Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Формирование урожайности и посевных качеств семян ячменя при использовании средств защиты растений от сорняков в условиях лесостепи Поволжья

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Формирование урожайности и посевных качеств семян ячменя при использовании средств защиты растений от сорняков в условиях лесостепи Поволжья"

На правах рукописи

КОРОТНЕВА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН ЯЧМЕНЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ СОРНЯКОВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

7 НОЯ /013

Пенза 2013 005537102

005537102

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

зав. Кафедрой «Селекция и семеноводство» ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» Кошеляев Виталий Витальевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, доцент,

зав. кафедрой «Ботаника, физиология и биохимия растений» ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет» Карпова Галина Алексеевна; доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, зав. лабораторией «Селекции конопли»

ГНУ Пензенский НИИСХ Россельхозакадемии Серков Валериан Александрович

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский

Мордовский государственный университет им. Огарева»

Защита состоится 28 ноября 2013 г. в часов на заседании диссертационного совета Д.220.053.01 при ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» и на сайте: http://pgsha.penza.net/

Автореферат разослан 28 октября 2013 г.

Ученый секретарь /[,,,?/

диссертационного совета у. ЧЙр '

Вера Александровна Гущина

Общая характеристика работы

Актуальность. Основной задачей выращивания элитных семян является поддержание всех ценных хозяйственно-билогических свойств и качеств сорта, благодаря которым он был районирован. Достигается это путем сохранения высокой чистосортности, создания условий, предотвращающих биологическое и механическое засорение, проведения отборов и очистки семян, а также оздоровления от болезней и вредителей. При этом все мероприятия, направленные на поддержание чистосортности, эффективны только тогда, когда семенной материал не содержит семян сорной растительности выше допустимых значений предусмотренных ГОСТом.

В связи с этим большое значение приобретает борьба с сорной растительностью на семеноводческих посевах. Самым надёжным способом подавления сорных растений всех групп и видов в посевах является применение гербицидов.

Использование гербицидов на посевах ячменя во многом решает проблемы защиты растений. Однако, в последнее время все большее распространение в посевах ячменя получили виды сорных растений семейства мятликовых, которые относятся к той же ботанической группе, что и ячмень, которые снижают урожайность культуры.

Для решения этой проблемы разработаны препараты узкого спектра действия. Практический интерес вызывает использование граминицидов (разновидность гербицидов) с широким диапазоном сроков применения.

С учетом технологического аспекта защиты посевов от сорняков использовать один граминицид против засорения нецелесообразно, так как его действие не будет распространяться на многолетние и однолетние двудольные сорняки. Поэтому лучше всего его использовать в баковой смеси с другими гербицидами широкого спектра действия.

Таким образом, разработка и обоснование оптимальной схемы защиты семенных посевов ячменя от сорной растительности, в том числе однодольных видов той же ботанической группы, к которой относится ячмень, представляет определенный научный интерес и практическую значимость.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить особенности формирования продуктивности агрофитоценозов сортов ячменя, выделить и обосновать оптимальную схему защиты растений от сорняков, обеспечивающую высокую урожайность семян с хорошими посевными качествами.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- изучить рост, развитие растений ячменя и состояние засорённости посевов;

- установить влияние различных вариантов защиты растений от сорняков на формирование структуры урожая;

- определить урожайность зерна при различных вариантах защиты растений от сорняков;

- показать выход и посевные качества семян в зависимости от вариантов защиты растений;

- дать экономическую оценку производства семян ячменя при различных вариантах защиты посевов от сорняков.

Научная новизна. Применительно к местным почвенно-климатическим условиям выявлены закономерности роста и развития растений ячменя. Показан характер стресса у растений и его продолжительность при обработке посевов средствами защиты. Установлено последействие ингибирования растений на урожайность, выход семян и их посевные качества. Теоретически и экономически обоснована схема защиты семеноводческих посевов ячменя от трудно подавляемых и отделяемых сорняков.

Практическая значимость результатов исследований. Сельскохозяйственным предприятиям, занимающимся семеноводством ячменя, для более полного подавления всего видового состава сорняков предложено обрабатывать посевы баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га). Применение средств защиты растений в рекомендуемых нормах расхода в комплексе приемов общепринятой технологии позволяет формировать высокую урожайность семян с высокими посевными качествами и повышает эффективность производства.

Положения, выносимые на защиту:

- закономерности роста, развития растений ячменя и особенности проявления видового состава сорной растительности в посевах;

- особенности формирования структуры продуктивности растений и урожайности при различных вариантах защиты от сорняков;

- выход кондиционных семян и их посевные качества в зависимости от вариантов защиты растений;

- обоснование экономической эффективности выращивания семян ячменя.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции «Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России» (Пенза, 2013); III Всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение развития АПК России» (Пенза, 2013).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в четырёх работах, одна из которых в издании по перечню, рекомендованному ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 125 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, предложений для производства, включает 30 таблиц и 2 рисунка. Список литературы содержит 165 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объект, условия и методика исследований

Экспериментальная работа выполнена на опытном поле ФГУП «Учхоз «Рамзай» Пензенской ГСХА» в 2011-2013 гг.

Погодные условия 2011 года характеризовались как недостаточно увлажненные (ГТК - 0,83), что оказывало лимитирующее влияние на реализацию продуктивности растений. Условия 2012 и 2013 гг. характеризовались как благоприятные для роста и развития ярового ячменя (ГТК - 1,12 и 1,4 соответственно).

Почва опытного участка - чернозём выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый. Пахотный слой характеризовался следующими показателями: рН кс, - 5,1 - 5,4; содержание гумуса в пахотном слое - 5,85 %; азота (по Корн-филду) 83 - 88 мг на 1 кг почвы; фосфора 80 - 112 мг и подвижного калия (по Чирикову) 110 - 140 мг на 1 кг почвы.

Решение поставленных задач осуществлялось в двухфакторном полевом опыте, заложенном методом расщепленных делянок.

Схема опыта: Фактор А- сорта ячменя: Нутанс 553, Ястреб, Сурский фаворит. Высевали на делянках первого порядка площадью - 256 м2.

Фактор В- варианты применения гербицидов и микроудобрений:

1. Ластик экстра (0.5 л/га)

2. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.4 л/га)

3. Ластик экстра (0.5 л/га) + Силиплант (1.5 л/га)

4. Ластик экстра (0.5 л/га) + РагаШт (40 мл/га)

5. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Силиплант (1.5 л/га)

6. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Рагай1т (40 мл/га)

7. Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + Силиплант (1.5 л/га)

8; Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + РагаШт (40 мл/га)

9 . Без обработки, эталон

* Посев ячменя без химической обработки, удаление сорняков механическое

Площадь делянки второго порядка - 32 м2. Повторность в опыте трехкратная. Расположение делянок систематическое. Предшественник - озимая пшеница.

Материалом исследований служили:

- Ластик Экстра - селективный послевсходовый граминицид, предназначенный для борьбы с однолетними и многолетними сорняками семейства мят-ликовых в посевах сельскохозяйственных культур.

- Балерина - двухкомпонентный системный гербицид для уничтожения широкого спектра двудольных сорняков, в том числе устойчивых к 2,4-Д и МЦПА, на посевах зерновых культур.

- Силиплант - жидкое микроудобрение с высоким содержанием кремния и микроэлементов в доступной форме, антидот.

- Parafilm- жидкое микроудобрение с содержанием микроэлементов в доступной форме, антидот.

Опыты закладывали на фоне внесения минеральных удобрений в предпосевную культивацию из расчета 34 кг/га действующего вещества азота (аммиачная селитра).

Семена сортов перед посевом протравливали препаратом ВИАЛТ TT ВСК (0,5 л/т).

Фенологические наблюдения и биометрические измерения проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию (1977).

Структура урожая: число зерен в колосе, масса зерна с растения и 1000 зерен, число продуктивных стеблей к уборке определяли общепринятыми методами.

Численность сорняков определяли непосредственным подсчетом их стеблей на учетных площадках, используя для расчетов формулу:

А = a/ns = a/S,

где: а - число встреченных особей растений; п - число учетных площадок; s - размер учетной площадки, м2, S - общая учетная площадь площадок, м2.

Содержание хлорофилла в листьях, а так же «стресс» и его продолжительность, полученный растениями ячменя, определяли с помощью прибора N-Тестер.

Подсчёт количества взошедших и сохранившихся к уборке растений проводили на закреплённых площадках 1 м2, которые располагались на каждой делянке.

