Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Приемы совершенствования агротехнологии пивоваренного ячменя в черноземной лесостепи Липецкой области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Приемы совершенствования агротехнологии пивоваренного ячменя в черноземной лесостепи Липецкой области"

На правах рукописи

005011772

Малахова Елена Станиславовна

ПРИЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АГРОТЕХНОЛОГИИ ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ В ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 5 МАР Ш1

Воронеж-2012

005011772

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор с.-х. наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, заслуженный деятель науки РФ Федотов Василий Антонович

Манжесов Владимир Иванович доктор с.-х. наук, профессор, заведующий кафедрой технологии переработки растениеводческой продукции ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ

Гулидова Валентина Андреевна доктор с.-х. наук, профессор, заслуженный работник сельского хозяйства РФ, декан сельскохозяйственного факультета ГОУ ВПО Елецкий ГАУ

Ведущая организация: ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт рапса РАСХН

Защита состоится 4 апреля 2012 года в 10 часов в ауд. 268 на заседании диссертационного совета Д 220.010.03 при ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ по адресу: 394087, г. Воронеж, ул. Мичурина, 1. Тел./факс (473) 253-86-51, Е-та1'1:Ыо1о§201 l@rambler.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, с авторефератом - на сайте http://www.vsau.ru/science/diss/

Автореферат разослан и размещен на сайте 1 марта 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор с.-х. наук, профессор

Ващенко Татьяна Григорьевна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Яровой ячмень - важная зерновая культура. В настоящее время наиболее востребовано свойство ячменя как основного сырья для солодовенной и пивоваренной промышленности. Липецкая область относится к региону, для которого свойственны уникальные природно-экологические условия, пригодные для получения высоких урожаев зерна ячменя с хорошими пивоваренными свойствами. Производство пивоваренного ячменя здесь экономически привлекательно, отличается стабильным рынком сбыта и высокой ценой реализации.

Изучением и разработкой агротехнологии пивоваренного ячменя в Центрально-Черноземном регионе занимались: В.А. Горшкова, И.И. Беляков, Н.Г. Мязин, К.С. Колесникова, Л.П. Крутских, A.B. Кулешов, Г.Н. Ваулина, О.В. Тимофеев и ряд других исследователей.

В современных условиях весьма актуально изучение и внедрение в производство более совершенных приемов возделывания зарубежных и отечественных сортов, которые способствуют повышению урожайности и получению необходимого качества пивоваренного сырья с низкой себестоимостью.

Цель исследований - установить и научно обосновать влияние способов обработки почвы, удобрений на величину и качество урожая сортов пивоваренного ячменя в условиях черноземной лесостепи Липецкой области.

Задачи исследований:

1.Определить влияние основного удобрения и азотной (N34) подкормки в фазе кущения и Рексолином АБС в фазе колошения -на развитие, урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя при разных способах основной обработки почвы.

2. Выявить реакцию сортов на основное удобрение и подкормки при разных способах основной обработки почвы.

3. Установить влияние основной обработки почвы на развитие, засоренность посевов, урожай и качество зерна пивоваренного ячменя на разноудобренных фонах.

4. Определить экономическую эффективность производства ячменя пивоваренных сортов на разноудобренных фонах при разных способах основной обработки почвы.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

• Впервые на черноземе выщелоченном в условиях Липецкой области установлена отзывчивость зарубежных пивоваренных сор-

тов ярового ячменя на действие минеральных удобрений внесенных весной под предпосевную культивацию и в подкормку в начале кущения.

• Выявлено, что в условиях Липецкой области возможна замена традиционной вспашки менее энерго- и ресурсозатратным поверхностным дисковым рыхлением почвы без существенного снижения урожайности ячменя при условии надежной защиты посевов от сорняков.

• Определено влияние способов обработки почвы и разно-удобренных фонов на засоренность посевов, развитие, урожай и качество зерна пивоваренных сортов ячменя западно-европейской и белорусской селекции.

• Установлено, что при дефиците в почве магния, марганца, железа и других микроэлементов необходима листовая подкормка ячменя полимикроудобрением Рексолин АБС, которая способствует улучшению пивоваренных качеств зерна ячменя.

Практическая значимость работы. Результаты исследований позволили разработать предложения производству по совершенствованию агротехнологии пивоваренного ячменя, рекомендовать для производства лучшие сорта, основное удобрение и подкормки в условиях черноземной лесостепи Липецкой области, что обеспечивает рентабельное получение высоких урожаев зерна требуемого качества. Установлено положительное влияние удобрений и подкормки на качество зерна сортов пивоваренного ячменя, возделываемого на черноземе выщелоченном.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского ГАУ в 2006-2007. годах.

Лучшие варианты опыта внедрены в производство в хозяйствах Данковского и Лев-Толстовского районов Липецкой области (ООО АПК «РосАгроАльянс», ООО Агрофирма «Новоникольское», ООО Агрофирма «им. М.Горького» и К(Ф)Х «Виктория»).

Публикации. По материалам диссертации опубликованы четыре статьи, одна из них - в журнале «Аграрная наука», входящем в перечень высшей аттестационной комиссии РФ.

Основные защищаемые положения:

1. В условиях лесостепи Липецкой области вспашка как основной способ обработки почвы снижает засоренность и незначи-

тельно (на 1,5-2 %) повышает урожайность пивоваренного ячменя, но эта прибавка урожая не окупает высокие затраты на горючее, что делает поверхностное рыхление почвы предпочтительнее вспашки.

2. Минеральные удобрения в дозе Ы2оР52К52 увеличивают урожайность (на 5-8,4 ц/га) и улучшают пивоваренные качества зерна всех сортов ячменя. Дополнительная азотная подкормка (N34) в начале кущения увеличивает продуктивную кустистость и повышает урожайность в среднем еще на 2,3 ц/га, при этом содержания белка в зерне увеличивается незначительно на 0,3-0,6 абс. %.

3. Сорта ячменя западно-европейской селекции (Данута и Скарлетт) в условиях лесостепи Липецкой области являются более отзывчивыми на применение удобрений, и обеспечивают в среднем прибавку урожая зерна 1-2 ц/га в сравнении с сортом белорусской селекции Гонар.

