Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Качественные показатели зерновых культур в зависимости от погодных условий и уровня питания
1.1.Народнохозяйственное значение ячменя и его размещение на Среднем Урале 9
1.2. Качество семян, полевая всхожесть как факторы повышения продуктивности зерновых культур 11
1.3. Формирование генеративных органов и урожайности зерна. 23
1.4. Посевные качества, урожайные свойства семян и технологические достоинства зерна ячменя 33
Глава 2. Условия, материалы и методы научных исследований
2.1. Цель и задачи исследований 49
2.2. Почвенно-климатические условия 49
2.3. Материалы и методы научных исследований 56
Глава 3. Погодные условия, продуктивность пашни и токсикологическая оценка окружающей среды
3.1. Взаимосвязь погодных условий и уровня урожайности зерна ячменя 59
3.2. Продуктивность пашни и содержание химических соединений в окружающей среде 67
3.3. Конкурсное сортоиспытание ячменя 73
Глава 4. Формирование урожая и химический состав зерна ячменя
4.1. Развитие растений и весенне-летняя выживаемость 76
4.2. Прирост сухого вещества 85
4.3. Урожайность зерна и выход семян 89
4.4. Структура биологического урожая 98
4.5. Химический состав зерна 101
4.6. Кормовая ценность зерна. 107
Глава 5. Посевные качества и урожайные свойства семян
5.1. Влияние погодных условий на созревание семян 112
5.2. Посевные качества семян 113
5.3. Формирование урожая в поколении 118
5.4. Урожайные свойства семян 119
Глава 6. Технологические достоинства зерна ячменя
6.1. Физические признаки 122
6.2. Физиологические показатели 126
6.3. Химические показатели 127
6.4. Технологические достоинства 130
Глава 7. Экономическая оценка производства зерна ячменя вереск на семенные и фуражные цели 133
Выводы 138
Рекомендации производству 141
Акты внедрения законченных научных
Исследований 142
Литература 145
Приложения 160
- Качество семян, полевая всхожесть как факторы повышения продуктивности зерновых культур
- Взаимосвязь погодных условий и уровня урожайности зерна ячменя
- Развитие растений и весенне-летняя выживаемость
- Посевные качества семян
Введение к работе
Актуальность проблемы. Ключевой проблемой сельскохозяйственного производства России является ускоренное и устойчивое наращивание производства зерна. Перед работниками сельского хозяйства стоит важная задача -обеспечить возрастающие потребности в высококачественном продовольственном и фуражном зерне, а также в зерне для технической переработки.
Большая роль в дальнейшем подъеме зернового хозяйства отводится Нечерноземной полосе России, в которую входит и регион Среднего Урала, включающий Свердловскую, Пермскую области и Удмуртскую республику, где преобладающей культурой является яровой ячмень. Он является важной продовольственной, кормовой и технической культурой. Одновременно с использованием в пищу и на корм скоту, ячмень с давних времен используется для приготовления освежительных и опьяняющих напитков. Общее производство зерна по Уральскому региону должно быть достигнуто не менее 4...5 млн. тонн.
Важное значение приобретает стабильность урожая зерна по годам, т.к. даже в неблагоприятные по погодным условиям годы представляется возможность получения зерна ячменя на уровне 2...3 т/га, а в нормальные -3...4 т/га. Этому способствуют районированные на Среднем Урале современные сорта ячменя интенсивного типа - Торос, Вереск, Ача, Прерия, Сонет, биологический потенциал которых по продуктивности еще выше.
Ячмень является наиболее урожайной культурой, способной давать прибавку зерна от применения минеральных удобрений до 50%. Такая отзывчивость ячменя на внесение удобрений - одно из важных условий по его дальнейшему расширению посевных площадей. Между тем, естественное плодородие почв в Свердловской области в состоянии обеспечить урожайность зерна в пределах - 0,6... 1,0 т с 1 гектара, а в соседних областях и того ниже. Главная причина заключается в том, что половина площади пахотных угодий обладает низким естественным плодородием. Так, только в Свердловской области серые лесные почвы занимают 17,85%, светло-серые - 16,90 и дерново-подзолистые —
12,35% тяжелого механического состава. Еще хуже по качеству земля в Пермской области, где серые лесные почвы составляют - 5,0%, светло-серые - 5,6 и дерново-подзолистые - 85,0%, в Удмуртской республике соответственно - 8,0; 8,8; 86,7%.
