Теоретическое обоснование и разработка технологий возделывания ярового и озимого ячменя в степной зоне черноземных почв на пивоваренные цели 06. 01. 01. общее земледелие

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

Экономическая эффективность возделывания

ярового и озимого ячменя на пивоваренные цели

Изложенные в экспериментальной части диссертации данные свидетельствуют о целесообразности возделывания ярового и озимого ячменя на пивоваренные цели в степной зоне черноземных почв Волгоградской области. Это подтверждается экономической оценкой разработанной инновационной технологии выращивания нового сорта Ергенинский 2. Так, высокий уровень рентабельности производства зерна обеспечивают следующие варианты технологии: с рядковым удобрением Р₁₅ + Кристалон коричневый – 287,7%, с допосевным удобрением N₃₀Р₄₅К₄₅ – 268,3% и N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый – 231,6% с нормой высева 3,5 млн./га, а также N₃₀Р₄₅К₄₅ с нормой высева 4,5 млн./га – 244,1%.

Расчетная прибыль при возделывании сорта Ергенинский 2 на пивоваренные цели составляет от 12035,88 руб./га (вар. N₃₀Р₄₅К₄₅ с нормой высева 4,5 млн./га) до 15001,53 руб./га (вар. N₃₀Р₄₅К₄₅ с нормой высева 3,5 млн./га) соответственно.

В 2005-2008 гг. экономическая эффективность производства зерна ярового ячменя Ергенинский 2 и Зерноградский 584 в ЗАО «Сельхозтехника» Михайловского района на фоне N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый обеспечивает уровень рентабельности на первом сроке посева по паровой озимой пшенице до 340%, на втором сроке посева до 305%, а по подсолнечнику до 328% и 287%, поскольку выращенное зерно отвечало требованиям ГОСТ 5060-86.

Несмотря на то, что сорт Долли формировал самые высокие урожаи на изучаемых фонах и сроках посева, качество его зерна соответствовало пивоваренным свойствам только при первом сроке посева по предшественнику озимая пшеница с уровнем рентабельности производства 296,7%.

Установлено, что в 2005-2008 гг. максимальные значения расчетной прибыли с 1 га получены на варианте N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый: по сорту Ергенинский 2 –25033-20703,1 руб.; по сорту Зерноградский 584 –23285,3-20893,5 руб. и по сорту Долли –21650,3 руб. соответственно в зависимости от срока посева и предшественника.

На варианте N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый рентабельность возделывания озимого ячменя Зимур при первом сроке сева составляла 211,8%, при втором – 249,4%, а по сорту Самсон – 258,4% и 290,1% соответственно, то есть экономическая эффективность сорта Самсон выше чем сорта Зимур на 46,6% при первом сроке и на 40,7% при втором сроке посева. Установлено, расчетная прибыль с 1 га посева сорта Самсон, имела максимальное значение – 25399,4 руб. при втором сроке сева. Превышение по сравнению с первым сроком составило 5019,2 руб./га или 24,6%.