4. Экономическая эффективность оптимальной дозы основного удобрения в сочетании с подкормкой аммиачной селитрой и Рексолином АБС достаточно высокая как при отвальной вспашке зяби, так и, особенно, при поверхностной ресурсосберегающей обработке почвы.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа написана на русском языке, изложена на 156 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, имеет 28 приложений. В работе содержится 22 таблицы, 9 рисунков. Список литературных источников включает 183 наименования, в том числе 10 на английском языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Условия и методика проведения исследований

Полевые опыты проведены в 2006-2009 гг. на полях ООО Агрофирма «Новоникольское» Данковского района Липецкой области, почвенно-климатические условия которого типичны для северной лесостепи Центрально-Черноземного региона.

Почва опытного участка - чернозем выщелоченный с тяжелосуглинистым гранулометрическим составом (содержание частиц менее 0,01 мм - 40-50 %), содержание гумуса в пахотном слое (по Тюрину) - 5,5-6,7 % (среднегумусные), степень насыщенности основаниями в пахотном горизонте - 81,2-84 %, кислотность (рН) -5,5-6,7 (слабокислая), содержание подвижного фосфора - среднее,

с колебаниями от 7,1 до 10,2 мг/100г почвы (по Чирикову) и обменного калия (по Масловой) - от 5,4 до 18,6 мг/100 г почвы.

В 2006-2009 гг., по данным Лев-Толстовской метеостанции, средние значения количества осадков и температуры воздуха были близки к среднемноголетним и благоприятны для роста и развития ячменя. В августе 2006 года осадков выпало в два раза больше среднемноголетнего значения, что негативно сказалось на качестве уборки и повысило влажность зерна. В 2007 году растения испытывали дефицит влаги в период «всходы - начало кущения». В августе 2008 г. выпало вдвое меньшее количество осадков, чем в среднем за 2006-2009 гг.

Схема опыта включает 24 варианта, она представлена в таблице 5 на 14 стр. автореферата. Повторность опыта четырехкратная, расположение делянок последовательное. Размер делянки посевной - 7,2x40 м = 288 м2, учетной - 5,0><40 м = 200 м2.

Предшественник ячменя в опыте - кукуруза на силос. Было изучено два способа основной обработки почвы: вспашка агрегатом Т-150К+ПЛП-6-35 на глубину 20-22 см и поверхностное рыхление почвы на глубину 12-14 см.

Агротехника ячменя, кроме изучаемых элементов агротехно-логии, включает в себя ранневесеннее боронование почвы и предпосевную культивацию агрегатом Т-150К+КШУ-12 с предварительным внесением диаммофоски (по 2 ц/га на соответствующих вариантах).

Посев ячменя проводили в середине апреля в оптимальные сроки протравленными семенами (протравитель Дивидент стар, норма расхода препарата 1,5 кг/т). Способ посева - обычный рядовой сеялкой СЗУ-3,6. Норма высева семян для всех сортов -4,5 млн. всхожих семян на гектар.

Удобрения, используемые в опыте: диаммофоска (ЫюРгвКгб), аммиачная селитра (N34) и полимикроудобрение Рексолин АБС (100 г/га). В начале кущения проводили поверхностную подкормку аммиачной селитрой в дозе 1 ц/га (агрегатом МТЗ-82+Amazone ZA-M). В фазе кущения осуществляли обработку посевов гербицидом, а в начале колошения - фунгицидом «Рекс Дуо» (0,6 л/га) и микроудобрения Рексолин АБС (100 г/га) согласно схеме опыта. При наступлении полной спелости ячмень убирали прямым ком-байнированием поделяночно комбайном Дон-1500, переоборудованным для поделяночной уборки. Урожай зерна с делянки, зата-

ренный в мешки, взвешивали на амбарных весах и пересчитывали на 14 % влажность и 100 % чистоту.

Учеты, анализы и наблюдения проводили по соответствующим методикам и ГОСТам.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Фенология пивоваренного ячменя. Наибольшее влияние на время наступления фенологических фаз, продолжительность вегетационных и межфазных периодов оказали метеорологические условия в годы опытов. Особенно заметно было влияние погодных условий на появление всходов. Повышенная температура и влажность почвы в 2008 году способствовали появлению всходов на 1 день раньше, чем в 2006 и 2007 годах.

Среди сортовых особенностей было отмечено, что у Дануты и Скарлетта продолжительность межфазных периодов (всходы - начало кущения, начало кущения - выход в трубку, выход в трубку -молочное состояние) была на 2-3 дня дольше, чем у сорта Гонар. Продолжительность межфазных периодов сказалась на длине вегетационного периода. Так, у ячменей Скарлетт и Данута вегетационный период составил 86-89 суток, в то время как у сорта Гонар не превышал 79-83 суток.

В зависимости от удобрений были отмечены следующие закономерности в росте и развитии ячменя. Фазы всходов и кущения на разноудобренных фонах наступали почти одновременно. Однако фаза трубкования на вариантах с допосевным внесением удобрений наступала на 1-2 суток раньше, чем без применения удобрений. Продолжительность вегетационного периода на варианте без применения удобрений была на 2-4 дня дольше, чем в вариантах с внесением удобрений, особенно с преобладанием фосфорно-калийных туков.

Динамика высоты растений пивоваренного ячменя. Влияние удобрений (ИгоРзгКзг) на высоту растений было заметно уже в фазах 2-3 листьев. Так, в фазе 2-го листа высота растений на варианте с внесением диаммофоски под культивацию в среднем была на 0,20,4 см больше, чем без удобрений. Аналогичная закономерность наблюдалась в фазах 3-го листа и кущения. Применение подкормки (N34) совместно с диаммофоской способствовало большему увеличению высоты растений: на 0,7-1,7 см в сравнении с вариантом, где вносили только диаммофоску, и на 2,8-4,2 см в сравнении с неудобренными вариантами. Растения сорта Скарлетт в фазе коло-

шения были более высокорослыми, чем у сортов Гонар и Данута. Так, на фоне вспашки у ячменя сорта Скарлетт в среднем за 3 года высота растений изменялась от 66,7 до 71 см, тогда как у сорта Данута она колебалась от 61,5 до 64,6 см, а у Гонара - от 62,1 до 65,6 см. На фоне вспашки растения были более высокорослыми, чем при поверхностном дисковом рыхлении почвы.

