Содержание к диссертации
Введение
1 Обзор литературы 8
1.1 Народно-хозяйственное значение ячменя 8
1.2 История, районы возделывания и урожайность ячменя 10
1.3 Ботаническая характеристика 14
1.4 Биологические особенности 15
1.5 Влияние минеральных удобрений и норм высева на урожайность и технологические свойства ячменя 20
2 Методика и условия проведения исследований 37
2.1 Почвенно-климатические ресурсы региона проведения исследований 37
2.2 Агрометеорологическая характеристика вегетационных периодов 39
2.3 Схема опыта и методика проведения исследований. Характеристика многорядного ячменя сорта Гелиос 40
3 Влияние минеральных удобрений и норм высева на рост, развитие, урожайность и качество зерна многорядного ячменя 43
3.1 Формирование агроценозов многорядного ячменя 43
3.2 Фотосинтетическая деятельность агроценозов многорядного ячменя 53
3.3 Урожайность многорядного ячменя и элементы ее структуры 60
3.4 Технологические свойства зерна многорядного ячменя 67
4 Экономическая и биоэнергетическая эффективность приемов возделывания многорядного ячменя 76
4.1 Экономическая эффективность 76
4.2 Энергетическая эффективность 83
Заключение 91
Предложения производству 93
Список использованных источников 94
Приложения 116
- Биологические особенности
- Формирование агроценозов многорядного ячменя
- Технологические свойства зерна многорядного ячменя
- Энергетическая эффективность
Биологические особенности
Требования к температуре. Ячмень лучше произрастает при умеренных температурах. Дружные и ранние всходы появляются при температуре 5 – 7 оС, а оптимальная составляет 15 – 20 оС. Они выносят пониженные температуры –3 – –4 оС, иногда до –7 – –8 оС. При более низких значениях могут повреждаться верхушки листьев, а если их воздействие более продолжительно, наземные органы растений погибают. В фазах цветения и налива зерна ячмень повреждается заморозками –1,5 – –2 оС. Зерно, поврежденное морозами, имеет пониженную всхожесть и непригодно для пивоварения.
Наиболее благоприятный тепловой режим для пивоваренного ячменя создается при постепенном повышении температуры от всходов до созревания. Во все периоды развития он страдает больше от действия высокой температуры, чем от засухи. Оптимальная температура для нее 20 – 25 оС. Ее скороспелость позволяет сформировать урожай до наступления сухой и жаркой погоды (за счет хорошо развитой корневой системы).
Ячмень лучше переносит высокие температуры, чем пшеница и овес. С повышением ее до 38 – 40 оС, устьица листьев перестают закрываться через 25 – 30 часов, у яровой пшеницы – через 10 – 17, у овса – через 4 – 5.
За вегетационный период скороспелым сортам требуется сумма активных температур 1 000 – 1 500 оС, позднеспелым 1 900 – 2 000 оС. Низкая влажность воздуха, резкие колебания высоких и низких температур в период налива зерна снижает его пивоваренные свойства (Трофимовская, 1972; Растениеводство, 1997; Растениеводство, 2006; Каргин В.И., 2009; Растениеводство, 2011; Производство продукции растениеводства, 2013; Инновационные технологии в растениеводстве, 2016).
Требование к влаге. Ячмень является самой засухоустойчивой культурой среди ранних яровых зерновых культур. Благодаря быстрому росту и развитию в начальный период он занимает первое место по устойчивости к «захвату и запалу» (Растениеводство, 2006).
Ему необходимо 50 % влаги от массы зерна для прорастания. Семена ячменя во время набухания и в течение периода прорастания поглощают отдельные вещества из окружающих их раствора (аммиак, амиды) и выделяют в раствор избыточные продукты – растворимые углеводы, создающие благоприятную среду для развития плесневых грибов. Если влажность среды находится ниже уровня, необходимого для прорастания, то в семенах протекает гидролиз белков. В результате чего формируются промежуточные соединения и аммиак, вызывающие нарушение функциональных процессов в клетках семени. Это отрицательно сказывается на деление и прорастание семени.
В период от всходов до колошения увеличивается общее потребление воды растениям, максимальное – в период от выхода в трубку до колошения. Дефицит воды приводит к снижению урожайности. Лучшему формированию и росту вторичной (узловой) корневой системы и образованию большего количества побегов способствует повышенная влажность и умеренная температура воздуха в фазе кущения, в результате чего растения в дальнейшем смогут полнее использовать почвенную влагу и сформировать более высокий урожай.