Выводы

В степной зоне черноземных почв Волгоградской области при точном соблюдении разработанных инновационных технологий возделывания сортов ярового ячменя Ергенинский 2, Зерноградский 584 и сорта озимого ячменя Самсон возможно ежегодное производство зерна, отвечающего требованиям ГОСТ 5060-86 «Ячмень пивоваренный: Технические условия».
Установлено, что запасы продуктивной влаги в метровом слое южных черноземов в начальные фазы роста ярового ячменя в 2002-2004 гг. составляли – 171,5-198,7 мм, в 2005-2008 гг. – 144,27-195,84 мм. В посевах озимого ячменя в период возобновления весенней вегетации в 2006-2009 гг. запасы продуктивной влаги составляли 154,00-228,70 мм. К концу вегетации растений ярового ячменя содержание продуктивной влаги в метровом слое в 2002-2004 гг. снижалось до 18,7-43,1 мм, а в 2005-2008 гг. до 27,35-134,18 мм. Примерно такое же количество влаги было и в посевах озимого ячменя – 22,83-85,28 мм в 2006-2009 гг.
Применение минеральных удобрений N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый в технологии возделывания ярового ячменя в 2002-2004 гг. способствовало более эффективному использованию ресурсов продуктивной влаги посевами ярового ячменя, снижая ее расход на формирование единицы урожая до 31,3 мм/т надземной биомассы и 61,2 мм/т зерна по сравнению с контролем – 38,6 мм/т биомассы и 85,5 мм/т зерна. В 2005-2008 гг. при первом сроке посева ярового ячменя по озимой пшенице на фоне минеральных удобрений расход влаги на формирование единицы урожая составлял до 25,77-28,86 мм/т надземной биомассы и 53,16-59,40 мм/т зерна; при втором сроке – 29,16-35,30 и 53,51-83,40 мм/т и при третьем – 32,40-36,97 мм/т и 73,38-80,40 мм/т соответственно, что значительно меньше чем на варианте без удобрений: в сравнении с фоном без удобрений 27,20-36,12 мм/т биомассы и 58,88-86,0 мм/т зерна при первом сроке; 30,15-36,50 мм/т и 66,68-88,8 мм/т при втором и 31,22-45,43 мм/т и 73,80-121,92 мм/т соответственно. При первом посеве ярового ячменя по предшественнику подсолнечник расход влаги на формирование единицы урожая на фоне без удобрений составил 27,71-35,84 мм/т надземной биомассы и 60,71-84,4 мм/т зерна; при втором – 29,96-35,30 мм/т и 62,59-82,00 мм/т; при третьем – 33,22-43,80 мм/т и 76,85-115,29 мм/т соответственно. По фону N₃₀Р₄₅К₄₅+ Кристалон коричневый расход влаги был значительно меньше: при первом сроке – 24,08-30,10 мм/т и 49,69-61,10 мм/т; при втором сроке – 27,37-31,56 мм/т и 54,70-68,80 мм/т; при третьем – 30,86-44,45 мм/т надземной массы и 66,45-96,17 мм/т зерна. Наиболее продуктивно почвенные влагозапасы и осадки вегетационного периода использовались посевами ячменя Ергенинский 2 при норме высева 3,5 млн. всхожих семян/га. Изучаемые сорта ярового ячменя Ергенинский 2, Зерноградец 770, Зерноградский 584 и Долли использовали влагу из почвенных запасов в 2005 году при первом сроке – 63,34-75,20%, при втором – 66,79-80% и при третьем – 71,41-81,37%; в 2007 году при первом сроке – 78,8-80,1%, при втором – 81,0-82,1% и при третьем – 82,9-83,1% соответственно в зависимости от фона и предшественника.
Обеспеченность почвы нитратным и аммонийным азотом и подвижным фосфором в начале вегетации ярового ячменя повышалась под влиянием минеральных удобрений (N_30-45Р_20-45) на 3,9-5,8 мг/кг и 1,8-5,3 мг/кг соответственно. Содержание обменного калия в южном черноземе было повышенным во все годы исследований. Внесение допосевного (N₄₅Р₂₀; N₃₀Р₄₅К₄₅), припосевного (Р₁₅; N₁₅Р₁₅К₁₅) удобрений и некорневые подкормки Кристалоном коричневым (2 кг/га в фазу кущения и 5 кг/га в фазу колошения) улучшали условия минерального питания растений пивоваренного ячменя. Влияние нормы высева на химический состав растений и зерна ячменя проявилось следующим образом: по большинству вариантов опытов наименьшее содержание азота и фосфора было при норме высева 3,5 млн./га, по содержанию калия существенных различий между изучаемыми нормами не отмечено. Минеральные удобрения проявляли заметное действие при всех нормах высева только на содержание азота в зерне, которое несколько увеличивалось по сравнению с неудобренным контролем. Химический состав незерновой части урожая (мякина, солома) был однороден при всех дозах удобрений. Отмечено только увеличение содержания калия в соломе на удобренных вариантах при всех изучаемых нормах высева ячменя.