Устойчивость посевов ячменя к полеганию. В наших исследованиях основным фактором, обусловившим полегание посевов, оказалась дождливая погода. Так, обильные осадки, выпавшие в 2006 г. в период полной спелости ячменя, уменьшили устойчивость растений к полеганию до 3 баллов во всех вариантах опыта, а в 2007 г. в фазе восковой спелости полегание посевов было слабое и только пятнами. Применяемые подкормки не повлияли на полегание растений.

Накопление биомассы растениями ячменя заметно зависело от удобрений и способов обработки почвы. Средний прирост вегетативной массы 100 растений в варианте с внесением 2 ц/га диам-мофоски по отношению к контролю составил от 35,7 до 51,9 г, подкормка аммиачной селитрой увеличила биомассу на 56,3-59,4 г в сравнении с контролем, и на 7,5-20,6 г в сравнении с вариантом, где вносили только диаммофоску. Заметно большую биомассу растения ячменя формировали на фоне вспашки, чем при поверхностной обработке почвы. Наибольшую вегетативную массу сформировал ячмень сорта Данута.

Запасы доступной влаги в почве, в основном, зависели от количества выпавших осадков и способов обработки почвы (табл. 1).

Таблица 1 - Содержание доступной влаги в почве в посевах ячменя в зависимости от способов обработки почвы, мм

Способ основной обработки почвы Слой почвы, см 2006 г. 2007 г. 2008 г.

кущение колошение кущение колошение кущение колошение

Вспашка* 0-10 18 22 13 9 20 18

10-20 40 46 32 50 40 37

0-20 58 68 44 59 60 55

0-100 130 115 105 95 150 106

Поверхностная обработка** 0-10 19 22 14 10 21 20

10-20 42 48 34 51 42 39

0-20 61 70 47 61 63 59

0-100 98 110 101 92 124 102

Примечание. Здесь и далее в таблицах: * - глубина вспашки - 20-22 см.

** - глубина поверхностной обработки почвы - 12-14 см.

Наименьшее количество осадков было зафиксировано в 2007 г., что привело к дефициту влаги, особенно в слое почвы 0-10 см (910 мм - в фазе колошения и 13-14 мм - в фазе кущения). В 2007 г. недостаток влаги в почве ощущался в фазах кущения и колошения, что в дальнейшем негативно сказалось на развитии колоса и на урожайности. Существенной разницы по запасам влаги в почве в остальные годы отмечено не было. В среднем за все годы исследований содержание влаги в почве в фазе кущения составило по вспашке 128 мм, а по дисковому лущению - 107,6 мм. Вспаханная почва содержала влаги в метровом слое почвы на 20 мм или на 18,9 % больше, чем почва, поверхностно обработанная дискатором. Аналогичная закономерность наблюдалась и в период колошения. Однако в посевном и пахотном слоях почвы (0-10; 10-20; 0-20 см) содержание влаги было больше при поверхностной обработке почвы, чем при вспашке, в среднем на 2-3 мм, что, очевидно, связано с меньшей водопроницаемостью нижнего (неразрыхленного) слоя почвы.

Засоренность посевов ячменя, в основном, зависела от способа обработки почвы. В фазе кущения на фоне вспашки без применения удобрений число сорняков в среднем за 3 года составило 85 шт./м , а при поверхностной обработке почвы - 143 шт./м (табл. 2).

Таблица 2 - Засоренность посевов ячменя до и после гербицидной обработки в зависимости от способов основной обработки почвы и удобрений (2006-2008 гг.)

Способ обработки почвы Норма удобрений Число сорняков, шт/м^ Перед уборкой

до обработки гербицидом (кущение) после обработки гербицидом (колошение) число, шт./м2 масса воздушно-сухая, г/м2

Вспашка Н2ОР52К52 85,0 51,6 46,0 31,2

М20Р52К52+Кз4 63,0 52,6 34,9

М2ОР52К52+^4 + Рексолин АБС 64,0 51,3 35,5

Без удобрений 64,3 34,4 30,6 21,1

Поверхностная обработка М20Р52К52 143,0 70,0 54,6 40,9

Н2ОР52К52+^4 74,0 62,0 43,3

М2ОР52К52+НЗ4 + Рексолин АБС 77,6 61,6 47,0

Без удобрений 125,6 50,0 41,0 31,5

Обработка посевов гербицидом Гранстар (15 г/га), проведенная в фазе кущения ячменя, уменьшила засоренность посевов в

среднем на 40-50 % по вспашке и на 60-75 % - по поверхностной обработке почвы.

Уменьшение числа сорняков происходило, в основном, за счет гибели однолетних (80-90 %) и незначительной доли многолетних (10-20 %) сорняков. Оставшиеся после обработки сорняки приостанавливали рост.

На степень засоренности посевов ячменя оказали влияние применяемые удобрения. Наименьшая засоренность была зафиксирована перед уборкой на вариантах без удобрений по вспашке, где она составила в среднем за 2006-2008 гг. 30 шт./м2. В фазе колошения ячменя на варианте с азотной подкормкой (^(^г^г + N34) наблюдали тенденцию увеличения численности сорняков в среднем в 1,1 раза (очевидно, за счет увеличения их выживаемости) в сравнении с вариантом КгоР52К52-

В разные годы число сорных растений на единице площади значительно различалось в связи с влиянием погодных условий. В 2006 г. сорняков было в 1,1-1,3 раза больше, чем в 2007-2008 гг., что особенно заметно было до обработки посевов гербицидом. Это было связано с хорошей влагообеспеченностью в начальный период роста сорняков. Более мощную вегетативную массу они развивали на удобренной поверхностно обработанной почве, и особенно в комплексе с азотной подкормкой. Накануне уборки ячменя воздушно-сухая масса сорняков в посевах по поверхностно обработанной почве была на 20% больше, чем по вспашке. Наименьшая воздушно-сухая масса сорняков оказалась в посеве без применения удобрений по вспашке и составила 21,1 г/м2.