Для определения энергии прорастания, всхожести и силы роста в термостат закладывали 4 пробы (по 100 семян в каждой) и подсчитывали количество проросших семян за определенное число суток к общему количеству высеянных. Посевные качества посевного материала определяли согласно ГОСТам: энергию прорастания и всхожесть - по ГОСТу 12038 -84; силу роста - по ГОСТу 12036-66; массу 1000 зерен - по ГОСТу 12042-80 (Васько В.Т., 2012).

Количественное содержание белка определяли методом Биурета (микрометод) на приборе КФК -2 при длине волны 315 нм.

Для пересчета количественного содержания белка пользовались калибровочными графиками, построенными по сывороточному альбумину белка.

^ Учет урожайности проводили методом пробных площадок при площади 1м . На делянках первого порядка накладывали 25 пробных площадок, на делянках второго порядка - 10. Материал с пробных площадок обмолачивали на сноповой молотилке (Молостов A.C., 1966).

Полученный цифровой материал обрабатывали математическими методами дисперсионного анализа (Филев Д.С. и др., 1980; Доспехов Б.А., 1985) на ПЭВМ с использованием пакета прикладных программ Excel 2004, Statistica 4 5 Statgraphics Plus for Windows 2.1.

Экономическая эффективность определялась по результатам анализа трудовых, материальных ресурсов и выхода продукции на основе технологических карт.

Рост, развитие растений ячменя и состояние засорённости

посевов

Фазы роста и развития растений. В проведённых исследованиях определяли продолжительность периодов «всходы - колошение», позволяющую установить сортовые особенности и «кущение - колошение», показывающую различия под влиянием схем защиты на растения ячменя.

Установлено, что более раннее колошение у всех сортов наступало в 2011 году при условиях недостаточного увлажнения. В среднем по всем сортам период «всходы-колошение» составил 42 суток. В условиях влажного 2013 года период от всходов до колошения увеличился более чем на 5 суток и составил 46,3.

Наименьшим периодом «всходы-колошение» независимо от года выращивания характеризовался сорт Нутанс 553. Период от всходов до колошения у этого сорта составлял 40...44 суток. Наибольшая продолжительность периода «всходы-колошение» свойственна сорту Сурский фаворит -44...49 суток. Сорт Ястреб по продолжительности периода от всходов до колошения занимал промежуточное положение - 42...46 суток.

В фазу кущения растений ячменя посевы обрабатывали против сорной растительности гербицидом, граминицидом и микроудобрениями в соответствии с вариантами опыта. Затем учитывали продолжительность наступления фазы колошения у растений. Полученные результаты показали, что наибольшая продолжительность периода «кущение - колошение» была при обработке посевов баковой смесью Ластик экстра + Балерина как с полной, так и с половинной нормой расхода. Период от кущения до колошения на этих вариантах составлял 30...34 суток в зависимости от погодных условий в год выращивания. На вариантах, где посевы обрабатывали граминицидом Ластик экстра, как в чистом виде, так и с добавлением антидотов Силиплант и РагаШт продолжительность развития растений от кущения до колошения составляла 28...32 суток. Установленная закономерность увеличения периода «кущение - колошение» на 2 суток при обработке посевов баковыми смесями является общей для всех сортов и не зависит от года выращивания. Следует так же отметить, что добавление в баковую смесь Ластик экстра + Балерина микроудобрений Силиплант и РагаШт в качестве антидотов не оказывало влияние на продолжительность периода «кущение - колошение» (табл. 1).

Таблица 1 - Продолжительность периода «кущение - колошение»,

Вариант Сорт Среднее по варианту

Сурский фаворит Нутанс 553 Ястреб

1 2 3 4 5

2011 г.

Г 30 26 28 28

2 32 28 30 30

3 30 26 28 28

4 30 26 28 28

5 32 28 30 30

6 32 28 30 30

7 32 28 30 30

8 32 28 30 30

2012 г.

Г 33 28 29 30

2 35 30 31 32

3 33 28 29 30

4 33 28 29 30

5 35 30 31 32

6 35 30 31 32

7 35 30 31 32

8 35 30 31 32

2013 г.

Г 34 30 32 32

2 36 32 34 34

3 34 30 32 32

4 34 30 32 32

5 36 32 34 34

6 36 32 34 34

7 36 32 34 34

8 36 32 34 34

'V,"- " ' лишали, * 1.11.111 (V ,1,1 Л) -г палерина ^ил

л/га), контроль; 3- Ластик экстра (0.5 л/га) + Сплпплант (1.5 л/га);4- Ластик экстра (0.5 л/га) + РагаШт (40 мл/га); 5- Ластпк экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Сили-плант (1.5 л/га); 6- Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + РагаШт (40 мл/га); 7- Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + Силиплаит (1.5 л/га); 8- Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + РагаШт (40 мл/га).

Таким образом, применение баковой смеси Ластик экстра + Балерина с различным сочетанием норм расхода и микроудобрений способствует формированию более благоприятных условий развития растений ячменя в агрофито-ценозе, что увеличивает продолжительность вегетации и соответственно предопределяет большую возможность накопления органического вещества.

8

Выживаемость растений. Установлено, что гибель растений ячменя отмечена на всех вариантах опыта и у всех сортов. Между сортами не наблюдалось существенных различий выживаемости растений по периодам наблюдения. У всех сортов полевая всхожесть колебалась от 80 до 83%. От полных всходов до кущения растений гибель их не наблюдалась, сохранность растений в этот период составляла практически 100%. В период выхода в трубку начинает заметно проявляться гибель растений в посевах. Выживаемость растений в эту фазу составляла до 75...80%. В фазу колошения и восковой спелости наблюдалась дальнейшая гибель растений, выживаемость их снизилась на 4... 10 %. От восковой спелости до уборочной, когда влажность зерна составляла 14%, гибель растений не наблюдалась.

Причиной гибели растений в посевах главным образом являлась гельмин-тоспориозная корневая гниль (Bipolaris sorokiniana).

Таким образом, можно констатировать, что применение средств защиты растений от сорняков на посевах ячменя независимо от способов их применения и сортовых особенностей обеспечивает на момент уборки 68...72% растений от нормы высеянных семян.

Состояние засорёнпости посевов и биологическая эффективность применения средств защиты с различным спектром действия. Результаты учетов, проведенные в период кущения ячменя показали, что сорная растительность в посеве была представлена 12 видами растений из 8 семейств, относящихся к 3 биологическим группам по жизненному циклу (т.е. по периоду засорения посевов): облигатные яровые однолетники, факультативные яровые однолетники (поздние или зимующие) и многолетники (корневищные и корнеот-прысковые).

Необходимо отметить, что за годы исследований наблюдалось общее увеличение сорных растений в посеве ячменя. Так в 2011 году количество сорняков в посевах составляло 83 шт./м2, в 2012 году - 105 и в 2013 году - 175 пгг./м . Наибольшую часть, более 80%, составляли малолетние сорные растения.

Оценивая количественно видовой состав сорных растений в посевах ячменя было установлено, что наибольшее представительство имеют сорняки семейства мятликовые (Роасеае) : куриное просо (Echinochloa crus-galli), щетинник сизый (Setaria glauca). Количество сорняков этого семейства составило в 2011 году 38 шт./м2, в 2012 году 55 и в 2013 году 105 шт./м2, или 45,7%, 52,4% и 60% от общего числа, соответственно по годам.

В этом случае применение гербицида широкого спектра действия, рассчитанного на подавление видового состава сорняков, не дает возможность получить полный положительный эффект. В связи с этим необходимо использовать узкоселективные препараты - граминициды, на основе феноксапроп-П-этила, которые подавляют исключительно сорные растения класса однодольных в посевах ячменя той же ботанической группы (куриное просо, щетинник сизый и овсюг обыкновенный).

Как видно из данных, представленных в таблице 2, наиболее полно видовой состав сорняков подавляется при использовании баковой смеси граминицид

совместно с гербицидом широкого спектра действия (Ластик экстра - 0,5 л/га + Балерина - 0,4 л/га). В среднем за годы исследований биологическая эффективность на этом варианте составила 95%.

Применение граминицида - Ластик экстра, как в чистом виде, так и совместно с микроудобрениями, используемыми в качестве антидотов, подавляло 54...62% сорной растительности (в основном однодольные сорняки). Снижение численности двудольных сорняков и угнетение их роста и развития происходило за счет повышения конкурентной способности растений ячменя.

Таблица 2 - Биологическая эффективность при различных вариантах использования граминицида на посевах ярового ячменя, %.