Ячмень имеет короткий вегетационный период, но продуктивно и экономно расходует запасы зимне-весенней влаги и в первой половине лета до наступления сухой и жаркой погоды успевает налить зерно. В связи с этим во многих степных районах юга нашей страны он дает более высокие и стабильные урожаи, чем пшеница и овес. Транспирационный коэффициент его составляет 300 – 450 (Технология выращивания пивоваренного …, 2003).
Губительное действие на пыльцу ячменя оказывает недостаток влаги в период формирования репродуктивных органов. Дефицит влаги в фазу молочной спелости зерна приводит к повышению содержания в нем белка, что отрицательно влияет на пивоваренные качества ячменя, но положительно – на кормовые (Неттевич Э.Д., 1981).
Требования к свету. Ячмень – растение длинного светового дня, поэтому более всего по продуктивности выигрывают ранние посевы. Они позволяют ячменю эффективно использовать осенне-зимние запасы воды из почвы и к моменту летней засухи сформировать мощную вегетативную массу. Он относится к самоопыляющимся культурам, цветение и оплодотворение проходят до выколашивания (Растениеводство, 1997; Исайкин И.И., 2004) Минеральное питание. Ячмень – отзывчивая на удобрение культура. При правильном использовании минерального питания повышается урожайность, возрастает устойчивость растений к засухе, вредителям, болезням, улучшается качество зерна.
Наиболее интенсивно ячмень использует питательные вещества в возрасте от 15 до 30 дней. Ко времени выхода в трубку он потребляет калия до 67 %, фосфора – около 46 % и более половины азота. К фазе цветения использует 85 % питательных веществ (Минеев В.Г., 1981).
По различным литературным источникам, на формирование 1 т зерна из почвы выносится примерно 20 – 26 кг азота, 10 – 12 кг фосфора, 20 – 28 кг калия (Неттевич Э.Д., 1981; Технология производства пивоваренного ..., 2001). Больше всего ячмень нуждается в азоте в период от начала кущения до выхода в трубку, так как в это время происходит развитие побегов кущения, ассимилирующего аппарата и формирование колоса (Беляков И.И., 1985). Внесение умеренных доз азотных удобрений (30 – 60 кг/га) позволяет увеличивать содержание белка на 0,3 – 0,6 %, что важно при возделывании пивоваренного ячменя без снижения качества зерна (Борисонник З.Б., 1959).
Действие азотных удобрений на урожай и качество зерна ячменя существенно зависит от погодных условий вегетационного периода. Во влажные годы под их влиянием резко повышается сбор зерна и мало изменяется содержание белка, в засушливые годы, наоборот, резко снижается урожай, а концентрация белка возрастает. При недостатке азота замедляется рост растений, мельчают листья. Азотное голодание отрицательно сказывается и на водном режиме растений. Таким образом, низкая обеспеченность растений азотом не только уменьшает урожай, но и отрицательно влияет на эффективность использования влаги посевом (Войтович Н.В., 2001; Исайкин И.И., 2002, 2004).
Эффективность минеральных удобрений зависит от сроков их применения. Фосфорные и калийные удобрения нужно вносить под зябь в более глубокие слои почвы, которые сохраняют достаточно влаги на протяжении всего периода вегетации. Половину азотных удобрений можно вносить осенью, которые не вымываются из почвы. Вторую половину азотных удобрений вносят весной (Беляков И.И., 1990; Воронина А.Н., 2010).
Оптимальная обеспеченность фосфором молодых растений способствует хорошему развитию корневой системы и заложению крупного колоса. Он повышает устойчивость растений к болезням и засухе, улучшает азотный обмен (Беляков И.И., 1985; Физиология и биология сельскохозяйственных ..., 2000). В центральном районе Нечерноземной зоны наиболее рациональные дозы фосфорных удобрений под ячмень колеблются в пределах 40–60 кг/га (Минеев В.Г., 1981; Зерновые культуры, 2000).
Калий регулирует водный и азотный обмен, повышает устойчивость к засухе, болезням, ускоряет созревание зерна. Ячмень потребляет наибольшее количество калия в начальный период роста. Калийные удобрения под ячмень используют преимущественно при основном внесении (Беляков И.И., 1985; Справочник фермера в Мордовии, 1994).
