Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Урожайность и качество зерна среднеспелых гибридов кукурузы в зависимости от элементов технологии возделывания на выщелоченных черноземах

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Ивановский, Виктор Владиславович

Введение

Глава 1. Современное состояние производства, первичной обработки и хранения кукурузы

1.1. Народнохозяйственное значение и особенности биологии кукурузы

1.2. Приемы возделывания кукурузы и качества зерна

1.3. Особенности обработки урожая кукурузы

1.4. Болезни и вредители кукурузы

1.5. Физиолого-биохимические процессы в насыпи зерна

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Урожайность и качество зерна среднеспелых гибридов кукурузы в зависимости от элементов технологии возделывания на выщелоченных черноземах"

Актуальность темы. Решение зерновой проблемы - главная и решающая основа развития всех отраслей хозяйства. Без необходимого уровня производства зерна не может развиваться ни одна отрасль пищевой промышленности. Значимость избранного направления состоит в том, что в Южном Федеральном округе кукуруза - одна из наиболее урожайных и распространенных зерновых культур.

В Кабардино-Балкарской Республике в решении зерновой проблемы большая роль отводится кукурузе. Площади ее посевов составляют более 100 тыс. га, из них около 50 тыс. га высевается на семенные цели.

Однако урожай зерна остается нестабильным и сравнительно невысоким - около 4 т/га. Главная причина этого является недостаточное использование природно-климатических ресурсов, повышение естественного плодородия почв и орошения. Поэтому совершенствование элементов технологии выращивания зерна кукурузы, направленных на дальнейшее повышение урожайности и улучшение его качеств является первоочередной задачей производства.

В современных условиях земледелия, когда цены на удобрения постоянно растут, а объемы их применения снижаются, наиболее актуальной становится проблема повышения эффективности использования удобрений. Необходимо разработать приемы оптимизации условий питания кукурузы для разных уровней продуктивности, что позволит определить минимальные затраты на удобрения и получить максимальный эффект от их воздействия в орошаемых и неорошаемых условиях.

В связи с этим целью наших исследований было изучить уровень оптимальной обеспеченности растений минеральным азотом и использования орошения на формирование высокого урожая зерна кукурузы в годы с разной влагообеспеченностью; изучить динамику влажности зерна кукурузы при уборке в зависимости от метеорологических условий года и разработать приемы послеуборочной обработки и хранения зерна в зависимости от исходной влажности; определить энергетическую эффективность орошения и оптимизации режима минерального питания кукурузы.

В задачи исследований входило:

1. Определить особенности роста и развития изучаемого среднеспелого гибрида кукурузы, формирования его урожайности в зависимости от влагообеспеченности и минеральных удобрений.

2. Определить энергетическую и питательную ценность полученного урожая по химическому составу зерна и переваримому эквиваленту в зависимости от агротехнического фона.

3. Установить уровень влажности зерна кукурузы при уборочной спелости в зависимости от режима орошения и обеспеченности растений минеральным питанием.

4. Разработать приемы послеуборочной обработки початков и зерна кукурузы в зависимости от их исходной влажности для длительного их хранения.

5. Провести энергетическую оценку эффективности орошения, оптимизации фосфорного и азотного питания и предварительной активной вентиляции початков.

Научная новизна работы. Впервые в условиях зоны неустойчивого увлажнения Кабардино-Балкарской Республики формирование урожая зерна кукурузы в зависимости от экологических условий изучено комплексно: определена эффективность оптимальной нормы внесения минеральных удобрений в годы с разной естественной влагообеспеченностью растений и на фоне орошения; установлен уровень формирования продуктивности нового, высокоурожайного гибрида кукурузы; разработан экономически эффективный прием послеуборочной досушки зерна; определена эффективность производства и энергетическая себестоимость зерна кукурузы в зависимости от режима орошения и естественной влагообеспеченности растений в зависимости от уровня азотного и фосфорного питания; проведено обоснование приемов послеуборочной обработки и хранения початков и зерна кукурузы с различной исходной влажностью товарной продукции. Автором впервые предложен и испытан мобильный агрегат для эффективной просушки кукурузы в початках.

