Содержание к диссертации
Введение
1. Основные результаты исследований по научному обоснованию технологии возделывания ярового ячменя на пивоваренные цели 8
2. Краткая характеристика почвенно-климатических условий степной зоны Волгоградской области 41
3. Программа, методика и условия проведения исследований 48
3.1. Программа и методика исследований 48
3.2. Почвы опытного участка и агрометеорологические условия в годы исследований 54
3.3. Агротехника ярового ячменя в полевых опытах 57
3.4. Агрометеорологические условия 2002 — 2004 гг. 60
4. Результаты исследований 66
4.1. Водный режим почвы и суммарное водопотребленне посевов ярового ячменя 66
4.2. Влияние удобрений и нормы высева семян на содержание элементов питания в почве и растениях, вынос NPK урожаем ячменя Ергенинский 2 73
4.3. Эффективность гербицида Гранстар в посевах при изучаемых дозах удобрений и нормах высева ячменя 84
4.4. Особенности роста и развития сорта Ергенинский 2 в зависимости от агрометеорологических условий, нормы высева и удобрений 88
4.5. Густота стояния растений в посевах ячменя при разных условиях питания и норме высева семян 100
4.6. Структура урожая и зерновая продуктивность сорта Ергенинский 2 в зависимости от нормы высева и применения удобрений 106
4.7. Качество зерна ячменя в зависимости от элементов технологии возделывания 124
5. Экономическая оценка возделывания сорта Ергенинский 2 на пивоваренные цели по усовершенствованной технологии 140
Выводы 148
Рекомендации производству 151
Список использованной литературы 152
Приложения 175
- Основные результаты исследований по научному обоснованию технологии возделывания ярового ячменя на пивоваренные цели
- Краткая характеристика почвенно-климатических условий степной зоны Волгоградской области
- Программа и методика исследований
- Водный режим почвы и суммарное водопотребленне посевов ярового ячменя
Введение к работе
Ъ В России, как и в других странах мира, имеющих значительный аграр-
ный сектор, уровень производства зерна не только оказывает сильное влияние на всю экономику государства, но и является основой его продовольственной безопасности.
Посевы зерновых культур в России занимают свыше половины площадей пашни, на долю зерна приходится более одной трети валовой продукции растениеводства и почти треть всех кормов для животноводства. За счет хлебопродуктов удовлетворяется до 40% потребности людей в пище, от 40 до
50% - в белке и углеводах. Л*
В последние годы в зерновом производстве страны отмечается увеличение доли ячменя. Так, в структуре валового сбора зерна в России в 1999 году ячмень составлял - 19,4%, в 2000 году - 21,5%, 2001 г. - 22,9%, 2002 г. -22,1% и в 2003 г. - 26,7%. В настоящее время посевные площади этой культуры в России стабилизировались на уровне 9,1 - 9,2 млн.га, но урожайность остается самой низкой в Европе, в среднем 1,07 т/га. Максимальную урожайность ячменя порядка 6,0 - 6,6 т/га получают в Бельгии, Франции, Ирландии и Нидерландах.
Динамика производства зерна ячменя в России не стабильна, и в по
следние годы наблюдается общее снижение его валовых сборов примерно в
^ 2,5 раза в сравнении с 1992 годом. Так, производство ячменя в 1997 году дос-
тигало 20,79 млн. т; в 1998 - 1999 гг. оно снизилось до 9,8 и 10,6 млн. т; в 2000 году возросло до 14,08; в 2001 г. - до 19,53 и в 2002 г. составило 19,0 млн. т.
По данным ФАО по производству зерна ячменя в расчете на 1000 чело
век населения можно объективно оценить ситуацию в России в сравнении с
другими странами. Наибольшего значения этот показатель достиг в Дании -
776,5 т, в Финляндии - 369 т, а в России - всего лишь 90 т, тогда как еще в
^ 1992 году он был равен 181,5 т.
Следует отметить, что все вышеприведенные данные относятся к общему производству ячменя в целом и, естественно, что из всего произведенного зерна на пивоваренные цели расходуется только небольшая часть. Однако по этим данным можно сделать вывод, что сырьевые ресурсы ячменя в России незначительные.
Аналогичная ситуация с производством ячменя складывается и в Волгоградской области. Наивысший урожай был получен в 1991 году - 1,63 т/га, посевные площади ячменя с 1991 по 2002 гг. уменьшились более, чем в 2 раза, а его доля в структуре посевных площадей снизилась с 19,1% до 11,74%.
Использование ячменя в странах Европы имеет общий характер с Россией: независимо от разницы в абсолютных объемах потребления в основном он идет на фуражные цели. Доля использования ячменя на продовольственные цели в Европе невысока. В балансе некоторых европейских стран, например, Чехии, Дании, Венгрии и ряде других, доля расхода ячменя на пищевые цели близка к нулю. В то же время ячмень является пищевым зерном для многих азиатских и африканских стран.
