Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ"



На правах рукописи

МАКСИМОВ Роман Александрович

ОСНОВНЫЕ ПРИЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА СЕМЯН ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ В ЮЖНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ОМСКОЙ ОБЛАСТИ

06.01.05 - Селекция в семеноводство

Автореферат диссертации иа соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Омск 2004

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Сибирский научно-исследовательский институт сельского хозяйства».

Научные руководители: кандидат сельскохозяйственных наук^_

старший научный сотрудник (ёГс. Веревкин; кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник П.В. Поползухин

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор, академик РАСХН В.А. Зыкин;

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент В.М. Трипутин

Ведущая организация - Красноярский научно-исследовательский институт сельского хозяйства

Защита диссертации состоится 9 июня 2004 г. в 9 часов на заседании диссертационного совета Д 220.050.01 в Омском государственном аграрном университете по адресу: 644008, г. Омск, Институтская ллошадь, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан 22 апреля 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, 8 Западной Сибири одна из основных зернофуражных культур - ячмень. Скороспелость п -экологическая пластичность делают эту культуру незаменимой к условиях сложного и своеобразного по почвсн-но-климатическим факторам региона. .

Большое значение имеет ячмень как сырье для пивоваренной промышленности. Эта отрасль в Омской области работает на привозном сырье, что при переходе на региональный хозрасчет отрицательно сказывается на себестоимости продукции, в результате чего происходит снижение рентабельности производства пива. В настоящее время остро стоит вопрос о создании местной сырьевой базы. В решении этих проблем большая роль принадлежит технологии возделывания ячменя. Одной из причин низкой продуктивности ячменя является посев семенами с низкими посевными качествами, поэтому разработка оптимальных приемов технологии выращивания ячменя, направленных на повышение урожайности и качества семян в условиях Омской области, - сложная, но необходимая задача.

Погодные условия региона весьма динамичны. Практика производства показывает, что даже высокая агротехника, рассчитанная на средние климатические условия, не устраняет ежегодных колебаний урожаев, при этом в неблагоприятные годы происходит резкое их падение. Поэтому необходима гибкая агротехника, соответствующая условиям погоды и позволяющая более полно и эффективно использовать потенциальные природные ресурсы региона.

Тема диссертационной работы согласуется с научными исследованиями, проводимыми отделом семеноводства ГНУ СибНИИСХ, в соответствии с программой фундаментальных и приоритет о-прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Сибири и Российской Федерации на 2001-2005 гг., по заданию СО Россельхозакааемин 06.01. «Усовершенствовать технологии производства высококачественных семян яровых н озимых зерновых культур и новые формы организации семеноводства, отвечающие требованиям агропромышленного комплекса региона», а также но заданию на 1999--2001 гг. главы администрации (губернатора) Омской области (Поста но клеи и е от 29.07.98, № 301 но выращиванию пивоваренного ячменя и Омской области).

Цель исследования - разработать основные приемы производства семян ярового пивоваренного ячменя, обеспечивающие получение их наибольшего выхода с высокими посевными качествами в условиях южной лесостепи Омской области.

Задачи исследования:

- определить оптимальные условия для роста и развития растений в зависимости от предшеетвен ников. сроков посева и норм высева.;

- выявить закономерности формирования урожая и качества семян в зависимости от агрометеорологических условии и агротехнических приемов;____... _

нч,- Г д

А

- определить тиснение урожайности и величину потерь семян в зависимости от сроков однофазной уборки;

- изучить влияние сроков и способов уборки на посевные и физические качества семян;

- определить необходимые минимальные условия для получения зерна с содержанием белка не выше 12% и установить возможность возделывания пивоваренного ячменя в условиях Омской области;

- дать экономическую оценку применения агротехнических приемов выращивания пивоваренного ячменя на семенные цели.

Научная новизна. В многофакторном опыте по изучению влияния агрометеорологических условий и агротехнических приемов на рост и развитие растений ярового пивоваренного ячменя выявлены доли влияния различных факторов на элементы структуры урожая. Определены закономерности изменения элементов структуры урожая в зависимости от агрометеорологических и агротехнических факторов в различные периоды роста и развития растений. Выявлены особенности формирования продуктивности колоса и урожайности семян в различных агрометеорологических условиях. На основе статистических данных определены необходимые гидротермические параметры для выращивания ярового пивоваренного ячменя и установлена возможная вероятность возникновения этих условий в различных зонах Омской области. Получено уравнение множественной регрессии, на основе которого можно спрогнозировать содержание белка в зерне до начала уборочных работ. Выявлены оптимальные приемы производства семян пивоваренного ячменя.

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Полученные сведения позволяют оптимизировать сроки посева и нормы высева, а также сроки и способы уборки ярового пивоваренного ячменя на семенные цели. Разработанные и рекомендуемые автором ведущие звенья технологии возделывания апробированы в отделе семеноводства Сибирского НИИ сельского хозяйства в 2002-2003 гг. на площади 2 га. Использование рекомендованных приемов технологии позволило увеличить урожайность на 0,47 т/га, выход семян первого класса на 5% и снизить потери при уборке на 0,29 т/га по сравнению с общепринятой технологией. Внедрение научных результатов проведено в ГУ СП «Омское» в 2003 г. на площади 86 га, получено 130 т кондиционных семян при средней урожайности 2,39 т/га.

Определены требования к условиям окружающей среды, которые позволяют получать зерно, соответствующее fio содержанию белка ГОСТу для пивоваренной промышленности, также выявлены лучшие районы в Омской области для выращивания пивоваренного ячменя.

Апробации работы. Основные материалы диссертации доложены на всесоюзной селекционно-генетической школе молодых ученых в Новосибирске (ИГЛУ Сибирский ИИИРС, 2001), международной конференции молодых ученых в Суздале (ГНУ Владимирский НИИСХ, 2002), научно-технической конференции в Омске (ГНУ Сибирский НИИСХ, 2003) и опубликованы в пяти научных работах общим объемом 0,98 печ. л.