Впервые выявлена специфическая реакция сорта Ергенинский 2 на двухкратную некорневую подкормку посевов Кристалоном коричневым в фазы кущения (2 кг/га) и колошения (5 кг/га), которая выражается в уменьшении содержания в зерне общего азота, а, следовательно, и белка. Эти выводы подтверждены исследованиями в период 2005-2008 годов и на других сортах ярового ячменя Ергенинский 2, Зерноградец 770, Зерноградский 584 и Долли, а в 2006-2009 гг. и на сортах озимого ячменя Самсон и Зимур. Данная закономерность, устойчиво воспроизводится на разных агрофонах (без удобрений; Р₁₅; N₃₀Р₄₅К₄₅) и при разных погодных условиях.
В исследованиях установлено, что на прохождение основных фенологических фаз существенное влияние оказывали только минеральные удобрения, а увеличение продолжительности вегетационного периода ярового ячменя Ергенинский 2 выявлено только на вариантах с использованием Кристалона коричневого: в 2002 г. на 4-6 дней, в 2003 г. – на 4-7 и в 2004 г. – на 3-5 дней соответственно. На неудобренном фоне (контроле) продолжительность вегетации изменялась по годам следующим образом: 2002 г. – 73 дня, 2003 г. – 83 дня и 2004 г. – 88 дней. В исследованиях 2005-2008 гг. выявлено, что продолжительность вегетационного периода изменяется также в зависимости от срока посева, биологических особенностей сорта и погодных условий. Так, в 2005 году на фоне без удобрений при первом сроке вегетация ячменя длилась – 78-80 дней, при втором – 79-84 дня, при третьем – 79-83 дней, а на удобренном фоне она увеличивалась при первом сроке до 83-87 дней, при втором до 86-89 дней и при третьем до 85-87 дней. В 2006 году при первом сроке – 76-82 дня, при втором – 77-79 дней и на третьем 79-83 дня на фоне без удобрений. Аналогичные данные получены и в последующие три года (2006-2008 гг.). Увеличение вегетационного периода сортов ярового ячменя на фоне N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый в сравнении с вариантом – без удобрений составило: в 2005 году при первом сроке – 3-5 дней, при втором – 5-7 дней и при третьем – 4-6 дней; в 2006 году при первом – 8-10 дней, при втором – 8-10 дней и при третьем – 10 дней; в 2007 году при первом – 5-8 дней, при втором – 5-8 дней и при третьем – 5-8 дней; в 2008 году при первом – 6-7 дней, при втором – 3-5 дней и при третьем – 3-5 дней соответственно.
Установлено, что полнота всходов ярового ячменя и выживаемость растений зависят от фонов удобрений, норм высева семян, срока посева, предшественника и погодных условий. В среднем за 2002-2004 гг. на фоне без удобрений (контроле) выживаемость растений к уборке составила – 91,6-94,9%, а на фоне N₃₀Р₄₅К₄₅ – 98%. При норме высева 2,5 млн./га, она была в пределах 92,6-94,5%, при 3,5 млн./га – 93,4-94,9% и при 4,5 млн./га – 91,6-93,2% соответственно. В засушливый 2002 г., выживаемость растений снижалась до 82,6-97,9%, а в более влажные годы возрастала до 95,9-99,7%. Средняя выживаемость сортов ярового ячменя по предшественнику озимая пшеница в период 2005-2008 гг. при первом сроке посева составляла 94,6-91,6%, при втором – 92,8-89,7%, при третьем 89,3-85,3%; по подсолнечнику 92,6-87,7%; 90,7-87,7% и 86,6-83,3% соответственно на фоне без удобрений. На фоне N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый по озимой пшенице при первом сроке 97,4-93,4%, при втором – 95,0-92,0% и при третьем 92,8-89,7%, а по предшественнику подсолнечник 95,5-92%, 94,3-90,9% и 90,2-87,5% соответственно. Установлено, что в целом выживаемость растений ярового ячменя по предшественнику подсолнечник заметно ниже по сравнению с паровой озимой пшеницей.