За последние годы пивоваренная промышленность Российской Федерации развивается очень динамично и объем производства пива увеличивается ежегодно на 20 - 25%. Улучшается качество пива. Л это обстоятельство требует высококачественного солода, основным сырьем для его приготовления в Европе всегда служило зерно ячменя. Развитие этой отрасли стимулирует выращивание ячменя пивоваренного, который становится одной из самых доходных культур на рынке зерна, а его производство в стране очень малое: в 1999 г. - 349,2 тыс. т; в 2000 г. - 316,3; в 2001 г. - 150; в 2002 г. - 320 и в 2003 г. - 677 тыс. т. В течение года пивоваренная промышленность Российской Федерации расходует 1,2 миллиона тонн солода, 40 - 80% которого завозится из-за рубежа. Это ненормальное явление и затрачиваемые средства на приобретение импортного солода, целесообразнее было бы направить на закупку пивоваренного ячменя у российских товаропроизводителей.
Основным поставщиком пивоваренного ячменя в нашей стране является Центрально-Черноземный регион и здесь заготавливается до 80% общего объема сырья, произведенного в России.
В настоящее время многие регионы России, в том числе и Волгоградская область, налаживают собственное производство пивоваренного ячменя для удовлетворения потребностей пивоваренных заводов, что позволит постепенно исключать его завоз как из других субъектов РФ, так и из государств ближнего и дальнего зарубежья. И в этом есть перспектива, поскольку в большинстве почвенно-климатических зон, отнесенных к благоприятным для производства пивоваренного ячменя, его качество не соответствует требованиям ГОСТ 5060-86 (Лабутина О.А., Корзун Т.А., 2003) и наоборот, пивоваренное зерно выращивают в регионах, отнесенных к неблагоприятной зоне его возделывания (Огнев В.Н., 2003; Пасынков А.В., 2002; Логинов Д.А., 2003).
Актуальность темы: В последние годы возрос интерес к производству ячменя как сырья для пивоваренной промышленности. В связи с тем, что Волгоградская область согласно ГОСТу 5060-86 не входит в число благоприятных регионов для выращивания пивоваренного ячменя, специальных исследований по разработке технологии возделывания ячменя на пивоваренные цели здесь ранее не проводилось.
Отсутствие адаптивной технологии возделывания пивоваренных сортов ячменя в Волгоградской области является сдерживающим фактором в наращивании объемов производства ячменя, пригодного для пивоварения.
Местные пивоваренные компании «Волжанин», «Живое пиво» вынуждены закупать зерно ячменя в Воронежской, Тамбовской областях и других регионах Российской Федерации. Актуальность наших исследований, связана с разработкой технологии возделывания нового сорта ярового ячменя Ергенинский 2 в степной зоне черноземных почв Волгоградской области, так как зерновой рынок России остро нуждается в зерне ячменя, отвечающего требованиям ГОСТ 5060-86 «Ячмень пивоваренный».
Цель її задачи исследований. Целью наших исследований являлось разработка основных элементов технологии возделывания районированного сорта ячменя Ергенинский 2 для получения в условиях степной зоны черноземных почв Волгоградской области высоких урожаев зерна, пригодного для пивоварения.
В процессе исследований предусмотрено решение следующих задач:
изучить влияние нормы высева семян на урожайность и основные показатели качества зерна;
определить реакцию сорта Ергенинский 2 на применение минеральных удобрений и обработку посевов Кристалоном коричневым;
изучить водный и питательный режимы южных черноземов в посевах ячменя в зависимости от нормы высева и применения удобрений;
установить комплексное влияние элементов технологии на урожайность ячменя, содержание NPK в растениях, белковость и качественные показатели зерна (экстрактивность, способность к прорастанию семян, крупность);
количественно и качественно оценить эффект от минеральных удобрений и Кристалона коричневого, оптимизации нормы высева ярового ячменя, в связи с условиями обеспеченности почвы влагой, элементами питания, температурно-влажностным режимом воздуха, концентрацией NPK в растениях на разных этапах роста и развития;
определить экономическую эффективность усовершенствованной технологии возделывания ячменя Ергенинский 2, выращиваемого на пивоваренные цели.
Научная новизна. Впервые в почвенно-климатических условиях степной зоны Волгоградской области изучено влияние нормы высева, доз и способов внесения минеральных удобрений, некорневой подкормки посевов Кристалоном коричневым на рост, развитие и продуктивность ярового ячменя Ергенинский 2 и показатели пивоваренных качеств зерна.
7 Дана экономическая оценка изучаемых агроприемов и в целом технологии возделывания ячменя на пивоваренные цели.