Объем к структура диссертации. Диссертации изложена на 17? страницах печатного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций производству, содержит 11 рисунков, 21 таблицу, 31 приложение. Библиографический список включает 144 источника, в том числе 4 на иностранном языке.

Материал, условия и методика исследований. Для исследований взят сорт ярового ячменя Омский 90, зарегистрированный в Государственном реестре селекционных достижений как пивоваренный ячмень.

Исследования проводились в 2000- 2002 гг. на полях отдела семеноводства ГНУ СибНИИСХ в зоне южной лесостепи Омской области. Почва опытного участка - чернозем слабо выщелоченный, среднегумусовый, сред немощный, тяжел осу глинистый.

Климат южной лесостепи Омской области резко континентальный с продолжительной зимой и коротким жарким летом, с поздними весенними и ранними осенними заморозками. Сумма эффективных температур составляет 1800-2000°С. Среднегодовое количество осадков - 300-350 мм. Вегетационный период длится около 165 дн., втом числе безморозный -115-125 дн. Погодные условия в годы исследований сильно различались; 2000-й год характеризовался благоприятными условиями в начале вегетации и засухой во второй половине лета, в 2001 г, отмечена весенняя засуха и благоприятные погодные условия в летние месяцы, с преобладанием умеренных температур и равномерным выпадением осадков, в 2002 г, преобладала холодная и дождливая погода в течение всей вегетации растений.

Влияние предшественников, сроков посева н норм высева изучалось по следующей схеме: опыт трехфакторный, исследовалось 6 сроков посева и б норм высева по двум предшественникам: чистому пару и зерновым (третьей культуры после пара). Первый, ранний срок посева - 25 апреля - 7 мая, последующие, с интервалом в 7 суток - до 3-6 июня. Нормы высева исследовались при каждом сроке посева, коэффициенты выссва семян: 2,3,4,5, б, 7 млн. всхожих зерен на гектар.

Площадь делянки - 25 квадратных метров, повторность четырехкратная. Посев проводится сеялкой СН-16, уборка - комбайном С А МП О-¡30.

При изучении влияния сроков и способов уборки изучались сроки скашивания:

- середина восковой спелости (50% - в тестообразной спелости, 20-30% -в восковой спелости, 20% - в полной спелости), влажность зерна - 30-35%;

- восковая спелость (10% - тестообразной спелости, 50-60% - восковой спелости, 40-50% - в полной спелости), влажность зерна — 30%;

-полная спелость(100%- в полной спелости), влажность зерна - 15-22%;

- перестой па корню через 5,10,15,20 сут после наступления полной спелости, влажность равномерная.

При скашивании в восковую спелость изучалась лежкостъ в валках (7. 12, 17,26 сут).

Подбор валков - при влажности )4-16%.

Посев проводился рядовой сеялкой СН-!б с междурядьями 15 см. Норма высева - 4,5 млн. всхожих зерен на гектар. Срок посева - 19 мая. Площадь де-

лянкп 50 мг. Скашивание в валки - жаткой ГТБ-4.2. Подбор и обмолот - комбайном САМПО-130,

Метод проведения опытов - лабораторий-т юлевой, Основная и предпосевная обработка почвы - рекомендованная и общепринятая в зоне. Наблюдения и учеты проводились по методике Государственной комиссии по сортоиспытанию (1971). Влажность почвы - весовым методом в слое 0-100 см. Посевные и физические качества - в соответствии с ГОСГ 12042-80*, ГОСТ 12038-84, ГОСТ 12037-81, ГОСТ 12041-80. Содержание белка (Мхб,25) в зерне определялось в лаборатории физиологии и биохимии растений по общепринятым методикам. Урожайность учитывалась методом сплошного обмолота каждой делянки с пересчетом на 14%-ную влажность и 100%-ную чистоту. Статистическая обработка опытов проводилась согласно методикам в изложении Б.А. Доспехо-ва (1979).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Влияние агрометеорологических условии и агротехнически* приемов на рост н развитие растений ярового пивоваренного ячменя

В результате исследований было установлено влияние агрометеорологических факторов и агротехнических приемов на полевую всхожесть семян, выживаемость растении, элементы структуры урожая.

На основании четырех факторного дисперсионного анализа наибольшее влияние на полевую всхожесть оказали агрометеорологические условия - 56%, влияние сроков посева составило 14%, норм высева - 5%, выбор предшественника практически не влиял. Влияние взаимодействия агрометеорологических условий и предшественников составило 9%, метеорологических условий и сроков посева - 4%, сроков посева и норм высева - 3%. Взаимодействие агрометеорологических условий предшественников и сроков посева определило 2% изменений.

Доля влияния а(рометеорологических условий года на показатель выживаемости растений составила 77%, сроков посева - 3%, норм высева - 2%, предшественники не влияли, взаимодействие агроклиматических условий и предшественников - 5%,

Фаза кушения - это первая фаза развития, где ярко проявилось влияние норм высева (23%) на элементы продуктивности растений. Доля влияния условий года на продуктивную кустистость составила 30%, предшественников -34%, сроков посева - б%; норм высева - 23%.

Основное влияние на высоту растений оказали предшественники (38%), примерно 27% изменений высоты растений связано с агрометеорологическими условиями в различные годы. Сроки посева определяли 9% изменений показателя, взаимодействие нрелтвественпиков и агрометеорологических условий - 12%.

Величина массы 1000 зерен на 46% зависела от агроклиматических условий вегетационного периода. Выбор предшественника вызвал 20% изменений массы 1000 зерен, норм вы сема - 8%, сроков посева - 3%. Примерно 17% изменений

массы 1000 зерен обусловлены взаимодействием агроклиматических условий вегетационного периода с предшественниками.