Выживаемость растений озимого ячменя зависела от биологических особенностей сорта, срока посева, условий минерального питания, от состояния растений перед уходом в зиму и погодных условий в период вегетации. В 2006-2007 гг. выживаемость растений к дате возобновления весенней вегетации составила на контроле – 96,4% у сорта Зимур при первом сроке посева и 95,2% при втором сроке, а у сорта Самсон – 97,5% и 97,2%; на фоне N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый она увеличивалась до 98,9% при первом сроке и 98,8% при втором у сорта Зимур и на сорте Самсон до 98,7% и 98,7% соответственно. В 2007-2008 гг., перезимовка растений озимого ячменя проходила в более жестких условиях, когда на глубине залегания узла кущения растений температура опускалась до минус 17,1 ⁰С и это негативно повлияло на выживаемость растений: на варианте без удобрений этот показатель составил 63,4% при первом сроке и 74,4% при втором сроке на сорте Зимур, а на сорте Самсон – 81,4% и 86,5%; на варианте с минеральными удобрениями – 71,5% и 79,2% на сорте Зимур и 88,2% и 92,2% на сорте Самсон соответственно по срокам посева. В условиях мягкой зимы 2008-2009 гг. выживаемость к началу возобновления весенней вегетации на всех вариантах и сортах была высокой – 98,6-99,7%. Сохранность растений озимого ячменя, к началу уборки урожая также была высокой по изучаемым фонам: в 2007 году – 95,1-98,6% на контроле и 96,9-98,9% на варианте N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый; в 2008-2009 гг. – 97,4-99,6% на контроле 98,4-99,7% на удобренном фоне.
Максимальная общая кустистость ярового ячменя Ергенинский 2 за 2002-2004 гг. отмечается на варианте с нормой высева семян 2,5 млн. шт./га – 1,82-2,25, а минимальная на варианте с нормой высева 4,5 млн./га – 1,04-1,43. В период 2005-2008 гг. максимальная общая кустистость отмечалась на яровом ячмене сорта Долли – 2,19-3,98 на контроле и 2,01-4,03 на варианте N₃₀Р₄₅К₄₅+ Кристалон коричневый по предшественнику озимая пшеница и 2,19-4,43 – на контроле, 2,49-5,12 на минеральном фоне, соответственно и с учетом срока посева.
Коэффициенты общей и продуктивной кустистости изучаемых сортов ярового ячменя зависели от изучаемых элементов технологии возделывания и погодных условий в годы исследований. Максимальные коэффициенты продуктивного кущения отмечены в посевах с нормой высева 2,5 млн./га на фоне допосевного удобрения 1,00-1,36 на сорте Ергенинский 2 в период 2002-2004 гг. Значительное превышение показателей продуктивной кустистости принадлежат сорту Долли в сравнении с другими изучаемыми сортами: на фоне без удобрений – 1,81-2,52 и на фоне с минеральными удобрениями – 2,01-2,59 по предшественнику озимая пшеница и 1,90-2,53 и 2,04-2,64по подсолнечнику, соответственно с учетом срока посева.
Общая кустистость озимого ячменя сорта Зимур в годы исследования составила 1,95-2,61 и сорта Самсон 2,35-3,83 при первом сроке, 2,26-2,32 и 2,92-3,23 при втором сроке на контроле; 1,51-2,30 и 1,50-2,89 на минеральном фоне при первом сроке посева и 1,50-3,02 и 1,61-4,58 при втором сроке, соответственно. Продуктивная кустистость озимых сортов ячменя составляла на контроле при первом сроке посева 1,29-1,45 на Зимуре и 1,29-1,53 на Самсоне и при втором сроке 1,41-1,50 на Зимуре и 1,48-1,61; на варианте N₃₀Р₄₅К₄₅+ Кристалон коричневый при первом сроке – 1,51-1,78 на Зимуре и 1,50-1,81 на Самсоне и при втором 1,55-1,97 и 1,68-1,95 продуктивных стеблей, соответственно.
В результате проведенных исследований (2002-2008 гг.) выявлена зависимость зерновой продуктивности сортов ярового ячменя от погодных условий, густоты стояния и уровня минерального питания, сроков посева и предшественника. Максимальный урожай в среднем за 2002-2004 годы исследований сформировали посевы с нормой высева семян 3,5 млн. шт./га на фоне N₃₀Р₄₅К₄₅ с некорневой подкормкой Кристалоном коричневым в фазу кущения 2 кг/га и в фазу колошения 5 кг/га – 4,57 т/га пивоваренного зерна. В полевых опытах норма высева 2,5 млн./га не обеспечивает оптимальной густоты продуктивного стеблестоя в посевах, что отрицательно сказывалось на формирование урожая, который в среднем составил 2,67 т/га. При 3,5 млн./га урожайность увеличилась до 3,68 т/га, более высокая норма высева – 4,5 млн./га – не привела к дальнейшему повышению урожайности ячменя (3,35 т/га). В