Содержание к диссертации
Введение
Общая характеристика работы 5
1. Краткий обзор литературы 10
1.1. Роль сорта в формировании урожая и качества зерна ярового ячменя 10
1.2. Влияние удобрений на урожайность и некоторые показатели качества зерна 36
2. Условия и методика проведения опытов 38
2.1. Место проведения опытов 38
2.2. Характеристика опытного участка . 39
2.3. Краткая характеристика метеорологических условий 2003-2006 гг '. 39
2.4. Схема опытов 46
2.5. Программа и методика исследований 47
Результаты исследований 50
3. Влияние сортов и приемов агротехники на формирование урожая ячменя ярового 50
3.1.Фенологические наблюдения за фазами роста и развития ярового ячменя 50
3.2. Запасы продуктивной влаги в почве и их значение в формировании урожая ячменя 55
3.3. Полевая всхожесть семян 56
3.4. Формирование продуктивного стеблестоя различных сортов ячменя ярового на разных фонах питания ;. 62
3.5. Динамика нарастания сухой массы урожая различных сортов ячменя 65
3.6. Урожай и его структура в зависимости от сортовых особенностей и вносимых удобрений 68
4. Показатели качества зерна различных сортов ячменя в зависимости от фонов питания 75
4.1. Содержание белка 76
4.2. Выравненность зерна 78
4.3. Содержание крахмала : 80
4.4 Пленчатость и натура зерна 82
5. Экономическая оценка возделывания различных сортов ячменя 85
Основные выводы 89
Предложения производству 92
Список использованной литературы 93
Приложения 113
- Влияние удобрений на урожайность и некоторые показатели качества зерна
- Краткая характеристика метеорологических условий 2003-2006 гг
- Формирование продуктивного стеблестоя различных сортов ячменя ярового на разных фонах питания
- Содержание крахмала
Введение к работе
Сорт в современном земледелии является одним из основных факторов получения стабильных и высоких урожаев любой сельскохозяйственной культуры. Мировая практика и результаты научно-исследовательских учреждений свидетельствуют о том, что в общем повышении урожайности зерновых культур на долю сорта приходится от 25 до 50%. За счёт возделывания нового районированного сорта без дополнительных затрат получают прибавки урожая зерна с одного гектара от 0,2 до 1,0 т (Гуляев Г.В., 1987; Власенко Н.М., Неттевич Э.Д., Хакаев Н.Я., 1984; Власенко Н.М. и др., 1985; Горшкова В.А., Городов В.Т., 1980).
Однако наиболее полная реализация потенциальных возможностей сорта может быть достигнута только при направленном его выращивании с учетом почвенно-климатических условий, биологических особенностей возделываемых сортов, их реакции на элементы агротехники. У различных сортов она может быть не одинаковой. В производственных условиях высокий потенциал современных сортов реализуется в лучшем случае на 50-60% (Неттевич, 1992; Неттевич Э.Д., Сергеев А.В, 1980; Неттевич Э.Д., Турлаков И.П., 1982). Такое положение создается в силу того, что технология выращивания зерновых культур применяется без учета сортовых особенностей . Практика показывает , что полноценное зерно с необходимыми качествами возможно получать при высокой культуре земледелия, применяя комплекс обоснованных и проверенных агроприемов.
Для пивоваренных сортов ячменя важнейшими показателями качества зерна является его крупность и выравненность, натура, пленчатость, содержание белка, крахмала(Горпичен ко Т.В., Аниканова З.Ф., 2002; Горшкова В.А., Ниниженко. Г.Ф. 1966; Горшкова В.А., 1979; 1980; Горшкова В.А.Городов В.Т., 1980; 1982; 1987; Горшкова В.А., Рымарь В.Т., 1998). Согласно ГОСТу 5060-86 белка в зерне не должно превышать 12,0%, крупность для первого класса не менее 85%, для второго — 60%.
Пленчатость у сортов ячменя, рекомендуемых в список пивоваренных, не должна быть выше 9,0%.Поэтому для пивоваренных целей важно возделывать сорта менее способные к накоплению белка даже при внесении азотных удобрений.
Сорта ячменя, которые способны формировать высокие урожаи с низким содержание белка должны отличаться от других генотипов по ряду физиолого-биологических особенностей, более слабым оттоком азотистых веществ из растения в зерно и другими показателями. Поэтому вопросы оценки хозяйственно-биологических показателей новых сортов ячменя, их реакцию на отдельные приемы агротехники весьма актуальны и отличаются новизной. Дальнейший рост урожайности и получение зерна необходимого качества возможно лишь при совершенствовании технологии возделывания с обязательным учетом биологических особенностей сорта.