Таким образом, применение различных сроков посева позволяет управлять такими показателями, как лабораторная всхожесть и высота растении. Начиная с периода кущение - выход в трубку и до конца вегетации весьма ярко проявляется роль предшественника, а применение различных норм высева позволяет управлять процессом кущения.

Влияние агрометеорологических условий и агротехнических приемов на урожайность ярового пивоваренного ячменя

На основании четырехфакторного дисперсионного анализа нами было определено, что основное влияние на изменение урожайности по итогам трехлетних исследований оказали метеорологические условия года (26%), а также предшественники и сроки посева (по 18%), доля влияния норм высева составляла 10%. Взаимодействие условий года и предшественников определили 13% изменений урожайности, условий года и сроков посева - 6%, условий года и норм высева-4%, предшественников и норм высева - 3% (рис. 1),

□ Годы

■ Предшественники

■ Сроки посева

в Нормы высева

ЕЗГодыХПредш.

ЕЗ ГодыХСроки

□ ГодыХНормы

■ ПредшХНормы

0 Пред шХС роки

Ш Сумма взаимодействий менее 1%

Рис, /, Доля влияния факторов на урожайность ячменя (в среднем за 2000-2002 гг.)

Урожайность в 2000 г, на интенсивном фоне была выше, чем на экстенсивном фоне, на 30%. Так, в среднем по пару урожайность составила 4,11 т/га, а по зерновым - 2,88 т/га. По чистому пару наиболее оптимальными сроками посева в этих условиях были ранние (30 апреля - 7 мая), при этом самая высокая урожайность была получена при норме высева 3 млн. всхожих зерен на гектар. Применение указанных приемов обеспечило уровень урожайности ячменя от 4,78 до 4,79 т/га. Необходимо отметить и тот факт, что при посеве 21 мая высокая урожайность (от 4,77 до 4,81 т/га) была при коэффициентах высева 6-7 млн. всхожих зерен на гектар.

На экстенсивном фоне оптимальный срок посева сдвигается в сторону среднего срока (14 мая), при этом наивысшая урожайность (3,68-3,69 т/га) отмечена при коэффициентах высева 3 и 4 млн. всхожих зерен на гектар.

В 2001 г. была отмечена самая высокая урожайность. При поссве по пару средняя гто опыту урожайность составила 3,96 т/га, по зерновым - 3,72 т/га. При-

бавка в урожайности от применения интенсивного фона в условиях 2001 г. составила 0,24 т/га. Сравнивая показатели с трехлетними данными, необходимо сказать, что прибавка в этих условиях была наименьшей, однако она существенна с 5%-ным уровнем значимости.

По пару наиболее оптимальные условия сложились в ранние сроки посева (30 апреля - 7 мая), с нормой высева 7 млн. всхожих зерен на гектар. Здесь отмечена самая высокая урожайность по итогам трехлетних исследований (6,686,76 т/га). По зерновым - 28 мая, с нормой высева 7 млн. всхожих зерен на 1 га (5,60 т/га). В целом в условиях 2001 г. отмечена тенденция увеличения урожайности при увеличении густоты посева,

В условиях 2002 г. по пару урожайность в среднем составила 2,91 т/га, по зерновым - 2,65 т/га. Как и в предыдущем году, по пару более оптимальным сроком посева было 7 мая, ааесь при норме высева 7 млн. всхожих зерен на гектар урожайность составила 3,86 т/га. По зерновым - 14 мая, при норме высева 7 млн. всхожих зерен на гектар 3,42 т/га (табл. 1).

Таблица 1

Влияние предшественника, срока и нормы посева на урожайность пивоваренного ячменя

Срок посева (В) Норма высева (млн. вех. зер. на 1 гектар)(С) Средине no В ¡Средние по А (НСР„= 0.20) [ШСР,,;- 0.11} 1

2 | 3 | 4 \ 5 | б ¡7

2000 г.

Предшественник (А) чистый пар

30 апреля 4,48 4,78 4,38 1 4,54 4,28 4,25 4,45 4,11

7 мая 4,38 4,79 4,76 4,10 4,05 3,87 4,33

14 мая 4,42 4,42 4,25 3,S3 3,S1 3,7S 4,09

21 мая 3,91 4,55 4,5 S 1 4,62 4,7^ 4,81 4,54

28 мая 3,28 3,87 3,91 i 4,02 4,04 [4,11 3,87

3 нюня 2,57 3,39 3,45 3,45 3,55 : 3,70 3,35

Средние 110С , (HOV-0,20) 4,30 4,22 j 4,09 4,08 i 4,09 4,11

п релшественннк (А) зерновые

30 апреля | 3,45 3,40 3,33 3,24 3,1! | 3,00 3,26 2,8 &

7 мая ) 3,13 3,11 3,02 2,92 2,90 ; 2,62 2,95

14 мая | 3,59 3,69 3,68 3,07 2,98 | 2,94 3,25

21 мая | 2,84 3,33 3,21 3,11 3,0S j 2,86 3,07

23 мая | 2,27 2,32 2,64 2,50 2,51 [ 2,55 2,47

Зиюня ' 2,22 2,56 2,66 2.21 2,15 ' 1,98 2,30

l i'L.i.:!|L' ЛО С (HCR-,^0.20) 2,85 3,07 3,09 | 2,84 2,79 ] 2,66 2,88

HCPo.i- АВ(0,28); ACI0.2S); ВС(0,48); ЛВС(0,69)

Окончание табл. !

Срок посева (В) Норма высева (млн. вех. зер. на 1 гектар) (С) Средине по В = 0,27 Средние по А «СР„"0,16 | 1

2 | 3 | 4 | 5 | 6 ! 7

2001 г. |

Предшественник (А) чистый пар !