Следовательно, чтобы обеспечить полноценное минеральное питание ячменя и получить высококачественное зерно, необходимо учитывать многостороннее влияние элементов на направленность биохимических процессов, происходящих в растении (Базырина Е.Н., 1932).
Требования к почве. Ячмень требователен к плодородию почвы. Для него больше подходят черноземы с рН 5,6 – 6,0 (Исайкин И.И., 2004). Имея малоразвитую корневую систему, он отзывчив на глубину пахотного слоя. На супесчаных, заболоченных и кислых почвах ячмень развивается плохо. Его возделывание лучше удается на окультуренных, плодородных почвах. Для хорошего развития культуры содержание гумуса в почве должно составлять 2,2– 2,5 %, подвижных форм фосфора 10–15 и обменного калия 12–17 мг/100 г почвы, рН – не ниже 5,5 (Гуляев Г.В., 1990; Глуховцев В.В., 2000; 2001; Минеев В.Г., 2003; 2004; Фомин В.Н., 2003).
Формирование агроценозов многорядного ячменя
С целью получения высоких и устойчивых урожаев с хорошим качеством продукции очень важно получить и сохранить своевременные, дружные и полноценные всходы оптимальной густоты. Создать эти условия можно путем улучшения качества семян, передовой агротехники возделывания культуры (Гриценко В.В., 1984).
Густота стояния растения является одной из основных составляющих элементов продуктивности зерновых культур. Наличие оптимальной плотности стеблестоя – залог получения высокого урожая. Формирование заданной густоты стояния начинается с прорастания семян, которое оценивается показателем полноты всходов (Вазеров В.И., 2012).
Е.В. Зуев (2009) установил, что с улучшением минерального питания увеличивается густота стояния растений ячменя. Например, в фазе всходов на контрольном варианте данный показатель находился на уровне 92 – 376 растений на 1 м2, при внесении удобрений под планируемый урожай 2,9 т/га зерна – 94 – 381 растение, и под планируемый урожай 3,5 т/га – 97 – 385 шт./м2.
С повышением полноты всходов увеличиваются их густота, число растений, сохранившихся к уборке, и продуктивная кустистость. Урожайность снижается не только за счет уменьшения густоты растений, но и их продуктивности. Семена, высеянные на разных фонах минерального питания, имеют различную полноту всходов. При внесении суперфосфата в рядок вместе с семенами ячменя во влажную почву этот показатель почти не изменяется, а в сухую – снижается на 4 – 8 % (Гриценко В. В., 1984). В опытах А. В. Марова (2009) использование удобрений не оказывало влияния на количество всходов.
Полевая всхожесть и выживаемость растений, уборка являются важными показателями, определяющими урожайность зерновых культур. В природных условиях при недостаточном увлажнении актуальность этой проблемы еще более возрастает. В.М. Ковалев (1977) утверждает, что уровень урожая на 50 % зависит от плотности продуктивного стеблестоя, на 25 % – от числа зерен в колосе и на 25 % – от массы 1000 зерен.
В среднем за 2010 – 2012 годы на черноземе выщелоченном, в условиях Республики Мордовия, внесение N120P120K120 повышало густоту всходов многорядного ячменя сорта Тандем, по сравнению с контролем (322 шт./м2), на 8 %, полноту всходов на 6,2 % (Еряшев А.П., 2013а; Еряшев А.П., 2013б; Кудашкина С.В., 2013). С увеличением нормы высева с 3,5 до 5,5 млн всхожих семян на гектар она возрастала, минимальная полнота всходов (75,1 %) отмечена при посеве 4,0 млн всхожих семян на гектар (Саулин А.А., 2010а; Саулин А.А., 2010б). Для пивоваренного ячменя сорта Грейс данный показатель имел преимущество (481 шт./м2 , на 82,9 % больше, чем на контроле – 263 шт./м2) на фоне удобрений N60P60К60 при норме высева 5,5 млн семян на гектар (Еряшев А.П., 2017)
Применение удобрений в наших исследованиях в среднем за 2016 – 2018 годы привело к повышению густоты всходов на 5,1 – 8,0 % (таблица 1).
