Технологические приемы выращивания пивоваренного ячменя в степи Оренбургского Зауралья
| Вид материала | Автореферат |
- Тема урока: «Путешествие в мир кислот» тип урока: изучение нового материала Технологические, 238.32kb.
- Учебное пособие Волгоград 2007 удк 631. 16. 658. 155 Ббк 65. 321, 1185.97kb.
- Ииял унц ран военное губернаторство В. А. Перовского и башкиры, 55.6kb.
- Анисимов Олег Григорьевич, представитель эм-кооперации. 13. 30-15. 00 «Кто деревья, 33.47kb.
- Актуальные проблемы селекции кормового ячменя полонский В. И. Красноярский государственный, 107.74kb.
- Министерство сельского хозяйства и продовольствия, 1041.09kb.
- Агротехнологические приемы выращивания дайкона и редьки-лобы в условиях нижнего поволжья, 445.97kb.
- История культуры, 989.43kb.
- Ресурсосберегающие технологические приёмы и способы повышения продуктивности молочного, 720.02kb.
- Сергеева Николая Константиновича Технологические приемы выбора инновационных методов, 59.43kb.
На правах рукописи
Аманжулов Салимжан Елеусизович
Технологические приемы выращивания
пивоваренного ячменя в степи
Оренбургского Зауралья
Специальность 06.01.09 - растениеводство
Автореферат диссертации на соискание ученой
степени кандидата сельскохозяйственных наук
Оренбург – 2006
Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Оренбургский научно-исследовательский институт сельского хозяйства РАСХН»
Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Абдрашитов Рим Хамзович
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор
Абаимов Виктор Федорович,
кандидат сельскохозяйственных наук,
старший научный сотрудник
Тишков Николай Иванович
Ведущая организация – Государственное научное учреждение
«Всероссийский научно-исследовательский
институт мясного скотоводства РАСХН»
Защита состоится 04. августа 2006 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К 006. 079. 01 при Оренбургском научно – исследовательском институте сельского хозяйства Россельхозакадемии по адресу: 460051, г. Оренбург, пр. Гагарина, 27/1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского НИИСХ
Автореферат разослан 4 июля 2006 года
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат сельскохозяйственных наук Е. В. Часовских
1. Общая характеристика работы
Актуальность темы. Ячмень является основным сырьем для пивоваренной промышленности. Одной из задач сельхозтоваропроизводителей Оренбургской области в современных условиях надо считать обеспечение пивоваренных предприятий местным сырьем.
В последние годы проведены исследования по разработке технологических приемов выращивания пивоваренного ячменя для степной зоны Оренбургского Предуралья (О.В. Литвинов, 2001; А.А. Райов, 2004), где установлены оптимальные сроки сева, нормы высева, доза калийного удобрения, особенности применения гербицидов, регуляторов роста и протравителей семян.
Оренбургское Заураль, в силу своего географического расположения, отличается почвенными и погодно-климатическими условиями, которые не позволяют механически экстраполировать полученные ими результаты.
Кроме того, изменения в климатических факторах, происходящие в последние годы, позволяют говорить о возможности выращивания в условиях Зауралья зерна ячменя, отвечающего требованиям на пивоварение. В то же время технологические приемы выращивания не только пивоваренного, но и культуры ячменя здесь в целом оставались неизученными.
Вышеизложенное вызвало необходимость проведения научных исследований по технологии выращивания пивоваренного ячменя, адаптированной к особенностям климата Оренбургского Зауралья.
Цель и задачи исследований. Цель работы – разработать и рекомендовать производству степной зоны Оренбургского Зауралья варианты технологии
возделывания пивоваренного ячменя.
Задачи исследований:
- выявить влияние сроков сева и норм высева на формирование урожайности и ее структуру у разных сортов пивоваренного ячменя;
- изучить влияние сроков сева и норм высева на формирование качества зерна ячменя;
- дать энергетическую и экономическую оценку технологических приемов выращивания ячменя пивоваренного направления.