Влияние удобрений на урожайность и некоторые показатели качества зерна
Весьма перспективно использование показателя прочности механической структуры стебля (Андреева и др., 1981; Барсуков Н.П., 1967; Власенко Н.М., Неттевич Э.Д. и др., 1985; Зенищева Л.С., 1961;. 1964; Каллер С.А., и др., 1975; Кубарев П.Н., 1974; Степина Л.А., 1979; Эммерих Э.Д. и др., 1973; Apel Р., 1983; Chiza Е., Sojaks., 1979; Ebert D., 1981; Pollhamer E., 1978; Raum F., 1932).
Ряд авторов (Гриб СИ., Кадыров М.А., 1979; Кюйтс Х.Д., 1981; Ламан Н.А., Стасенко Н.Н. и др. 1984; Misselwite Gudrin, 1980) отмечают прямую зависимость полегания от длины стебля.
Влияние удобрений на урожайность и некоторые показатели качества зерна
Урожайность зерна ячменя как и его качество в значительной степени зависит от технологии выращивания. Низкая продуктивность ячменя часто бывает связана с нарушениями в технологии возделывания этой культуры и недостаточной изученностью отдельных элементов агротехники новых сортов, отсутствием информации о сортовой отзывчивости на применение удобрений.
Появление новых высокопродуктивных сортов ярового ячменя диктует необходимость совершенствования технологий возделывания этой культуры, изучения сортовой реакции растений на внесение удобрений.
Копылов В.И., 2002, 2003, 2004, Ивайлов А.В., Копылов В.И., Самойлова О.Н. и др. 2003, Ивайлов А.В., Копылов В.И., 2003, Пенкина СВ., Белоголовцев В.П., 2003; Пенкина СВ., 2003; Пенкина СВ., Белоголовцев В.П., Полагина Т.Я., 2003; Пенкина СВ., 2004 и др. отмечают, что внесение минеральных удобрений на черноземе выщелоченном тяжелосуглинистом является действенным агрохимическим фактором, в значительной степени определяющим величину и качество урожая ячменя. В опытах В.И. Копылова (2004) при внесении N40P40K40 получена прибавка урожая зерна ячменя Зазерский 85 - 0.58 т/га, или 18% к варианту без использования удобрений. Для сорта БИОС-1 лучшая результативность получена при внесении N4oP4oK4o- Прибавка к контрольному варианту составила 1.12 т/га, или 40%.
Применение удобрений оказывают определенное влияние и на качество зерна. Ряд авторов считает, что внесение небольших доз NPK не оказывает существенного влияния на содержание белка в зерне, хотя урожайность повышается достоверно. Исследования, проведенные в Мордовском НИИ сельского хозяйства В.И. Копыловым, в 2000-2002 годах показывают, что при использовании N40P40 было получено зерно с наименьшим содержанием белка и высокой экстрактивностью.
Таким образом, изучение сортов различных регионов селекции должно осуществляться с учетом типа почв, погодных условий, агротехники возделывания. Получение максимальных урожаев с целенаправленным качеством зерна будет возможным, если будут созданы оптимальные условия, наиболее полно отвечающие биологическим особенностям возделываемых сортов. В процессе работы селекционер не в состоянии изучить реакцию создаваемого сорта на большой спектр внешних условий. Часть ценных признаков сорта может оказаться за пределами условий наиболее отвечающих его требованиям. Поэтому, чтобы сорт в полной мере реализовал свои потенциальные возможности, требуется дальнейшее его изучение в различных почвенно-климатических условиях.
Этой важной проблеме - изучению продуктивности сортов личных регионов селекции — посвящена часть нашей работы.
Экспериментальная часть
2. Условия и методика проведения исследований.
2.1. Место проведения опытов.
Опыты по изучению хозяйственно-биологических особенностей сортов ячменя ярового и их отзывчивость на удобрения проводились в 2003-2006 годах в совхозе «Авдеевский» Тамбовского района Тамбовской области в восьмипольном полевом севообороте. Предшественником ячменя была сахарная свекла.
Краткая характеристика метеорологических условий 2003-2006 гг
Изучение основных закономерностей индивидуального развития растений и их реакции на условия внешней среды необходимо для определения их потенциальной продуктивности.
Продуктивность агроф итоценозов зависит от степени использования ресурсов климата и почвы. Потенциальные биологические свойства сортов ячменя наиболее полно проявляются в благоприятных условиях среды, когда, как отмечает Н.И. Вавилов (1932), генотип доминирует над внешней средой и подавляется при неблагоприятных условиях.