Практическая значимость. Проведенные исследования позволяют рекомендовать Госкомиссии РФ сорт Ергенинский 2 для включения в список пивоваренных ячменей, а производству предложить для освоения усовершенствованную технологию его возделывания в степной зоне черноземных почв для гарантированного получения климатически обеспеченных урожаев зерна, отвечающего требованиям первого класса по ГОСТу 5060-86 «Ячмень пивоваренный».
Основные положения, выносимые на защиту:
оптимальные норма высева семян, дозы и способы внесения минеральных удобрений и Кристалона коричневого при возделывании ярового ячменя Ергенинский 2 на пивоваренные цели в степной зоне черноземных почв Волгоградской области;
изменение белковости и других пивоваренных качеств зерна сорта Ергенинский 2 под воздействием изучаемых норм высева, доз и сочетаний минеральных удобрений и Кристалона коричневого;
экономическая оценка усовершенствованной технологии выращивания сорта Ергенинский 2 для получения сырья для пивоваренной промышленности.
Основные результаты исследований по научному обоснованию технологии возделывания ярового ячменя на пивоваренные цели
В настоящее время одной из актуальных задач сельскохозяйственного производства является обеспечение в полном объеме высококачественным сырьем пивоваренных предприятий России.
Проблема возникла в связи с тем, что среди специалистов сформировалось мнение о непригодности высокобелкового зерна ячменя для приготовления качественного пива. По этой причине из зон заготовок пивоваренного ячменя были исключены обширные регионы, где эту культуру выращивают на больших площадях, в том числе и Поволжье (Глуховцев В.В., Михайлов А.А., Чурсин А.В., 2002).
Однако вопрос о содержании и значении белка в пивоваренном зерне ячменя в нашей стране до настоящего времени является дискуссионным, и исследования в данном направлении представляют большую актуальность и значимость как в научном, так и в практическом отношении. В действующем ГОСТе 5060-86 допускается содержание белка в зерне пивоваренного ячменя не более 12% (1998). Вместе с тем еще в начале XX века исследованиями А. Glus и Schneieldt (1909), Н.М. Zancaster (1926), W. Windisch (1927), Stadier (1929), П.Н. Константинова (1932), Н.И. Иванова (1935), доказано, что качественное пиво можно получать и из высокобелковых сортов ячменя (цит. по В.В. Глуховцеву, 1995, 2002). Результаты этих исследований подтверждают Огнев В.Н. (2003), который считает, что содержание белка должно быть в пределах 12,5 - 13%, Горпинченко Т.В., Аниканова З.Ф. - 13% (2002), Пестряков A.M., Габибов М.А. - 12,5% (1994), Ильин А.В., Калинин Ю.А., Степанова Т.И. - 12,5% (2000), Ставропольский НИИСХ (2002) - 12,5%, Лыпайыэ Я. (1980)- 13% и др.
Предприятия пивоваренной промышленности России, выполняя требования ГОСТа 5060-86, работают только с сырьем, в котором белок не превышает 12%. В настоящее время слабая сырьевая база в России - самое главное препятствие для развития пивоваренной промышленности. Отрасль работает практически на импортном сырье, а его общая потребность в год составляет 1,2 млн. т., а к 2005 году возрастет до 1,5 млн. т. (Беличенко A.M., 2002). Ос новными поставщиками пивного солода в Россию являются Германия, Дания, Франция и Финляндия.
Беличенко A.M. (2002), Лабутина О.А., Корзун Т.А. (2003), Лабутина О.А. (2004) отмечают, что произведенный в регионах России пивоваренный ячмень не всегда соответствует требованиям ГОСТ 5060-86 по белку, крупности, содержанию мелких зерен, зерновой примеси и др. Так, в 2001 году из выращенных 450 тыс. тонн пивоваренного ячменя только 150 тыс. тонн отвечали ГОСТу, в 2003 г. соответственно - 2,9 млн. тонн и 677 тыс. тонн, в том числе пивоваренного зерна второго класса - 577 тыс. тонн.
Новолоцкий В.Д., Титовский А.Г., Шелемех Д.Я. (2003) вносят поправку, что ячмень, относящийся ко второму классу по качеству зерна, почти не закупается пивзаводами или закупается по очень низкой цене. Вышеназванные авторы приходят к выводу, что основная причина та кого положения — отсутствие государственной поддержки производства пи воваренного ячменя в РФ, слабое научное обеспечение в области селекции и семеноводства пивоваренных ячменей, а также недостаточная изученность агротехники выращивания новых сортов ячменя в регионах страны. И это не смотря на то, что в европейской части Российской Федерации имеются дос таточно благоприятные почвенно-климатические условия, позволяющие по лучать качественный пивоваренный ячмень в количествах, значительно превышающих потребность пивоваренной отрасли. В зарубежных странах, где производят много пива, уделяют должное внимание выращиванию хорошего ячменя (развивают селекцию сортов, раз рабатывают агротехнику, необходимую для формирования желаемого хими ческого состава зерна). Для многих стран мира пивоваренный ячмень и солод являются выгодными экспортными товарами, так как цена пивоваренного ячменя на мировом рынке превышает цену продовольственной пшеницы на и более процентов, (Лепайыэ Я., 1980; Храмцов И.Ф., Кошель Б.С., 2001; Назмутдинов А.З., 2001; Чешинский Л.С., 1999 и др.). Экономическая эффективность возделывания пивоваренного ярового ячменя в России также высока и преимущества его производства служат основанием для того, чтобы этой культуре уделялось больше внимания.