период 2005-2008 гг. максимальные и достоверные значения урожайности были сформированы сортами Ергенинский 2, Зерноградский 584 и Долли, а их значения составили: 5,08; 4,84 и 5,30 т/га на варианте N₃₀Р₄₅К₄₅+ Кристалон коричневый по подсолнечнику и 5,23; 4,920 и 5,26 т/га при первом сроке посева по озимой пшенице, а при последующих сроках отмечено уменьшение урожайности зерна ячменя. Максимальная урожайность зерна ярового ячменя формировалась при обработке посевов гербицидом Гранстар 15 г/га + 200-250 л воды, который не вызывал стрессового состояния по сравнению с изучаемыми гербицидами 2,4Д, ВР, Лорен, СП, Гренч, СП, Диален супер, ВР и Пик, ВДГ.
Установлено, что зерно ячменя Ергенинский 2 на вариантах N₃₀Р₄₅К₄₅; Р₁₅ + Кристалон коричневый; N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый при норме высева семян 3,5 млн./га, а также N₃₀Р₄₅К₄₅ с нормой высева 4,5 млн./га во все годы исследований отвечало требованиям ГОСТ 5060-86 «Ячмень пивоваренный». Наименьшие значения содержания белка в зерне ячменя отмечалось на варианте – N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый при норме высева 3,5 млн./га, составляя 11,05% в 2002 г.; 11,30% в 2003 г. и 10,73% в 2004 г. В период 2005-2008 гг. исследованиями установлено, что пивоваренные качества зерна формировались с содержанием белка: при первом сроке посева сортом Ергенинский 2 – 10,08-11,50%; сортом Зерноградский 584 – 10,45-11,67% и Долли – 10,82-11,93% по предшественнику – озимая пшеница, а по подсолнечнику в сорте Ергенинский 2 содержание белка определялось – 9,76-11,12% и в сорте Зерноградский 584 – 9,88-11,31%; при втором сроке в сорте Ергенинский 2 – 10,21-11,89% и в сорте Зерноградский 584 – 10,58-11,95% при размещении по озимой пшенице, а по подсолнечнику в сорте Ергенинский 2 9,92-12,0%, соответственно на фоне – N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый с посевом 3,5 млн./га всхожих зерен. Содержание белка в зерне ячменя по предшественнику – подсолнечник было ниже, чем при посеве по озимой пшенице. Сорт ярового ячменя Зерноградец 770 формировал зерно ячменя с содержанием белка свыше 12% по всем предшественникам, срокам посева и фонах минерального питания.
Выявлено, что изучаемые сорта озимого ячменя формировали зерно с пивоваренными свойствами при обоих сроках посева, но минимальное содержание белка отмечено при втором сроке посева на сорте Зимур – 11,44-11,73% и на сорте Самсон – 10,74-10,48%, соответственно на варианте – N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый.
Экономический анализ показал, что наивысший уровень рентабельности возделывания ячменя в степной зоне черноземных почв обеспечивают варианты технологии с рядковым удобрением Р₁₅ + Кристалон коричневый – 287,75%, с допосевным удобрением N₃₀Р₄₅К₄₅ – 268,27% и N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый – 231,59% (норма высева 3,5 млн./га), а также N₃₀Р₄₅К₄₅ с нормой высева 4,5 млн./га – 244,08% (2002-2004 гг.). Расчетная прибыль при выращивании сорта Ергенинский 2 на пивоваренные цели составляет в среднем за 2002-2004 гг. от 12035,88 руб./га (вар. N₃₀Р₄₅К₄₅ с нормой высева 4,5 млн./га) до 15001,53 руб./га (вар. N₃₀Р₄₅К₄₅ с нормой высева 3,5 млн./га). В период 2005-2008 гг. рентабельность ярового ячменя Ергенинский 2 при первом сроке составила 340% и при втором – 305% при размещении по озимой пшенице; 328% и 287% при размещении по подсолнечнику, соответственно на фоне – N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый. Сорт Зерноградский 584 имел рентабельность – 322,8% и 291,5% при первом и втором сроке по озимой пшенице, а по подсолнечнику – 313,5% при первом сроке, соответственно на варианте – N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый. Сорт Долли имел наименьшую рентабельность – 296,7% при первом сроке посева по озимой пшенице с использованием минеральных удобрений – N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый. Из озимых сортов, максимальную рентабельность имел сорт Самсон – 290,1% при втором сроке посева (10 сентября) на фоне – N₃₀Р₄₅К₄₅ + Кристалон коричневый.