Максимальной она была при норме высева 4,0 и 4,5 млн семян на гектар. В этих же вариантах на всех фонах минерального питания отмечено преимущественное значение ее. Взаимодействия факторов не наблюдалось. Максимальная густота всходов была (294 и 296 шт./м2) в 2016 и 2018 году; в 2017 – 281 шт./м2 (приложение 1).
Полнота всходов – показатель, величина которого зависит от обеспеченности растений влагой и температуры посевного слоя почвы. Эти факторы влияют на продолжительность периода посев–всходы. Формирование заданной густоты стояния зависит от полноты всходов и выживаемости растений. В природных условиях при недостаточном увлажнении актуальность этой проблемы еще более возрастает.
По утверждению С.В. Кудашкиной внесение N120P120K120 увеличивало полноту всходов на 8 %, по сравнению с естественным фоном (Еряшев А.П., 2013а; Кудашкина С.В., 2013).
Возделывание сортов многорядного ячменя Лель, Добрый и Тандем при высеве 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5 и 6,0 млн семян на гектар в условиях Республики Мордовия А. А. Саулиным выявлено, что полнота всходов преобладала у сорта Добрый (79,9–78,5 %), и варьировала незначительно по густоте стояния растений (77,9 – 78,5 %) Саулин А.А.; 2010).
По результатам исследований Еряшева А. П. (2017) установлено, что для пивоваренного ячменя сорта Грейс максимальная полнота всходов (84,7 –87,4 %) выявлена при внесении удобрений N60P60K60 и с возрастанием нормы высева семян от 3,5 до 5,5 млн на гектар, тогда как, на контроле (естественный фон и норма высева 3,5 млн/га) этот показатель составил 75,1 %.
Наибольшая полнота всходов многорядного ячменя в среднем за три года сформировалась при внесении азота 30 кг, фосфора 30 кг, калия 30 кг д. в. (таблица 2).
При увеличении нормы высева полевая всхожесть не возрастала. Аналогичная закономерность выявлена по частным различиям на всех фонах минерального питания. Взаимодействия факторов не отмечено. В среднем по опыту полнота всходов составила в 2016 г. 84,6 %, в 2017 г. – 80,3 %; в 2018 г. – 85,0 % (приложение 2).
В агрономии очень важно не только получить хорошие всходы, но и как можно больше сохранить растений к моменту уборки.
Повышение уровня минерального питания существенно не влияло на сохранность растений ячменя, в среднем за 2016– 2018 годы (таблица 3).
Она преобладала при посеве с нормой 3,0 и 3,5 млн. В вариантах опыта N30P30К30 и высеве 3,0 млн. семян данный показатель имел преимущество. Выявлено положительное взаимодействие факторов. Максимальная сохранность растений была (75,9 %) в 2016 г.; в 2017 г. – 50,4 %; в 2018 г.– 54,5 % (приложение 3).
В среднем за три года на минеральном фоне N30P30K30 и N60P60К60 показатели выживаемость растений ячменя возрастала до 51,9 и 51,6 %, контроль – 47,9 %. (таблица 4).
Минимальное значения выживаемости растений отмечены в варианте с нормой высева 4,5 млн. семян на гектар. При внесении доз минеральных удобрений N30P30К30 и норме посева 3,0 млн., а также N90P90К90 – 2,5 млн. семян выживаемость растений многорядного ячменя по отношению к контрольному варианту увеличилась на 20,3 – 20,1%. Отмечается положительное взаимодействие факторов.
Преимущественная выживаемость растений была (65,6 %) в 2016 г.; в 2017 г.– 39,2 %; в 2018 г.– 46,6 % (приложение 4).
Уровень урожайности на 50 % зависит от числа растений перед уборкой и является одним из основных элементов структуры урожая зерновых культур. Исследованиями С. В. Кудашкиной (2013) выявлено, что с внесением минеральных удобрений N30P30К30 и N60P60К60 густота стояния растений к моменту уборки возрастала на 15 – 22 % Внесение туков N30P30К30 и N60P60К60 кг/га действующего вещества в среднем за 2016 – 2018 годы способствовало повышению на 7,3 – 8,5 % густоты стояния растений к моменту уборки (таблица 5).