Научная новизна. Впервые для условий степной зоны Оренбургского Зауралья изучены особенности формирования урожайности сортов ячменя пивоваренного направления при разных сроках сева и нормах высева, установлены скорости некоторых составляющих продукционного процесса ячменя (расхода влаги, накопления сухой биомассы, накопления урожайности).
Также впервые установлены варианты технологии, позволяющие сочетать повышенную урожайность с показателями качества зерна, удовлетворяющими требованиям пивоваренной промышленности, обоснованы параметры высокопродуктивных агроценозов культуры.
Основные положения, выносимые на защиту:
- особенности формирования урожайности сортами ячменя пивоваренного направления при разных сроках сева и нормах высева;
- скорости некоторых составляющих продукционного процесса ячменя при разных сроках сева и нормах высева;
- качество зерна ячменя при различных технологиях выращивания;
- энергетическая и экономическая оценка вариантов технологии выращивания ячменя.
Практическая значимость заключается в том, что в лучших вариантах технологии выращивания по сравнению с контролем сорт Зерноградский 584 обеспечивает повышение урожайности на 0,98 т с 1 га (54,4%), сорт Донецкий 8 на 0,81 т с 1 га (47,4%) при соответствии показателей качества требованиям ГОСТа на ячмень пивоваренный. Экономический эффект от внедрения в ГОНО ОПХ „Советская Россия” за 2002 и 2005 гг. в среднем составил 1369-35 руб. с 1 га.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований докладывались и обсуждены на методических комиссиях и Ученых Советах ГНУ „Оренбургский НИИСХ РАСХН ” в 2002-2005 гг., выездных заседаниях Ученого Совета в Адамовском районе (2004-2005 гг.), межрайонных Семинарах - совещаниях „День поля” (2002-2005 гг.), Международной конференции в Оренбургском Госагроуниверситете (2006). По материалам диссертации опубликовано 4 работы, объемом 1,58 усл. печ. листов.
Структура и объем диссертации. Диссертация написана на 202 стр. компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов и предложений производству, включает 70 таблиц, 11 рисунков и 58 приложений.
Список использованной литературы содержит 106 источников, в том числе 5 на иностранных языках.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в течение 2002-2004 годов в севообороте Восточного опорного пункта на базе ОПХ «Советская Россия» (с. Елизаветинка Адамовского района) Оренбургского НИИ сельского хозяйства, расположенного в Восточной зоне области.
Почвы – чернозём южный карбонатный тяжелосуглинистый в содержанием гумуса 3,6 – 4,2 %. Климатические условия типичны для Восточной зоны Оренбургского Зауралья. Климат резко континентальный, с холодной зимой, жарким летом и с пониженным увлажнением. Среднее количество осадков за вегетацию сортов в годы проведения исследований составило 101-115 мм.
Объекты исследования – сорт пивоваренного ячменя Зерноградский 584 и сорт „условно” пивоваренного ячменя Донецкий 8.
Основная обработка почвы – осеннее рыхление плоскорезом на глубину 25-27 см. Снегозадержание и задержание талых вод не проводилось. Весной ежегодно закрытие влаги боронами типа „Зигзаг” в два следа, предпосевная культивация. Посев осуществлялся сеялкой СЗС-2,1 в агрегате с трактором ДТ-75. Уборка делянок выполнена комбайном „Сампо-500”.
Метеорологические условия в годы проведения исследований были достаточно контрастными и характерными для климата степной зоны Южного Урала.
Условия 2002 года можно считать как характерные для среднего (ГТК = 0,74-0,63 ед.) с более благоприятной первой (ГТК= 1,20-0,68 ед.) и более за-сушливой (ГТК = 0,33-0,60 ед.) второй половиной вегетации.
В 2003 году первая половина вегетации была очень благоприятной для обоих сортов ячменя при всех сроках сева (ГТК = 1,32-1,04 ед.), а вторая - для I-II сроков сева (ГТК = 1,10-0,74 ед.). Посевы III-IV сроков сева проходили её в худших условиях (ГТК = 0,55-0,28 ед.).