Для того чтобы успешно выращивать пивоваренный ячмень в каждом регионе необходимо разрабатывать рациональную агротехнику с учетом природно-климатических условий и использованием сортов, адаптированных к ним и биотическим факторам (Кулешов К.Р., Драчева М.К., 1999; Кривобо-чек И.И., 1999; Глуховцев В.В., 1999; Тарушкин В.И. и др., 2002; Герасименко Е., 2003; Karwasra R.S. и др., 1998; Михальцова М.Е., Калашник Н.А., 2004; Вьюгин Г.В., Выогин СМ., 2004; Губернатор B.C., 1980; Киреев А.К. и др., 2001; Масляев С.Л., 1989 и др.).
Основываясь на результатах исследований отечественных и зарубежных авторов, можно отметить, что современные агротехнические приемы выращивания ячменя в условиях интенсивного земледелия обеспечивают получение высоких и устойчивых урожаев зерна (6,0 - 7,0 т/га) с отличными пивоваренными качествами. Применение сортовой агротехники и внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов пивоваренного ячменя позволяет в ряде стран увеличивать урожай зерна на 15 - 25%.
Для пивоваренных целей необходимо выращивать сорта ячменя, включенные в Госреестр селекционных достижений, допущенных к использованию в производстве по конкретным регионам РФ. Сокол А.А. (1985) считает, что выбор сорта ячменя является наиболее дешевым, доступным и быстрым способом повышения урожайности и получения качественного зерна. Любой сорт может дать высокий урожай только при соблюдении отработанной и проверенной на практике агротехники.
Фараджева Е.Д., Востриков СВ., Дамдинсурэн А. (2003), Горпинченко Т.В., Аниканова Э.Ф. (2002), Левин И.Ф., Кожемякин Е.В. (2001), Назмутдинов А.З. (2001), Ильин А.В. (1982, 2001, 2002), Питоня В.Н. (2004) и другие ученые доказали, что в условиях интенсификации растениеводства необходимо внедрять новые районированные сорта пивоваренного ячменя, поскольку зная их хозяйственно-биологические особенности, потенциальные возможности, реакцию на удобрения и другие факторы внешней среды, устойчивость к болезням и вредителям, можно с гарантией получать высококачественное зерно с низкой себестоимостью. Сорта должны быть засухоустойчивыми и скороспелыми. Одним из направлений в работе с пивоваренным ячменем должна стать селекция на широкую адаптацию в условиях неустойчивой влагообеспеченности. Лучшие результаты дает селекция на адаптивность, если в основе гибридизации лежит исходный материал местного происхождения. Особенности каждого сорта имеют большое значение, так как по показателям качества можно судить о пригодности зерна ячменя для получения солода и режима переработки.
Краткая характеристика почвенно-климатических условий степной зоны Волгоградской области
Волгоградская область расположена в Южном Федеральном округе Российской Федерации. Протяженность ее с севера на юг 400 км, с запада на восток — 430 км. По природно-сельскохозяйственному районированию земельного фонда территория области занимает три зоны: степную, сухостеп-ную и полупустынную. В каждой зоне имеются одна или две провинции. Так, в степной зоне выделена Южнорусская провинция с черноземными почвами, в сухостепной зоне - Манычско-Донская и Заволжская провинции с темно-каштановыми и каштановыми почвами, в полупустынной зоне - Прикаспийская провинция со светло-каштановыми почвами (Воробьев А.В. и др., 1997).
Степная зона черноземных почв расположена на северо-западе области и включает 12 административных районов (29% территории области): Алек-сеевский, Еланский, Киквидзенский, Михайловский, Новониколаевский, Новоаннинский, Нехаевский, Руднянский, Кумылженский, Урюпинский, северо-западную часть Даниловского и Жирновского районов.
В почвенном покрове Волгоградской области черноземы обыкновенные и южные, включая лугово-черноземные почвы, занимают 2455,8 тыс. га или 21,7%. Это самые плодородные почвы в области. Среднегодовое количество осадков в подзоне обыкновенных черноземов 400 — 500 мм, в подзоне южных черноземов - 350 - 400 мм.