Практическая значимость работы. Оптимизация режима влажности почвы и азотно-фосфорного питания обеспечивает стабильное получение урожая зерна кукурузы, порядка, 9-11 т/га при наименьших энергетических затратах и энергетической себестоимости урожая. Предлагаемые приемы обработки и хранения зерна снижают до минимума потери качества зерна при наименьших затратах.

Объем работы. Диссертационная работа изложена на 137 страницах машинописного текста, включает 36 таблиц, 2 таблицы в приложениях. Список использованной литературы состоит из 134 наименований, в том числе 15 на иностранных языках.

Апробация работы. Отдельные этапы работы доложены на научно-практических конференциях «Наука производству» (Нальчик, 1999; 2000); на международных конференциях «Современное состояние хранения зерна» (1999); на V международном симпозиуме «Экология человека: пищевые технологии и продукты на пороге XXI века» (1997); на республиканской научно-практической конференции «Актуальные проблемы химии, биологии и экологии в Кабардино-Балкарии» (1998), а также обсуждены на расширенных заседаниях кафедр растениеводства и селекции, ботаники и кормопроизводства КБГСХА. По материалам исследований опубликовано 4 работы.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА, ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ КУКУРУЗЫ

Обзор литературы)

Заключение Диссертация по теме "Растениеводство", Ивановский, Виктор Владиславович

выводы

1. В предгорной зоне при периодическом недостатке влаги, низком содержании в почве подвижного фосфора и минерального азота, естественное плодородие почвы при естественной влагообеспеченности способно сформировать урожай зерна кукурузы в среднем около 4 т/га. В условиях засушливого года оптимизация режима влажности почвы на фоне достаточной обеспеченности фосфором и азотом увеличивает высоту растений на 141 см, площадь листьев и накопление сухого вещества в 1,6.2,2 раза, биологический урожай зерна достигает 11,3 т/га, что в 4 раза больше, чем в контрольном варианте.

При удовлетворительной влагообеспеченности энергозатраты на азотные удобрения в норме 120 кг/га окупаются энергосодержанием прибавки урожая 3,5 раза, а норма азота 150 кг/га - 4 раза, при этом чистый энергетический доход возрастает на 17.24 %, энергетическая себестоимость зерна остается на уровне контрольного варианта, однако снижается коэффициент энергетической эффективности и биоэнергетический коэффициент.

В условиях повышенного количества осадков азотные удобрения увеличивают урожай на 59 %, а при недостатке влаги они малоэффективны.

2. Содержание в зерне общего азота, сырого белка, клетчатки и кальция при оптимальной влагообеспеченности несколько снижается по сравнению с условиями недостаточной влагообеспеченности, однако при этом повышается содержание и сырого жира. Содержание безазотистых экстрактивных веществ остается без изменений.

Наибольшее содержание азота и сырого белка в зерне в контрольном варианте отмечено в засушливых условиях и наименьшее - при повышенной влажности почвы. Внесение азотных удобрений в норме 120 кг/га достоверно повышало содержание азота и белка.

3. Кукурузу в початках с повышенной влажностью рациональнее сначала сушить до влажности 20-23 %, обмолачивать со скоростью вращения барабана молотилки 580 об/мин, очищать и сушить зерно в шахтной зерносушилке. При импульсном режиме время сушки снижается на 20-25 %, удельный расход топлива - на 41 % и электроэнергии на 24 %, при этом повышается лабораторная всхожесть зерна на 2%, полевая - на 2-11%, увеличивается сила роста.

4. Сроки безопасного хранения зерна и початков зависят от их исходной влажности и температуры воздуха окружающей среды. Зерно с влажностью свыше 24% при температуре 15-25° С и влажности зерна в початках свыше 26 % початки должны быть подвергнуты немедленной сушке.

5. Активная вентиляция початков с помощью виноградного воздуходува обеспечивает мобильное и качественное проветривание насыпи, в результате чего повышается классность семян, возрастает их полевая всхожесть. Применение таких семян для выращивания кукурузы на зерно способствует повышению урожайности гибрида на 12-20 % по сравнению с семенами без предварительной активной вентиляции.