Динамика азота в почве зависела от внесения диаммофоски, которая увеличила его содержание в среднем за годы исследований на 2 мг/кг почвы в фазе третьего листа и на 0,59 мг/кг почвы в фазе колошения. Во все годы наблюдалось уменьшение содержания азота в почве ко времени колошения, которое составило в среднем 1,69 мг/кг почвы без удобрений и 3,1 мг/кг почвы - на фоне N201*52^52 при вспашке в сравнении с данными, полученными при обследовании почвы в фазе трех листьев у растений ячменя.

Внесение аммиачной селитры в начале кущения способствовало улучшению азотного питания растений. Так, в среднем за годы исследований содержание азота в почве на варианте с внесением диаммофоски в комплексе с подкормкой было на 1,3-2,4 мг/кг почвы больше, чем на контроле (табл. 3).

Таблица 3 - Динамика содержания доступного азота в 2007-2008 гг.

в пахотном слое почвы 0-30 см при вспашке, мг/кг почвы

Норма удобрений Годы Содержание N03", мг/кг почвы Содержание NH4+, мг/кг почвы

кущение колошение полная спелость кущение колошение полная спелость

Без удобрений 2007 3,50 1,82 3,84 8,31 9,52 5,46

2008 4,36 2,61 4,50 11,05 10,66 6,56

2009 4,05 2,33 4,61 9,16 11,18 6,72

Сред. 3,97 2,28 4,31 9,51 10,45 6,25

N20P52K32 2007 5,76 2,67 5,91 9,48 10,58 7,45

2008 6,46 3,19 7,64 12,46 13,52 8,04

2009 5,70 2,74 6,56 10,68 12,67 7,28

Сред. 5,97 2,87 6,37 10,87 12,27 7,59

N20P52K52+N34 2007 - 2,73 6,12 - 13,67 8,56

2008 - 3,20 8,61 - 12,53 8,46

2009 - 2,95 7,78 - 13,55 7,87

Сред. - 2,96 7,50 - 13,25 8,29

N20P52K52+N34 + + Рексолин АБС р007 - 2,57 5,98 - 12,32 8,45

2008 - 3,56 8,56 - 12,93 9,20

2009 - 2,80 7,40 - 13,26 7,03

Сред. - 2,98 7,30 - 12,80 7,22

На всех вариантах опыта наблюдалось увеличение в почве содержания нитратного азота в фазе полной спелости в сравнении с результатами, полученными в фазе колошения, в среднем на 39-52 %. Очевидно, это связано с тем, что потребление азота растениями в конце вегетации уменьшается, а процессы нитрификации продолжают идти. Содержание же аммонийной формы азота в почве в фазе кущения ячменя существенно не изменялось по вариантам опыта. В фазе колошения на фоне внесения 2 ц/га диаммо-фоски содержание аммония в сравнении с контролем увеличивалось, в среднем, на 1,34-1,82 мг/кг почвы. Весенняя подкормка азотом (N34) увеличила содержание аммония в сравнении с контролем в среднем на 2,04-2,8 мг/кг почвы и на 0,7-0,98 мг/кг почвы в сравнении с вариантом В фазе полной спелости содержание аммонийного азота уменьшалось (рис. 1). Предположительно, что растения ячменя активнее поглощают эту форму азота в более поздние фазы развития растений. Возможно также, что уменьшение аммонийного азота связано с процессом нитрификации, увеличивающим содержание нитратов в почве.

- без удобрений -№0Р52К52

Третий лист Колошение Полная спелость

Фазы развития растений

Рис. 1. Динамика аммонийного азота в слое почвы 0-30 см при вспашке в среднем за 2007-2009 гг., мг/кг

Динамика обменного калия и подвижного фосфора в почве в 2007-2009 гг. на неудобренном фоне в слое почвы 0-30 см при разных способов основной обработке почвы была довольно стабильной (табл. 4).

Таблица 4 - Динамика содержания обменного калия и подвижного фосфора на разноудобренных вариантах в слое почвы 0-30 см при вспашке, мг/100 г

Норма удобрений Фаза третьего листа Колошение 1 Полная спелость

2007 г. 12008 г.|2009 г. 2007 г.| 2008 г.12009 г. 2007 г.|2008 г.|2009 г.

Содержание обменного калия

Без удобр. 6,41 8,92 9,13 6,49 7,24 7,84 6,31 7,0 7,68

ЬЬоР 52^52 7,42 10,61 11,23 6,45 9,30 10,67 6,50 9,20 10,42

^яКя-+N34 - - - 6,33 9,0 10,06 6,30 9,0 10,60

^ОР52К52+НЗ4 + Рексолин АБС - - - 6,30 9,10 10,47 6,21 9,0 10,80

Содержание подвижного фосфора

Без удобр. 7,10 5,84 8,60 6,21 5,06 7,37 5,90 5,20 6,46

N20P52K52 11,46 9,45 12,75 11,90 8,42 12,32 8,20 6,90 10,30

N2oP52K52 + N34 - - - 10,86 8,0 11,73 7,50 6,20 9,40

N20P52K52+N34 + Рексолин АБС - - - 9,90 7,90 11,4 7,30 6,0 9,0

Внесение 2 ц/га диаммофоски способствовало увеличению содержания обменного калия в почве на 0,65 мг/100 г почвы. На вариантах с внесением как допосевного удобрения, так и подкормки обеспе-

ценность почвы обменным калием незначительно уменьшалась и варьировала от средней до повышенной. Содержание подвижного фосфора увеличивалось в результате применения диаммофоски в среднем на 0,5-1,9 мг/100 г почвы в сравнении с контролем. В фазе колошения оно было на 20-30 % меньше, чем в фазе трех листьев, что свидетельствует об активном поглощении растениями подвижного фосфора из почвы в период кущения-колошения.

Обеспеченность почвы обменным калием по годам изменялась от повышенной (8,92-11,23 мг/100 г почвы) до средней (6,37,84 мг/100 г почвы).