В настоящее время сельскохозяйственное производство находится в глубоком кризисном состоянии. Происходит передел земли, связанный с формированием многоукладных форм производства и собственности на землю. Установившиеся и апробированные системы земледелия оказались нарушенными. Намечается отход от научно-обоснованных систем земледелия и упрощение технологий возделывания сельскохозяйственных культур. К тому же начиная с 1991 года, на Среднем Урале и в целом по России положение усугубилось резким уменьшением применения минеральных и органических удобрений, мелиорантов. В то же время по результатам балансовых расчетов на каждый гектар пашни в среднем по России не хватает 80... 100 кг питательных элементов. Сокращение до минимума использования минеральных и органических удобрений вызывает сложные, мало изученные и до конца не проявившиеся изменения почв. При оценке плодородия почв в этих условиях требуется особенно тщательный контроль за возможными последствиями и в первую очередь с аг-роэкологических позиций, т.к. под угрозу поставлено состояние плодородия почвы - основного фактора, определяющего уровень продуктивности земледелия и успешного функционирования в целом сельского хозяйства России.
Недооценка важности данной проблемы в стране может привести к снижению научных исследований в этом направлении, слабому использованию накопленных достижений науки и передовой практики по управлению плодородием почв и, в конечном итоге, резкому снижению продуктивности отечественного земледелия.
В условиях континентального климата зерно созревает при среднесуточной температуре воздуха выше - 10... 12С /146, 148, 151/. По средним многолетним данным такая температура на Среднем Урале бывает только в августе. В сентябре она значительно ниже. В сочетании с повышенной влажностью воз-
6 духа, меньшей длиной дня семена входят в покой, что в итоге приводит к ухудшению их посевных кондиций и урожайных качеств. Ведущей отраслью сельскохозяйственного производства Уральского региона является животноводство. Для его стабильного снабжения в первую очередь необходимо зерно ячменя, которое обладает хорошей переваримостью, высоким содержанием белка, крахмала и обеспечивает быстрый прирост продуктивности животных. Широко известна роль зерна ячменя и в пивоваренной промышленности.
Однако возможности данной культуры на Среднем Урале реализуются не в полной мере, что и послужило основой для постановки настоящих исследований. Во все годы исследований тема входила в план проведения научно-исследовательской работы Уральской Государственной Сельскохозяйственной Академии (номер государственной регасграции - 01910054169, 01960011972).
Цель исследований - выявить возможности стабильного получения высоких урожаев ячменя Вереск за счет применения расчетных доз минеральных удобрений, сроков сева, норм высева и качества высеваемых семян в разных погодных условиях Среднего Урала.
Задачи исследований:
изучить формирование урожайности зерна ячменя Вереск в зависимости от погодных условия и уровня минерального питания, сроков сева, норм высева и качества высеваемых семян;
определить посевные качества и урожайные свойства семян ячменя;
выявить технологические достоинства зерна ячменя;
провести токсикологическую оценку окружающей среды и экономическую эффективность результатов исследований.
Научная новизна исследований. На основании многолетних исследований в условиях Среднего Урала подробно изучены особенности формирования урожая зерна ячменя, посевные и урожайные качества семян, технологические достоинства районированного сорта интенсивного типа Вереск в зависимости от погодных условий и применения расчетных доз минеральных удобрений на 4,5,6 т с 1 га, сроков сева и норм высева на темно-серой лесной почве в полевых
севооборотах; изучена коррелятивная зависимость урожайности ячменя от погодных условий; выявлены особенности формирования зерна, посевных, урожайных и технологических качеств на фоне прямого действия удобрений и их последействия; даны элементы экологической оценки по наличию химических соединений в воздухе, атмосферных осадков, почве и растительной продукции; проведена экономическая оценка результатов исследований.
Практическая ценность. Результаты проведенных исследований предназначаются для разработки технологических паспортов по возделыванию ячменя в сельскохозяйственных предприятиях всех форм собственности в условиях Уральского Нечерноземья. Интенсивный сорт ячменя Вереск после проведения комплексного агрохимического окультуривания на дерново-подзолистых и темно-серых лесных почвах при использовании оптимальных доз минеральных удобрений в зависимости от условий года обеспечивает в производственных условиях урожайность зерна - 2,5... 3,5 т с 1 гектара.