Технологические свойства зерна многорядного ячменя
Одна из важнейших задач современного растениеводства является регулирование приемами технологии не только целью формирования урожая, но и качества зерна и семян. Качество семян включает в себя внешний вид, массу 1 000 семян, энергию прорастания, всхожесть, выравненность, пораженность вредителями и болезнями. К качеству зерна также относится натура, содержание белка и т. д.
Результаты исследований опытной станции ТСХА показывают, что при повышении доз минеральных удобрений увеличивается урожайность зерновых культур и улучшаются посевные качества и урожайные свойства семян (Гриценко В.В., 1984). К.Н. Годуновой (1977). В условиях Центрально-Черноземного района установлено повышение массы 1 000 семян ячменя на 3,3 г при внесении минеральных удобрений в дозе N45P45К45, по сравнению с контролем – 36,9 г. А.В. Маров (2009) в условиях лесостепи Среднего Поволжья на черноземе выщелоченном ОАО «Студенецкий мукомольный завод» Пензенской области отмечал, что внесение удобрений в дозах N80P110К140 и N120P150К180 способствует увеличению массы 1 000 семян на 1,0–2,2 г; в общей вариабельности натуры зерна пивоваренного ячменя сорта Анабель доля удобрений составила 53,5 %, погодных условий – 15–18 %. Внесение минеральных удобрений и биопрепаратов способствовало повышению выравненности зерна ячменя на 1,1– 3,1 %. Максимальное значение ее отмечено на фоне N40P40K40 (79,2 %) (Никиферова С.А., 2009).
На черноземе выщелоченном в ООО «Раздолье» Колышлейского района Пензенской области для пивоваренного ячменя сорта Волгарь наибольшая энергия прорастания и всхожесть семян отмечена 92,7 % – 97,6 % без применения удобрений, а у сорта Одесский 100 – 92,0 % (Парфенов А.С., 2009); тогда как И.Н. Щенниковой (2007) установлено увеличение лабораторной всхожести семян этой же культуры при применении повышенных доз азота, которая превосходила контрольные варианты на 2,7 % при возделывании на фоне N60P60K60 + N45.
В учебно-опытном поле Оренбургского ГАУ в 2005 – 2007 годы, на черноземе южном, среднемощном, карбонатном, тяжелосуглинистом нормы высева оказали влияние на величину объемной массы сортов ярового ячменя Оренбургский 15 и Лакомб. Наибольшая она сформировалась на варианте с нормой высева 4,0 млн всхожих семян на гектар 652 и 594 г/л. Данный показатель снижался в разряженных посевах (2 – 3 млн) на 2 – 9 г/л у сорта Оренубургский 15 и на 5 – 14 г/л у сорта Лакомб. В загущенных посевах (5 млн) – на 5 г/л и 3 г/л (Бадреев Р.М., 2008).
Исследованиями А.П. Еряшева (2013б) на черноземе выщелоченном Республики Мордовия выявлено, что максимальная масса 1 000 семян многорядного ячменя сорта Тандем (33,1 г), выравненность (78,1 %), лабораторная всхожесть (91,7 %) были при внесении N90P90K90 кг/га д. в., что на 3,7 % больше по сравнению с контролем (без удобрений). В этом же регионе установлено, что, в среднем за 2006 – 2008 годы, преимущественную массу 1 000 семян многорядный ячмень сорта Тандем имел (34,1 и 33,8 г) при посеве 3,5 и 4,5 млн всхожих семян на гектар, отмечена тенденция снижения выравненности семян (от 77,5 до 66,5 %) с увеличением нормы высева (от 3,5 до 6,0 млн всхожих семян на гектар с интервалом 0,5); не выявлено существенной разницы по лабораторной всхожести семян (94,0 – 95,4) при различных нормах высева (Еряшев А. П., 2012). Для пивоваренного ячменя сорта Грейс максимальная масса 1 000 семян, по сравнению с контролем (без удобрений и норме высева 3,5 млн/га), была на фоне удобрений N60P60К60 при норме высева 3,5 млн семян на гектар (53,6 г, что на 6,8 % больше, чем на контроле); выравненность семян на фоне N30P30К30 и норме высева 5,0 млн семян (92,1 % с превышением над контролем 3,8 %); натура зерна на фоне N30P30К30 и норме высева 5,5 семян (768 г/л, а на контроле 717 г).
