Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Особенности возделывания многорядного ячменя в лесостепи Кемеровской области

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Пакуль, Вера Николаевна, Кемерово

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

Кемеровский научно - исследовательский институт сельского хозяйства

ПАКУЛЬ ВЕРА НИКАНОРОВНА

Особенности возделывания многорядного ячменя в лесостепи Кемеровской области.

06.01.09 - растениеводство

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук.

Сибирское отделение

На правах рукописи

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, член - корреспондент Россельхозакадемии

Г.Н.Калюк

Кемерово 1999

Содержание;

ВВЕДЕНИЕ ............................................ 2

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ............................... 7

ГЛАВА 2. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ ................ 26

2.1 природно-климатические условия Кемеровской области и их соответствие биологическим особенностям ячменя .......................... 26

2.2 погодные и почвенные условия в годы исследований ...................................... 29

2.3 схемы опытов и методика исследований ......... 31

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ........................ 35

3.1 влияние условий выращивания на продолжительность вегетационного периода ..многорядного ячменя ................................. 35

3.2 развитие корневой системы в зависимости от условий произрастания ........................ 47

3.3 фотосинтетическая деятельность многорядного ячменя .................................... 54

3.4 формирование продуктивности многорядного ячменя и её элементов в зависимости от срока посева, нормы высева и зоны возделывания ........................................ 5?

3.5 семенные и технологические качества зерна многорядного ячменя .......................... 72

3.5 устойчивость многорядного ячменя к полеганию и поражению корневыми гнилями ............ 81

ГЛАВА 4. БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ИЗУЧЕННЫХ АГРОПРИЁМОВ .......................... 86

....................................93

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ ............................ 94

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ................... 95

ПРИЛОЖЕНИЯ ....................................................................................109

— Ч? —

Введение

Ячмень - это одна из ведущих зерновых культур в Российской Феде-радии, занимаемая площадь превышает 30 млн.га.

Общая площадь посева ячменя в Сибири в последние годы стабилизировалась на уровне 1,?. ..2,0 млн.га, что составляет 57"% от посева этой культуры в стране.

При средней урожайности 15,4ц/га валовые сборы достигают 2,7 млн.т.

Кемеровская область входит в число ведущих регионов Сибири по возделыванию ячменя (290 тыс.га, что составляет 17% от всех посевов ячменя региона).

Несмотря на то, что последние пять лет поголовье животных снизилось, проблема полноценного кормления и дефицита кормов по прежнему остается. Ежегодная потребность в фуражном зерне в области составляет 800-900 тыс.тонн, восполняется своими ресурсами только на 50%, остальное завозится из других регионов.

Увеличить валовые сборы зерна ячменя возможно за счет улучшения технологии его возделывания, подбора и создания отзывчивых на приемы агротехники, устойчивых к стрессам сортов, совершенствования системы семеноводства. При этом в первую очередь надо обратить внимание на соответствие биологических особенностей сорта климатическим ресурсам зоны.

Ежегодно на государственных сортоучастках области изучается 20-30 сортов ячменя. Для внедрения в производство берутся немногие. Так,за всю историю сельского хозяйства Кузбасса районировано и внедрено 10 сортов.

Основные площади в настоящее время заняты сортом Одесский 100 (67%). Это высокопродуктивный, засухоустойчивый, выровненный по стеблестою, среднеспелый сорт.

Благоприятные условия для этого сорта складываются в умеренно-увлажненной, умеренно-теплой лесостепной зоне Ведовского, Ленинск-Кузнецкого, Крапивинского, Кемеровского, Промышленовского районов, где в лучших хозяйствах формируется хороший урожай (25-30 ц/га) и качественные семена. Вместе с тем нет ежегодных гарантий стабильности сорта Одесский 100 в районах восточной зоны, по причине более ограниченных климатических ресурсов.

В течении пяти лет этим требованиям отвечал сорт Таловский 34 ра-

йонированный с 1990 г. В производстве он занимает 10 тыс.га, 70% ив них как и предполагалось размещены в Мариинском, Чебулинском, Тяжинс-ком и Тисульском районах (северная лесостепь предгорий, умеренно-прохладный, увлажненный агроклиматический подрайон,ГТК 1,4-1,6). Но данный сорт не устойчив к полеганию, имеет резкие колебания урожайности по годам.