Первая половина вегетации в 2004 году прошла у сорта Зерноградский 584 при ГТК = 0,84-0,73, Донецкого 8 - 0,83-0,67 ед., вторая половина соответственно – при ГТК - 0,63-0,38 и 0,57-0,44 ед.
Весь период вегетации сорта Зерноградский 584, благодаря его скороспелости, проходил при несколько лучшем гидротермическом режиме (ГТК = 0,82-
0,66), чем у сорта Донецкий 8 (ГТК = 0,78-0,66 ед.).
Схема опытов, методика наблюдений и исследований.
Исследования проводились путем закладки полевого опыта по схеме:
4А х 4В х 2С, где
Фактор А – сроки сева:
1. Первый – с началом полевых работ (при физической спелости почвы);
2. второй – через семь дней после первого; 3. третий – через четырнадцать дней после первого; 4. четвертый – через двадцать один день после первого.
Фактор В – нормы высева:
1 - 2,5 млн. всхожих семян на 1 га; 2 - 3,5 млн. всхожих семян на 1 га; 3 - 4,5 млн. всхожих семян на 1 га; 4 - 5,5 млн. всхожих семян на 1 га.
Фактор С – сорта:
1. Зерноградский 584; 2. Донецкий 8.
Повторность опыта - четырехкратная. Учетная площадь делянки – 100 кв. м. Размещение делянок систематическое.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Продолжительность вегетации и межфазных периодов. Период вегетации ячменя сорта Зерноградский 584 в зависимости от условий года и сроков сева длился от 78 до 86 дней (ср. - 82 дня), сорта Донецкий 8 - от 83 до 91 дня (ср. - 87 дней). Наиболее коротким он был у сорта Зерноградский 584 при первом (80 дней), а у сорта Донецкий 8 - при первом и втором сроках сева (по 86 дней). Наиболее продолжительный период (83 дня) сорт Зерноградский 584 имел при третьем сроке сева, сорт Донецкий 8 - при третьем и четвертом (по 88 дней).
Удлинение общего периода вегетации сорта Зерноградский 584 происходило за счет увеличения продолжительности двух межфазных периодов: всходы - кущение и кущение - колошение, а сорта Донецкий 8 - за счет всех межфазных периодов, кроме периода: посев - всходы. По нормам высева различий не отмечено.
На завершение вегетации сорта ячменя Зерноградский 584 потребовалась сумма температур воздуха, соответственно по срокам сева от первого к четвертому - 1351,9; 1433,9; 1529,6 и 1542,8 ºС, сорта Донецкий 8 - 1441,9; 1525,1; 1690,4 и 1710,6 ºС.
При практически близком количестве осадков (101,3-113,7 мм) среднесуточный температурный режим вегетации сорта Зерноградский 584 складывался менее высоким (16,9; 17,5; 18,4 и 18,8 ºС), чем у сорта Донецкий 8 (16,8; 17,9; 19,3 и 19,7ºС), причем он нарастал у обоих сортов от I к IV сроку сева.
Количество всходов и полевая всхожесть семян. Количество всходов ячменя по данным за три года последовательно возрастало по мере увеличения нормы высева с 2,5 до 5,5 млн. всхожих семян на 1 га и от первого ко второму и третьему срокам сева. Затем оно уменьшалось (при четвертом сроке сева) до уровня второго срока сева.
Наибольшее число всходов ячменя было получено по сорту Зерноградский 584 при посеве в третий срок нормой высева 5,5 млн. всхожих семян на 1 га (364 шт. на 1 кв. м), а по сорту Донецкий 8 также в этом варианте (360 шт. на 1 кв. м).
По показателю полевой всхожести обнаружена тенденция к повышению её у обоих сортов от первого к третьему срокам сева (на 1-3%); нормы высева в среднем не играли существенной роли в изменении этого показателя.