30 апреля 2,92 4,16 5,12 5,64 6,32 6,76 5,15

7 мая 4,28 4,52 5.76 6,32 6,32 6,68 5,65

14 мая 1,44 2,08 3,44 4,00 4,76 4,36 3,35 1 1 3,96 ;

21 мая 2,36 3,28 3,96 4,68 4,88 5,20 4,06

28 мая 2,40 3.68 4,36 4,48 4,56 4,681 4,03

3 нюня 0,60 1,00 1,08 1,80 2,24 2,28 1,50

Средние ПО С (ПСР,,.-0,27) 2,33 3,12 3,95 4,49 4,85 4,99 3,96

Предшественник (Л) зерновые

30 апреля 1,68 1,92 2,88 4,16 4,32 4,84 3,30 3,72

7 мая 3,20 13,92 4,36 4,52 4,84 5,00 4,31

14 мая 1,64 2,36~1 4,32 4,88 5,20 4,88 4,80 3.88

21 мая 2,80 3,52 3,96 4,24 | 4,40 3,95

28 мая 2,36 2,52 5,00 4,96 | 5,12 5,60 4,26

3 июня 1,76 2,16 2,60 2,84 I 2.92 3,32 2,60

Средние по С {НСРл5-0,27) 2,24 2,73 3,85 4,27 4,47 4,74 3,72

НСРоц- АВ(Р,Э91; АС(0,39); ВС(0,67); АВС(0,95)

2002 г.

(НСРК= 0,21) |(ЛСР(5 = 0,13)

Предшественник (А) чистый пар

30 апреля - - - - - - - 2,91

7 мая 2,40 2,99 3,15 3,66 3,77 3,86 3,31

\ 4 мая 2,69 3,35 Г 3,68 3,57_ 3,50 3,46 3,38

21 мая 2,72 2,76 3,14 з,зУ~ 3,29 3,24 3,09

28 мая К60 2,07 2,40 2,70 2.93 2,89 2,43

3 июня 2,03 2,30 2,36 2,50 2,58 2.66 2,41

Средине по С (НСР«-0,22) 2,29 2,69 2,95 3,16 1 3,17 3,22 2,91

Предшественник(А) зерновые

30 апреля - - - | - - - -

7 мая 2.39 2,83 2,90 3,06 3,06 3,13 2,90

14 мая 2,12 2,27 2,92 2,95 3,10 3,42 2,80

21 мая 1,98 2,60 2,76 2,73 2,70 2,03 2.47

28 мая 1,63 2,21 2,54 2,55 2,85 ! 3,06 2,47 2,65

3 июня 2,12 2,30 2,52 2,59 1 2.90 2,86 2,60

Средние по С (НСР„~ 11,22) 2,05 2,44 2,73 2М 2,92 2,90 2,65 !

НСРо; - АВ(0,29); АС(0,32); ВС(0,50); АВС(0,71) ;

В зависимости от сроков однофазной уборки в условиях влажных 2001 и 2002 гг. потери от перестоя были несушествеиными и колебались от 0,28 до 0,35 т/га в 2001 г. и от 0,21 до 0,51 т/га в 2002 г. В засушливых условиях 2000 г. после наступления полной спелости при перестое на корью 5 дп. потери составили 0,42 т/га и по опыту были несущественными относительно срока однофазной уборки в фазу полной спелости. При перестое 10 дн. и более потери зерна от осыпания и обламывания колоса были существенными и составляли от 0,83 т/га до 1,16 т/га (табл. 2).

Таблица 2

Урожайность ячменя в зависимости от сроков однофазной уборки

В тоннах с гектара

Срок уборки 2000 г. 2001 г. 2002 г. Среднее

Полная спелость 3,54 2,66 3,71 3,30

Перестой на корню (5 дн.) 3,12 2,38 3,50 3,00

Перестойна корню (10 дн.) 2,71 2.39 3,28 2.79

Перестой на корню (15 дн.) 2,55 2,32 3,21 2,69

Перестой на корню (20 дн.) 2,3 8~1 2,31 3,20 2,63

НСРМ 0^3_ 0,42 0,58

Влияние агрометеорологических условий н агротехнических приемов и» качество семян ярового пивоваренного ячмени Физические качества. По итогам трехлетних исследований наиболее выравненные фракции семян были получены при посеве 14-21 мая, с нормой высева 4 млн. всхожих зерен на гектар. При повышенных нормах высева происходит снижение этого показателя. #

В условиях 2000 г. по интенсивному фону наибольший процент выхода семян наблюдался при посеве 7 мая с нормой высева 2 млн. всхожих зерен на гектар (%,2%). При увеличении нормы высева происходило снижение показателя. Так, при норме высева 7 млн. всхожих зерен на гектар в ранние сроки посева (30 апреля - 7 мая) показатель варьировал от 67,5 до 70,5%. В 2001 г. наибольший выход семян был при посеве 30 апреля, с коэффициентом высева 4 млн. всхожих зерен на гектар (96,8%). В сложившихся условиях наиболее приемлемы были средние нормы высева (4-5 млн. всхожих зерен на гектар). При низких нормах выссва наблюдалось существенное снижение. В 2002 г. сложились наиболее оптимальные условия для получения семенных партий с высоким процентом выхода. При этом наибольший выход семян был получен при посеве 14 мая, при норме выссва 4 млн. всхожих зерен на гектар.

Анализ данных показывает, что в засушливых условиях 2000 г, перестой на корню отразился позитивно на выравненное™ семян. Так, при уборке в начале полной спелости выравненное!!, составила 51,7%, а при перестое 10 дн.-68,0%, Что касается выхода семян, то при перестое в этих условиях отмечено снижение этого показателя. В последующие годы заметных изменений физических качеств семян при перестое не наблюдалось.