Экспериментальная часть выполнена в УралНИИСХозе, лабораторные исследования в Уральской государственной сельскохозяйственной академии за период 1995...2001 годы. Были проведены совместные исследования Огород-никова Л.П. (научный руководитель) и Поспеловой Л.В. (соискатель), производственная проверка и внедрение результатов исследований осуществлялись в 2000 и 2001 годы соответственно в ОПХ «Исток» на площади - 6 и 35 га, учхозе «Уралец» УрГСХА 10 и 20 га, совхозе «Алапаевский» -10 и 20 га.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований и теоретические обобщения нашли отражение в следующих работах: «Рекомендации по возделыванию сельскохозяйственных культур в хозяйствах Свердловской области» (1997, 1999), «Проблемы плодородия почв, земледелия и растениеводства на Урале» (1999), «Система ведения сельского хозяйства Свердловской области» (2000), «Развитие зернового хозяйства Свердловской области» и «Повышение плодородия почв Свердловской области» на 1996...2000 гг. (1995, 1997), «Яровой ячмень на Среднем Урале» (2003) и др.
При непосредственном участии автора расчетные дозы минеральных
удобрений проверялись в производственных условиях Свердловской области на сортовых посевах зерновых культур на площади -6...35 га. Годовой экономический эффект составил - 900... 5250 рублей.
Максимальная оплата 1 кг действующего вещества удобрений дополнительной продукцией (фуражным зерном) на вариантах с расчетными дозами 4,5,6 т отмечена в благоприятные годы (8,63...8,69 кг), ниже во влажные (7,07...7,31) и значительно меньше в условиях засухи (5,08...6,34 кг). В то же время при дозе ЫбоРбоКбо окупаемость зерном соответственно составила - 4,17; 3,61 и 3,11 кг.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы ежегодно докладывались на заседании кафедры селекции и семеноводства Уральской ГСХА, научно-производственных конференциях в Уральской ГСХА, Уральского НИИСХ, Всероссийской научно-практической конференции. Всего по теме диссертации опубликовано 9 научных работ.
На защиту выносятся следующие основные положения диссертации: формирование урожайности зерна ячменя Вереск в зависимости от погодных условий и уровня минерального питания, сроков сева и норм высева; посевные качества и урожайные свойства семян ячменя; технологические достоинства зерна ячменя; токсикологическая оценка окружающей среды и экономическая эффективность результатов исследований.
За оказанную помощь при обсуждении рабочей программы и подготовки рукописи к защите автор выражает признательность научному руководителю, доктору сельскохозяйственных наук Огородникову Леониду Петровичу, а также преподавателям агрономического факультета Уральской Государственной Сельскохозяйственной Академии.
Качество семян, полевая всхожесть как факторы повышения продуктивности зерновых культур
Семена - носители биологических и хозяйственных свойств растений. От их качества во многом зависит получаемый уровень урожайности зерна. Большое внимание данному вопросу стали уделять, когда началось развитие торговли семенами. Поэтому появилась острая необходимость в организации Государственного контроля за качеством производимых семян.
А.Т. Болотов /13/, Д.Н. Прянишников /114/, И.А. Стебут /147/, И.В.Якушкин /181/ указывают - семена, идущие на посев, должны быть однородными, полновесными, сухими, чистыми, всхожими, незараженными и чистосортными. Аналогичное мнение высказывают и другие авторы /Л.А.Азии, 4; В.В. Гриценко, 23; Л.П. Огородников, 101; П.П. Романов, 122; С.А. Чазов, 171, 173/, отмечая при этом, что посев сортовыми семенами районированных сортов с высокими посевными кондициями увеличивает урожайность зерна в поколении на 25...30 %.
Главное значение в посевном материале имеют посевные качества семян, под которыми понимается совокупность свойств семян, характеризующих степень их пригодности для посева. К посевным качествам семян относят следующие показатели: чистота семенного материала, т.е. отсутствие посторонних примесей и дефектных семян основной культуры; всхожесть семян характеризует способность образовывать нормально развитые проростки; влажность семян хотя и не является прямым показателем их качества, но имеет важное значение для сохранения у семян высоких посевных качеств (влажные семена при хранении быстро теряют свою всхожесть); масса 1 000 семян с учетом сортового признака характеризует полновесность и крупность семян, а после сортирования урожая зерна на сортировальных машинах и степень отсортированности семенного материала; выравненность, т.е. однородность семян по массе и размерам / Ф. Габерландт, 21; А.А. Каликинский, 42; М.С. Савицкий, 128; Н.В. Серебрякова, 133/.