В районировании был сорт Прерия (с 1992 г) среднеранний с высокой потенциальной продуктивностью (50-60 ц/га), но широкого распространения из-за отсутствия оригинальных семян он не получил.

По ряду областей Западной и Восточной Сибири внесен в Государственный реестр сорт Эльф, среднеспелый, высокопродуктивный, может служить сырьем для переработки на пиво.

Все эти сорта выведены в условиях более мягкого климата и недостаточно хорошо приспособлены для возделывания в Кемеровской области. Об этом свидетельствует сильная вариация по годам и экологическим зонам.

Многообразие зон Кузбасса, сильно выраженная континентальность климата с характерными для него периодическими засухами обуславливает распространение сравнительно раннеспелых сортов, обладающих повышенной пластичностью.

Большое практическое значение в этом плане представляют многорядные ячмени.

Многорядные скороспелые сорта, характеризующиеся приспособленностью к более суровым климатическим условиям успешно возделываются в Северной Швеции, Норвегии, Финляндии, США и Канаде.

Эталоном скороспелости в Сибири могут служить многорядные сорта Червонец, Заларинец, а также выведенные на их основе Неполегающий, Агул, Рассвет, Неван, Витим.

Характерной особенностью многорядных ячменей в Сибири является низкая продуктивная кустистость, не превышающая в большинстве случаев уровень районированных скороспелых сортов, меньшая масса 1000 семян в сравнении с двурядными,

В отличие от других сортов они имеют ряд преимуществ; высокая устойчивость к поздним весенним заморозкам, способность уйти от июньской засухи, быстро созревать и формировать высококачественное зерно в условиях пониженных температур, высокое число зерен в главном колосе, высокая биологическая пластичность.

Сорт Кузнецкий, кроме указанных выше преимуществ имеет ряд своих:

хорошее синхронное кущение, высокая засухоустойчивость и устойчивость к полеганию, способность формировать выровненный семенной материал, относится к новому поколению сортов многорядного типа.

Как и все многорядные ячмени этот сорт имеет низкую массу 1000 семян, что осложняет их очистку.

Однако в современных условиях вопрос очистки семян положительно решается использованием комплекса семяочистительных машин, применением гербицидов нового поколения, совершенствованием технологии возделывния.

Приведенные в обзоре данные свидетельствуют о значительном преимуществе ячменей многорядного типа, однако при этом остаются неизученными в Западной Сибири особенности технологии возделывания, чему и посвящена эта работа.

Максимально использовать генетические возможности сорта позволит применение научно-обоснованных технологических приемов выращивания, основанных на биологических особенностях такового, применительно к различным условиям выращивания.

Для изучения подвида многорядного ячменя взят сорт Кузнецкий, который сочетает в себе комплекс хозяйственно-ценных признаков, создающих преимущества среди районированных сортов Кемеровской области.

Актуальность.

В связи с большими энергетическими и материальными затратами при сушке и обмолоте зерна, назрела необходимость выбирать такие подвиды и сорта ячменя, которые позволяют провести уборку урожая в ранние сроки (Ш-я декада июля - 1 декада августа) до наступления затяжных дождей, что позволит избежать сушки зерна и получить семенной материал первого класса.

Выбранный в качестве объекта изучения скороспелый, многорядный ячмень Кузнецкий в лесостепной зоне Западной Сибири комплексным исследованиям не подвергался.

Цель работы выявить агробиологические особенности формирования урожая и качества семян многорядного ячменя, что позволит наиболее полно использовать возможности этого подвида.

Задачи исследований.

1. Определить преимущество многорядного ячменя в Кемеровской области.

2. Изучить приемы возделывания многорядного ячменя и выдать рекомендации производству.

3. Определить благоприятные зоны возделывания многорядного ячменя.

Научная новизна.

1.Впервые в лесостепной зоне Кемеровской области изучены рост и развитие растений, формирование урожая и качества семян многорядного ячменя под влиянием комплекса технологических приемов и условий возделывания.