Посевные качества семян. В среднем за три года энергия прорастания семян но чистому пару составила 85.9%, по зерновым - 76,9%. Однако выбор предшественника не гарантировал высокую энергию прорастания семян, поскольку роль предшественников в отдельные годы нивелируется метеорологи-

четкими условиями. По итогам трехлетних исследований было выяснено, что при посеве 21 мая как по пару, гак н но зерновым были получены семена с наибольшей эпершей прорастания. Результаты исследования также показывают, что при низких нормах высева происходит снижение показателя, особенно это проявляется в опыте по зерновым.

Расчеты уравнений регрессии показывают, что для получения семян первого класса (лабораторная всхожесть должна быть не менее 95%) необходимы определенные условия (табл. 3).

Таблица 3

Степень сопряженности (г) показателя лабораторной всхожести с различными факторами н необходимые условия для получения высококачественных семян (предшественник - чистый нар)

Фактор Коэффициент | Уравнение корреляции | регрессии Требуемые условия

Выход в трубку — колошение

Температура воздуха, °С 0,507 ±0,223* У = 0,261х-5,6 >19,2

Осадки, мм -0,513 ± 0,222* У = -3,859х +403 <36

Продолжительность периода, дн. -0,640 ±0,198* У = -0,3 б9х + 53 <)8

Колош енне — восковая спелость

Температура воздуха, °С 0,597 ± 0,207* У = 0,132х + 5,1 >17,6

Осадки, мм -0,538 ± 0,218* ІУ = -4,187х + 428 <30

Влажность почвы 0—100 см), мм -0,782 ± 0,161*** У = -3,251х + 414 <105

Коэффициент увлажнения —0,718 ±0,180** У = -0,1 Их + 13,4 <2,8

Продолжительность периода, дн. -0,814±0,150*** У = -0,71х+ 94 <26

Элементы структуры урожая и биометрические показатели

Число зерен в колосе, шт. -0,486 ± 0,226* У =--0.257x^-43,4 <19

Высота растений, см 1-0,552 ±0,215* У--1,665х + 250 <92

Масса 1000 зерен, г ¡-0,584 ± 0,2 !0* У - -0,446х + 92,5 <50,1

** Достоверно при Р< 0,01. *** Достоверно при Р < 0,001

В условиях 2000 г. по чистому пару лабораторная всхожесть в среднем составила 98,2%, по зерновым - 97,9%. 13 сложившихся условиях были получены семена с лабораторной всхожестью не менее 95%. Так, при применении различных агротехнических приемов все образцы соответствовали первому классу. В 2001 г. но чистому пару лабораторная всхожесть в среднем составила 95,4%, по зерновым - 95,9%. При этом отдельные семенные партии были некондиционными по показателю лабораторная всхожесть. Гак, например, ири посеве по пару в самый поздний срок {3 нюня), с нормой высева 2 млн. всхожих зерен на гектар, лабораторная всхожесть составила 86,4%. При посеве в самый

ранний срок (26 апреля) по зерновым, с нормой высева 2 млн. всхожих зерен на гектар - 87,9%. Во влажном 2002 г. в ранние сроки посева при низких нормах высева также семена были некондиционными. При зтом по чистому пару лабораторная всхожесть в среднем составила 95,8%, по зерновым-95,1%.

В наших исследованиях было обнаружено, что при применении двухфазного способа уборки необходимым условием для получения высококачественных семян является своевременное скашивание в валки. Так, при скашивании в середину восковой спелости наблюдалось существенное снижение массы 1000 зерен относительно уборки напрямую в фазу полной спелости. То же самое наблюдалось и при скашивании в валки в полную спелость в 2000 и 2001 гг. Что касается энергии прорастания и лабораторной всхожести, то обнаружено, что при ускоренном созревании (2000) уборка двухфазным способом имела положительный эффект, так как в сравнении с уборкой прямым комбайиированисм превышение рассматриваемых показателей было больше наименьшей существенной разности. При медленном созревании (2001) раннее скашивание (середина восковой спелости) привело к существенному снижению посевных качесгв семян (табл. 4).

Таблица 4

Влияние сроков и способов уборки на посевные, физические

н биохимические показатели качества семян ярового пивоваренного ячменя

Дата уборки Фаза спелости Вырав- [ Выход нен- [семян, % ность, % Масса 1000 зерен, г Энергия прорастания, % Лабораторная всхожесть, % Содержание белка, %

Прямая уборка

17.08 п Полная 54,0 1 97,6 54,6 77,8 97,0 11,7

22,08 Полная 54,5 95,9 54.8 79,4 96,8 11,8

27.08 Полная 60,1 1 93,8 Г54.5 80,4 97,2 12,5

1.09 | Полная 58,5 і 92,6 53,9 84,8 98,1 12.4

6.09 ( Полная 54,8 | 90,6 53,5 87,3 96.0 12,2

Косовица в валки

6.08 | Середина ! восковой 54,5 90,5 52,6 72,1 97,2 11,7

12.08 | Восковая 58,7 92,7 53,8 81,9 95,1 12,0

17.08 1 Полная | 54,9 96,0 54,3 73,0 97,5 11,6

Обмолот валков

18.08 | Восковая [ 51,5 94,5 52,3 73.7 96.7 11,9

23.08 Восковая ( 54,8 93.7 52,9 77,3 97,2 11,7

28.08 Восковая і 52,5 93.6 53,5 74,9 97,4 11,7

8,09 Восковая | 51,8 94,0 ; 53,3 78,3 94,7 М,7

Влияние агрометеорологических условий II агр этехни чсскнх приемов на содержание белка в зерне ярового пивоваренного ячменя Для пивоваренного ячменя важную роль имеет содержание белка в зерне: чем его меньше, тем выше качество пива.

Применяя традиционную агротехнику возделывання ячменя, не всегда удается получать зерно с содержанием белка 9-12%. Установление возможности выращивания пивоваренного ячменя в условиях Омской области имеет важное значение для селекционно-семеноводческой работы. Необходимо ответить на вопросы: стоит ли в дальнейшем продолжать работу по выведению сортов пивоваренного ячменя и в каких объемах вести семеноводство?