Содержание подвижного фосфора находилось на среднем уровне (5,06-8,6 мг/100 г почвы).

Урожайность пивоваренных сортов ячменя зависела от удобрений, способов обработки почвы и погодных условий. Менее благоприятные для ячменя оказались метеорологические условия

2007 г., когда в критический период трубкования - колошения содержание влаги в поверхностном слое почвы было в 2-3 раза меньше, чем в другие годы исследований. Это негативно сказалось на урожайности (табл. 5), которая варьировала по вариантам опыта от 17,9 до 31,7 ц/га, тогда как в 2006 г. - от 21,9 до 35,3 ц/га, в

2008 г. - от 22,2 до 34 ц/га, в 2009 г. - от 22,2 до 33,5 ц/га.

Внесение 2 ц/га диаммофоски улучшило условия питания растений ячменя и обеспечило достоверную прибавку урожая зерна в среднем по всем изучаемым сортам на 5,0-8,4 ц/га в сравнении с контролем.

Подкормка растений в начале кущения аммиачной селитрой (1 ц/га) увеличила урожайность всех сортов. На фоне вспашки в среднем за 4 года в варианте ^(^г^г + N34 данный показатель составил у сортов Данута, Скарлетт и Гонар соответственно 32,9 ц/га, 32,1 и 31,5 ц/га, что на 10,6 ц/га, 9,8 и 9,2 ц/га больше, чем на контроле, и на 1,9 ц/га, 2,0 и 1,4 ц/га больше, чем при внесении только допосевного удобрения.

Ячмень Гонар на фоне без удобрений оказался урожайнее других сортов. Так, в благоприятном 2009 г. урожайность этого сорта без применения удобрений составила 23,4 ц/га при поверхностной обработке и 24,2 ц/га по вспашке, что на 0,4-1,1 ц/га больше, чем урожайность других сортов.

Таблица 5 - Урожайность пивоваренных сортов ячменя

в зависимости от удобрений и способов обработки почвы, ц/га

Норма удобрений | Сорт 12006 г. 2007 г.|2008 г. 2009 г. Средн.

Вспашка

Без удобрений Данута 24,2 18,9 23,4 23,8 22,3

Скарлетт 21,9 18,3 23,0 23,0 21,6

Гонар 23,8 19,3 22,4 24,2 22,4

N20? 52^52 Данута 33,5 26,7 32,8 31,5 31,0

Скарлетт 31,3 24,8 31,8 32,6 30,1

Гонар 31,4 26,0 32,1 31,3 30,2

^ОР52К52+Н34 Данута 34,7 30,1 33,9 33,0 32,9

Скарлетт 33,0 30,0 32,3 33,1 32,1

Гонар 32,0 30,4 31,7 32,0 31,5

М20Р52К52 + N34 + Рексолин АБС Данута 35,3 31,7 34,0 33,1 33,5

Скарлетт 33,2 31,1 32,2 33,5 32,5

Гонар 32,7 30,6 31,4 31,8 31,6

Поверхностная обработка почвы

Без удобрений Данута 23,0 18,3 23,4 22,7 21,8

Скарлетт 22,3 17,9 22,9 22,2 21,3

Гонар 24,0 17,9 22,2 23,4 21,9

ЬЬОР52К52 Данута 31,6 25,9 32,7 30,9 30,3

Скарлетт 32,3 25,5 31,6 29,4 29,7

Гонар 30,2 25,8 30,9 28,8 28,9

N2^52+ N34 Данута 33,0 30,5 33,5 32,3 32,3

Скарлетт 32,9 29,4 31,9 32,0 31,6

Гонар 31,2 30,7 31,1 31,5 31,1 31,1

^оР5гКз2 + N34 + Рексолин АБС Данута 33,5 33,2 32,6 32,6

Скарлетт 33,5 30,7 31,9 31,9 32,0

Гонар 31,3 31,3 31,8 31,5 31,5

НСР05 для фактора А (обработка почвы) 0,20 0,12 0,10 0,13 -

НСР05 для фактора В (удобрен.) 0,50 0,40 0,41 0,33 -

НСРсм для фактора С (сорта) 0,39 0,24 0,34 0,20 -

Сорта Скарлетт и Данута оказались более отзывчивыми на применение удобрений, чем Гонар. В среднем за годы исследований по вспашке на фоне ^(^г^г + N34 урожайность сорта Гонар была на 1,0 и 0,4 ц/га меньше, чем соответственно у сортов Данута и Скарлетт.

Приемы основной обработки почвы тоже оказали заметное влияние на урожайность сортов ячменя. Средняя урожайность по вспашке составила 29,3 ц/га, по поверхностной обработке -

28,7 ц/га, то есть применение поверхностной обработки почвы снизило урожайность ячменя в среднем на 0,6 ц/га (2%).

Структура урожайности пивоваренного ячменя. Количество продуктивных стеблей (колосьев) на единице площади - один из основных элементов структуры урожайности. Она зависела как от числа растений на 1 м2, так и от продуктивной кустистости. Количество колосьев на 1 м2 увеличивалось по мере повышения дозы удобрений. Продуктивная кустистость была большей у сорта Скар-летт. В среднем за 3 года исследований у Скарлетга на фоне вспашки и при норме удобрений ЫгоРяК^ + N34 она составила 2,0 шт., что на 0,5 и 0,2 стебля больше, чем при тех же условиях у Гонара и Дануты (табл. 6). Применение удобрений способствовало улучшению кустистости: так, у сорта Скарлетт при вспашке наблюдается увеличение кустистости в среднем за 3 года с 1,3 в варианте без удобрений до 2,1 при применении припосевного удобрения и подкормки. При вспашке кустистость в среднем была на 0,1-0,2 стебля больше, чем при поверхностной обработке почвы.

Число зерен в колосе зависело от биологических особенностей сорта. Наибольшее число зерен в колосе было у сорта Скарлетт, оно варьировало в среднем за 2006-2008 гг. от 15,0 до 18,3 шт. Способы обработки почвы также влияли на озерненность колосьев. Число зерен в колосе слабо зависело от способа обработки почвы. У ячменя сорта Скарлетт при вспашке число зерен в колосе ячменя в среднем за 2006-2009 гг. варьировало от 15,6 до 18,3 шт., а при поверхностной обработке почвы - от 14,6 до 19,3 шт. (табл. 6).