По данным Волгоградского гидрометеоцентра среднегодовая температура воздуха за 1990 - 2001 гг. составляет + 7,3 С. Наиболее низкие температуры в отдельные годы отмечены в январе и феврале (-8 -11 С), а самые высокие — в июле (23 - 25 С). Сопоставление этих данных со средними многолетними показало, что среднегодовая температура по указанным месяцам соответствует климатической норме (- 5,7 С), (- 6,3 С) и (+ 22,3 С). Абсолютный максимум температуры воздуха +41 С, абсолютный минимум - - 40 иС.
Имеющиеся тепловые ресурсы вполне достаточны для возделывания на территории степной зоны черноземных почв большинства сельскохозяйственных культур. Сумма активных температур выше + 10 С составляет 2700 -3000 С. Средняя продолжительность безморозного периода достигает 150 -165 дней. Первые осенние заморозки (в воздухе) начинаются 29 сентября - 6 октября, а весной прекращаются 24 апреля - 2 мая. В 2001 году последние заморозки были отмечены 24 мая, когда температура опускалась до -3 С.
Переход температуры воздуха через + 5 С, что означает в агрометеорологии начало и конец вегетации, регистрируется весной 11-14 апреля и осенью - 16-22 октября, а даты перехода температуры воздуха через +10 С (начало и конец активной вегетации) 22 - 27 апреля и 28 сентября — 4 октября соответственно. Продолжительность периода с температурой выше 10 С составляет 153 - 164 дня. Вегетационный период для сельскохозяйственных культур в данной зоне длится 190 - 193 дням.
Среднегодовое количество осадков - 462 мм, в том числе за период с температурой выше + 10 С - 175 - 236 мм. Необходимо отметить, что в отдельные благоприятные годы сумма выпавших осадков за год значительно превышает среднемноголетние показатели, составляя 532 - 633 мм (1990, 1993, 2000, 2001 гг.), но бывают годы с суммой осадков меньше климатической нормы-331 -387 мм (1991, 1994, 1996, 1999 гг.).
Осадки летнего периода часто имеют ливневый характер, которые недостаточно аккумулируются почвой, и большая часть их стекает в овраги, балки и пониженные элементы рельефа. Поэтому в степной зоне черноземных почв основным источником накопления продуктивной влаги в почве являются осадки, выпавшие в осенне-зимний период. Ее запасы в метровом слое почвы к началу полевых работ могут быть 130 - 198 мм, то есть от удовлетворительных (130 мм) до очень хороших (свыше 160 мм) (Русеева З.М. и др., 1967).
Снежный покров в данной зоне имеет высоту 0,1 - 0,15 м, а в отдельные годы достигает 0,22 — 0,28 м. Мощность снежного покрова определяет глубину промерзания почвы в зимний период. Средняя глубина промерзания 0,6-0,8 м, а в бесснежные или малоснежные зимы - до 1,2 - 1,4 м.
Весенний период характеризуется резким нарастанием температуры воздуха, что может приводить к большим непроизводиительным потерям почвенной влаги, так как все влагосберегающие агроприемы можно проводить при наступлении физической спелости почвы. Следует отметить, что важным показателем засушливости климата является испаряемость. Из научно обоснованных систем сухого земледелия Волгоградской области (1986) следует, что за весь вегетационный период испаряемость превышает количество осадков в степной зоне южных черноземов в 1,4 раза.
К неблагоприятным явлениям погоды относятся суховеи, град, пыльные бури. Всего суховейных дней в рассматриваемой зоне бывает 20 - 32, в том числе средней интенсивности 15 - 23, интенсивных 4 - 7 и очень интенсивных 1 - 2. Вероятность очень интенсивных суховеев составляет 33 - 55%. Число дней с пыльными бурями — 1 - 6.
Отрицательное влияние на агрометеорологические условия в регионе оказывает повышенная ветровая активность. В холодное время года преобладают ветры восточного и юго-восточного направлений, в теплое время, начиная с мая, увеличивается доля ветров западного направления. Самые сильные ветры бывают зимой - 15 - 18 м/сек, которые выдувают снежный покров полей, и посевы нередко подвергаются частичному (диффузному) или полному вымерзанию.
Программа и методика исследований
Настоящая диссертационная работа выполнена на кафедре агрохимии и почвоведения Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии. Полевые опыты с ячменем проводились в ООО «Гелио-Пакс-Агро-4» Михайловского района в 2002 - 2004 гг.
Целью исследований являлась комплексная оценка норм высева и минеральных удобрений как основных элементов технологии возделывания нового сорта ярового ячменя Ергенннский 2 на пивоваренные цели в степной зоне черноземных почв Волгоградской области. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: - установить оптимальную норму высева сорта ячменя Ергенннский 2 при разных дозах и способах внесения минеральных удобрений; - определить влияние азотных, фосфорных и калийных удобрений и Кри-сталона коричневого на величину урожая и качество зерна при выращивании сорта Ергенннский 2 на пивоваренные цели; - исследовать водный и питательный режим южных черноземов в посевах ячменя в зависимости от применения удобрений и нормы высева в годы исследований; - изучить влияние элементов технологии и погодных условий на качественные показатели зерна пивоваренного ячменя; - усовершенствовать технологию возделывания ярового ячменя Ергенннский 2 на пивоваренные цели в степной зоне черноземных почв; - дать экономическую оценку изучаемых вариантов технологии возделывания сорта Ергенннский 2.