Д.Н. Прянишников /112/ предложил для оценки зерна в качестве посевного материала пользоваться не объемным весом, а определением абсолютного веса семян, т.к. семена с большей абсолютной массой дают и более высокие урожаи. Это явление связано с тем, что крупные семена лучше обеспечивают зародыш пищей и поэтому он развивает более мощную корневую систему, быстрее наращивает вегетативную массу, в итоге посевы меньше страдают от повреждений вредителями и болезнями.
Ценность семенного материала зависит не только от сортовых качеств семян, но и условий их выращивания. По данному вопросу М.Н. Грюнер /24/ писал так - «...Урожай полевых культур - это результат совместного действия качества семян и внешних условий их произрастания, т.к. качество семян, от которых зависит их ценность, распадается на две большие группы: во-первых, семя является носителем наследственных свойств, присущих материнскому растению; во-вторых, семя приобретает новые качества, благодаря тем влияниям, которые действовали на него либо непосредственно во время его развития, либо через посредство материнского растения, подвергшегося тем или иным внешним условиям...».
На основании многочисленных исследований Е.И. Панфилов /104/ выявил - при изучении свойств самого семени, в первую очередь необходимо учитывать, что семя, как и всякий живой организм, не представляет собой чего-то неизменного, но подвергаясь воздействию внешней среды, переживает ряд биологических и химических процессов, отражающихся в свою очередь на посевной и хозяйственной ценности семян. Посев семенами с пониженной всхожестью, даже при увеличении нормы высева семян всегда приводит к снижению урожайности зерна в поколении, всходы при этом получаются изреженны-ми и значительно ослабленными.
Н. Минюк /90/, К.Е. Овчаров /100/, Е.Г. Роберте /120/, Н.А. Родина /121/ указывают, что для получения необходимой густоты стояния растений в полевых условиях приходится восполнять низкие посевные качества семян путем увеличения нормы высева, что естественно приводит к перерасходу семенного зерна. При этом наблюдается пониженная полевая всхожесть семян, удовлетворительное развитие растений, снижение весенне-летней выживаемости растений /П.К. Иванов,36; А.Р. Кожевников, 53; Н.Н. Кулешов, 66,67; К.Е. Овчаров, 99/, а полученные семена с данного травостоя имеют и плохие урожайные свойства в поколении /П.И. Кузнецов, 62; И.Г. Строна, 152,153; С.А. Чазов, 171,173; Г.И. Шелепень, 179/.
На основании этих исследований многие авторы /З.Б. Борисоник, 14; В.В.Гриценко, 23; Н.Н. Кулешов, 66; П.П. Романов, 122; С.А. Чазов, 171/ рекомендуют производить обменные операции, т.е. время от времени завозить семена из других местностей. Они отмечают, что даже на хорошей земле без такого мероприятия урожайность зерна из года в год снижается. Так, в 30-х годах 20-го столетия по предложению академика П.Н. Константинова (по П.П. Вавилову, 18) были поставлены полевые опыты в разных зонах нашей страны, в которых изучалось влияние климатических условий выращивания на качество семян. Результаты исследований показали, что разница в урожае при посеве семенами одного и того же сорта, но разными по месту происхождения может достигать 83,3% и поэтому во много раз перекрывать сортовые различия семян.
Важную роль в семеноводстве играет крупность и выравненность семян. Так, Бауман /184/ указывает - крупные семена озимой ржи дают более развитый первичный лист (колеоптиле) в сравнении с мелкими. Поэтому дружные всходы семян могут быть получены только путем тщательного сортирования зерна и что при неблагоприятных погодных условиях зерно никогда не будет крупным. К тому же мелкое зерно не обладает достаточным запасом энергии, чтобы успешно преодолеть механическое сопротивление лежащей над ним почвы.
Взаимосвязь погодных условий и уровня урожайности зерна ячменя
В опытах использовали семена районированного сорта для условий Среднего Урала ярового ячменя Вереск.
Сорт гибридного происхождения. Разновидность нутанс. Колос двурядный, узкий одинаковый по всей длине, средней плотности, остистый. Зерно полудлинной формы, желтое, крупное. Масса 1000 зерен равна - 45... 52г. Устойчивость к полеганию выше средней, среднеспелый, созревает за 68...80 дней. Обладает хорошей экологической пластичностью. Средняя урожайность сорта за 1990...2001 годы на Госсортоучастках по Свердловской области составила - 25... 50 ц/га /40/.
