетт на 7 %.
Для формирования хозяйственно-полезной части урожая, важное значение имеет продуктивность работы листового аппарата (масса зерна на 1 тыс. ед. ФП). В наших исследованиях продуктивность фотосинтеза у сортов ячменя колебалась от 1,3-1,5 кг на пятом сроке посева до 2,5-2,7 кг на первом и втором сроках посева, что связано, в первую очередь, с продолжительностью жизнедеятельностью листьев и большей биомассой растений на ранних сроках посева (табл. 18).
Фоны минерального питания улучшали пищевой режим, что позволило увеличить продуктивность посева с 1,8 - 2,0 до 2,4-2,6 кг зерна на 1 тыс. ФГШ. Наибольшей она была по обоим сортам (Hyp, Скарлетт) на фоне N80P8oK8o - 2,6-2,4 кг (табл. 19).
Как слишком большое разрастание площади листьев (во влажные годы), так и быстрое снижение их функционирования (в сухие годы) нежелательны. Все эти последствия снижают продуктивность листьев и в целом биомассу. В наших исследованиях этот показатель наибольшим был в условиях 2001 года - 1,39 (поздний срок), 2,91 (ранний срок) кг на 1 тыс. ФПП. В сухие годы он колебался от 1,11 до 2,58 кг; во влажные - 1,22-2,64 кг. По сортам существенных отклонений не наблюдалось.
Кхоз. в опыте колебалась от 2,7 до 4,4 и в большей степени зависела от срока посева и фонов питания, чем от сорта (табл. 18, 19). Так, при ранних посевах он составил 4,1-4,4; при поздних - 2,7-3,1. Без внесения удобрений 3,0-3,4; при внесении в дозе N80P8oK80- 4,0-4,3. Сорта Скарлетт и Гонар по этим показателям несколько уступают сорту Hyp (табл. 18,19).