Вариант Гоп

2011 2012 2013 Средняя

1. Ластик экстра (0.5 л/га), контроль 54 62 61 59

2. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.4 л/га) 93 96 95 95

3. Ластик экстра (0.5 л/га) + Си-липлант (1.5 л/га) 59 61 62 61

4. Ластик экстра (0.5 л/га) + Ра-гаШт (40 мл/га) 57 60 62 60

5. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Силиплант (1.5 л/га) 83 86 83 84

6. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + РагаШш (40 мл/га) 87 89 85 87

7. Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + Силиплант (1.5 л/га) 75 78 73 75

8. Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + РагаШт (40 мл/га) 76 82 75 78

Снижение нормы расхода гербицида Балерина (0,28 л/га) в баковой смеси с граминицидом Ластик экстра, как в чистом виде, так и совместно с микроудобрениями приводило к снижению биологической эффективности на 7... 10%, а уменьшение нормы расхода граминицида (0,35 л/га) снижало биологическую эффективность препаратов на 16.. .18%.

Таким образом, в посевах ячменя наблюдается увеличение общей численности сорняков. Доминирующие положение в количественном отношении среди видов занимает семейство мятликовых, которые относятся к одной ботанической группе, что и ячмень. В связи с этим, применение граминицида Лас-

тик экстра(0,5 л/га) в баковой смеси с гербицидом Балерина (0,4 л/га) обеспечило высокую эффективность подавления всего видового состава сорняков в посевах ячменя.

Влияние средств защиты с различным спектром действия на концентрацию хлорофилла в листьях растений ячменя. Анализ концентрации хлорофилла в листьях растений ячменя в разные периоды времени после применения средств защиты растений показал, что данная величина изменяется с определенными закономерностями. Так, например, было установлено, что, независимо от года исследований, на 4 сутки после обработки посевов на всех вариантах опыта концентрация хлорофилла в листьях снижалась. По сравнению с эталонными растениями, которые не обрабатывали средствами защиты растений, концентрация хлорофилла в листьях на вариантах опыта была меньше на 24.. .44% в зависимости от года и сорта.

На 8 сутки после обработки посевов на всех вариантах опыта концентрация хлорофилла в листьях растений повышалась до величины показателя эталонных растений. Колебания концентрации хлорофилла в листьях растений по вариантам опыта были незначительными и составляли 3.. .4%.

Данная тенденция сохраняется и на 12 сутки после обработки посевов средствами защиты растений. Наблюдается только общее увеличение абсолютных величин, характеризующих концентрации хлорофилла в листьях растений.

Таким образом, растения ячменя при обработке посевов средствами защиты от сорняков получают стресс, который проявляется в резком снижении концентрации хлорофилла в листьях. При этом ингибирование растений проявляется независимо от схемы применения препаратов и микроудобрений, используемых в качестве антидотов. На 8 сутки после применения средств защиты растений концентрация хлорофилла в листьях восстанавливается до значений эталонных растений. Следовательно в этот период, прекращается влияние стресса на растения.

Формирование урожайности, выход и посевные качества семян ячменя

Структура и урожайность. Установлено, что продуктивная кустистость заметно различалась по годам исследований и вариантам опыта. Так, в 2011 году при недостаточно влажных погодных условиях продуктивная кустистость составила 1,1. ..1,2. В 2012 и 2013 годах, которые характеризовались как достаточно увлажненные, показатель кустистости составлял 1,7..1,9 в зависимости от сорта и года. Между сортами наблюдались небольшие различия, тенденция к повышенной кустистости растений прослеживалась у сорта Сурский фаворит. Показатель продуктивной кустистости у этого сорта составлял 1,2... 1,9, у сортов Нутанс 553 и Ястреб - 1,1. ..1,7 в зависимости от года. Анализируя изменения продуктивной кустистости по вариантам опыта, установлено, что при применении грамшпщида Ластик экстра (0,5 л/га), как в чистом виде, так и совместно с микроудобрениями Силиплант и РагаШт продуктивная кустистость рас-

тении снижалась. Объяснить это можно тем, что применение граминицида на этих вариантах опыта подавляло 54...62% сорной растительности, в основном однодольные сорняки. Присутствующие в посевах двудольные сорняки создавали конкуренцию растениям ячменя, ухудшали режим питания и поступление солнечной энергии, в результате снижалась продуктивная кустистость.

Оценивая число зерен по годам было установлено, что в менее благоприятном по погодным условиям 2011 году у сорта Сурский фаворит число зерен в колосе составляло 17,9...19,0, у сорта Нутанс 553 15,9...17,1 и у сорта Ястреб 16,7...17,5. В благоприятных по погодным условиям в 2012 и 2013 годах в колосе формировалось большее число зерен у всех сортов. У сорта Сурский фаворит число зерен в колосе составило 19,0...20,0, у сорта Нутанс 553 - 16,9... 18,2 и у сорта Ястреб - 17,5..18,9. В целом установлено, что для сорта Сурский фаворит характерно формирование большего числа зерен в колосе по сравнению с сортами Нутанс 553 и Ястреб. Анализируя число зерен в колосе по сортам при различных схемах защиты растений было отмечено, что между вариантами опыта нет существенных отклонений по этому показателю. Следовательно, стресс растений после применения средств защиты от сорняков не приводит к гибели цветочных зачатков и их стерильности.

Анализируя массу зерна с главного колоса по сортам, годам и вариантам опыта было установлено, что сорт Сурский фаворит формировал более высокую массу зерна на главном колосе, например, в зависимости от вариантов опыта в 2011 году этот показатель составил 0,80...0,89 г, в 2012 - 0,90... 1,25 г и в 2013 году 0,85...1,28 г. У сорта Нутанс 553 масса зерна с главного колоса составляла 0,56...0,64 г; 0,88...1,00 г; 0,75...1,05 г и у сорта Ястреб - 0,60...0,72 г; 0,88...1,15 г; 0,80...1,18 г соответственно по годам исследований. Оценивая массу зерна с главного колоса по вариантам опыта и по годам исследований было установлено, что в 2011 году лучшие показатели у всех сортов были на варианте при применении баковой смеси Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га) с полной нормой расхода препаратов. Масса зерна с колоса у сорта Сурский фаворит составила 0,89±0,03 г у сорта Нутанс 553 0,64±0,05 г. и у сорта Ястреб 0,72±0,03 г. Так же следует отметить, что у сорта Сурский фаворит в отлитое от сортов Нутанс 553 и Ястреб, высокая масса зерна формировалась (0,89±0,03 г) и на варианте, где посевы обрабатывали баковой смесью с половинной нормой расхода граминицида с добавлением микроудобрения Сшга-плант. В 2012 и 2013 годах общая тенденция формирования массы зерна в главном колосе по вариантам опыта сохранилась. Более высокие показатели были на варианте, где посевы обрабатывали баковой смесью Ластик экстра (0 5 л/га) + Балерина (0,4 л/га). Так, в 2012 году у сорта Сурский фаворит масса зерна с колоса на этом варианте была выше на 8...28%, у сорта Нутанс 553 - на 2... 12 и у сорта Ястреб - на 15...23% по сравнению с другими вариантами защита посевов от сорняков. В 2013 году на варианте где применяли Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га) превышение по массе зерна с колоса по сравнению с другими вариантами было более контрастным и составляло по сорту Сурский фаворит 19...31%, Нутанс 553 - 9...29 и по сорту Ястреб - 17...32%. Такие существенные различия по вариантам опыта можно объяснить тем, что в

12

2013 году наблюдалась высокая засоренность посевов, применение баковой смеси граминицида и гербицида с полной нормой расхода эффективно подавило весь видовой состав сорняков в посевах ячменя. В результате растения ячменя на этом варианте получили конкурентные преимущества за элементы питания, что положительно повлияло на формирование индивидуальной продуктивности растений.

Результаты определения массы 1000 зерен на различных вариантах показали, что признак «масса 1000 зерен» во многом зависит от сортовых особенностей и погодных условий, которые складываются в период вегетации. Установлено, что для сорта Сурский фаворит характерна более высокая масса 1000 зерен по сравнению с сортами Нутанс 553 и Ястреб. Так, в среднем за годы исследований этот показатель у сорта Сурский фаворит составил 44,4 г, Нутанс 553 - 43,0 г и у сорта Ястреб - 43,8 г. Анализ показателей массы 1000 зерен на различных вариантах защиты растений ячменя показал, что более крупное зерно формировалось на варианте, где посевы обрабатывали баковой смесью граминицида и гербицида с полной нормой расхода препаратов (Ластик экстра 0,5 л/га + Балерина 0.4 л/га). В 2011 году масса 1000 зерен на этом варианте была выше на 3,2...7,2%, в 2012 - на 2,8... 11,3% и 2013 году - на 5,3... 14,4% по сравнению с другими вариантами. Снижение нормы расхода граминицида или гербицида в баковой смеси приводило к снижению массы 1000 зерен, при этом добавление антидотов не давало положительного эффекта. На вариантах, где посевы обрабатывали граминицидом в чистом виде и с добавлением антидотов, показатель массы 1000 зерен был наиболее низким независимо от сортовых особенностей и погодных условий года.