Схема полевого двухфакторного опыта № 1 включала пять вариантов по фактору Л - дозы и сочетания минеральных удобрений (1 - контроль — без удобрений; 2 — N45P20 — дозы, применяемые под ячмень по зональным рекомендациям; 3 - Pis при посеве в рядки; 4 - N15P15K15 - при посеве в рядки; 5 -N30P45K45 " под предпосевную культивацию) и три варианта по фактору В -норма высева (1 -2,5 млн. всхожих семян/га; 2-3,5 млн. всхожих семян/га; 3 - 4,5 млн. всхожих семян/га).
Схема полевого однофакторного опыта № 2 включала следующие варианты применения удобрений под яровой ячмень: 1 - контроль — без удобрений; 2 — Кристален коричневый; 3 — Р)5 при посев в рядки; 4 - Pi5 при посеве в рядки + Кристалон коричневый; 5 - N30P45K45 ПД предпосевную культивацию; 6 - N30P45K45 + Кристалон коричневый. Норма высева ячменя Ерге-нинский 2 в полевом опыте № 2 составляла 3,5 млн всхожих семян/га. Кристалон коричневый на вариантах 2, 4, б вносили в фазы кущения ячменя дозой 2 кг/га и колошения дозой 5 кг/га путем некорневых подкормок из расчета с расходом рабочей жидкости 200 - 250 л/га.
Расчетные дозы минеральных удобрений, применяемых в полевых опытах в годы исследований приведены в таблице 2. Качественные показатели семян ярового ячменя Ергенинский 2, использованные для посева на опытах показаны в таблице 3. Здесь же приводится расчет поштучных и весовых норм высева (2,5; 3,5 и 4,5 млн./га) по годам в зависимости от посевных качеств семенного материала.
Разработанные схемы полевых опытов позволяют дать комплексную оценку влиянию норм высева семян, доз и способов применения минеральных удобрений и специального удобрения — Кристалона коричневого на продуктивность посевов и пивоваренные качества зерна ячменя Ергенинский 2.
Повторность в опытах трехкратная, размещение вариантов системати-ческое. Общая площадь опытных делянок - 155 м", учетная - 92 м . Полевые опыты с новым сортом Ергенинский 2 проводились с применением общепринятой для степной зоны агротехники возделывания ярового ячменя, за исключением изучаемых элементов технологии (нормы высева, дозы и способы внесения удобрений). Предшественник ячменя - озимая пшеница по черному пару. Основной метод исследований — полевой опыт с сопутствующими наблюдениями и анализами для изучения биологических особенностей растений, агрохимических свойств почвы и качества полученной продукции, а также метод дисперсионного анализа для оценки степени достоверности полученных данных в ходе экспериментов.
С целью комплексной оценки изучаемых элементов технологии на урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя в ходе опытов проводились следующие наблюдения, учеты, определения и анализы: 1) метеорологические наблюдения - по методике Гидрометеослужбы ГОСТ 20915-75 с использованием данных Михайловской метеостанции и Ле-винского метеопоста; 2) фенологические наблюдения - по методике Госсортсети (1971, 1995); 3) учет густоты стояния растений по методике Госсортсети (1971, 1995); 4) влажность почвы - термостатно-весовым методом - ГОСТ 20915-75, определялась в метровом слое почвы через каждый 0,1 м в трехкратной повторності! в динамике: перед посевом ячменя, по фазам развития и перед уборкой урожая; 5) отбор проб почвы для агрохимических анализов проводился в соответствии с ГОСТом 28168-89 по всем вариантам опытов перед закладкой опытов, в течение вегетации и после уборки урожая; 6) влага в растительных образцах определялась по ГОСТу 29305-92; 7) определение валового фосфора и калия в почве по ГОСТу 26261-84; 8) содержание подвижных форм фосфора и калия определялись по методу Мачигина в соответствии с ГОСТ 26205-91; 9) содержание в почве нитратов - колориметрическим методом с дисуль-фофеноловой кислотой, а аммиачного азота - методом кислотной вытяжки по Н.М. Майбороде, ГОСТ 26951-86. Почвенные образцы отбира лись в слоях почвы 0 - 0,2; 0,2 - 0,4 м в сроки: перед посевом в течение вегетации и после уборки урожая; 10) общий азот в растительных образцах определялся по ГОСТу 50465-93, а фосфор и калий по методике ЦИНАО (1982); 11) определение биологической урожайности, элементов структуры урожая и отношение зерна к соломе - по методике Госсортсети (1971, 1995) проводилось на всех вариантах и повторностях полевых опытов во все годы исследований; 12) учет урожая вели в соответствии с методикой полевого опыта (Доспехов Б.