Продуктивность зависит прежде всего от количества воды, предоставленной в распоряжение растений. Прохладная дождливая весна и умеренная температура в начале лета обеспечивает высокую урожайность ячменя (Борисоник З.Б., 1974; Гирфанов В.К., 1976; Коновалов Ю.Б., 1981).
Сельскохозяйственная ценность климата определяется светом и теплом. Но эти факторы проявляются в полной мере при наличии достаточного количества влаги в период вегетации (Шкляр А.К., 1973).
Как показывает анализ ;данных Горшковой В.А., Рымарь В.Т. (1998) урожайность различных сортов ячменя в наибольшей степени зависит от осадков в первой половине вегетации: кущения - выход в трубку. Чем больше осадков в этот период, тем выше урожайность. В период всходы -кущение степень увлажнения в значительной степени определяет плотность стеблестоя, мощность развития корневой системы растений ячменя. К периоду колошения положительная зависимость сменяется отрицательной (z=0.7). Но, указанная зависимость меняется в зависимости от биологических особенностей сорта, от его экотипа, устойчивости к засухе, длины вегетационного периода. Тепло также необходимо для жизни растений. В Тамбовской области сумма средних положительных температур воздуха выше 5С колеблется от 2300 до 3180С, выше 10С - от 2350 до 2580С, то есть тепла вполне достаточно для формирования урожая полевых культур.
Почва полностью оттаивает примерно в середине апреля. Переход среднесуточной температуры через 5С бывает в середине апреля, через 10С — в конце апреля, начале мая. Начало вегетационного периода начинается 15-20 апреля.
Тамбовская область относится к зоне неустойчивого увлажнения. В среднем за год выпадает на севере области 500-550 мм, на юге - 425-475 мм. Около 55-60% осадков выпадает в период вегетации. В отдельные годы бывают засухи.
Наши исследования проводились в северо-западной части Центрально-Черноземного региона. Погодные условия в годы проведения опытов в целом были благоприятными для возделывания яровых зерновых культур. По данным Тамбовской метеостанции количество осадков и температура воздуха по средним показателям были близки к норме (табл.2, рис.1 и 2). Однако характер распределения осадков в течение вегетации в отдельные годы существенно отличался от средних многолетних и в отдельные периоды вегетации влаги недоставало для нормального роста и развития.
Вегетационный период 2003г. характеризуется неравномерным распределением осадков по месяцам при несколько пониженной .температуре по сравнению с многолетней.
Формирование продуктивного стеблестоя различных сортов ячменя ярового на разных фонах питания
Сформировать наибольшее количество продуктивных стеблей на единице площади является важной задачей всей системы земледелия, поскольку этот показатель, в основном, определяет величину урожая. Если к уборке сохранится большое количество колосоносных стеблей в среднем на 1 м с высокой массой зерна с одного колоса, то это надежная гарантия получения высокой урожайности. Получить и сохранить оптимальное количество продуктивных стеблей зависит от многих факторов.
Прежде всего необходимо обеспечить условия для энергичного кущения растений, с тем чтобы в начале выхода в трубку на единице площади было как можно больше стеблей. В свою очередь энергия кущения зависит от сорта, погодных условий, вносимых удобрений. Еще надо отметить, что в посевах различной густоты по разному проходят ростовые процессы, растения различных сортов и культур не одинаково реагируют на степень загущения в процессе вегетации. То есть, в процессе роста и развития зерновых культур в агрофитоценозе проходят сложные конкурентные отношения. В результате в течение вегетации происходит интенсивный сброс стеблей, особенно в первой половине. Поэтому большой интерес представляет изучение динамики формирования продуктивного стеблестоя у различных по генотипу сортов, под влиянием погодных условий и минеральных удобрений. Изучив этот вопрос, можно в определенной степени регулировать этот процесс, с тем, чтобы к уборке сохранить наибольшее количество продуктивных стеблей и обеспечить получение высокой урожайности зерна.
В нашем опыте анализ динамики формирования стеблестоя показывает, что во все годы проведения исследований в посевах ячменя различных сортов основной сброс стеблей проходил в фазу выхода растений в трубку и менее интенсивно после колошения (табл.9, прилож.1-4).
В различные годы к фазе колошения отмирало в посевах отдельных сортов ячменя до 28.8%, а к полной спелости - до 40-44%. Причём, в более густых посевах отмирание стеблей шло более интенсивно. Это можно видеть на примере любого сорта. Например, у сорта Гонар в среднем за четыре года на фоне без удобрений к фазе выхода растений в трубку в результате кущения сформировались 1045 стеблей. К полной спелости сброс стеблей составил 477 шт. или 45,7%. В варианте с внесением удобрений из 1195 стеблей в фазе трубкования к полной спелости редуцировано 550 или 46,9%. Примерно подобная тенденция сброса стеблей отмечена в посевах ячменя всех сортов. Таблица 9. Динамика формирования продуктивного стеблестоя различных сортов ярового ячменя, 2003-2006 гг.