На основании корреляционного анализа и расчета уравнений регрессии нами установлены требования ярового пивоваренного ячменя к факторам внешней среды (табл. 5).

Таблица 5

Степень сопряженности (г) показателя содержания белка в зерне с различными факторами и необходимые условия для получения зерна, соответствующего ГОСТам для пивоваренной промышленности

(в среднем за 2000-2002 гг.)

Фактор коэффициент корреляции Уравнение регрессии Требуемые условия

Всходы — колошение

ггк -0,693 ± 0,! 86** У = -0,285х + 4,92 1,5-2,4

Осадки, мм -0,564 ±0,213* У =-12,753х + 226 73-111

N-N01, мг/кг 0,774±0,164*** У = 2,843х — 16,7 9-17

Колошение- восковая спелость

Температура воздуха, °С 0,670 ± 0,192** У = 0,523 х + 11,3 16,0-17,5

Осадки, мм -0,772±0,165** У = -$,б75х + 131,1 26-53

Влажность почвы (0 -100 см), мм -0,874 ± 0,220*** У --10,27х + 223,6 105-136

ГТК -0,773 ±0,164*** У = -0,162х + 2,6 0,7-1,]

Продолжительность периода. сут -0,934 ± 0,090*** У = -2,145х + 52 26-33

Элементы структуры урожая и биометрические показатели

Число зерен в колосе, шт. 0,034 ± 0,258 1 -

Число продуктивных стеблей, шт. 0,866 ±0,129*** У = 39(1х - 93 259-376

Масса 1000 зерен, г -0,961 ±0,072*** У =-2.315х +80,71 53.0-59,9

* Достоверно при Р < 0,05. ** Достоверно при Р < 0,0!. *** Достоверно при Р < 0,001.

Более четкое представление о влиянии агрометеорологических условий на изменение содержания белка в зерне дает уравнение множественной регрессии, где представлено комбинированное действие изучаемых факторов. Так, на основании общих коэффициентов корреляции между содержанием белка в зерне

и запасами нитратного азота перед посевом (г = 0,774 ± 0,164) и между содержанием белка в зерне и коэффициентом увлажнения (г = -0,563 ± 0,131), было получено множественное уравнение регрессии у = 14,06 -г0,009х-1,43г, (гдеу- содержание белка в зерне, мг/кг, х - запасы нитратного азота перед посевом, мг/кг; г — коэффициент увлажнения в период колошение - восковая спелость. При этом коэффициент увлажнения рассчитывается по формуле: К„, = (ХО + \^У0,1£Т, где ХТ -сумма положительных температур. ЛО - сумма осадков, - влажность почвы на начало колошения.

Данные расчеты имеют весьма важное значение, поскольку еще до начала уборочных рабог позволяют спрогнозировать на основе метеорологических данных содержание белка в зерне. Это позволит заранее аташ!ровать работы, связанные с заготовками сырья для пивоваренной промышленности (табл. 6)

Таблица 6

Зависимость содержания белка в зерне от совместного действия запасов нитратного азота перед посевом и коэффициента увлажнения в период колошение - восковая спелость

В процентах

Содержание нитратного Коэффициент у влажнения в пер спелость юд колошение - восковая ГУ)

аз ста перед посевом (X), мг/кг 0,5 1,0 U5 2,0 2,5 3,0 3,5

1 М3,4| І 2,7 12,0 11,3 10,6 9,9 9,2

3 ~73,б1 12,9 12,2 11,6 10,8 10,0 9,3

6 13,9 13,2 12,5 11,7 11,0 10,3 9,6

9 14,2 13,4 12,7 12,0 11,3 10,6 ' 9,9

12 14,4 13,7 13,0 12,3 11,6 10,9 10,1

15 14,7 14,0 13,3 12,6 11,8 11,1 10,4

1S 15,0 14,3 13,5 12,8 ¡2,1 11,4 10,7

21 15,2 14,5 13,8 13,1 12,4 11,7 11,0

24 15,5 14,8 14.1 13,4 12,6 11,9 11,2

27 15,8 15,1 14,3 13,6 12,9 12,2 11,5

30 16,0 15,3 14,6 13,9 13,2 12.5 11,8

33 16,3 15,6 14,9 14,2 13,5 12,7 12,0

Таким образом, агрокшшаггические условия в период формировать и налива зерна ячменя играют важную роль в формировании зерна с низким содержанием белка Поэтому был проведен мониторинг агрометеорологических условий за 1993-2002 ]т. в различных зонах Омской области и на основании требований составлена карта вероятности получения зерна с содержанием белка 9-12%,

По полученным данным, наиболее благоприятные гидротермнческне условия складываются в зоне подтайги и тайги. В районе города Тары вероятность получения зерна с содержанием белка 9-12% составляет 80%. Однако возделывание ячменя на пивоваренные цели в этих условиях связано с большим риском раннего наступления заморозков, В северной лесостепи такая вероятность со-

ставляет 60-70%, в южнпй лесостепи - 50-60%, в степной зоне - 30-50%. Таким образом, по мере продвижения с севера на юг снижается вероятность получения низкобелкового зерна. Кроме того, замечено, что в степной зоне, в правобережных районах гидротермические условия более благоприятны для возделывания пивоваренного ячменя. Так, в районе Черлакского ГСУ теоретическая вероятность получения зерна, соответствующего ГОСТам по содержанию белка, составляет 50%, а в районе Павло граде кого ГСУ - всего лишь 30%,

Экономическая оценка агротехнических приемов возделывания ячменя

на семена

При возделывании сорта ярового ячменя Омский 90 на семена по пару лучшие экономические показатели были достигнуты при посеве в ранние сроки (30 апреля

- 7 мая). Тогда при посеве с различными нормами высева была получена наибольшая прибыль в сравнении с вариантами от средних и поздних сроков посева Максимальная прибыль с 1 га (8444 руб.) была получена при посеве 30 апреля - 7 мая с нормами высева от 4 до 5 млн. всхожих зерен на гектар. При применении данных приемов отмечена наибольшая рентабельность производства (188%). Однако наиболее низкая себестоимость 1 т семян (1276 руб.) обеспечивалась при посеве в средние сроки (14-21 мая) с нормами высева от 4 до 5 млн. всхожих зерен на гектар.