Количество растений к уборке, их сохранность и выживаемость. Количество растений, сохраняющихся ко времени уборки обоих сортов, последовательно возрастало по мере повышения нормы с 2,5 до 5,5 млн. всхожих семян на 1 га и от первого срока к третьему, где оно достигало наибольшей величины: у сорта Зерноградский 584 - 346 шт. на 1 кв. м и у сорта Донецкий 8 - 335 шт. на 1 кв. м (табл. 1).
1. Количество всходов разных сортов ячменя при различных сроках сева
и нормах высева (среднее за 2002-2004 гг.)
| Срок сева | Всходов, шт. на 1 кв. м при норме высева в млн. всхожих семян на 1 га | Среднее по сроку сева и сорту | ± к контролю | ||||||
| 2,5 | 3,5 (К) | 4,5 | 5,5 | шт. | % | ||||
| Сорт Зерноградский 584 | |||||||||
| Первый (К) | 152 | 222 | 284 | 337 | 248 | 0,00 | 100 | ||
| Второй | 157 | 225 | 290 | 353 | 256 | +8 | 3,2 | ||
| Третий | 160 | 225 | 303 | 364 | 263 | +14 | 5,6 | ||
| Четвертый | 156 | 219 | 290 | 354 | 255 | +7 | 2,8 | ||
| Среднее по норме высева и сорту | 156 | 223 | 292 | 352 | 256 | - | - | ||
| ± к контролю | шт. | -67 | 0,00 | + 69 | +129 | - | 0,00 | - | |
| % | 30,0 | 100 | 30,9 | 57,8 | - | - | 100 | ||
| Сорт Донецкий 8 | |||||||||
| Первый (К) | 157 | 224 | 282 | 341 | 251 | 0,00 | 100 | ||
| Второй | 163 | 220 | 284 | 345 | 253 | +2 | 0,08 | ||
| Третий | 165 | 230 | 293 | 360 | 262 | +11 | 4,4 | ||
| Четвертый | 156 | 221 | 291 | 351 | 255 | +4 | 1,6 | ||
| Среднее по норме высева и сорту | 160 | 224 | 288 | 349 | 255 | - | - | ||
| ± к контролю | шт. | - 64 | 0,00 | + 64 | +125 | - | -1 | - | |
| % | 28,6 | 100 | 28,6 | 55,8 | - | - | 0,39 | ||
Наиболее высокую сохранность растений обеспечили посевы сорта Зерноградский 584 нормой 5,5 млн. всхожих семян на 1 га в третий (95%) и четвертый (93%) сроки сева, а у сорта Донецкий 8 - нормой 4,5 млн. в третий и четвертый сроки сева (96 и 93%) и 5,5 млн. всхожих семян на 1 га при третьем сроке сева (93%).
Лучшая выживаемость растений была характерна для посевов 5,5 млн. и 4,5 млн. всхожих семян в третий срок сева сорта Зерноградский 584 (62,9 и 62%) и 4,5 млн. всхожих семян на 1 га в третий срок сорта Донецкий 8 (62,4%).
В пределах изученных норм высева и сроков сева урожайность обоих сортов ячменя находится в сильной зависимости от показателей состояния посевов.
Графический анализ полученных уравнений регрессии позволяет считать, что наиболее высокая урожайность с 1 га посевов может быть достигнута у сорта Зерноградский 584 при 370 всходах на 1 кв.м (24,3 ц с 1 га), полевой всхожести - 97,1 % (24,99 ц с 1 га), 348 растениях на 1 кв. м к уборке (23,4 ц с 1 га), их сохранности - 97% (31,4 ц с 1 га) и выживаемости 92% (25,6 ц с 1 га), а сорта Донецкий 8 - соответственно: 368 шт. на 1 кв. м (22,5 ц с 1 га), 93,8% (23,0 ц с 1 га), 312 шт. на 1 кв. м (24,7 ц с 1 га), 90,2% (22,4 ц с 1 га) и 92% (25,96 ц с 1 га).
Водопотребление растений. Потребность растений ячменя в воде изменялась у сорта Зерноградский 584 от 270 до 442 мм (356 мм), а у Донецкого 8 - от 287 до 464 мм (359 мм).