Особенности формирования основных элементов продуктивности растений в зависимости от вариантов опыта предопределяли урожайность ячменя (табл.3).

Анализ урожайных данных в опыте показал, что применение химических средств защиты растений от сорняков по-разному позволяет реализовывать урожайность сортов ячменя. Так, В 2011 году погодные условия были менее благоприятными для роста и развития растений, что способствовало формированию средней урожайности зерна по опыту - 2,4 т/га. В 2012 и 2013 годах вла-гообеспеченность растений в период вегетации была выше и средняя урожайность зерна ячменя по опыту составила 3,5 т/га и 3,3 т/га соответственно.

Таблица 3 - Урожайность ярового ячменя при различных вариантах защиты растений от сорняков, т/га

Вариант (А) Сорт(В) Средняя урожайность, т/га Группа по НСР05

Сурский фаворит Нутанс 553 Ястреб

1 2 3 4 5 6

2011 год

1 3,0 2,0 2,5 2,5 I

2 3,1 2,2 2,7 2,7 I

3 3,0 2,0 2,3 2,4 II

4 2,9 1,9 2,5 2,4 II

5 2,9 1,9 2,2 2,3 Ш

6 3,0 2,0 2,5 2,5 I

7 3,1 1,9 2,2 2,4 Ц

8 2,9 1,9 2,1 2,3 III

Средняя урожайность (х -2,4 т/га) 3,0 2,0 2,4 2,4

Группа по НСРо.5 I III II

НСРо.5 для факторов, т/га: А- 0,06; В- 0,12; АВ- 0,20

2012 год

1 4,0 3,3 3,5 3.6 II

2 4,4 3,8 4,0 4.1 I

3 3,9 3,5 3,4 3.6 II

4 3,8 3,1 3,7 3.5 II

5 3,4 3,1 3,4 3.3 III

6 3,7 3,4 3,5 3.5 II

7 3,9 3,1 3,4 3.5 II

8 3,2 3,3 зд 3.2 1П

Средняя урожайность (х-3.5 т/га) 3.8 3.3 3.5 3.5

Группа по НСР0.5 I III П

НСРо.5 для факторов, т/га: А- 0,14; В- 0,12; АВ- 0,24

2013 год

1* 3,0 2,8 2,9 2,9 Ш

2 4,6 3,9 4,2 4,2 I

3 3,1 2,7 2,7 2,8 III

4 3,0 2,8 2,9 2,9 III

5 3,5 3,0 3,2 3,2 II

--- Продолжение тябттгптьг 1

1 2 3 4 5 6

6 3,7 3,2 3,0 3,3 п

7 3,6 3,4 3,5 3,5 II

8 3,4 3,1 3,3 3,3 II

Средняя 3,5 3,1 3,2 3,3

урожайность (х-3,3 т/га)

Группа по НСРо, I П II

пьРП5 Оля факторов, т/га: А- 0,18; В- 0,20; АВ- 0 25

х- ластик экстра (и.й л/га), контроль; 2- Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.4 л/га , контроль; 3- Ластик экстра (0.5 л/га) + Силиплант (1.5 л/га);4- Ластик экстра (0.5 л/га) + РагаШш (40 мл/га); 5- Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Силиплант (1.5 л/га); 6- Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + РагаШт (40 мл/га); 7- Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + Силиплант (1.5 л/га); 8- Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + РагаШт (40 мл/га)

Оценивая значения урожайности, полученные в 2011 году по вариантам опыта можно констатировать, что наибольшая урожайность зерна ячменя была сформирована при использовании баковой смеси Ластик экстра + Балерина с полной нормой расхода. Средняя урожайность зерна ячменя по сортам составила 2,7 т/га. При использовании Ластик экстра в чистом виде и в баковой смеси с гербицидом Балерина с половинной нормой расхода и добавлением антидота РагаШт. сформировалась урожайность 2,5 т/га.

Связано это с тем, что в 2011 году наблюдалось меньшее количество двудольных сорняков в посевах ячменя, а подавление граминицидом Ластик экстра однолетних злаковых сорняков позволило растениям ячменя конкурировать с небольшим количеством двудольных сорняков, присутствующих в посеве. Оценивая урожайность сортов в 2011 году, полученную в среднем по всем вариантам опыта установлено, что сорт Сурский фаворит сформировал более высокую урожайность зерна - 3,0 т/га.

В 2012 году посевы ячменя сформировали более высокую урожайность, при сохранении общей закономерности формирования урожайности по вариантам опыта и сортам. Так, в среднем по сортам наибольший урожай зерна - 4,1 т/га был получен при обработке посевов баковой смесью Ластик экстра + Балерина с полной нормой расхода. На этом варианте была получена и максимальная^ урожайность зерна - 4,4 т/га по сорту Сурский фаворит, который по урожайности значительно превосходил районированные сорта Нутанс 553 и Ястреб.

Установленные закономерности формирования урожайности зерна в 2011 и 2012 годах полностью подтвердились в 2013 году. Наибольшая урожайность зерна по изучаемым сортам была получена на варианте, где посевы обрабатывали баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га). Максимальную урожайность на этом варианте сформировал сорт Сурский фаворит - 4,6

т/га. Сорта Ястреб и Нутанс 553 сформировали урожайность - 4,2 т/га и 3,9 т/га соответственно.

Для оценки различных схем защиты растений от сорняков с помощью НСР варианты опытов и сорта были классифицированы на группы по урожайности. В первую группу были отнесены варианты опытов и сорта, у которых разница в урожае от среднего значения по культуре была с положительным знаком больше НСР05- Вторую группу составили варианты и сорта, у которых отклонения от среднего урожая не вышли за пределы ± НСР05, и в третью группу вошли варианты опытов и сорта, у которых отклонения урожая были с отрицательным знаком больше по абсолютной величине НСР05. В результате установлено, что в 2011 году в первую группу по урожайности вошли три варианта опытов, между которыми не было достоверной разницы в полученной урожайности. В 2012 и 2013 годах только один вариант, где использовали Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га) достоверно превышал среднюю урожайность по опыту. Следовательно, применение на посевах ячменя граминицида Ластик экстра (0,5 л/га) в баковой смеси с гербицидом Балерина (0,4 л/га) позволяет стабильно формировать высокую урожайность.

Среди сортов стабильно высокой урожайностью отличался сорт Сурский фаворит, во все годы исследований по величине этого показателя он относился к первой группе урожайности.

Таким образом, можно констатировать, что применение граминицида Ластик экстра (0,5 л/га) в баковой смеси с гербицидом Балерина (0,4 л/га) подавляет развитие однодольных видов сорных растений той же ботанической группы, к которой относится ячмень. Второй компонент баковой смеси - гербицид Балерина подавляет весь спектр двудольных сорняков. В результате улучшаются условия для роста и развития растений, что предопределяет формирование более высокой урожайности зерна.

В наших исследованиях на основании исчисления критериев существенности (Б) было выявлено влияние каждого фактора и их взаимодействия на урожайность сортов ячменя.

Влияние факторов на урожайность ячменя в зависимости от года выращивания существенно менялось. Например, в 2011 году определяющим фактором урожайности был генотип сортов, на долю которого приходилось 52,2%. Объясняется это тем, что в менее благоприятных для роста и развития погодных условиях сорт Сурский фаворит сформировал более высокую урожайность по отношению к сортам Нутанс 553 и Ястреб. Разница в урожайности между сортами была значительно выше, чем между вариантами на конкретном сорте. На втором месте находилось влияние вариантов защиты посевов от сорняков, которые обуславливали 35,4% от всей изменчивости урожайности. Взаимодействие «вариант-сорт» было значительно меньше, и обуславливало варьирование урожайности на 8,3%.

В более благоприятных погодных условиях 2012 и 2013 годах наблюдалось перераспределение влияния изучаемых факторов на урожайность ячменя. Так, основное влияние на величину урожайности оказали варианты защиты посевов от сорняков. На их долю приходилось 53,7% и 67,2% соответственно по

годам исследований. Влияние сорта на формирование урожайности было значительно меньше и составляло 34,6% и 13,1%.