6. Оптимальным режимом предварительной активной вентиляции початков является постоянное проветривание насыпи в течение 16 часов дневного времени. При этом достигается просушивание початков до влажности 18 % и меньше чем за 3 суток. Потеря влаги в насыпи без активной вентиляции до названных кондиций продолжается более 5 суток.

7. В системе послеуборочной обработки початков кукурузы применение воздуходува для предварительной активной вентиляции насыпи обеспечивает повышение рентабельности этого процесса на 4 - 6 % по сравнению с обработкой без активной вентиляции. При этом условный чистый доход от реализации 1 тонны зерна достигает 340 тыс. рублей.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ

1. Для получения урожая зерна кукурузы в зоне неустойчивого увлажнения порядка 11 т/га необходимо орошением поддерживать влажность почвы не ниже влажности разрыва капилляров, для чего проводить 3 вегетационных полива в зависимости от метеорологических условий года; оптимизировать режим фосфорного и азотного питания.

2. Кукурузу в початках с повышенной влажностью следует сушить до влажности 20-23 %, обмолачивать, очищать и сушить зерно в шахтной зерносушилке, использовать импульсный режим сушки.

3. В технологический цикл послеуборочной обработки кукурузы считаем необходимым, включить предварительное вентилирование насыпи початков. Для этой цели рекомендуем применять воздуходув, используемый для отрывки винограда. Воздуходув монтировать на колесный трактор. Для лучшей входимости патрубка воздуходува в насыпь его следует укомплектовать обтекаемым, путем монтирования на его рабочем органе, металлическим листом под углом атаки до 30 - 40°.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Ивановский, Виктор Владиславович, Ставрополь

1. Агафонов^ Е.Я. Влияние искусственной сушки на семенные качества пшеницы / Е.Я. Агафонов // Советская агрономия, 1958, № 8 9.

2. Адиньяевр.Д. Программирование урожаев кукурузы в Северной Осетии / Э.Д. Адиньяев, П.З. Козаев, В.И. Бондаренко // Мелиорация и урожай -1987, №3, с. 16.18.

3. Алейников В.И. Комбинированная сушка зерна кукурузы / В.И. Алейников // Мукомольно-элеваторная и комбикормовая пром-ть, 1976, № 10, с № 15-17.

4. Апрод А.П. Опыт сушки семенной кукурузы в сушилке ВТИ 8 с рециркуляцией газовоздушной смеси. / А.П. Апрод, А.Г, Киржнер, A.M. Уваров // Сообщ. и реф. ВНИИЗ, 1961, вып. 5 с. 13 - 16.

5. Афендулов^.П. Влияние орошения и удобрений на урожай кукурузы. / К.П. Афендулов // Вестник сельскохозяйственной науки М: 1965, № 10, с. 46.49.

6. Балябо^Н.К. Рекомендации по применению минеральных удобрений на орошаемых землях / Н.К. Балябо М: Колос, 1964, 48 с.

7. Бартон JI. Хранение семян и их долговечность / JI. Бартон М: Колос, 1964, с 85-86.

8. Блиев^С.Г. Качество и хранение кукурузы./ С.Г. Блиев, Е.И. Горелова -Изд. Эльбрус, Нальчик, 1990, 107 с.

9. Блиев^С.Г. Хранение кукурузы и определение ее качества / С.Г. Блиев, Е.И. Горелова, Ж.Я. Сандлер Мин. хлебопродуктов РСФСР, М: 1991, с.84

10. Блиев^С.Г. Микроорганизмы и их влияние на качество зерна кукурузы./ С.Г. Блиев // Тез. докл. республиканской науч.-практич. конферен., посвящ. 40-летию КБГУ. Нальчик, 1997. с. 103 105.

11. Блиев^С.Г. Современное состояние заготовки, обработки и хранения зерна кукурузы на Северном Кавказе / С.Г. Блиев Нальчик, издательский центр, «Эль-фа», 1997. 112 с.

12. Братерский,Ф.Д. Биохимические изменения и посевные качества кукурузы при сушки различными способами / Ф.Д. Братерский //Автореферат канд. дис., Орджоникидзе, СО АССР, 1963, с. 26 28.