Опыт 1. Влияние доз минеральных удобрений на урожайность зерна, посевные качества, урожайные свойства и технологические достоинства зерна ячменя Вереск. Полный цикл опыта двухгодичный. В первый год зерно ячменя Вереск высевали на темно-серой лесной почве по разным фонам минерального питания, которые создавали путем внесения минеральных удобрений по схеме: 1. Без удобрений; 2. N30P30K30; 3. Ы6оРбоКбо; 4. N90P90K90; 5. Расчетная на 4т/га; б.Расчетная на 5 т/га; 7. Расчетная на 6 т/га. На второй год семена ячменя Вереск, полученные с материнских растений высевали на минеральном фоне питания - NeoPeoKeo Опыт 2. Влияние сроков сева, норм высева и доз минеральных удобрений на урожайность зерна и посевные качества семян Вереск на темно-серой лесной тяжелосуглинистой почве. Испытывали четыре нормы высева семян ячменя Вереск - 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 млн. всхожих зерен на 1 га и два срока сева (первый -при наступлении физической спелости почвы, второй - через 10 дней после первого). Семена ячменя высевали по разным фонам минерального питания, которые создавали путем внесения минеральных удобрений по схеме: 1. Без удобрений; 2. NeoPeoIQo; 3. Расчетная на 4т/га; 4. Расчетная на 5 т/га.
Влияние лабораторной всхожести на рост и развитие растений, урожайность зерна й посевные качества семян Вереск изучали на темно-серой лесной тяжелосуглинистой почве. Для этого ежегодно отбирали по три партии семян ячменя Вереск с лабораторной всхожестью - 91% и ниже; 92...94%; 95% и выше, которые испытывали на фоне минерального питания - И боК При составлении системы удобрений использовали методику, предложенную М.К. Каюмовым и И.С. Шатиловым /45, 178/. Дозы минеральных удобрений рассчитывали на запланированную урожайность зерна ячменя (4,5,6т/га) с учетом питательных веществ по выносу, содержания элементов питания из почвы (азот, фосфор и калий - 10%) и удобрений (азот и калий - 80%, фосфор - 30%.
Минеральные удобрения вносили вручную, по шнуру, под предпосевную культивацию, согласно схемы опыта. Агротехника в опыте была одинаковой во все годы исследований. Посев проводили тракторной сеялкой СН-16. Опыты закладывали в 4-кратной повторносте с учетной площадью - 55 кв. м (2,2x25,0), расположение опытных вариантов - рендомизированное. Семена ячменя Вереск высевали с нормой высева - 5,0 млн. всхожих зерен на 1 га Опыты закладывали в научном зернотравяном семипольном севообороте (1. Однолетние травы, 2.Озимая рожь, З.Ячмень, 4.Клевер 1 т.п., 5.Пшеница, 6.Овес).
Фенологические наблюдения проводили по методике Госсортсети /89/, уборку урожая зерна ячменя проводили методом сплошного обмолота с каждой делянки с помощью комбайна Сампо 500. Урожайность зерна приведена к 14% влажности и 100% чистоте /26, 33, 89/.
На каждой делянке нечетных повторений фиксировали в трех местах по два рядка, составляющих в сумме 1 кв. м. На этих фиксированных площадках подсчитывали густоту стояния растений при полной всхожести весной и осенью перед уборкой для определения полевой всхожести семян и весенне-летней выживаемости растений. За 1...2 дня до уборки растения с фиксированных площадок убирали для анализа структуры биологического урожая ячменя по элементам: кустистость общая и продуктивная, число зерен в колосе, масса зерна с одного растения и масса 1000 зерен. Отмечали наступление основных фенологических фаз развития растений ячменя. Полученные семена после подработки на сортировальных машинах анализировали на посевные качества в соответствии с требованиями соответствующих ГОСТов /33, 132/.
Выход семян из урожая и выравненность зерна определяли на сортировочном аппарате Фогеля путем просеивания через сито с продолговатыми отверстиями шириной - 2,8; 2,5 и 2,2 мм. Для этого навеску 100 г зерна ячменя, выделенную из образца, в двух повторениях, помещали на верхнее сито и просеивали в течение пяти минут. После этого сита снимали, отбирали сорную и зерновую примеси (соединяли с остатком поддона), взвешивали с каждого сита и отход с каждого поддона в отдельности.