А., 1985) в фазе полной спелости ячменя прямым комбайнированием поделяночно, с последующим взвешиванием на платформенных весах и приведением данных к базисной чистоте и влажности зерна; 13) обследование посевов на степень засоренности проводилось количественно-весовым методом (шт. сорняков/м2 и г/м2 воздушно-сухой массы в фазу кущения) перед обработкой гербицидом и накануне уборки урожая; 14) масса 1000 зерен определялась по ГОСТу 10842-89 путем отбора двух проб по 500 зерен с последующим взвешиванием с точностью до 0,01 г; 15) натуру зерна устанавливали при помощи литровой пурки с падающим грузом - ГОСТ 10840-64; 16) определение энергии и способности прорастания зерна велось по ГОСТу 10968-88; 17) жизнеспособность определялась методом замачивания разрезанных вдоль зерен в 1% растворе тетразола в течение 45 минут ГОСТ 12039-82; 18) влажность зерна устанавливали методом воздушно-тепловой сушки размолотого зерна при температуре 130 С в течение 40 минут - ГОСТ 13586.5-93; 19) наличие сорной и зерновой примеси, мелких зерен и крупности - методом выделения примесей из навески зерна путем ручной разборки и применения сит соответствующих размеров - ГОСТ 30483-97; 20) пленчатость зерна определялась по методу Люффа, основанном на растворении пектиновых веществ слабым раствором аммиака при нагревании в течение часа до температуры не более 80 С. После чего пинцетом снимают пленки, сушат их при температуре 105 С в течение трех часов, затем проводят взвешивание; 21) зараженность вредителями контролировали по ГОСТу 135866-93. Метод основан на просеивании пробы через сита и поштучном учете живых вредителей клеща, долгоносиков; 22) свежесть зерна (блеск, запах, цвет) определяли по ГОСТу 10967-90; 23) метод определения крахмала основан на способности крахмала, растворенного в разбавленной соляной кислоте, давать оптически активные растворы, изменяющие угол вращения плоскости поляризованного луча света-ГОСТ 10845-76; 24) общий белок в зерне определяли по Къельдалю - в соответствии с ГОСТ 10846-91; 25) определение экстрактивности ячменя проводилось расчетным методом по формуле Бишопа; 26) определение «гусар» при солодоращении основывалось на требованиях инструкции «Технология производства солода»; 27) экономическая эффективность применения удобрений определялась по методике МСХ РФ (1990); 28) статистическую обработку данных проводили методами дисперсионного анализа по Доспехову Б.А. (1985).
Водный режим почвы и суммарное водопотребленне посевов ярового ячменя
Анализируя имеющийся в настоящее время российский и мировой опыт производства пивоваренного ячменя, можно заключить, что успешное его возделывание возможно при годовой сумме осадков 450 - 650 мм. Вместе с тем ученые Ставропольского НИИСХ (2002) получили данные, что выведенные селекционерами новые сорта пивоваренного ячменя, способны и при годовой сумме осадков порядка 350 мм формировать сравнительно высокие урожаи зерна с высоким качеством продукции. Эти результаты подтверждаются на Краснокутской государственной опытно-селекционной станции Ильиным А.В. (1982, 2000, 2001, 2002), а также учеными Донского селекционного центра (Сокол А.А., Серебрянская В.П., Сокол Т.В., Матвиевская Н.И., 1994). Многие земледельческие районы Красноярского края (Сурин Н.А., Вчерашний М.Б., 1997) в свое время были отнесены к неблагоприятной зоне возделывания пивоваренного ячменя, но в последние годы успешно занимаются его производством. Возделывание ячменя на пивоваренные цели организовано в Кировской области (Логовинов Д.А., 2003), в Западной Сибири (Шарков И.Ы., Власенко Н.Г., Новиков В.М., 2003), в Татарстане (Левин И.Ф., Кожемякин Е.В., Назмутдинов А.З., 2001), в Удмуртии (Огнев В.Н., 2003), в хозяйствах аграрного комплекса «Гелио-Пакс-Агро» Волгоградской области и в других регионах России, что является дополнительным источником дефицитного качественного сырья для местных пивоваренных заводов.