13. Братерский ,Ф.Д. О тепловой денатурации белков зерна кукурузы при сушке / Ф.Д. Братерский // Мукомольно-элев. пр-сть, 1963, № 6 с. 13 -14.

14. Братерский^Ф.Д. Влияние сроков хранения и температуры на послеуборочное дозревание, энергию прорастания и всхожесть семенной кукурузы разной спелости / Ф.Д. Братерский // Мукомольно-элев. пр-сть, 1963, №4 с. 10.

15. Братерский(Ф.Д. Изменение химического состава и активности ферментов зерна кукурузы при различной экспозиции нагрева / Ф.Д. Братерский // Мукомольно-элев. пр-сть, 1964, № 12.

16. БратерскийФ.Д. Изменение качества зерна кукурузы при сушке / Ф.Д. Братерский // Мукомольн.-элев. пр-сть, 1964, № 8 с. 4

17. Братерский Ф.Д. Изменение химического состава активности ферментов и посевных качеств зерна кукурузы при сушке различными способами / Ф.Д. Братерский // Ученые записки № 30, серия «Естеств. географ.», г. Грозный ЧИ книжное изд-во, 1968, вып. 2 с. 6.

18. Братерский^Ф.Д. Скорость денатурации белков свежеубранного зерна кукурузы. / Ф.Д. Братерский // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1969, № 4, с. 12.

19. Братерский;Ф.Д. Возможности повышения производительности при сушке / Ф.Д. Братерский // Мукомольно-элев. пр-сть, 1970, № 10 с. 4 -5.

20. Братерский^Ф.Д. Перераспределение влаги в зерне кукурузы при сушке и тепловой обработке. / Ф.Д. Братерский // Известия вузов СССР Пищевая технология, 1971, № 6 —с. 13-14.

21. Братерский;Ф.Д. Об обратимости денатурации белков зерна кукурузы. / Ф.Д. Братерский // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1971, №5 с.-8.

22. Братерский;Ф.Д. Изменение белковых веществ при сушке семян кукурузы. / Ф.Д. Братерский // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1972, №6.

23. Братерский^.Д. Изменение активности растворимой катаяазы при сушке семян кукурузы/ Ф.Д. Братерский // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1972 а, № 5 с. - 31.

24. Братерский^.Д. Биологические основы повышения семенных достоинств кукурузы в условиях обезвоживания / Ф.Д. Братерский // Докт. дисс. ВИР им. Н.П. Вавилова, ВАСХНИЛ, 1973, с. - 30.

25. Братерский Ф.Д. Активность глутаматдегиорогеназ семян кукурузы при естественной и искусственной сушки. / Ф.Д. Братерский // Известие вузов СССР. Пищевая технология, 1973 а, № 5 с. 28.

26. Братерский,Ф.Д. Активность малатдегидрогеназы и лактатдегид-рогеназы семян кукурузы естественной и искусственной сушки. / Ф.Д. Братерский // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1973, № 4 с. 16.

27. Братерский Ф.Д. Денатурация белков и повышение производительности сушки семенного зерна кукурузы. / Ф.Д. Братерский // Тр. ЧИ -Госсельскохозяйственной опытной станции, ЧИ книжное изд-во, Грозный, 1976, вып. 2, т. II с. 25.

28. Братерский;Ф. Д. Биохимические изменения в семенах в процессе сушки и хранения. / Ф.Д. Братерский // Обз. инф. серия: Элеваторная пром-ть, М: ЦНИИТЭИ М 3 СССР, 1979, 32 с.

29. Братерский^Ф.Д. Изменение активности малатдегидрогеназы и лактатдегидрогеназы семян пшеницы под действие различных температур нагрева зерна. / Ф.Д. Братерский, JI.A. Широбайкина // Серия: «Элев. пр-ть: М: ЦНИИТЭИ Мингаз СССР, 1981, вып. 5 с. 18 -18.

30. Братерский;Ф.Д. Влияние различных способов обработки на изменение качества зерна / Ф.Д. Братерский, С.Я. Бондаренко // Сб. Всесоюзн. н-т. конф. «Совр. проблемы товар, продтоваров в свете рем. XXVI съезда КПСС и прод. программы СССР» 1982 с. 12.