Масса 1 000 семян характеризует крупность зерна. У лучших отечественных сортов она превышает 42–48 г. Средний показатель для пивоваренных ячменей – 37–49 г. Чешские пивовары считают нежелательной массу 1 000 зерен более 50 г (Трофимовская А.М., 1972; Igntenzivni obilnarstvi, 1983).
Применение минеральных удобрений способствовало улучшению технологических свойств зерна многорядного ячменя сорта Гелиос. Результатами наших исследований выявлено, что, в среднем за три года улучшение минерального питания способствовало возрастанию массы 1 000 семян на 11,5 – 12,6 % (таблица 17).
Наибольшей она была при норме высева 3,5 млн семян. Масса 1 000 семян ячменя по вариантам опыта, по отношению к контролю, увеличилась на фонах взаимодействия факторов на 2,9 – 8,7 г и оно было положительным вза. Согласно требованиям зерно полученное в большинстве вариантов соответствует для использования на пивоваренные цели. За годы исследований максимальное значение данный показатель имел в 2018 году – 52,4 г, а в 2016 и 2017 годы – 46,5 и 46,7 г (приложение 22).
Выравненность зерна (однородность по крупности) определяют как остаток зерна ячменя от просеивания его на сите с отверстиями размером 2,5 х 20 мм. Крупное зерно содержит больше веществ, полезных для пивоварения и меньше оболочек. Избыточное количество которых придает горький привкус пиву. Оно равномерно замачивается при соложении, а также более удобно для очистки от примесей и протекания осоложения. Мелкие зерна быстро поглощают воду. Из них получается меньше экстракта, так как такие зерна содержат больше белка (Исайкин И.И., 2004).
Наибольшая выравненность семян в среднем за 2016 – 2018 годы отмечена нами при внесении удобрений N60Р60К60 (таблица 18).
Энергетическая эффективность
В современных условиях наряду с экономической оценкой эффективности технологий возделывания сельскохозяйственных культур все шире применяется общеэкологический энергетический подход. Энергетический метод оценки технологий возделывания сельскохозяйственных культур не заменяет, а только дополняет и расширяет возможности экономического анализа. Важность энергетического метода заключается в том, что возможности использования техногенной энергии в земледелии ограничены (Odiem H, 1996; Ахметов Ш.И., 1997; Кащенко А.С.,1999; Таташин И.Ф., 2001; Еряшев А.П., 2003; Жученко А.А., 2004; Шабаев А.И, 2005; Гуреев И.И., 2007).
Большой научный и практический интерес представляет знание изменения калькуляции затрат энергии от изучаемых факторов. Нами установлено, что при внесении удобрений затраты энергии на машины и оборудования возрастают на 2,3 % (1896,6 МДж /га, что составило 11,0 – 7,0 % от всех затрат, таблица 24). Нормы высева не повлияли на нее (1886,1 МДж /га), хотя минимальная доля затрат от общих отмечена при посеве нормой 4,5 млн семян (9,7 %). При внесении удобрений N30P30K30, N60P60K60 и N90P90K90 на всех вариантах норм высева для частных различий она составила 1896,6 МДж/га. Минимальная доля ее от всех затрат (6,5 %) выявлена на фоне N90P90K90 с посевом 4,5 млн семян. Затраты энергии на семена по всем формам питания составили 6222 МДж/ га (доля затрат энергии варьировала с 50,0 до 22,8 %). Максимальными они были (8004 МДж /га – 39,7 %) при высеве 4,5 млн семян на гектар. В этом же варианте на всех фонах минерального питания данный показатель преобладал (8004 МДж /га), хотя минимальная доля затрат (17,7 %) от общего их количества выявлена на фоне фоне N90P90K90 с нормой 2,5 млн для частных различий.
Расходы энергии на горюче-смазочные материалы с применением удобрений возрастали на 9,4 и 17,2 % (3696 – 3960 МДж/га – 21,4 и 14,6 %). Доля их от всех затрат была минимальной при высеве 4,5 млн семян (18,2 %) а абсолютное значение не менялось (3722 МДж /га). Здесь же на фоне N90P90K90 отмечена их минимальная доля по частным различиям (13,6 %), тогда как абсолютное значение имело преимущество (3960 МДж/га) на фоне удобрений N90P90K90 во всех вариантах норм высева.