Учитывая, что влияние факторов на величину урожайности по годам исследований было различньм, то целесообразно рассмотреть влияние года в совокупности с изучаемыми факторами. Для этого урожайные данные были обработаны математическим методом трехфакторного дисперсионного анализа. К факторам, вариантам и сортам добавили еще один фактор - год. В результате было показано, что по степени влияния на варьирование величины урожайности сортов ячменя на первом месте находится фактор - год . На долю влияния абиотических условий, которые складываются в год выращивания культуры, приходилось 24,3% от общего варьирования. Несколько ниже было влияние вариантов защиты посевов от сорняков - 22,3%. На третьем месте - генотип сорта, он обуславливает 17,1% от всей изменчивости урожайности. Ниже, но достаточно высокое влияние на величину урожайности оказывало взаимодействие вариантов защиты посевов от сорняков и абиотических условий, которые складываются в год выращивания культуры, на долю которых приходилось 14,3%. Следовательно, эффективность средств защиты растений от сорняков во многом определяется погодными условиями в период вегетации.

Итак, на основании вышеизложенного можно сделать заключение, что применительно к почвенно-климатическим условиям, наряду с другими факторами, ведущая роль в технологии получения высоких урожаев семян ячменя принадлежит средствам защиты растений и правильному подбору сорта.

Выход кондиционных семян. Учитывая, что условия формирования семени влияют на крупность, выравненность и определяют такие важные показатели в семеноводстве как выход кондиционных семян и коэффициент размножения сортов, то в наших исследованиях определяли фракционный состав зерна при различных вариантах защиты растений от сорняков.

Полученные данные показали, что при обработке посевов граминицидом Ластик экстра, как в чистом виде, так и с добавлением антидотов Силиплант и РагаШт значительно возрастает доля щуплых зерен. Независимо от сорта процент мелких некондиционных зерен составлял от 27,8% до 33,2 %. На вариантах с применением баковых смесей граминицид Ластик экстра + гербицид Балерина, где использовали пониженные нормы расхода одного из препаратов, доля мелких зерен (2;0 х 2,0) уменьшалась и возрастала доля основной фракции (2,5 х 2,0). Лучшее соотношение фракционного состава зерна у всех сортов формировалось на варианте, где использовали баковую смесь при полной норме расхода препаратов Ластик экстра (0.5 л/га) и Балерина (0.4 л/га). На этом варианте наблюдалось перераспределение фракционного состава зерна: увеличивалась основная фракция зерна (2,5 х 2,0) до 72,0...75,0 % и снижалась доля мелких зерен до 10,0... 14,2 % в зависимости от сорта.

Фракционный состав зерна и его соотношение значительно определяют такие важные для семеноводства показатели как выход кондиционных семян и коэффициент размножения.

Установлено, что выход кондиционных семян в зависимости от вариантов опыта был различным. Например, у сорта Сурский фаворит выход кондиционных семян составлял 2,3...3,6 т/га, Ястреб - 2,1...3,2 и у сорта Нутанс 553 -1,8...2,8 т/га.

В зависимости от выхода кондиционных семян с единицы площади менялся и коэффициент размножения семян сортов по вариантам опыта. Так, у сорта Сурский фаворит коэффициент размножения, в зависимости от вариантов опыта, составлял 10,2 ...15,7, Ястреб - 8,9...13,9 и у сорта Нутанс 553 -7,8... 12,3. Высокие показатели коэффициента размножения у всех сортов были при использовании баковой смеси граминицид совместно с гербицидом широкого спектра действия (Ластик экстра 0,5 л/га + Балерина 0,4 л/га). В среднем за годы исследований коэффициент размножения на этом варианте составил у сорта Сурский фаворит 15,7, Ястреб - 13,9 и у сорта Нутанс 553 -12,3.

На основании вышеизложенного можно констатировать, что оптимальный фракционный состав семенного материала, лучший выход кондиционных семян и высокий коэффициент размножения у сортов наблюдается при обработке посевов ячменя грамикицидом Ластик экстра (0,5 л/га) в баковой смеси с гербицидом Балерина (0,4 л/га).

Посевные качества семян. Оценивая лабораторную всхожесть семян в среднем за годы исследования было установлено, что применение различных схем защиты посевов от сорняков не оказывало влияния на этот показатель качества. Лабораторная всхожесть семян, полученных при различных вариантах обработки посевов, колебалась незначительно и составляла 94,2...94,8 %. Сортовые особенности не оказывали влияния на данный показатель.

Энергия прорастания семян в определённой степени зависит от вариантов применения средств защиты растений и не зависит от сортовых особенностей (табл. 4),

Анализируя данные по энергии прорастания семян в опыте видно, что лучшие значения этого показателя у всех сортов были при использовании баковой смеси граминицид совместно с гербицидом широкого спектра действия (Ластик экстра 0,5 л/га + Балерина 0,4 л/га). В среднем за годы исследований энергия прорастания семян на этом варианте составляла 91,4%. Несколько ниже (90,2...90,9%) этот показатель был на вариантах, где в баковой смеси использовали половинную норму расхода граминицида Ластик экстра (0,35 л/га) и полную норму расхода гербицида Балерина (0,4 л/га). При этом применение в баковых смесях антистрессовых препаратов Силиплант и РагаШт не оказывало влияния на энергию прорастания семян. Снижение нормы расхода в баковой смеси гербицида широкого спектра действия Балерина (0,28 л/га) влияло на энергию прорастания семян. Этот показатель в абсолютном выражении снижался на 1,1... 1,9 % по сравнению с вариантами, где гербицид Балерина применяли в полной норме расхода. На вариантах

Таблица 4 - Энергия прорастания семян, выращенных при различных вариантах защиты растений от сорняков, % __(2011-2013 гг.) ______

Вариант Сорт: Средняя по варианту

Сурский фаворит Ястреб Нута не 553

1. Ластик экстра (0.5 л/га) 86,8 86,5 87,0 86,8

2. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.4 л/га) 91,2 91,4 91,5 91,4

3. Ластик экстра (0.5 л/га) + Силиплант (1.5 л/га) 87,0 86,7 87,1 86,9

4. Ластик экстра (0.5 л/га) + РагаШт (40 мл/га) 86,7 86,6 87,0 86,8

5. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Силиплант (1.5 л/га) 89,1 88,9 89,1 89,0

6. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + РагаШт (40 мл/га) 89,3 89,0 89,0 89,1

7. Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + Силиплант (1.5 л/га). 91,0 90,8 91,0 90,9

8. Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + РагаШт (40 мл/га) 90,8 90,0 89,8 90,2

Среднее по сорту 89,0 88,7 88,9 _

Среднее по опыту X = 88,9%

опыта, где использовали граминицид Ластик экстра как в чистом виде, так и с добавлением антидотов Силиплант и РагаШт энергия прорастания семян была самой низкой - 86,8... 86,9 %.

В наших опытах определяли содержание белка в семенах, в результате было установлено, что при различных вариантах защиты растений от сорняков, содержание общего белка в семенах меняется. Однако, существенные изменения наблюдались только на варианте, где на посевах ячменя применяли баковую смесь граминицид Ластик экстра (0,5 л/га) с гербицидом Балерина (0,4

л/га). На этом варианте в среднем за годы исследований, общее содержание белка в семенах составило 12,4%. По отношению к другим вариантам превышение общего содержания белка составляло 6,5...10,5% . Вместе с тем геноти-пическая реакция сортов на улучшение условий выращивания за счет применения гербицидов и подавления сорной растительности в посевах, была одинаковой. В среднем по всем вариантам опыта содержание белка в семенах по сортам составляло 11,5... 11,6%.

Качество семян в определенной степени характеризуется интенсивностью начального роста семян, то есть их силой роста (табл.5).

Таблица 5 - Сила роста семян, выращенных при различных вариантах защиты растений от сорняков, % (2011-2013 гг.)

Вариант Сила роста:

% масса 100 ростков, гр. длина ростков, см.