Масса 1000 зерен существенно зависела от сортовых особенностей. Наибольшей она оказалась у ячменя сорта Гонар - 4244,2 г, в то время как у сорта Скарлетт она составила 37,8-39,3 г, а у сорта Данута - 41,8-43,5 г. Масса 1000 зерен на удобренных вариантах была больше, чем на фоне без удобрений при обоих способах обработки почвы. Так, у ячменя сорта Данута масса 1000 зерен в среднем за 2006-2008 гг. увеличилась с 41,8 г (без удобрений) до 49,5 г (при внесении ^оРзг^ + N34 + Рексолин АБС).

Сорт Скарлетт отличался наибольшей продуктивной кустистостью и числом зерен в колосе, а сорт Данута имел самую большую массу 1000 зерен, что в дальнейшем повлияло на урожайность, особенно при внесении 2 ц/га диаммофоски до посева + 1 ц/га аммиачной селитры в подкормку.

Таблица 6 - Основные элементы структуры урожайности

пивоваренных сортов ячменя в зависимости от способов обработки почвы и удобрений (2006-2008 гг.)

Сорта Норма удобрений Число колосьев, шт./м2 Продуктивная кустистость, шт. Число зерен в колосе, шт. Масса 1000 зерен, г

Вспашка

Данута Без удобрений 408 1,2 14,6 41,8

^2(^52^52 542 1,6 16,4 42,3

N№5:^2+ N34 623 1,8 17,2 43,4

Н2ОР52К52 + N34 + Рексолин АБС 617 1,8 17,1 43,5

Скарлетт Вез удобрений 412 1,2 15,0 37,8

М20Р52К52 621 1,8 17,0 38,8

Игс^^ + Ым 692 2,0 17,9 39,6

Н20Р52К52 + N34 + Рексолин АБС 690 2,0 18,3 39,3

Гонар Без удобрений 443 1,3 15,9 42,0

М20Р52К52 478 1,4 16,8 43,1

М20Р52К52+^4 514 1,5 17,7 44,1

М2оР52К52 + N34 + Рексолин АБС 520 1,5 17,9 44,2

Поверхностная об работка почвы

Данута Без удобрений 410 1,2 14,6 41,9

N^52^52 512 1,5 16,2 42,6

М20Р52К52 + Ыз4 615 1,8 17,1 43,2

М20Р52К52 + N34 + Рексолин АБС 615 1,8 17,3 42,9

Скарлетт Без удобрений 410 1,2 14,6 37,8

Ы20Р52К52 586 1,7 16,5 38,5

М20Р52К52+^4 690 2,0 17,8 39,4

М20Р52К52 + N34 + Рексолин АБС 657 1,9 17,4 39,3

Гонар Без удобрений 375 1,1 14,2 42,1

^2оР52^52 477 1,4 17,4 43,3

Ы20Р52К52 + N34 513 1,5 17,5 43,9

ИгоРзгКзг + N34 + Рексолин АБС 518 1,5 17,6 43,8

Качество зерна пивоваренных сортов ячменя зависело от фона удобрения и способа обработки почвы. Крупность зерна была больше у сорта Данута, особенно на фоне вспашки и при увеличении удобренности, где она увеличилась с 86,7 до 90,8 %. Аналогичная закономерность наблюдалась и у других сортов (табл. 7).

Таблица 7 - Качество зерна пивоваренных сортов ячменя

в зависимости от доз удобрений и способов обработки _ почвы (2006-2009 гг.)___

Сорт Удобрение Натура, г/л Содержание белка, % Крупность, % Способность прорастания, %

Вспашка

Данута Без удобрений 614,0 11,45 86,7 93,8

635,8 11,65 89,8 95,2

М20РяК52+^4 639,5 11,90 90,2 95,8

М20Р52К52+^4 + Рексолин АБС 641,8 11,78 90,8 95,5

Скарлегг Без удобрений 596,0 10,80 85,1 94,5

Н20Р52К52 620,0 11,40 87,0 96,0

М20Р52К52 + ^4 631,2 11,48 87,9 95,8

Н2ОР52К52+КЗ4 + Рексолин АБС 632,0 11,30 88,7 95,0

Гонар Без удобрений 599,5 11,55 85,8 94,0

Ы2ОР52К52 621,0 11,80 88,8 96,8

^ОР52К52 + N34 633,5 11,85 90,0 96,2

ИзоРзгКзг + N34 + Рексолин АБС 636,5 11,70 90,3 95,8

Поверхностная обработка почвы

Данута Без удобрений 613,5 11,50 85,5 94,5

631,8 11,65 89,5 95,8

638,8 11,80 90,9 96,0

Н2ОР52К52+^4 + Рексолин АБС 640,0 11,80 90,4 96,0

Скарлетт Без удобрений 582,75 11,20 85,1 94,8

■^2оР 52^52 613,5 11,60 87,9 96,0

М2ОР52К52+ЫЗ4 625,8 11,70 88,7 96,0

^2оР 52^52 + N34 + Рексолин АБС 629,0 11,70 89,5 95,2

Гонар зез удобрений 597,0 11,40 86,0 95,0

Ч20Р52К52 615,5 11,70 89,7 95,5

М2оР52К52 + N34 632,3 11,65 90,2 96,0

^2ОР52К52+К34 + Рексолин АБС 636,3 11,80 90,4 96,3

Низкий уровень белковости зерна был отмечен на неудобренном фоне и колебался в среднем по сортам от 10,8 до 11,5 %, а на фоне предпосевного удобрения (N2(^52^52) - от 11,40 до 11,90 %. Азотная подкормка в начале кущения (N34) увеличивала белковость в среднем на 0,05-0,25 %, по сравнению с предпосевным внесением удобрений.