31. Братерский Ф.Д. Влияние тепловой обработки на активность функциональных групп белков семян пшеницы. / Ф.Д. Братерский, В.П. Аюшинов // Известия вузов СССР. Пищевая технология, 1982, № 6 с. 56.

32. Братерский^Ф.Д Оценка качества сырья и комбикормов. / Ф.Д. Братерский, А.Д. Пелевин -М: Колос, 1983 с. 151.

33. Братерский^Ф.Д. Послеуборочная обработка зерна. / Ф.Д. Братерский, С.А. Карабанов ~ М: Агропромиздат, 1986 -с. 35.

34. Братерский^.Д. Денатурация белков зародышей семян при тепловой обработке и хранении. / Ф.Д. Братерский, JI.B. Филатова // ВНИИТЭИ, Гоагпропром СССР, ВАСХНИЛ, растениеводство (биологические основы), 1989 №4 с. 16.

35. Бухар^И.Е., Анферов JI.A. Влияние доз удобрений, густоты стояния растений на урожайность орошаемой кукурузы. / И.Е. Бухар, JI.A. Анферов // В кн.: Повышение продуктивности растений регулированием минерального питания. Кишинев, 1978, с. 78.84.

36. Буханцов В.А. Влияние режимов сушки на биохимические изменения, проходящие в кукурузных зародышах. / В.А. Буханцов // Автореферат дисс. на соискан. уч. ст. к.т.н. М: 1967, 28 с. (MB и ССО РСФСР).

37. Вавилов(Н.И. Избранные сочинения / Н.И. Вавилов М: Колос, 1966 - с. 38-42.

38. Василенко;Е, И. Хранение и переработка зерна / Е.И. Василенко, М.И. Шварцман, Н.И. Соседов // ЦНИИТЭИ Мингаза СССР, 1977, т. 4 с. 5.

39. Гайдуков^Г.Ф. Обоснование густоты посева кукурузы при разном режиме орошения. / Г.Ф. Гайдуков // В кн.: Доклады научной конференции Сталинградского СХИ. Сталинград, 1960, т. 2, с. 37.41.

40. Голубев^.Д. Применение удобрений на орошаемых землях. / В.Д. Голубев М: Колос, 1977, 120 с.

41. Гост 13634-90. Кукуруза. Требования при заготовках и поставках. М: ИПК изд-во стандартов, 1996 с. 145 - 156.

42. Евтушенко^Н.Н. Пути оптимизации урожаев зерновых культур на полях колхоза «Красная Нива» КБАССР. Программирование урожаев сельскохозяйственных культур./ Н.Н. Евтушенко, Э.Д. Адиньяев, М.К. Каюмов М: Колос, 1975, с. 140. 151.

43. Задонцев^А.И. Выращивание высоких урожаев и районирование гибридов и сортов кукурузы./ А.И. Задонцев Киев, Госсельиздат УССР, 1961, 130с.

44. Ионова^З.М. Возделывание кукурузы при орошении. / З.М. Ионова, Г.С. Нестерова-М: Колос, 1970, 248 с.

45. Ионова;З.М. Способы определения и оптимизация режимов орошения. / З.М. Ионова-М: Колос, 1980, 150 с.

46. Каюмов^М.К. Программирование продуктивности полевых культур./ М.К. Каюмов Справочник, Росагропромиздат. М: 1989, с. 135 - 192.

47. Керефов^К.Н. Почвенные районы Кабардино-Балкарии и их сельскохозяйственные особенности. / К.Н. Керефов, Б.Х. Фиапшев -Эльбрус, Нальчик, 1967.

48. Керефов^К.Н. Природные зоны и пояса Кабардино-Балкарской АССР 40 с. / К.Н. Керефов, Б.Х. Фиапшев -Нальчик, 1977, с. 8-10.

49. Керефов К.Н. Разработка сортовой агротехники важный резерв повышения урожайности. / К.Н. Керефов, Х.М. Унежев // Сб. трудов научно-практической конференции, посвященной 60-летию ВЛКСМ. -Нальчик, 1980, с. 15.