1. Ластик экстра (0.5 л/га) 92,7 6,5 10,9

2. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.4 л/га) 95,2 8,2 13,9

3. Ластик экстра (0.5 л/га) + Силиплант (1.5 л/га) 92,3 6,6 11,0

4. Ластик экстра (0.5 л/га) + РагаП1т (40 мл/га) 93,0 6,5 10,7

5. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Силиплант (1.5 л/га) 93,5 7,0 11,2

6. Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.28 л/га) + Ра-гаШт (40 мл/га) 93,7 7,1 11,3

7. Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + Силиплант (1.5 л/га). 94,0 7,5 11,8

8. Ластик экстра (0.35 л/га) + Балерина (0.4 л/га) + Ра-гаШт (40 мл/га) 93,9 7,4 11,7

Приведённые данные в среднем за годы исследований показали, что выращенные семена при различных вариантах защиты растений от сорняков характеризовались неодинаковой силой начального роста. Анализируя силу роста семян по вариантам опыта видно, что более высокие значения этого показателя были на варианте, где применяли баковую смесь препаратов Ластик экстра (0,5 л/га) и Балерина (0,4 л/га) с полной нормой расхода. В среднем за годы исследований на этом варианте на 10-е сутки прорастало 95,2% семян, масса 100 ро-

стков составляла 8,2 г, средняя длина которых была 13,9 см. Несколько ниже показатели силы роста семян были на вариантах, где в баковой смеси использовали половинную норму расхода граминицида Ластик экстра (0,35 л/га) и полную норму расхода гербицида Балерина (0,4 л/га). Самые низкие показатели силы роста семян ячменя, наблюдались на варианте, где использовали грами-ницид Ластик экстра, как в чистом виде, так и с добавлением антидотов Сили-плант и РагаШт.

Таким образом, на основании вышеизложенного можно сделать заключение, что применение граминицида Ластик экстра (0,5 л/га) в баковой смеси с гербицидом Балерина (0,4 л/га) в рекомендованных дозах и сроках подавляет весь видовой состав сорняков в посевах ячменя, что обеспечивает лучшее питание растений и улучшает процессы фотосинтеза. В результате в семенах увеличивается содержание основных запасных веществ, количество и качество, которых обусловливает высокие показатели энергии прорастания и силы роста семян.

Экономическая эффективность производства семян элиты

ячменя

Для оценки эффективности применения средств защиты растений от сорняков рассчитывался уровень рентабельности для каждого варианта опыта.

Рентабельность зависит от урожайности, стоимости и затрат для её получения.

Показатель урожайности был представлен, как средняя величина выхода кондиционных семян по сортам и по каждому варианту в среднем за годы исследований.

Стоимость семян определяли исходя из средней цены на элитные семена ячменя, которая в среднем за годы исследований составляла 12000 рублей за тоету.

Установив стоимость продукции по каждому варианту опыта и зная величину затрат на её производство, был рассчитан условно чистый доход (руб./га).

Рассчитав отношение условно чистого дохода к произведенным затратам, был показан уровень рентабельности производства элитных семян при различных вариантах защиты посевов от сорняков. Анализируя данный показатель было сделано заключение, что более высокий уровень рентабельности получен на варианте, где посевы обрабатывали баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га) - 145,1%. Уровень рентабельности по другим вариантам был значительно ниже и составлял 64,2.. 79,2%.

Таким образом, обработка посевов баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/) создаёт лучшие условия для формирования высокой урожайности кондиционных семян, а сложившаяся их рыночная стоимость предопределяет оптимальное соотношение чистого дохода к затратами, что обеспечивает максимальный уровень рентабельности производства (145,1%).

Выводы

1. Обработка посевов баковой смесью Ластик экстра + Балерина с различным сочетанием норм расхода и микроудобрений способствует формированию более благоприятных условий роста и развития растений ячменя в агрофи-тоценозе, что увеличивает продолжительность вегетации на 2-е суток и, соответственно, предопределяет большую возможность для накопления органического вещества.

2. Применение средств защиты растений на посевах ячменя от сорняков, независимо от сортовых особенностей и способов их использования, обеспечивает на момент уборки 68...72% растений от нормы высеянных семян.

3.Среди видового состава сорной растительности доминирующее положение в количественном отношении, занимает семейство мятликовых, которое относится к одной ботанической группе, что и ячмень. Применение грами-ницида Ластик экстра(0,5 л/га) в баковой смеси с гербицидом Балерина (0,4 л/га) обеспечивает высокую эффективность подавления всего видового состава сорняков в посевах ячменя (95%).

4. Растения ячменя при обработке посевов средствами защиты от сорняков получают стресс, который проявляется в резком снижении концентрации хлорофилла в листьях. При этом интибирование растений проявляется не зависимо от схемы применения препаратов и микроудобрений, используемых в качестве антидотов. На 8-ые сутки после применения средств защиты растений концентрация хлорофилла в листьях восстанавливается до значений эталонных растений. Следовательно, в этот период прекращается влияние стресса на растения.

5. Высокие показатели элементов структуры урожайности: продуктивная кустистость, число зерен в главном колосе, масса зерен с главного колоса, масса 1000 зерен у сортов Сурский фаворит, Ястреб и Нутанс 553 формируются при обработке посевов ячменя баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га).

6. Наибольшая урожайность у всех сортов формируется на варианте, где посевы обрабатывали баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га). Максимальную урожайность на этом варианте за годы исследования, сформировал сорт Сурский фаворит - 4,0 т/га. Сорта ячменя Ястреб и Нутанс 553 сформировали урожайность- 3,7 т/га и 3,3 т/га соответственно.

7. По степени влияния на варьирование величины урожайности сортов ячменя на первом месте находится фактор год (С). На долю влияния абиотических условий, которые складываются в год выращивания культуры, приходится 24,3% от общего варьирования. Несколько ниже влияние вариантов защиты посевов от сорняков (А) - 22,3%. На третьем месте генотип сорта (В), он обуславливает 17,1% от всей изменчивости урожайности.

8. Оптимальный фракционный состав семенного материала - лучший выход кондиционных семян и высокий коэффициент размножения у сортов на-

блюдался при обработке посевов ячменя граминицидом Ластик экстра (0 5 л/га) в баковой смеси с гербицидом Балерина (0,4 л/га). Максимальные значения выхода кондиционных семян (89,5%) и коэффициента размножения (15 7) обеспечивает сорт Сурский фаворит. '

9. Применение различных схем защиты посевов от сорняков не оказывало влияние на лабораторную всхожесть семян, этот показатель колебался незначительно и составлял 94,2...94,8 %.

10. Энергия прорастания семян в определённой степени зависит от вариантов ^применения средств защиты растений и не зависит от сортовых особенностей. Наиболее высокие значения данного показателя у всех сортов формируются при использовании баковой смеси граминицид совместно с гербицидом широкого спектра действия (Ластик экстра 0,5 л/га + Балерина 0,4 л/га). В среднем за годы исследований энергия прорастания семян на этом варианте составила 91,4%.

11. Установлено, что более высокое содержание общего белка в семенах формируется на варианте, где на посевах ячменя применяли баковую смесь граминицид Ластик экстра (0,5 л/га) с гербицидом Балерина (0,4 л/га). На этом варианте, в среднем за годы исследований, общее содержание белка в семенах составило 12,4%. Сорта имеют одинаковую генотипическую реакцию на улучшение условий выращивания за счет применения гербицидов и подавления сорной растительности в посевах. В среднем по всем вариантам опыта содержание белка в семенах по сортам составляло 11,5...11,6.%.

12. Высокие показатели силы роста семян ячменя формируются на варианте, где применяли баковую смесь препаратов Ластик экстра (0,5 л/га) и Балерина (0,4 л/га) с полной нормой расхода. В среднем за годы исследований на этом варианте на 10-е сутки прорастало 95,2% семян, масса 100 ростков составляла 8.2 гр., средняя длина которых была 13,9 см.

13. Обработка посевов баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/) создаёт лучшие условия для формирования высокой урожайности кондиционных семян, а сложившаяся их рыночная стоимость предопределяет оптимальное соотношение чистого дохода к затратами, что обеспечивает максимальный уровень рентабельности производства - 145,1%.

Предложения производству

1. Рекомендовать сельскохозяйственным предприятиям, занимающимся семеноводством ячменя, для более полного подавления всего видового состава сорняков обрабатывать посевы баковой смесью Ластик экстра (0,5 л/га) + Балерина (0,4 л/га). Применение средств защиты растений в рекомендуемых нормах расхода в комплексе приемов общепринятой технологии позволяет формировать высокую урожайность семян с высокими посевными качествами.

2. Рекомендовать инспектуре по Пензенской области - ФГУ «Государственная комиссия Российской Федерации по испытанию и охране селекционных

достижений» включить в список сортов для использования на территории Пензенской области перспективный сорт Сурский фаворит, как наиболее урожайный по сравнению с районированными сортами Нутанс 553 и Ястреб.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Коротнева, И. В. Урожайность ячменя в зависимости от применения гербицидов и регуляторов роста/ И.В. Коротнева //Научное обеспечение развития АПК России; сборник статей III Всероссийской научно-практической конференции / МНИЦ ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2013. - С. 86.. .89.