В полученном семенном материале с разных фонов минерального питания определяли содержание общего азота по Къельдалю, белкового азота - по способу Барнштейна, фосфора - фотоэлектрокалориметром (ФЭК - М), калий на пламенном фотометре. Белковый коэффициент принят нами - 5,7 /105/.
Технологические качества зерна ячменя оценивали по энергии и способности к прорастанию, массе 1000 зерен, натуре, пленчатости, выравненности, стекловидности, крахмалу, экстрактивности; солода - экстрактивности, продолжительности осахаривания, цветности, кислотности /15,16, 33/.
Ежегодно в почве проводили определение рН солевой вытяжки по ГОСТ 24483-85; гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО ГОСТ 26212-84, суммы поглощенных оснований, определение подвижных форм фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО ГОСТ 26207-84, азота легкогидролизуемого по методу Корнфилда согласно методических указаний от 11 апреля 1985 г.
Полученные данные по учету урожая зерна во всех опытах подвергали математической обработке методом дисперсионного анализа и корреляции в изложении Б.А. Доспехова /26/, Т.М. Литтла и Ф.Д. Хиллза /78/ на вычислительном комплексе СМ-1420. Результаты исследований во всех таблицах приведены на абсолютно сухое вещество.
Развитие растений и весенне-летняя выживаемость
Величина урожая и его качество во многом зависят не только от сортовых особенностей культуры, но и посевных качеств семян, т.к. посев семенами с пониженной лабораторной всхожестью приводит к перерасходу зерна при посеве и недобору урожая. Всходы ячменя Вереск в зависимости от качества высеваемых семян на темно-серой почве в разных погодных условиях по полевой всхожести и густоте стояния растений после всходов особых отличий не имели. В то же время в разных погодных условиях эти колебания были существенны (табл. 8).
В благоприятных погодных условиях при посеве семенами первого класса (95% и выше) полевая всхожесть составила - 70%, густота стояния растений весной на 1 кв.м - 350 шт, в засушливые годы эти показатели соответственно снижаются до 65% и 325 шт, во влажные годы повышаются до 75% и 375 штук. Посев семенами ячменя второго (92...94%) и третьего (91% и ниже) классов посевного стандарта не оказало существенного влияния на полевую всхожесть и густоту стояния растений весной.
В умеренные годы при посеве семенами первого класса густота стояния растений перед уборкой составила - 269 шт на 1 кв.м, весенне-летняя выживаемость растений - 77%, в засушливые годы соответственно 234 шт и 72%, во влажных условиях - 308 шт и 82%. Независимо от погодных условий вегетационного периода при посеве семенами ячменя второго и третьего классов математически достоверно снижается густота стояния растений перед уборкой и весенне-летняя выживаемость растений.
Чтобы вырастить полноценные семена с высокими посевными кондициями и урожайными свойствами, важно в срок посеять ячмень. В условиях континентального климата зерно созревает при среднесуточной температуре воздуха не ниже - 10... 12С. По средним многолетним данным такая температура в условиях Среднего Урала бывает только в августе. В сентябре она ниже. Поэтому засевать семенные участки следует в сроки, которые бы создавали благоприятные условия для завершения зернообразования. Таковым сроком весной является физическая спелость почвы, т.к. при данном сроке в условиях Среднего Урала ячмень, как правило, созревает в конце августа.
Определение наилучшей нормы высева зерновых культур (в т.ч. и ячменя) при производстве семян тесно связано с оптимальной площадью питания, при которой достигаются наиболее благоприятные условия для роста и развития растений и получения с них семян с высокими посевными кондициями и урожайными свойствами. Задача получения максимального сбора урожая с единицы площади не всегда совпадает с основными требованиями семеноводства.
Независимо от сроков сева и норм высева семян ячменя Вереск по разным фонам минерального питания полевая всхожесть изменяется несущественно и колеблется в пределах при первом сроке сева от 69,0 до 70,6%, при втором соответственно - 64,0 ...65,9%. В то же время при втором сроке сева полевая всхожесть семян достоверно ниже по сравнению с первым на 4,7...5,0% (при-лож.6).