Сорт Число всходов, шт/м2 Число стеблейв началетрубкования,шт/м Сохранилось колосонос-ных стеблей к фазе колошения, % Сохранилоськолосонос-ныхстеблей к фазеполнойспелости, % 2 1 2 1 2 1 2
Примечание: 1- без удобрений 2-КбоРбоКбо Но следует отметить, что несмотря на несколько более интенсивный сброс стеблей в более густых посевах, все же за счет энергичного кущения растений при внесении минеральных удобрений к полной спелости продуктивных стеблей в среднем на 1 м2 оставалось значительно больше по сравнению с фоном не удобренным.
На основании анализа полученных результатов можно сделать заключение, что оптимальную густоту продуктивного стеблестоя, обеспечивающего высокую урожайность, можно получить выбором соответствующего сорта и отвечающих ему условий агротехники. То есть, необходимо выбрать такой сорт и такую агротехнику, которые бы обеспечивали высокую энергию кущения растений и выживаемость стеблестоя.
Темпы накопления сухих веществ растениями определяют величину урожая. Поэтому массу сухого вещества можно считать мерилом роста и урожайности.
Исследованиями З.Б. Борисоника (1971, 1974) было установлено, что между величиной урожая ячменя и накоплением сухого вещества существует прямая зависимость — более высоким темпам накопления сухой массы соответствует и более высокий урожай зерна. Однако многими авторами отмечено, что высокий уровень накопле 66 ния биомассы не всегда способствует увеличению хозяйственно-ценной части урожая. В ряде случаев чрезмерное образование вегетативной массы может сказаться отрицательно. Это объясняется ухудшением условий освещения при чрезмерном развитии листового аппарата, недостаточным водоснабжением и обеспечением элементами минерального питания.
Сухое вещество надземной массы ярового ячменя нарастает высокими темпами, за исключением начала вегетации, когда растения интенсивно развивают корневую систему.
В наших исследованиях в первую половину вегетационного периода образовалось более 50-60% сухой массы урожая. В течение второй половины вегетации за короткий промежуток времени нарастало до половины сухого вещества от массы на конец вегетации. По-видимому, это можно объяснить расходованием пластических веществ в период вегетативного роста на формирование новых клеток и роста и развития организма в целом. В продуктивный период развития шло накопление пластических веществ и их отток в репродуктивные органы.
Содержание крахмала
Для характеристики качества пивоваренного ячменя имеет значение содержание наружных оболочек (пленчатость), поскольку при повышенной пленчатости снижается экстрактивность и может ухудшиться вкус пива из-за имеющихся в оболочках горьких веществ переходящих в сусло. Пленчатость зерна у сортов, рекомендуемых в список пивоваренных согласно ГОСТу 5060-86 не должна быть выше 9,0%. При более высоком показателе снижается выход экстракта, в пиве может появиться чрезмерная горечь.
В наших исследованиях пленчатость зерна ячменя у сортов Гонар, Аннабель, Астория, Атаман, Европрестиж, Одесский 115, Приазовский 9, Чакиснкий 221 во все годы проведения опытов была на уровне 8,07-8,83% (табл.16). Зерно других сортов имели пленчатость более 9%.
Распространенным и в то же время простым показателем качества является натура зерна, то есть масса одного литра его в граммах. Высоко-натурное зерно обычно хорошо развито, оно имеет повышенную способность к прорастанию.
Натура зерна в среднем за годы исследований была достаточно высокой и колебалось от 583 г/л у сорта Hyp до 659 г/л у сорта Гонар. Большая натура была отмечена у следующих сортов: Гонар — 649-659 г/л, Нежеголь — 629-639 г/л, Чакинский 221 - 626-635 г/л, Аннабель - 619-630 г/л. (таблица 16). В 2004 году натура зерна оказалась наименьшей в сравнении с двумя другими годами исследований; у сорта Гонар (st) составила 595-606 г/м, что на 66-75 г/л меньше, чем в 2003 году и на 85-83 г/л, чем в 2005 году. На основании результатов исследований можно сделать заключение, что в условиях северо-запада Центрально-Черноземного региона ряд сортов ярового ячменя такие как Гонар, Аннабель, Астория, Одесский 115, Приазовский 9, Чакинский 221 при урожайности 30-34,0 ц/га (без внесения удобрений) и 40-44 ц/га на удобренном фоне обеспечивают регулярное получение зерна по основным показателям качества соответствующего, требованиям ГОСТа — 5060-86 для пивоваренных сортов.