2. Коротнева, И.В. Влияние гербицидов и регуляторов роста на урожайность зерна ячменя/ И. В. Коротнева, Т.Н. Дейцева// Инновационные идеи молодых исследователей для АПК России; сборник материалов научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. - Пенза, 2013.-С. 184...186.

3. Кошеляев, В. В., Коротнева, И. В. Влияние гербицидов и регуляторов роста на засоренность посевов и урожайность ячменя // В. В. Кошеляев, И. В. Коротнева // Материалы 65-й научно-практической конференции студентов и аспирантов (VI раздел). - Мичуринск: Изд-во Мичуринского госагроуниверси-тета, 2013.-С. 76...79.

4. Коротнева, И.В. Применение граминицида на семенных посевах ячменя/ В.В. Кошеляев, И.В. Коротнева// Нива Поволжья. - 2013. - № 3(28) - С. 27...32.

Подписано в печать 25.10.13. Объем 1,0 усл. Пл. Тираж 100 экз.

_Заказ J& 710._

итпечатано с готового оригинал-макета в мини-типографии. Свидетельсво № 5551. 440600, г. Пенза, ул. Московская, 74.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Коротнева, Ирина Владимировна, Пенза

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

КОРОТНЕВА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ И ПОСЕВНЫХ КАЧЕСТВ СЕМЯН ЯЧМЕНЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ СОРНЯКОВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСОСТЕПИ ПОВОЛЖЬЯ

Специальность 06.01.05 - Селекция и семеноводство сельскохозяйственных растений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

04201455179

На правах рукописи

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Кошеляев Виталий Витальевич

Пенза 2013

Содержание

Введение.......................................................................................3

1 Обзор литературы......................................................................................6

1.1 Культура ячменя: распространение, биологические особенности, требования к условиям среды.................................................6

1.2 Особенности технологии производства высококачественных семян ячменя.................................................................................14

1.3 Гербициды и их применение при выращивании ячменя...............22

1.3.1 Граминициды и их применение при выращивании семян ячменя..............................................................................26

2 Объект, условия и методика исследования.........................................29

2.1 Климатические ресурсы места проведения исследований............29

2.2 Погодные условия в годы проведения исследований..................31

2.3 Схема опытов и методика исследований..................................35

3 Рост, развитие растений ячменя и состояние засорённости посевов..........38

3.1 Фазы роста и развития растений...........................................38

3.2 Выживаемость растений.....................................................42

3.3 Состояние засорённости посевов и биологическая эффективность применения средств защиты с различным спектром действия..............................................................................50

3.4 Влияние средств защиты с различным спектром действия на концентрацию хлорофилла в листьях растений ячменя..................55

4 Формирование урожайности, выход и посевные качества семян ячменя...61

4.1 Структура и урожайность....................................................61

4.2 Выход кондиционных семян................................................77

4.3 Посевные качества семян....................................................85

5 Экономическая эффективность производства семян элиты ячменя..........95

Выводы....................................................................................102

Предложения производству............................................................105

Список литературы.......................................................................106

Введение

Актуальность. Основной задачей выращивания элитных семян является поддержание всех ценных хозяйственно-билогических свойств и качеств сорта, благодаря которым он был районирован. Достигается это путем сохранения высокой чистосортности, создания условий предотвращающих биологическое и механическое засорение, проведения отборов и очистки семян, а также оздоровления от болезней и вредителей. При этом все мероприятия, направленные на поддержания чистосортности, эффективны только тогда, когда семенной материал не содержит семян сорной растительности выше допустимых значений предусмотренных ГОСТом стандартов.

В связи с этим большое значение приобретает борьба с сорной растительностью на семеноводческих посевах. Самым надёжным способом подавления сорных растений всех групп и видов в посевах является применение гербицидов.

Использование гербицидов на посевах ячменя во многом решает проблемы защиты растений. Однако в последнее время все большее распространение в посевах ячменя получили виды сорных растений семейства мятликовых, которые относятся той же ботанической группе, что и ячмень. Среди них значительное распространение и вредоносность проявляют просовидные сорняки: различные виды проса и щетинника, а так же овсюг, которые снижают урожайность культуры.

Для решения этой проблемы разработаны препараты узкого спектра действия, то есть поражающие только отдельные виды или группы растений. Практический интерес вызывает использование граминицидов (разновидность гербицидов) с широким диапазоном сроков применения.

С учетом технологического аспекта защиты посевов от сорняков использовать один граминицид против засорения нецелесообразно, так как его действие не будет распространяться на многолетние и однолетние

двудольные сорняки. Поэтому лучше всего его использовать в баковой смеси с другими гербицидами широкого спектра действия.

Таким образом, разработка и обоснование оптимальной схемы защиты семенных посевов ячменя против сорной растительности, в том числе однодольных видов той же ботанической группы, к которой относится ячмень, представляет определенный научный интерес и практическую значимость.

Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить особенности формирования продуктивности агрофитоценозов сортов ячменя выделить и обосновать оптимальную схему защиты растений от сорняков, обеспечивающую высокую урожайность семян с хорошими посевными качествами.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

- изучить рост, развитие растений ячменя и состояние засорённости посевов;

- установить влияние различных вариантов защиты растений от сорняков на формирование структуры урожайности;

- определить урожайность зерна при различных вариантах защиты растений от сорняков;

- показать выход и посевные качества семян в зависимости от вариантов защиты растений;

- дать экономическую оценку производства семян ячменя при различных вариантах защиты посевов от сорняков.

Научная новизна. Применительно к местным почвенно-климатическим условиям выявлены закономерности роста и развития растений. Показан характер стресса у растений ячменя, и его продолжительность при обработке посевов средствами защиты. Установлено последействие ингибирования растений на урожайность, выход семян и их посевные качества. Теоретически и экономически обоснована схема защиты

семеноводческих посевов ячменя, от трудно подавляемых и трудно отделяемых сорняков.

Практическая значимость результатов исследований. Сельскохозяйственным предприятиям, занимающимся семеноводством ячменя, для более полного подавления всего видового состава сорняков, предложено обрабатывать посевы баковой смесью Ластик экстра (0.5 л/га) + Балерина (0.4 л/га). Применение средств защиты растений в рекомендуемых нормах расхода, в комплексе приемов общепринятой технологии, позволяет формировать высокую урожайность семян с высокими посевными качествами и повышает эффективность производства.

Положения, выносимые на защиту:

- закономерности роста, развития растений ячменя и особенности проявления видового состава сорной растительности в посевах;

- особенности формирования структуры продуктивности растений и урожайности при различных вариантах защиты от сорняков;

- выход кондиционных семян и их посевные качества в зависимости от вариантов защиты растений;

- обоснование экономической эффективности выращивания семян ячменя.

1. Обзор литературы

1.1 Культура ячменя: распространение, биологические особенности, требования к условиям среды.

Распространение. Основным источником производства продуктов питания для человека, кормов для сельскохозяйственных животных и сырья для промышленности являются зерновые культуры.

В настоящие время мировое производство зерна составляет более 2 млрд. т. Основными зернопроизводящими странами в мире являются Китай, США, Индия и Россия.

Среди зерновых культур широкое распространение получил ячмень. Общая площадь посева этой культуры в мировом земледелии составляет 79,1 млн. га, что определяет его четвертое место после пшеницы, риса и кукурузы, и второе место в нашей стране после пшеницы (Борисоник З.Б., 1974; Кошеляев В.В., Карпова Г.А., Кошеляева И.П., 2013).

Ячмень - одна из основных фуражных и технических культур. Эта культура по разнообразию использования занимает одно из основных мест в большинстве стран мира.

В одном килограмме зерна ячменя содержится 100 г перевариваемого белка и 1,28 корм, ед., по этому показателю он превосходит овёс и рожь. В зерне ячменя имеется полный набор незаменимых аминокислот, включая особо дефицитные и наиболее ценные - лизин и триптофан. В соломе ячменя почти в 3,5 раза больше перевариваемого белка, чем в ржаной, и больше кормовых единиц, чем в соломе ржи, овса и пшеницы. Использование ячменя как компонента комбикормов способствует увеличению выхода продукции животноводства. (Беляков И.И., 1990)

Зерно ячменя широко применяют для приготовления круп (ячневой и перловой), а также для получения мальцэкстракта — продукта, необходимого в хлебопекарной, кондитерской, фармацевтической, лакокрасочной,

текстильной и кожевенной промышленности. (Борисоник З.Б., 1974, Наволоцкий В.Д., 1989, Беляков И.И.,1990, Горшкова В. А., 1979, Грязнов A.A., 1996)

Ячмень благодаря своим биологическим особенностям имеет особое агрономическое значение, так, его используют как надежную страховую культуру в полевом севообороте. Он более экономно расходует влагу на образование сухого вещества, отличается сравнительно коротким вегетационным периодом и, следовательно, рано освобождает занятые площади. (Беляков И.И., 1990)

В России ячмень возделывают во всех почвенно-климатических зонах, пригодных для ведения растениеводства. Основные посевные площади его сосредоточены в Нечерноземной зоне, Поволжье, Центрально-Черноземном районе, на Урале, а также на Северном Кавказе ( Наволоцкий В.Д.,1989 ).