Количество растений ячменя на 1 кв.м в весенний период после всходов математически достоверно изменяется в зависимости от норм высева и сроков сева Так, при норме высева 4 млн. всхожих зерен на 1га первого срока сева в контрольном варианте число растений составило - 280; 4,5млн. - 315; 5,0млн. -350 и 5,5 млн. - 380 штук на 1 кв. м. При втором сроке сева в сравнении с первым сроком количество растений соответственно ниже на 21 (259), на 21 (294), на 25(325) и на 28(352) штук. Фоны минерального питания при обоих сроках сева и разных нормах высева небказали существенного влияния на густоту стояния растений весной после всходов.
Густота стояния растений осенью перед уборкой существенно изменяется в зависимости от фонов минерального питания, сроков сева и норм высева семян ячменя. Так, число растений ячменя при норме высева - 4,0 млн. всхожих зерен на 1 га первого срока сева на неудобренном фоне темно-серой почве составило - 205 шт; 4,5млн. -228; 5,0млн. - 252 и 5,5 млн.-271 штук на 1 кв. м. Минеральные удобрения в дозе NeoPeoKeo в сравнении с контролем достоверно повышают число растений соответственно на 12... 18 (217...295) штук на 1кв.м. Повышение уровня минерального питания до расчетных 4 и 5т увеличило густоту стояния растений соответственно до 230...232, 256...260, 285...288 и 311...314 штук на 1 кв.м. Подобная закономерность по количеству растений перед уборкой отмечена и при втором сроке сева, но их число в сравнении с первым сроком было достоверно ниже.
Аналогичная закономерность сохранилась и по изменению весенне-летней выживаемости растений по разным фонам минерального питания в зависимости от сроков сева и норм высева семян ячменя Вереск. Однако следует отметить, что в засушливые годы наблюдается высокий процент гибели растений ячменя, особенно при втором сроке сева от повреждения их внутристе-бельными вредителями (прилож.7).
Пораженность растений ячменя Вереск зависела не только от фона минерального питания, сроков сева и норм высева, но и условий лет. Так, в годы засухи, когда выпало минимальное количество атмосферных осадков и высокой температуре воздуха за вегетационный период при первом сроке сева (физическая спелость почвы) с нормой высева семян ячменя - 4 млн. всхожих зерен на 1 га на варианте без внесения удобрений пораженность растений внутристе-бельными вредителями составила - 21,5%; 4,5млн. - 18,4; 5,0 млн. - 16,0; 5,5млн. - 14,2% и при втором сроке сева (через 10 дней после первого срока) соответственно - 49,8; 43,2; 38,0 и 34,5%.
Внесение минеральных удобрений в дозе NeoPeoK o в сравнении с контролем снижает достоверно процент повреждаемости растений при норме высева от 4,0 до 5,5 млн. при первом сроке сева соответственно на 2,1; 2,0; 1,9 и 2,2%. Повышение уровня минерального питания до расчетных 4 и 5т снизило процент повреждения растений ячменя по первому сроку сева и нормам высева - 4,0; 4,5; 5,0 и 5,5 млн. до 16,8... 15,7, 13,6... 11,9, 11,6... 10,1, 9,7...8,3% и по второму сроку сева соответственно - 43,1...41,3, 36,6...35,4, 32,3...31,1 и 28,9...27,7%. Подобная картина по степени повреждения растений ячменя отмечена и в другие годы (умеренные и влажные погодные условия) при обоих сроках сева, но их процент был значительно ниже, чем в условиях засухи. Так, в эти годы процент повреждения растений внутристебельными вредителями при первом сроке сева по вариантам опыта колебался в пределах 2,5...9,7%, при втором сроке сева-8,0... 17,8%.
Посевные качества семян
Пленчатость зерна ячменя является одним важных показателей пивоваренных качеств. По терминологии пивоваров, мякинная оболочка с одной стороны, играет положительную роль, т.к. служит фильтром для сусла. С другой же стороны ее роль отрицательная, вещества, извлекаемые из пленок водой, ухудшают качество пива и сильно влияют на его рентабельность переработки. Кроме того, толстопленчатые ячмени замедляют процесс соложения и придают пиву грубый, горький неприятный вкус. Пленчатость ячменя является, с одной стороны, сортовым признаком, а с другой стороны - результатом определенных условий возделывания (почва, агротехника и погодные условия). В пивоваренной промышленности отдают предпочтение низкопленчатым(8... 10%)ячменям.