По зерновым наилучшие экономические показатели обеспечивались в средние сроки посева (14-21 мая), когда максимальная прибыль (6202 руб.) была получена при посеве с нормами высева от 4 до 5 млн. всхожих зерен на гектар. В этих условиях производство семян было наиболее рентабельным (172%) и менее затратным (себестоимость 1 т семян составила 1139 руб.).

При уборке напрямую в фазу полной спелости отмечены наилучшие экономические показатели производства семян ярового ячменя. Здесь отмечен наивысший доход (6813 руб.), а рентабельность производства составила 220%, при наименьшей себестоимости I т семян (967 руб.). При перестое на корню наряду с агрономическими потерями отмечались серьезные экономические убытки. Так, при продолжительности перестоя 5 сут убытки составили 980 руб. (14,4%), при 10 сут

- 1774 руб. (26,0%), при 15 сут - 2170 руб. (31,9%), при 20 сут - 2505 руб. (36,8%).

ВЫВОДЫ

1, На ранних этапах роста и развития растения наиболее уязвимы от слишком высоких и слишком низких температур воздуха (оптимальная температура - 18°С), При низких температурах задерживается появление всходов и снижается полевая всхожесть, при высоких - наблюдается большой процент гибели молодых растений от повреждения хлебной полосатой блошкой. Наиболее радикальный метод снижения потерь молодых растений - сроки посева, оптимальные условия создаются при посеве 14-21 мая.

2. Среди изучаемых факторов по итогам трехлетних исследований 26% изменений урожайности связаны с агрометеорологическими условиями, по 18% -с предшественниками и сроками посева, 10% - с нормами высева. При засухе во вторую половину лета среди агротехнических приемов очень большое значение имеет использование чистого пара, В условиях засухи в начале развития

растений и при благоприятных усювиях в последующие периоды роль частого пара резко снижается, однако при этом урожайность определятся правильным выбором срока посева и нормы высева. В холодные и влажные годы изменения урожайности в равной степени зависят от всех агротехнических приемов,

■ 3. Формирование урожайности в различных условиях определялось как числом продуктивных стеблей, так и продуктивностью колоса. При засухе во второй половине лета изменения урожайности при применении различных агротехнических приемов в наибольшей степени детерминировались продуктивностью колоса, Л продуктивность колоса больше зависела от числа зерен, чем от массы зерна. В условиях весенней засухи, при применении различных агротехнических прие'мов, урожайность в наибольшей степени зависела от числа продуктивных стеблей, на продуктивность колоса оказала влияние высокая мо-дификационная изменчивость числа зерен в колосс. В холодное и дождливое лето большое значение имеет число продуктивных стеблей, а продуктивность колоса в равной степени определяется как изменением числа зерен, так и изменением массы зерна.

4. При выборе срока посева важно учитывать запасы нитратного азота перед посевом и запасы продуктивной влаги, а при выборе нормы высева - дату посева. В ранние сроки посева наиболее эффективны низкие (3-4 млн. всхожих зерен на гектар) и средние нормы высева (4-5 млн. всхожих зерен на гектар). При опоздании с посевом наиболее эффективны высокие нормы высева (5—6 млн. всхожих зерен на гектар). При посеве в средние сроки с рекомендованной в зоне нормой (4-5 млн. всхожих зерен на гектар) варьирование урожайности в меньшей степени зависит от погодных условий.

5. При применении однофазной уборки существенные потери от перестоя на корню возникали лишь тогда, когда формирование, налив и созревание эерна проходили в острозасушливых условиях. Согласно расчетам коэффициента регрессии потери при перестое в среднем варьировали от 0,03 до 0,09 т/га в сутки.

6. Крупность семян определяется метеорологическими условиями в периоды выход в трубку - колошение и колошение - восковая спелость, важное значение имеет обеспеченность посевов влагой и наличие умеренных температур. Выравнен и ость семян определяется метеорологическими условиями уже на ранних стадиях развития растений. Обилие влаги и низкие температуры приводят к резкому снижению выравнен и ости семян.

7. Неравномерное развитие растений становится причиной снижения выравненное™ семян при уборке двухфазным способом. При перестое на корню и при длительной лежхе в валках снижение крупности семян происходит вследствие выпадения осадков, а также в результате действия высоких среднесуточных температур. Сочетание данных факторов приводит не только к резкому снижению крупности семян, но и к уменьшению выхода семян.

8. Основное влияние на посевные качества семян пивоваренного ячменя оказывают агрометеорологические условия. При этом большое количество осадков и низкие температуры воздуха способствуют снижению энергии прорастания и лабораторной всхожести. Увеличение межфазных периодов развития растений также негативно отражается на посевных качествах семян. Применение чистого пара позволяет в отдельные годы существенно увеличить показатель энергии прорастания. Наиболее оптимальные условия для получения

высококачественных семян складываются при посеве 14-21 мая. Низкие норм'л высева способствуют снижению посевных качеств семян.

9. Двухфазная уборка весьма эффективна для получения высококачественных семян, однако положительный эффект достигается лишь при определенных условиях. Прежде всего двухфазную уборку необходимо проводить При прогнозе благоприятных метеорологических условий (отсутствие осадков, высокая среднесуточная температура). Наилучший эффект достигается при скашивании в валки в период восковой спелости. При скашивании в середине восковой спелости в отдельные годы наблюдается ухудшение посевных качеств семян.