Наибольшие затраты энергии на удобрения приходились на фоне N90P90K90 (3960 МДж /га, при их доле 14,6 %). По всем вариантам норм высева они были одинаковыми (6947 МДж /га), однако минимальная доля их (27,6 %) отмечена при посеве нормой 4,5 млн, здесь же на фоне N30P30K30 (24,0 %) выявлена аналогичная закономерность по частным различиям, тогда как абсолютные их значения были максимальные на фоне N90P90K90 при всех нормах высева (13881,4 МДж).
Затраты энергии на пестициды были одинаковы на всех фонах минерального питания (150 МДж /га). Минимальная доля их от общих затрат (0,5 %) отмечена на фоне N90P90K90. По нормам высева данный показатель варьировал не значительно (149 – 150 МДж/га – 0,9 – 0,8 %), аналогичная закономерность наблюдалась для частных различий абсолютных величин (149–150 МДж/га), а наименьшая доля и от общих затрат (0,5 %) отмечена на фоне N90P90K90 и норме высева 4,0 и 4,5 млн семян.
Затраты энергии на живой труд возрастали всего на 1,9 % с использованием удобрений (266 МДж/га – 1,5 – 0,9 %). Преимущество их отмечено при высеве 4,0 и 4,5 млн семян (266 МДж/га – 1,4 – 1,3 %). По частным различиям минимальной она была (253 МДж/га – 2,4 %) на естественном фоне с высевом 2,5 млн семян.
Применение удобрений способствовало увеличению затрат энергии на автотранспорт на 23,6 – 62,8 % (472 – 622 МДж /га – 2,7 – 2,3 %). Данный показатель преобладал при норме высева 4,5 млн семян (578 МДж/га – 2,7 %), здесь же на фоне N90P90K90 (750 МДж/га – 2,6 %) отмечена аналогичная закономерность для частных различий. С использованием удобрений затраты энергии на электроэнергию возросли на 23,3 – 53,3 % (70 – 92 МДж /га – 0,5 – 0,3 % от общих затрат). Максимальными он были при норме высева 4,5 млн семян (89 МДж /га – 0,4 %). В этом же варианте при внесении N90P90K90 данный показатель преобладал (112 МДж /га – 0,4 %) по частным различиям. Это связано большим объемом очищаемого зерна.
В среднем за 2016 – 2018 годы расчеты энергетической эффективности выявили, что с применением удобрений сбор валовой энергии возрастал на 22,1 % – 44,4 % (таблица 25). Наибольшим он был при норме высева 4,5 млн. В этом же варианте на фоне N90P90K90 данный показатель преобладал при рассмотрении частных различий.
Использование удобрений способствовало увеличению затрат энергии на 41,5 и 120,3 %. Максимальными они были при посеве 4,5 млн семян. Здесь же на фоне N90P90K90 отмечено их преимущество по частным различиям.
Применение удобрений N30P30K30 способствовало увеличению баланса энергии на 12,0 %. Наибольшим он был при норме высева 4,5 млн. В этом же варианте на фоне N30P30K30 данный показатель преобладал при рассмотрении частных различий.
Использование удобрений привело к снижению биоэнергетического коэффициента на 13,5 – 34,5 %. Максимальным он была при посеве нормой 4,5 млн. 2,39 ед. На естественном фоне и высеве 3,5 млн. семян на гектар этот показатель имел наибольшее значение 3,11 ед. по частным различиям.
Применение минеральных удобрений способствовало снижению коэффициента энергетической эффективности (КЭЭ) на 14,2 – 45,5 %. Наибольшим (1,39 ед.) он был при посеве нормой 4,5 млн. На естественном фоне и посеве 3,5 млн семян на гектар данный показатель преобладал (2,11 ед.) по частным различиям.
Увеличение доз минеральных удобрений вызвало повышение энергоемкости зерна ячменя на 14,8 – и 52,1 %. Минимальной она была при норме высева 4,5 млн. – 8,12 ГДж/т. Аналогичная закономерность выявлена на естественном фоне и высеве 3,5 млн семян на гектар по частным различиям.
Таким образом, при возделывании многорядного ячменя сорта Гелиос максимальный баланс энергии обеспечивается на фоне N30P30K30 и норме высева 4,5 млн семян на гектар, однако преимущественные коэффициенты биоэнергетической и энергетической эффективности – на естественном фоне с нормой высева 3,5 млн/га.