2. Получены данные о влиянии срока посева, нормы высева и -агрометеорологических факторов на развитие первичной корневой системы, листовой поверхности и нарастание биомассы по фазам развития многорядного ячменя.

Практическая ценность.

Результаты исследований предназначаются для уточнения технологии возделывания многорядного ячменя в условиях лесостепи Кемеровской области. Использование сортов многорядного ячменя типа Кузнецкий в зависимости от условий выращивания обеспечивает сбор зерна на уровне 3,5-4,5 т/га.

Реализация результатов исследований.

Результаты исследований нашли отражения в рекомендациях: "Возделывание ярового ячменя в лесостепи Кемеровской области" (1998).

Производственную проверку и внедрение элементов технологии возделывания многорядного ячменя проводили в хозяйствах Кемеровской области: колхоз "Маяк Ильича" Чебулинского района, АОЗТ "Мельковский" Крапивинского района, ТОО "Родина" Беловского района.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены на Методических комиссиях и Ученых Советах КемНЙЙСХ (1995-1998), областных, районных агрономических конференциях Кемеровской области (1996-1997), сообщение на научно-методической конференции по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству, посвященной 170 летию опытного дела (г.Омск, 1998), на 6 научно-практической конференции "Развитие агропромышленного комплекса в зонах рискованного земледелия" (Новокузнецк, 1999 г.).

На защиту диссертации выносятся следующие основные положения:

- б -

1. В структуре посевов ярового ячменя в Кемеровской области необходимо увеличить площади, занимаемые ячменем многорядного типа, имеющего ряд преимуществ в сравнении с возделываемыми двурядными сортами: скороспелость, высокая засухоустойчивость и устойчивость к полеганию, способность формировать высококачественные семена в условиях пониженных температур.

2. Многорядный ячмень за счет синхронного кущения обеспечивает высокую продуктивность при пониженных нормах высева, при этом чистый доход составляет в северной лесостепи 4333 руб. с 1 га, в лесостепи -3232 руб. с 1 га.

3. Для более точного расчета нормы высева, нужно использовать не только показатели лабораторной всхожести, но и силы роста, так как полевая всхожесть и сила роста наиболее близкие показатели.

Глава 1. Обзор литературы.

Ячмень - универсальная культура как по широте распространения, так и по ее использованию. Богатство эколога-географических типов и комплекс биологических свойств обусловили максимальный подъем ячменя в горные районы и распространение их за пределами Полярного круга.

Достоверно точных данных о географической родине ячменя пока никому доказать не удалось. Но большинство исследователей склонны принять точку зрения академика Н.И.Вавилова, который в своем труде "Центры происхождения культурных растений" на основе разнообразия эндемичных форм, разновидностей и рас показал, что центрами происхождения ячменя являются в первую очередь, Абиссиния и Северо-Восточная Африка, затем Юго-Восточная Азия,Китай, Япония и часть Тибета (Вавилов, 1926).

В мировой культуре сохранились свидетельства того, что ячмень культивировался древним человеком в период 7900-5000 лет до н.э. на территории Ирана, Ирака, Иордании, Анатолии, Египта, Эфиопии. Доказано, что на Украине он был известен в 3-4м тысячелетии до н.э. За 2-3 тыс.лет до н.э. его возделывали на территории Грузии и Армении, а позднее на юге Казахстана и России (Копытин,1984).

Ячмень является одной из ведущих зерновых культур мира. Мировой валовой сбор ячменя в зерновом хозяйстве в последние годы составлял около 180 млн.т., уборочные площади 76-78 млн.га, а урожайность -22,6-23,2 ц.га.

Основными странами производителями ячменя - являлись: СССР - 27,4 млн.га или 37,4% мировой площади; Канада - 4,6 млн.га (§2%); Испания -4,4 млн.га (6,1%);США - 3,1 млн.га (4,2%); Иран - 2,-5 млн.га (3,4%) (Бабич, 1991).

Ячмень - растение с широким спектром достоинств. Несмотря на то, что современное сельское хозяйство в своем арсенале имеет широкий набор эффективных культур, таких, как например кукуруза, пшеница, овес, просо, использующихся на зерно и зеленую массу, ячмень тем не менее, в странах с развитым животноводством, отнюдь, не теряет своего важного значения как кормовая, продовольственная и техническая культура с высокими агротехническими достоинства]'.® (Грязнов, 1996).