При перестое на корню наблюдалось некоторое улучшение посевных качеств семян, особенно во влажные годы.

10. Содержание белка в зерне в основном определяется агрометеорологическими условиями, при этом доля влияния сроков посева и норм высева незначительна. В условиях южной лесостепи Омской области в отдельные годы создаются условия для получения зерна, соответствующего ГОСТу для пивоваренной промышленности по содержанию белка в зерне. При этом необходимы определенные агрометеорологические условия (недопустимо высокое содержание нитратного азота перед посевом, в период формирования налива if созревания зерна желательно наличие умеренной температуры воздуха и определенного количества осадков). Вероятность получения зерна с содержанием белка У-12% в различных почвенно-климатических зонах Омской области изменяется от 30 до 80%. Более благоприятны по гидротермическим условиям для возделывания пивоваренного ячменя правобережные районы северной и южной лесостепи Омской области.

11. Необходимым условием для получения зерна для пивоваренной промышленности, соответствующего ГОСТу, является своевременная уборка, так как уборка в ранние фазы спелости двухфазным способом в отдельные годы приводит к увеличению содержания бедка в зерне. Уборку необходимо проводить при наступлении полной спелости., нельзя допускать перестой на корню свыше 10 сут.

12. С экономической точки зрения наиболее выгодная ситуация при производстве семян по чистому пару складывается ири посеве в ранние сроки (30 апреля - 7 мая), с нормами высева от 4 до 5 млн. всхожих зерен на гектар. По зерновым получена максимальная прибыль при посеве в средине сроки (14-21 мая), с нормами высева от 4 до 5 млн, всхожих зерен на гектар.

Уборку прямым комбайиированисм наиболее эффективно проводить при наступлении полной спелости. Перестой на корню приводит к существенным убыткам (от 980 до 2505 руб.), а также к увеличению себестоимости семян (на 104-31? руб.) и снижению рентабельности производства (на 31-79%).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

I. В целях увеличения урожайности и улучшения посевных качеств семян при выборе срока посева необходимо учитывать запасы нитратного азота перед посевам и запасы продуктивной влага в почве. При низкой обеспеченности нитратным азотом (менее 10 мг/кг) и низкой влажности почвы (менее 110 мм) посев рекомендуется проводить в средние сроки (14-21 мая), с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на гектар, При высокой влажности почвы (более 150 мм) и вы-

сокой обеспеченности нитратным азотом (более 20 мг/кг) посев лучше проводить в ранние сроки (30 апр. - 7 мая), с нормой высева 4 млн. всхожих зерен на гектар. При запасах нтрагного азота от 10 до 20 мг/кг и запасах влаги в почве от 110 ло 150 мм посев необходимо проводин» с 7 по 14 мая, с нормой высева 4,5 млн. всхожих зерен на гектар,

2, Уборку семян ячменя при прямом комбайннроваини необходимо проводить it фазу полной спелости, а во влажные годы для улучшения посевных качеств допустим пс ре стон на коршо (не более 5 сут). Двухфазная уборка эффективна лишь при скашивании в валки в восковую спелость, но при условии равномерного развития растений (продолжительность периода от начала до полного колошения не более 4 сут).

3. По гид ротор м нч ее к и м условиям для выращивания пивоваренного ячменя на промышленные цели наиболее приемлемы правобережные районы северной и южной лесостепи. Необходимо учитывать запасы нитратного азота перед посевом, так как при высокой обеспеченности (более 14 мг,;кг) резко снижается вероятность получения зерна с содержанием белка 9-12%.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Максимов P.A. Сроки п способы уборки ярового пивоваренного ячменя на семена i P.A. Максимов // Повышение эффективности селекшш и семеноводства сельскохозяйственных растений: Док.1!. и сообщ. \'Ш re нети ко-с с лек-пион. шк. (11-16 нояб, 2001 г.) / СО РАСХН. СибНИИРС. - Новосибирск, 2001. - С. 273-275.

2. Максимов P.A. Влияние предшественников, сроков посева и норм высева на у рожайность и качество семян пивоваренного ячменя Омский 90 / P.A. Максимов !! Владимирский земледелец. - 2003. - № 2 (28). - С. 19.

3. Максимов P.A. Сроки посева и агроклиматические параметры возделывания сорта ярового пивоваренного ячменя Омский 90 на пивоваренные пели в условиях южной лесостепи Омской области / P.A. Максимов // Молодые ученые Сибирского региона - аграрной науке. - Омск, 2003. - С. 18-22.

4. Максимов P.A. Доля влияния агрометеорологи чески* условий и агротехнических приемов на содержание белка в зерне ярового пивоваренного ячменя Омский 90 / P.A. Максимов, Г.А. Козлова /7 Молодые ученые Сибирского региона-- аграрной науке. - Омск, 2003. - С, 22-24.

5. Поползу хин П.В. Семеноводство зерновых культур в Омской области / П.В. Поползу хин. A.A. Гайдар, P.A. Максимов // Полвека целине: Сб. науч. тр., посвященных 50-летию освоения целинных и залежных земель / СО РАСХН. СибНИИСХ. - Омск, 2004. - С. 262-267.

Per, №60 Сдано в набор08.(14,0-1, Подписано в печать 16.04,04,

Формаг 60\84 1/16. Бум. офсетная. Гарнитура «Тайме». Печагь на ризографе.

Усл. печ. л. 0,93, Уч.-изд. л, 1.25-Тираж 110 эю. Заказ 35.

Издательство ОГОУ ВГ10 ОмГ АУ, 644008. Омск, ул. С и ба конская. 4, тел. 65-35-18,

Отпечатано с rnrouwx ори m пап-макетом е типографии ИП Макшсеиои К.А.