За последние годы площади посева ярового ячменя в Среднем Поволжье значительно колеблются и составляли 778... 1098,1 тыс. га. Урожайность культуры также подвержена сильным колебаниям и находится в пределах 6,1...40,4 ц с 1 га. Самая низкая урожайность отмечена в засушливом 2010 году - 6,1... 11,7 ц с 1 га.

Динамика производства ячменя в хозяйствах Пензенской области характеризуется увеличением посевных площадей с 54,7 тыс. га в 2000 г. до 151,0 тыс. га 2008 г. В 2010 г. произошло резкое сокращение площади под ячменём - до 74,2 тыс. га. В 2011 году наметилась обратная тенденция роста посевных площадей, его выращивали на 96,3 тыс. га. В течение этих лет урожайность колебалась от минимальной - 8,4 ц с 1 га в 2010 г. до наивысшей - 23,2 ц с 1 га в 2011 г.

Валовой сбор ячменя за последние 10 лет находился в пределах от 159,8 тыс. т (2002 г. ) до 286,3 тыс. т (2008 г.), исключая 2010 г., когда в результате сильной засухи общий сбор зерна составил всего лишь 22 тыс. т (Кошеляев В.В., Карпова Г.А., Кошеляева И.П., 2013).

Особенности биологии. Ячмень принадлежит к семейству мятликовые (злаковые) - Poaceae (Graminea) роду Hordeum, включающему один вид культурного ячменя - Hordeum sativum и 24 вида дикорастущих.

Культурный ячмень - однолетнее растение озимого или ярового типа развития с крупным зерном. Входит в группу настоящих хлебов. У него распадающийся при созревании колос без верхушечного колоска. Он обладает огромным разнообразием форм, приспособленных к произрастанию в различных почвенных и климатических условиях. Высокая приспособляемость этой культуры обусловила её широкое распространение (Кошеляев В.В., Карпова Л.В.,2005, Карпова JI.B., Кошеляев В.В., 2007;2009)

Ячмень - типичный самоопылитель, цветение и оплодотворение часто проходят до выколашивания. Внешние условия оказывают сильное влияние на характер цветения. В сухую и жаркую погоду цветение наступает рано и заканчивается до полного выколашивания. При умеренно влажной и прохладной погоде цветение ячменя наступает позже и заканчивается после полного выхода колосьев из влагалища листа. Повышенная влажность и высокая температура способствует открытому цветению некоторых форм ячменя. (Кошеляев В.В., Карпова Г.А., Кошеляева И.П., 2013).

Одним из главных достоинств ячменя при возделывании его в условиях Среднего Поволжья является, то, что он характеризуется очень быстрыми темпами развития, ячмень более продуктивно использует запасы зимне -весенней влаги и успевает сформировать зерно до наступления сухой и жаркой погоды второй половины лета (Дровальева Н.В., 2003).

Отношение к свету. Ячмень относится к растениям длинного дня. При коротком световом дне сильно затягивается его колошение, поэтому в северных районах вегетационный период меньше, чем в южных, где световой день короче (Борисоник З.Б., 1974; Уразлин М. X., 1998; Рыбалкин П.Н. и др., 2001).

Для нормального развития растений ячменя большое значение имеет свет. Известно, что на четвертом этапе органогенеза, когда в большей части

колосков начинают формироваться половые элементы цветков, большую роль играет интенсивность освещения. Снижение интенсивности света с начала образования тетрад материнских клеток пыльцы в пыльниках цветков средней части колоса задерживает выколашивание растений и вызывает стерильность большинства колосков (Новиков, 1988; Ничипорович А. А. 1956, 1970; БеркутоваН. С., 1991; цит. по Борисонику З.Б., 1974).

A.A. Грязнов (1993, 1996) в своих работах приводит большое количество примеров, когда недостаточность освещенности растений ячменя, при всех прочих благоприятных условиях развития, приводит к появлению стерильных цветков и увеличению череззерницы колоса.

Требования к теплу. Яровой ячмень, в отличие от других зерновых культур, меньше требователен к температуре. За период вегетации ячмень проходит фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревание зерна. Зерно ячменя прорастает при температуре 1..3 °С. Однако для образования полноценных всходов требуется сумма активных температур около 100 0 С. Поэтому продолжительность периода от посева до всходов зависит, прежде всего, от температуры почвы: чем она выше, тем быстрее появляются ростки на поверхности почвы. Дружные всходы растений появляются при температуре 14... 18 0 С. (Борисоник З.Б., 1974; Чирков А.И., 2003)

Ряд исследователей считают, что необходимая сумма активных температур по межфазным периодам колеблется для ЦентральноЧерноземной зоны России: посев-всходы - 120-200 °С; всходы-кущение -250-350 °С; кущение-колошение - 400-600 °С; колошение-полная спелость -550-650 °С; в условиях Чувашской Республики: 128,8 °С; 262,3 °С; 416,3 °С; 540 °С соответственно по фазам. (Наволоцкий В.Д. и др., 2001; Ивойлов А. В., 1995; Ванифатьева А.Г., Николаева И.Н., 2001)

По мнению Э.Д. Неттевич и др. (1981), Г.С. Посыпанова и др. (1995) для полного развития ячменя требуется сумма активных температур 1000...1500 °С для скороспелых сортов и 1800...2000 °С для позднеспелых.

Вместе с тем существует мнение, что оценку ярового ячменя по обеспеченности теплом следует проводить по сумме эффективных температур, поскольку учет активных температур часто дает завышенную оценку теплообеспеченности. Так, в условиях лесостепи Среднего Поволжья (Пензенская область) исследованиями И.А. Апарина и В.В. Кошеляева (а. 2004, б. 2004; 2005) было показано, что сумма эффективных температур по периодам вегетации меняется в зависимости от года выращивания и биологических особенностей возделываемого сорта.

Установлено, что ячмень по сравнению с другими зерновыми культурами более устойчив к повышенным температурам. При повышении температуры воздуха до 38...40 °С устьица листьев ячменя теряют способность закрываться через 25...30 ч, тогда как, у яровой пшеницы -через 10... 17, у овса-4...5 ч.

В начальный период роста и развития ячменя высокие температуры ускоряют развитие растений, сокращается продолжительность фазы кущения и формирования элементов продуктивности колоса. В этот период ячмень благоприятно реагирует на повышение температуры воздуха до плюс 20...22 °С.

В более поздние периоды развития ячменя - трубкования и налива зерна высокие температуры губительно влияют на растения. В этот период развития растений ячмень благоприятно реагирует на умеренные и пониженные температуры, которые способствуют удлинению периода накопления сухих веществ и повышению крупности зерна (Бахтеев Ф.Х., 1955; Коданёв И.М., 1964; Борисоник З.Б., 1974; Наволоцкий В.Д., 1984; Беляков И.И., 1990).

Требования к влаге. По отношению к влаге ячмень является мезофитом. Для формирования высокого урожая зерна он должен быть постоянно обеспечен водой и пищей во все периоды роста и развития (Грязнов A.A., 1996).

Однако среди ранних яровых зерновых культур ячмень - самая засухоустойчивая культура. Имея короткий вегетационный период, он наиболее продуктивно использует и экономно расходует запасы зимне-весенней влаги. Его коэффициент водопотребления составляет 350...400 (Карпова JI. В., 2006; Кошеляев В.В., Карпова Г.А., Кошеляева И.П., 2013).

Особенность ячменя в том, что он прорастает большим числом зародышевых корешков, чем другие зерновые культуры и рост их быстрее, но развивает не большую корневую систему. В связи с этим он требует достаточного увлажнения почвы в этот период (Бахтеев Ф.Х., 1955; Чирков А.И., 2003).

По данным ряда исследователей для прорастания семени ячменя требуется до 50% влаги от своей массы. Семена ячменя прорастают при влажности равной двойной гигроскопической влаг