В условиях засухи пленчатость зерна ячменя Вереск на неудобренном фоне темно-серой почвы составила - 9,38, в благоприятные годы - 9,21 и во влажные - 9,10%. Внесение минеральных удобрений в дозе Ы60РбоКбо и расчетных доз 4, 5 и 6 т способствует снижению пленчатости зерна ячменя во все годы исследований. Так, в сравнении с контрольным вариантом минеральные удобрения достоверно снижают пленчатость зерна в разных погодных условиях на 0,07...0,36%.
Следовательно, минеральные удобрения в годы исследований способствуют снижению пленчатости зерна ячменя. Между крупностью зерна ячменя и его пленчатостью существует обратная зависимость (r= -0,78...-0,87), т.е. чем крупнее зерно, тем меньше в нем пленок.
Многие исследователи и практики считают, что пивоваренный ячмень необходимо сеять более густо, чем на продовольственные и фуражные цели. Одной из положительных сторон густых посевов является то, что развитие растений в данных условиях протекает быстрее и ячмень вызревает раньше. Это особенно важно для Нечерноземной зоны России.
Нашими исследованиями выяснено, что нормы высева ячменя Вереск -5,5 млн. всхожих зерен на темно-серой почве на вариантах с расчетными дозами удобрений 4,5 т в сравнении с разреженными посевами (4,0; 4,5 и 5,0 млн.) сокращает период вегегации растений ячменя во все годы исследований на 2...4 дня (прилож. 10).
Значение густоты посева для формирования технологических качеств ячменя и солода видно из данных опытов, проведенных Я.Я. Лепайыэ /77/ в условиях Эстонии, где густота посева оказала незначительное влияние на массу 1000 зерен, натуру, прорастаемоеть, содержание протеина, крахмала и экстрактивных веществ зерна. При повышенных нормах высева уменьшается доля крупной фракции (толщина зерновых 2,8 мм).
В то же время П. Витриховский и И. Пузик (по И.М.Коданеву, 51), проводившие опыты по дерново-среднеподзолистых почвах указывают, что увеличение нормы высева до оптимальной (5...6 млн.) повышает урожайность, крах-малистость и экстрактивность зерна ячменя, снижает содержание белка. Подобные данные получены В.П. Баштанник (по И.МКоданеву, 51) в условиях Одесской области.
Нашими исследованиями выявлено, что посев ячменя Вереск на темно-серой почве с использованием расчетных доз минеральных удобрений 4, 5 т с увеличением нормы высева с 4,0 млн. всхожих зерен до 5,5 млн. во все годы снижает натуру, массу 1000 зерен, повышает белковость, стекловидность и пленчатость зерна. При повышенных нормах высева уменьшается доля фракции зерна 2,8 и 2,5 мм и возрастает фракция 2,2 мм (прилож. 22).
Повышение белковости зерна ячменя с увеличением нормы высева объясняется тем, что густые посевы расходуют больше воды в период вегетации в сравнении с разреженными. А уменьшение влажности почвы всегда приводит к повышенному содержанию белка.
Что касается сроков сева, то наши исследования показали при втором сроке сева в сравнении с первым независимо от складывающихся погодных условий и уровня минерального питания наблюдается снижение физических признаков зерна ячменя Вереск (натуры, массы 1000 зерен с одновременным повышением белковости зерна, стекловидности и пленчатости).
Ячмень, предназначенный для использования на солод, должен иметь высокую прорастаемость зерна. В солоде, приготовленном из плохо прорастающего зерна, снижается активность ферментов, поэтому он медленно и неполно осахаривается, заторы из него плохо фильтруются, дают пониженные выходы экстракта. Чем интенсивнее и равномернее порастает ячмень во время соложения, тем качественнее получается солод.
В пивоваренной промышленности для получения солода используют ячмень. Его пригодность для этой цели оценивают по двум признакам (ГОСТ 10968-72 «Методы определения энергии прорастания и способности к прорастанию»); а)энергия прорастания - количество зерен(%), проросших за трое суток; б)способность прорастать - количество зерен(%), проросших за пять суток.
По способности к прорастанию зерно ячменя ГОСТом установлено три степени: первая - более 95, вторая - 90... 95 и третья 85... 90%.
Свежеубранные семена ячменя Вереск по-разному порастают в отдельные годы. Так, когда созревание зерна протекает при положительных температурах воздуха и количество осадков не превышает норму, отмечено отсутствие периода послеуборочного созревания (табл.21,22).
Наши исследования показали, что энергия прорастания и способность к прорастанию ячменя сорта Вереск мало зависит от уровня минерального питания. Это различие больше зависело от условий лет (табл. 27).