Запасы влаги к севу в метровом слое почвы с учетом особенностей лет и сроков сева были в пределах 115÷169 мм. При этом они последовательно снижались от первого срока сева к четвертому в среднем за 3 года от 153 мм до 147,3; 142 и 131,3 мм.
Коэффициент влагообеспеченности растений ячменя сорта Зерноградский 584 был равен 0,95-0,50 ед. (0,72 ед.), сорта Донецкий 8 - 0,90 - 0,48 ед. (0,70 ед.).
Наименьшие коэффициенты водопотребления культуры ячменя были характерны для посевов в третий срок нормами высева от 3,5 до 5,5 млн. всхожих семян на 1 га (620; 622; 613 куб. м /т), а самый незначительный из них (613 куб. м/т) при высеве 5,5 млн. всхожих семян на 1 га в третий срок сева. Сорт Донецкий 8 отличается более высоким (на 6,3% или 49 куб. м/т) коэффициентом водопотребления в сравнении с сортом Зерноградский 584.
Посевы сорта Зерноградский 584 в среднем за три года опытов имели
наименьший коэффициент водопотребления при третьем сроке сева 5,5 млн. всхожих семян на 1 га (546 куб. м/т), а Донецкого 8 - в посевах 4,5 млн. всхожих семян на 1 га в третий срок (620 куб. м / т).
Для посевов обоих сортов характерна более низкая скорость расходования влаги посевами третьего (2,29 и 2,42 мм/сут.) и четвертого сроков сева (2,25 и 2,34 мм/сутки).
Как показали расчеты, наибольшим резервом общей влаги для формирования одного продуктивного стебля ячменя располагают посевы нормой высева 2,5 млн. (1516-1774 г у сорта Зерноградский 584 и 1238-2173 г у сорта Донецкого 8) при первом сроке сева.
Расход общей влаги на формирование одного продуктивного стебля происходил с различной скоростью.
Скорость расхода общей влаги в разреженных посевах (2,5 и 3,5 млн.) значительно выше, чем в более густых (4,5 и 5,5 млн.). Снижение скорости расхода влаги наблюдалось также от первых к третьему и четвертому срокам сева. Наименьшая скорость расхода влаги обнаружена в посеве 5,5 млн. всхожих семян на 1 га в третий срок. Она составила 5,52 г/сут. на 1 продуктивный стебель сорта Зерноградский 584 и 6,12 г/сут. - сорта Донецкий 8. Это в 2,6-3 раза меньше, чем в редком раннем посеве. Следовательно, ресурсы влаги в разреженных посевах при первых сроках сева ячменя расходуются неэффективно.
Содержание доступных элементов питания в почве при различных сроках сева. Наблюдалось закономерное увеличение содержания доступного азота в слоях 0-30 и 30-60 см от первого к четвертому сроку сева соответственно от 3,3 до 5,7 мг и от 2,7 до 4,6 мг на 100 г абс. сухой почвы. Это свидетельствует о том, что растениям ячменя при поздних сроках сева предоставляется в начале вегетации больше доступного азота, чем при более ранних (второй и первый сроки сева).
Содержание Р2О5 было одинаковым при первом и третьем сроках сева в этих же слоях (4,0-4,0 и 3,3-3,3 мг на 100 г абс. сухой почвы), несколько меньше оно оказалось при втором сроке сева (3,4 и 2,4 мг) и заметно выше (4,4 и 4,2 мг) - при четвертом.
Содержание К2О в слое 0-30 см было наибольшим при третьем сроке сева (51,8 мг), наименьшим - при втором (36,5 мг) и примерно равным (46,4 и 44,6 мг на 100 г абс. сухой почвы) при первом и последнем сроках сева. В слое 30-60 см оно последовательно снизилось от первого к четвертому сроку сева с 37,8 до 32,7-32,9 мг.
