Введение к работе
Актуальность темы. По данным Федерального центра оценки безопасности и качества зерна и продуктов его переработки качество зерна в России продолжает снижаться. В отдельных регионах содержание клейковины в пшенице уменьшилось на 3-5 %. Резкое снижение качества зерна происходит и в регионах, традиционно производивших высококачественное зерно В 2008 г. в Южном федеральном округе доля низкокачественной пшеницы 4 класса составила 48 %, что больше чем в целом по стране на 11 %.
В связи со снижением качества зерна в основных зернопроизводящих регионах, в настоящее время остро стоит вопрос самообеспечения наиболее густонаселенного Центрального района Нечерноземной зоны зерном собственного производства, пригодным для хлебопечения (Ториков В.Е., Иванов А.Д., Горин А.В., 1999; Ториков В.Е, 2000). Однако для данного региона остается не решенной проблема качества зерна. Доля продовольственной пшеницы здесь составляет всего 50 %. Остаются не реализованными потенциальные возможности сортов в данном регионе и по урожайности, которая в 2004-2009 г.г. колебалась от 1,85 в 2005 г. до 2,45 т/га в 2008 г. (Агропромышленный комплекс России в 2009 г., 2010).
В современных условиях, при ограниченных ресурсах удобрений, их дороговизне, возрастает роль адаптивно-ландшафтного земледелия, его биологизации, интегрированного применения удобрений с агротехническими приемами повышения плодородия почв (Державин Л.М., Колокольцева И.В., Серегин В.В., 2000). Важнейшим фактором биологизации земледелия является использование многолетних бобово-злаковых трав в качестве предшественника, но при этом возникает необходимость уточнения отдельных агроприемов, способствующих повышению продуктивности и качества зерна озимой пшеницы в условиях ЦРНЗ. В частности нуждаются в уточнении дозы азотных удобрений и пути повышения их эффективности. Актуальным для данного региона является и поиск направлений рационального использования зерна IV, V классов.
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы являлось изучение совместного влияния уровня азотного питания и систем защиты растений на продуктивность и качество зерна озимой пшеницы, выращиваемой по пласту многолетних бобово-злаковых трав в условиях ЦРНЗ, а также возможности стабилизации качества зерна для мукомольно-хлебопекарной промышленности методом его фракционирования по аэродинамическим свойствам. В задачи исследований входило:
– определить характер и степень совместного влияния различных доз азотных удобрений и систем защиты растений на урожайность озимой пшеницы;
– выявить влияние комплексного применения азотных удобрений и ХСЗР на физико-химические и хлебопекарные показатели качества пшеницы;
– изучить отзывчивость озимой пшеницы сортов Полесская безостая и Московская 39 на внесение азотных удобрений и применение средств химической защиты растений;
– установить влияние метеорологических условий в формировании урожая и качества зерна при комплексном применении азотных удобрений и средств защиты растений;
– экспериментально изучить возможности метода фракционирования зерна по аэродинамическим свойствам для улучшения показателей качества зерна озимой пшеницы;
– провести агроэкономическую оценку эффективности комплексного применения различных доз азотных удобрений и систем защиты растений при выращивании озимой пшеницы на дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах;
– по результатам исследований дать рекомендации производству по повышению продуктивности и качества зерна озимой пшеницы в условиях ЦРНЗ.
Научная новизна. В полевых опытах показана возможность значительного повышения урожайности озимой пшеницы и окупаемости средств интенсификации производства в условиях Центрального района Нечерноземной зоны (ЦРНЗ) за счет комплексного применения удобрений и химических средств защиты растений (ХСЗР). Изучено влияние комплексного воздействия азотных удобрений и ХСЗР на фитосанитарное состояние посевов, структуру урожая и качество зерна. Определены оптимальные дозы азотных удобрений (на фоне Р60К120) и системы защиты растений, которые обеспечивают реализацию генетически обусловленного потенциала урожайности испытуемых сортов при выращивании пшеницы по бобово-злаковому предшественнику на дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почве. Установлены параметры изменчивости мукомольных и хлебопекарных показателей качества зерна в зависимости от сорта и метеорологических условий в период активной вегетации растений.
Установлена доля влияния различных доз азотных удобрений и систем защиты растений на величину урожая и физико-химические и хлебопекарные показатели качества зерна озимой пшеницы. Показана возможность получения качественного зерна озимой пшеницы при ее высокой урожайности в условиях ЦРНЗ. Изучена возможность улучшения технологических свойств зерна озимой пшеницы путем его аэродинамического фракционирования.
Практическая значимость работы. Установлены оптимальные условия комплексного применения азотных удобрений и средств защиты растений, обеспечивающие получение урожайности озимой пшеницы 5-6 т/га в неблагоприятные годы и 7,5-8,5 т/га в годы с оптимальным гидротермическим режимом в весенне-летний период вегетации растений.
Доказано, что в условиях ЦРНЗ при возделывании пшеницы на тяжелосуглинистых дерново-подзолистых среднеокультуренных почвах по пласту многолетних бобово-злаковых трав второго года пользования можно при высокой урожайности культуры получать зерно 3-го класса, пригодное для хлебопечения без улучшителей. Рассчитана экономическая эффективность применения различных систем защиты растений и доз азотных удобрений на фоне Р60К120.
Экспериментально обоснована возможность выделения путем аэродинамического фракционирования из партии проросшего зерна 66 % доброкачественного зерна, пригодного для хлебопечения и из зерна пшеницы сильного сорта, не реализовавшего свои потенциальные возможности в условиях ЦРНЗ, 33 % зерна, обладающего смесительной ценностью
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных конференциях молодых ученых и международных конференциях РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева (2005, 2006, 2007 г.г.). По материалам диссертации опубликовано 6 статей, в том числе две статьи в журнале из перечня ВАК Минобразования и науки Российской Федерации.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 207 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 7 глав, выводов, рекомендаций производству, библиографического списка и приложений.