Издавна зерно ячменя считается особо ценным кормом для беконного, сального и полусального откорма свиней, мясо и шпик при этом получаются самого высокого качества(Шумный, Аксенова, Солоненко, 1992). Нали-

чие ячменя в составе комбикормов способствует повышению резистентности крупного рогатого скота в период зимнего стойлового содержания.

Зерно ячменя служит сырьем для производства крупы, кофейных напитков, пива. Водные вытяжки из ячменного солода применяют в медицинской, текстильной и кожевенной промышленности. Ячменную муку добавляют (10-25%) в ржаную и пшеничную при хлебопечении, чтобы улучшить диетические свойства продукции.

Ячмень имеет большие преимущества в агротехническом плане. Благодаря короткому периоду вегетации, устойчивости к холоду, дефициту влаги в почве, ячмень бывает на 2-4 ц/га урожайнее чем пшеница и овес. Его можно использовать в смешанных посевах с горохом, для получения семян или высокопитательных зернофуражных смесей. Кроме того он является хорошей покровной культурой, особенно скороспелые сорта, сохраняя посевы многолетников от иссушения, сдерживая развитие сорняков. Ранняя уборка способствует своевременному осветлению и хорошему развитию многолетних трав в конце лета и осенью (Мальцев, 1984).

В Сибири, несмотря на контрастность ее природно-климатических условий, ячмень является надежной культурой, способной максимально использовать биоклиматических потенциал для формирования устойчивых урожаев (Сурин, Ляхова, 1993).

Кемеровская область очень разнообразна по почвенно-климатическим условиям и рельефу. Она относится к числу регионов с наименьшей тепло-обеспеченностью. Сумма активных температур колеблется по годам от 1400 до 1900°С.

Поэтому сорта ячменя должны обладать коротким и средним периодом вегетации, чтобы сформировать качественные по посевным стандартам семена. Особое значение в стабилизации продуктивности ячменя имеют скороспелые сорта.

Скороспелость - одно из свойств, позволяющих растениям "уйти" от вредного действия недостатка влаги. На важность свойства скороспелости указывают как ранние исследования (Басова,Бахтеев,Костюченко, Пальмо-ва, 1935; Петропаловский, 1935; Вавилов, 1938; Басистов, Тараканов, 1968), так и более поздние (Лукьянова, Кожушко, 1969; Гаркавый, 1971; Тишков, 1983;Кобылянский, Лукьянова, Родионова, 1987; Сурин, Ляхова Н.Е, 1976; Логинов, Заушинцена, Лукьянова, 1985; Калюк, 1997,1998).

Трудность сочетания скороспелости с высокой потенциальной продуктивностью обязывает к поискам и созданию экспериментальным путем засу-

хоустойчивых форм. Ячмень как быстрорастущая культура неспособен использовать поздние осадки для улучшения своего развития, выносливость его к длительным засухам оказывается меньшей, в сравнении не только с пшеницей, но и с овсом, медленно развивающимся в ранние фазы (Лукьянова, Трофимовская, Гудкова, и др., 1990).

В решении данной задачи представляет интерес подвид многорядного ячменя. Этот подвид возделывается на всех континентах. В культуре по площади преобладает над двурядными. Многорядные ячмени определяют собой границу земледелия в северных приполярных странах и в высоких горных зонах. Этот подвид является настоящим космополитом (Жуковский, 1971; Лукьянова, Трофимовская, Гудкова, 1990).

Например, в Норвегии сорта двурядного ячменя тлеют ограниченное распространение, преимущество отдается сортам шестирядного ячменя.

Эти сорта особо ценны по скороспелости, урожайности, устойчивости к полеганию.

В Финляндии наиболее популярны скороспелые шестирядные сорта. Редкое сочетание скороспелости с урожайностью и устойчивостью к повышенной кислотности почв служит отличительной чертой финских шестиряд-ных ячменей, как и некоторых сортов Норвегии и Швеции.

На территории США и Канады возделывается более 200 сортов ячменя. Преобладающее их количество являются сорта шестирядного ячменя (Трофимо