По данным Росгосхлебинспекции (Лабутина О.А., Корзун Т.А., 2003) в 2003 году обследовано в основных зонах Российской Федерации 2,9 млн. т ячменя пивоваренных сортов, из которых первому классу соответствовало около 99 тыс. т (всего лишь 3,4%), а второму классу - 578 тыс. т или 20% от обследованного, Наибольшее количество пивоваренного ячменя первого класса выявлено в следующих областях: Курской — 12%, Липецкой — 24% и Тульской - 39%. В Центральном федеральном округе 79% ячменяне отвеча ло кондициям пивоваренного, в том числе в Белгородской области - 100%, Тамбовской - 98%, Воронежской - 78%. В Приволжском Федеральном округе 39% обследованного ячменя не соответствует требованиям ГОСТ 5060-86, в том числе в Чувашской Республике, Ульяновской области весь ячмень пивоваренных сортов нестандартный. Вместе с тем в Республике Башкортостан, а также в Омской области 100% обследованного ячменя пивоваренных сортов отвечают требованиям стандарта, хотя эти регионы относятся к неблагоприятной зоне возделывания.
Безусловно, водный, как и температурный, режим среды произрастания растений относится к числу наиболее важных звеньев микроклимата. Вода — основная составная часть всех органов растений ячменя и представляет один из элементов плодородия почв. Оптимальный водный режим обеспечивает нормальное протекание всех жизненных процессов в вегетирующих растениях: фотосинтеза, обмена веществ, ростовых процессов, дыхания, накопления органического вещества и, в конечном счете, формирования урожая и его качества. Оптимальной влажностью почвы считается диапазон 70 — 100% от наименьшей влагоемкости.
Ячмень яровой менее требователен к воде, более экономно расходует влагу, чем пшеница, рожь и овес. Для прорастания ячменя требуется 48 - 70% влаги от массы семени, и набухание зерна ячменя идет медленнее, чем овса (Подгорный П.И., 1963; Неттевич Э.Д., 1981, 1982; Сокол А.А., 1985 и др.).
Транспирационный коэффициент (расход воды на образование единицы сухого вещества) ярового ячменя составляет 350 - 450. Он зависит от многих факторов: сортовых особенностей ячменя и его адаптивности, от условий минерального питания и технологии возделывания, а также от агрометеорологических и погодных условий (температуры, влажности воздуха, ветра и запасов продуктивной влаги в почве).
В умеренно засушливых районах ячмень обычно формирует достаточно высокие урожаи. Однако из-за слабого развития корневой системы растения плохо переносят весеннюю засуху. Много влаги ячмень расходует в фазе кущения, когда идет энергичный рост подземных и надземных частей растения, и особенно во время выходв в трубку и колошения. Недостаточное увлажнение в этот период приводит к уменьшению числа зерен в колосе и снижению урожая.
Новолоцкий В.Д., Титовский А.Г., Шелемех Д.Я. (2003), Новолоцкий В.Д., Шумейко А.Ф., Дуон Н.Д., Новолоцкий Д.В. (2001) вносят уточнения по расходу влаги яровым ячменем: от посева до выхода в трубку - 25%, от трубкования до колошения - 45% и около 25% - от колошения до уборки. Если в период всходы - колошение растения используют в основном влагу пахотного слоя и прилегающих к нему слоев почвы, то после колошения ячмень способен потреблять влагу с глубины почвы до 1 м.
При уменьшении запаса влаги в почве ниже двойной гигроскопической влажности, рост и формирование органов растений прекращается полностью. На плодородных почвах расход воды на образование сухого вещества меньше, чем на почвах малопродуктивных (Борисоник З.Б., 1974; Беляков И.И., 1990, 1985; Вербицкая Н.М., 1979; Горшкова В.А., 1979 и др.).
Новолоцкий В.Д. (2003) считает, что на образование 1т зерна яровой ячмень использует 60 - 120 мм запасов продуктивной влаги. Если недостаток влаги возникает в период кущение - начало трубкования, то благоприятная ситуация с увлажнением во второй критической фазе - конец трубкования -колошение может спасти положение только в районах с большим запасом эффективных температур и высоким плодородием почвы, когда урожай получают от побегов кущения (подгона). Но ценное пивоваренное сырье в таких условиях получить очень трудно.
На легких супесчаных почвах без достаточного внесения минеральных удобрений ячмень плохо растет, так как из-за высокой дренированности почв влага в них накапливается слабо. Плохо ячмень растет на переувлажненных почвах, поскольку корневая система страдает от недостатка кислорода.
При недостаточной, как и при избыточной, влажности почвы фазы роста растений ячменя протекают менее интенсивно, поэтому подавляется рост корней (в первую очередь их активная часть - корневые волоски), а стебли и листья не достигают нормальных размеров.
Для получения высокого урожая необходимо улучшать водный режим почвы путем проведения комплекса влагосберегающих агротехнических приемов: качественной осенне-весенней обработки почв, ранних сроков сева оптимальными нормами высева семян, применения полного минерального удобрения, проведения обязательного послепосевного прикатывания, борьбы с сорняками в посевах и вредителями, правильного подбора адаптированных сортов и др.