Предложения производству

Для увеличения производства зерна ячменя с пивоваренными качествами в степной зоне черноземных почв Волгоградской области следует возделывать сорта ярового ячменя Ергенинский 2, Зерноградский 584 и сорт озимого ячменя Самсон.
Посевы ярового ячменя целесообразно размещать по предшественникам озимая пшеница после черного пара и подсолнечник, а озимый ячмень высевать по черному пару.
Срок посева сортов ярового ячменя в степной зоне черноземных почв должен быть самый ранний, при наступлении физической спелости почвы. Сев необходимо завершить в течение трех суток, растягивание сроков посева ведет к снижению урожая и ухудшению пивоваренных свойств зерна. Оптимальной нормой посева сортов Ергенинский 2 и Зерноградский 584 на пивоваренные цели является 3,5 млн. всхожих семян/га.
Озимый ячмень необходимо начинать сеять с 10 сентября, не допуская ранних сроков посева, что часто приводит к перерастанию и снижению зимостойкости растений.
На южных черноземах со средней обеспеченностью легкогидролизуемым азотом и подвижным фосфором, повышенной и высокой – обменным калием рекомендуем при возделывании ярового ячменя на пивоваренные цели допосевное внесение N₃₀Р₄₅К₄₅ или рядковое удобрение Р₁₅ с двумя некорневыми подкормками Кристалоном коричневым: в фазе кущения – 2 кг/га + гербицид Гранстар (при наличии сорняков) и в фазе колошения – 5 кг/га. Некорневые подкормки следует проводить наземным способом серийными опрыскивателями с расходом рабочей жидкости 200-250 л/га. При возделывании озимого ячменя допосевное удобрение Р₄₅К₄₅ надо вносить под предпосевную культивацию, N₃₀ в подкормку при возобновлении весенней вегетации, в фазе кущения некорневые подкормки Кристалоном коричневым проводить 2 кг/га и в фазе колошения – 5 кг/га с расходом рабочей жидкости 200-250 л/га.
При строгом соблюдении инновационных технологий возделывания ярового ячменя Ергенинский 2 и Зерноградский 584, а также озимого ячменя Самсон, в степной зоне черноземных почв Волгоградской области можно ежегодно гарантированно получать зерно, отвечающее требованиям ГОСТ 5060-86 «Ячмень пивоваренный».

Список работ, опубликованных

Blog