Погодные условия были благоприятными для формирования зерна нужного качества, однако в 2007 г. у сорта Данута на варианте N20^52^52 + N34 при поверхностной обработке почвы было отмечено превышение содержания белка на 0,6 % по сравнению с 2006 г. и на 0,4 % - в сравнении с 2008 г. При применении азотной подкормки белковость зерна увеличивалась у сортов Данута и Гонар. У них содержание белка в среднем за 4 года исследований составило 11,9 и 11,8 %.

Натура зерна увеличивалась при использовании удобрений. Наибольшей она была на варианте N2(^52^52 + N34 + Рексолин АБС (629,0-641,8 г/л).

Пленчатость зерна ячменя сортов Данута, Скарлетт и Гонар во все годы исследований была на уровне 8,12-8,91 %. Способность зерна к прорастанию колебалась по вариантам опыта от 94 до 96 %. Зерно ячменя сортов Данута и Гонар было желтое, а Скарлетта -светло-желтое.

Полученные данные позволяют утверждать, что в условиях лесостепи Центрально-Черноземного региона на черноземе выщелоченном возможно получение зерна пивоваренных сортов ячменя Данута, Скарлетт и Гонар, отвечающего требованиям ГОСТа, даже при использовании азотной подкормки (N34) в фазе начала кущения растений.

Экономическая эффективность. Изложенные в экспериментальной части диссертации данные свидетельствуют о целесообразности возделывания ярового ячменя на пивоваренные цели в черноземной лесостепи Липецкой области. Это подтверждается экономической оценкой технологии выращивания ячменя с учетом изучаемых приемов агротехнологии (табл. 8). Так, высокий уровень рентабельности производства зерна обеспечивают разноудоб-ренные варианты технологии на фоне поверхностной обработке почвы: при допосевном внесении удобрения N2(^52^52 (184,9193,0 %), К2оР52К52+Кз4 (182,7-189,0 %), а также Т^г^ + N34 + Рексолин АБС (184,7-190,5 %). Менее рентабельным были варианты без внесения удобрений (от 175,4 % - сорт Данута при вспашке до 189,5 % - сорт Гонар при поверхностной обработке почвы). Меньшую рентабельность обеспечил белорусский сорт Гонар при допосевном внесении удобрений и при подкормке. Наиболее рентабельными оказались варианты с допосевным внесением 2 ц/га диаммофоски. Применение дополнительной азотной подкормки увеличивало урожайность, но затраты на покупку и внесение аммиачной селитры снижали уровень рентабельности.

Таблица 8 - Экономическая эффективность производства зерна ячменя, 2006-2009 гг.

Сорт Норма удобрений Урожайность, ц/га Затраты средств на 1 га, руб. Затраты труда, чел-час Затраты средств на 1 ц., руб. Прибыль на 1 га, руб. Уровень рентабельности, %

на 1 га на 1 Ц

Вспашка почвы

Данута Без удобр. 22,3 7411,7 3,70 0,1661 332,3 5968,3 180,5

Н20Р52К;2 31,0 9928,8 4,12 0,1329 320,2 8671,2 187,3

^оРззКзг + N34 32,9 10734,6 4,34 0,1318 326,2 9005,4 183,9

N^52^2 + N34 +Рексолин АБС 33,5 10758,2 4,35 0,1299 321,1 9341,8 186,8

Скарлетт Без удобрений 21,6 7389,1 3,68 0,1705 342,1 5570,9 175,4

^2оР 52^52 30,1 9899,7 4,09 0,1360 328,8 8160,3 182,4

М2ОР52К52 + N34 32,1 10708,7 4,31 0,1343 333,6 8551,3 179,8

^2оР52^52 ^34 +Рексолин АБС 32,5 10725,8 4,32 0,1330 330,0 8774,2 181,8

Гонар Без удобрений 22,4 7414,9 3,71 0,1655 331,0 6025,0 181,2

N20^52^52 30,2 9902,9 4,10 0,1357 327,9 8217,1 182,9

^2ОРЗ2^52 N34 31,5 10689,3 4,29 0,1363 339,3 8210,7 176,8

М2ОР52К52 + N34 -ьРексолин АБС 31,6 10696,8 4,30 0,1360 338,5 8263,2 177,2

Поверхностная обработка почвы

Данута Без удобрений 21,8 6932,4 2,91 ¡0,1336 318,0 6147,5 188,7

Ы2оР52К52 30,3 9419,4 3,32 0,1099 311,9 8760,6 193,0

^2ОР52^52 + N34 32,3 10252 3,54 0,1096 317,4 9127,9 189,0

^0Р52К52 + ЫЗ4 +Рексолин АБС 32,6 10265,9 3,55 0,1089 314,9 9294,1 190,5

Скарлетт Без удобрений 21,3 6916,2 2,90 0,1360 324,7 5863,7 184,8

М2оР52К52 29,7 9403,2 3,31 0,1113 316,6 8416,7 189,5

^оР52К52 + Кз4 31,6 10229,4 3,52 0,1114 323,7 8730,6 185,3

+Рексолин АБС 32,0 10246,6 3,53 0,1104 320,2 8953,4 187,4

Гонар Без удобрений 21,9 6935,6 2,91 0,1331 316,7 6204,3 189,5

^гсРзгКзг 28,9 9377,3 3,28 0,1136 324,4 7962,6 184,9

М20Р52К52+Кз4 31,1 10213,3 3,51 0,1127 328,4 8446,7 182,7

^2ОР52^52 N34 +Рексолин АБС 31,5 10230,4 3,52 0,1116 324,7 8669,6 184,7

Традиционная высокозатратная вспашка увеличивала производственные затраты на горючее и др., которые составили в среднем за 2006-2009 гг. от 7389,10 руб./га (вар. без удобрений, сорт Скарлетт) до 10758,2 руб./га (вар. ^(АгЮ* + N34 + Рексолин АБС, сорт Данута). Основное преимущество поверхностной обработки почвы путем дискового рыхления заключается в повышении производительности, снижении затрат на горючее и потребности в

людских ресурсах.

Установлено, что в 2006-2009 гг. максимальные значения расчетной прибыли с 1 га получены при поверхностной обработке почвы по сортам Данута и Скарлетт на варианте N2(^52^52 + N34 (8731-9128 руб.) и К20Р52К52 +N34 + Рексолин АБС (8953-9294 руб.).