50. Керефов^К.Н. Влияние различных доз минеральных удобрений при основном внесении на продуктивность некоторых сортов и гибридов кукурузы. Инф. листок. / К.Н. Керефов, М.К. Керефова, Х.М. Унежев -Нальчик, 1982, с. 7.

51. КерефовД.Н. Влияние сроков сева на ярусное распределение хлорофилла в листьях кукурузы. / К.Н. Керефов, М.К. Керефова, Х.М. Унежев // Сб. тезисов, докладов конференции «Молодежь и естественные науки». Нальчик, 1985, с. 27-28.

52. Кожаев;М.А. Влияние высоких доз удобрений и режимов орошения на урожай кукурузы в степной зоне КБАССР. / М.А. Кожаев, Т.М. Мендохов // Агрохимия 1974, № 12, с. 85.88.

53. Корнилов^.А. Биологические основы высоких урожаев зерновых культур. / А.А. Корнилов -М: Колос 1968, с. 137 - 166.

54. Коэн;Ф. Регуляция ферментативной активности. / Ф. Коэн М: Мир, 1986.

55. Кретович^. Л. Физиолого-биохимические основы хранения зерна. / В.Л. Кретович-М: АН СССР, 1945, с. 103.

56. Кретович В.Л. Белковый обмен высшего растения. / В.Л. Кретович // Труды 5-й конференции по высокомолекулярном соединениям. М - Л: АН СССР, 1948, с. 44-45.

57. Кретович;В.Л. Биохимия зерна и хлеба. / В.Л. Кретович М: АН СССР, 1958, с. 75.

58. Кретович,В.Л. Биохимия растений. / В.Л. Кретович М: Высшая школа. - 1986-503 с.

59. Криштопа^В.П. Эффективность азотных удобрений при внесении под кукурузу на темно-каштановых почвах юга Украины в условиях орошения. / В.П. Криштопа //Автореф. канд. дисс. с.-х. наук, Херсон, 1975, с. 12.

60. Козин^Ю.К. Вынос азота, фосфора и калия кукурузой и качество ее зерна в зависимости от уровня минерального питания. Ю.К. Козин, А.Ф. Ступин-Бюлл. ВНИИ кукурузы, 1977, вып. 3, с. 29.32.

61. Кук Д.У. Система удобрений для получения максимальных урожаев. / Д.У. Кук М: Колос - 1975 - 350 с.

62. Лысогоров^К.С. Действие и взаимодействие орошения и норм минеральных удобрений на урожай зерна кукурузы. / К.С. Лысогоров // Тез. докл. всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых по проблемам кукурузы. Днепропетровск, 1981, с. 143. 144.

63. Мельников^М.М. Интенсивное производство кормов на орошаемых землях. / М.М. Мельников М: Агропромиздат, 1985, 159 с.

64. Миловская^В.Ф. Изучение процесса хранения свежеубранной кукурузы. / В.Ф. Мидовская -М: Заготиздат, 1948, с. 40-41.

65. МосоловуВ.В. Протеолитические ферменты./ В.В. Мосолов М: наука, 1971, с. 52.

66. Мокрова;М.Г. Влияние сроков посева на урожай силосной массы и зерна кукурузы. / М.Г. Мокрова // Тр. Волгоградской ОМС, 1974, вып. 2 с.48.49.

67. Мусаев М.И. Удобрение и урожай. / М.И. Мусаев // Кукуруза, 1987, № 4, с. 21. .22.

68. Ничипорович?А.А. Фотосинтетическая деятельность растений в посевах. /А. А. Ничипорович-М.: Наука. 1961 135 с.

69. Остановки., Кукуруза на зерно и на силос. / В.И. Остапов, М.И. Исичко // В кн. Орошаемое земледелие на Украине. Киев: Урожай, 1968, 249 с. 82-89.

70. Петрова^ Л.Н. Удобрение и урожай / Л.Н. Петрова, А.Я. Чернов -Ставрополь, Ставроп. кн. изд. 1975, 67 с.76