Рост растений, накопление сухой биомассы и содержание воды в растениях. Самые высокорослые растения сорта Зерноградский 584 наблюдались в посевах третьего срока, независимо от нормы высева (74-76 см); при остальных сроках сева обнаруживалось четкое снижение роста растений по мере увеличения нормы высева с 2,5 до 5,5 млн. всхожих семян на 1 га с 74 до 71, 70, 67 см.
Растения сорта Донецкий 8 (73-82 см) были выше Зерноградского 584. При этом более высокорослыми они были в посевах третьего срока (82-81 см) нормами высева от 2,5 до 4,5 млн., а при 5,5 млн. оказались ниже на 2 см. В посевах четвертого срока наблюдалось подавление роста при 4,5 и 5,5 млн., а в посевах первого и второго сроков отмечено последовательное снижение роста с 79 до 73 см по мере загущения посева от 2,5 до 5,5 млн. всхожих семян на 1 га.
Просматриваются определенные закономерности, заключающиеся в последовательном снижении скорости роста как при первом, так и последнем сроках сева у обоих сортов по мере загущения посева от 2,5 до 5,5 млн. всхожих семян на 1 га.
Различия в количестве накопленной биомассы определяются не только условиями лет вегетации, но и примененными приемами агротехники.
Сорт Зерноградский 584 по средним данным за три года наибольшее количество сухой биомассы накапливал в фазе выхода в трубку при выращивании в посевах 5,5 млн. всхожих семян на 1 га в третий срок сева (5,17 т с 1 га). В целом же наблюдается четкая закономерность - по мере переноса срока сева с первого на второй и третий, а также с одновременным увеличением нормы высева, последовательно наращивается величина сухой биомассы. При четвертом сроке сева накопление биомассы начинает уменьшаться. Аналогичная картина наблюдается и по сорту ячменя Донецкий 8.
Вышеотмеченные варианты технологии выращивания отличались наибольшей скоростью накопления сухого вещества и большим количеством воды, удерживаемой тканями растений в фазе выхода в трубку.
Фотосинтетические показатели посевов ячменя. Как показали исследования, все показатели, имеющие отношение к фотосинтетической деятельности посевов, изменяются в значительных пределах при различных сроках сева и нормах высева (табл. 2).
Просматривается закономерное увеличение ФП листьев, ФП стеблей и ФП колосьев по мере увеличения норм высева от 2,5 до 5,5 млн. всхожих семян на 1 га и по мере сдвигания срока сева от первого к третьему и четвертому.
Общая фотосинтезирующая поверхность растений (ΣФП растений) ячменя оказалась наибольшей в посевах сорта Зерноградский 584 нормой высева 5,5 млн. всхожих семян на 1 га в третий (41,427 тыс. кв. м на1га), четвертый (33,661 тыс. кв. м на 1 га), второй (30,419 тыс. кв. м на 1 га) и 4,5 млн. в четвертый срок (31,918 тыс. кв. м на 1 га).
Сорт Донецкий 8 самую высокую в опыте ΣФП растений имел также в посевах 5,5 млн всхожих семян на 1 га в третий срок (40,448 тыс. кв. м на 1 га), четвертый (35,380 тыс. кв. м на 1 га) и второй (34,075 тыс. кв. м на 1 га).
Объяснение подобного явления мы видим в том, что эти показатели складываются за счет большего количества стеблей, листьев и колосьев в загущенных посевах и лучшего соответствия условий роста и развития биологии этой культуры при более поздних сроках.
Наибольший вклад в фотосинтезирующую поверхность растений ячменя в фазе колошения обоих сортов ячменя вносят стебли (66-66,7 %). Доля листьев составляет 18,3-17,6 %, а доля колосьев - 15,7 и 15,7 %. Это вполне объяснимо, поскольку к этому времени живыми остаются 2-3 листа, а стебли и колосья находятся в зеленом состоянии.
Величина фотосинтетического потенциала растений закономерно увеличивалась по мере увеличения норм высева обоих сортов и переноса срока сева от ранних к более поздним (табл. 2).