ВЫВОДЫ

Полевые опыты и лабораторные исследования, проведенные в 2006-2009 гг. в ООО Агрофирма «Новоникольское» Данковского района Липецкой области, позволили установить следующее:

1. По уровню урожайности изучаемые сорта мало различались между собой. На низком агрофоне (поверхностная обработка почвы без удобрений) белорусский сорт Гонар, не только не уступал, а даже на 0,6 ц/га был более продуктивным, чем Скарлетт (28,6 ц/га), а на высоком агрофоне (вспашка + ^оРзг^г + N34 + Рексолин АБС) Данута (29,9 ц/га) и Скарлетт (29,1 ц/га) оказались несколько урожайнее сорта Гонар (28,9 ц/га).

2. Ресурсосберегающая поверхностная обработка почвы (рыхление дискатором на 12-14 см) обусловила незначительно меньшую (на 1,5-2 %) урожайность ячменя в сравнении с традиционной отвальной вспашкой. Вспашка обеспечила: накопление большего количества влаги в метровом слое почвы (в среднем на 20,7 мм); меньшую (в 1,5-2 раза) количественную и весовую засоренность посевов в том числе при применении гербицида Гранстар и несколько большую (в среднем на 0,5 ц/га) урожайность. Однако эта прибавка не окупала большие затраты на вспашку

3. Наиболее действенным агроприемом увеличения урожайности ячменя оказались удобрения, оптимальное применение которых (ЫгоРзг^г + N34) обусловило прибавку урожайности в среднем по опыту на 10 ц/га (45,7 %), из них доля прибавки урожая от ди-аммофоски (N20^52^52) составила 8 ц/га (37 %), а от азотной подкормки (N34) - 2,0 ц/га. Удобрения улучшили азотный, фосфорный

и калийный режимы в почве, что и обеспечило повышение урожайности пивоваренных сортов ячменя.

4. Лучше на удобрения (N20^52^52 + N34) отзывались западноевропейские сорта - средняя прибавка урожайности которых составила 10,6 и 10,4 ц/га (47,8 и 48,5 %) по отношению к неудобренному фону, а у сорта Гонар - 9,2 ц/га (41,8 %), в том числе азотная подкормка (N34) обусловила увеличение урожайности западноевропейских сортов в среднем на 2,0 ц/га (6,5 %), сорта Гонар - на 1,8 ц/га (5,9 %). Такая закономерность одинаково отчетливо проявилась как на фоне вспашки, так и при поверхностной обработке почвы.

5. Листовая подкормка растений ячменя полимикроудобрени-ем Рексолин АБС на черноземе выщелоченном оказалась неэффективной на всех сортах ячменя и при обоих способах обработки почвы. Средняя прибавка урожайности составила 0,3 ц/га, то есть в пределах ошибки опыта. Однако она способствовала некоторому увеличению натуры и крупности зерна, снижению его белковости и улучшению прорастаемости, что делает применение Рексолина АБС желательным.

6. Применение комплекса агроприемов, более благотворно влияющих на урожайность ячменя (вспашка + КгоРбг^г + N34), обеспечило повышение урожайности сортов Данута и Скарлетт в среднем на 11,7 и 11,2 ц/га (53,7 и 52,6 %), а сорта Гонар - на 9,7 ц/га (44,3 %) в сравнении с менее урожайным, неудобренным агрофоном при поверхностной обработке почвы.

7. Пивоваренные качества зерна ячменя сортов Данута, Скарлетт и Гонар в условиях лесостепи Центрально-Черноземного региона на выщелоченном черноземе тяжелосуглинистого гранулометрического состава отвечают требованиям ГОСТ 5060-86, даже при использовании ранней азотной подкормки, при которой белковость зерна увеличивалась лишь на 0,3-0,6 %, в целом же белковость не превышала 11,8-11,9 %.

8. Экономический анализ показал:

• Более высокий уровень рентабельности производства пивоваренного ячменя (184,9-193,0 %) в условиях черноземной лесостепи Липецкой области обеспечивает агротехнология с допосев-ным внесением N2(^52^52 при поверхностной обработке почвы.

• Наиболее затратной оказалась вспашка (от 7389 руб./га -без удобрений, сорт Скарлетт до 10758,2 - вар. ^(Лг^г + N34 + Рексолин АБС, сорт Данута).

• Меньшую рентабельность имели варианты без удобрений (от 175,4 % - сорт Данута при вспашке до 189,5 % - сорт Гонар при поверхностной обработке почвы).

• Более рентабельным оказался вариант с допосевным внесением 2 ц/га диаммофоски. Азотная подкормка в начале кущения несколько снижала уровень рентабельности.

• Менее рентабельным на разноудобренных фонах оказался сорт Гонар в сравнении с сортами Скарлетт и Данута.

В целом производство пивоваренного ячменя в лесостепи ЦЧР является высокодоходным и высокорентабельным.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. Сорта пивоваренного ячменя интенсивного типа Данута и Скарлетт, которые хорошо кустятся, лучше отзываются на удобрения (в том числе на азотную подкормку), более предпочтительны для возделывания по интенсивной технологии.

2. В условиях хорошей влагообеспеченности и при надежной защите посевов от сорняков, высокозатратную отвальную вспашку целесообразно заменить менее энерго- и ресурсосберегающим поверхностным дисковым рыхлением почвы на глубину 12-14 см.

3. Для получения высококачественного урожая пивоваренного ячменя (не менее 30 ц/га) необходимо применять удобрения: Ы2оР52К52 под основную обработку почвы или под предпосевную культивацию и N34 - в поверхностную подкормку в начале кущения растений.

4. При дефиците в почве магния, марганца, железа или других микроэлементов необходимо проводить листовую подкормку Рексолином АБС, которая способствует некоторому увеличению натуры и крупности зерна, снижению его белковости и улучшению прорастаемости.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ:

1. Малахова Е.С. Влияние норм удобрений и способов обработки почвы на величину и качество трех сортов пивоваренного ячменя // Е.С. Малахова//Аграрная наука. - 2010. - №3. - С. 22-23.

Статьи в аналитических сборниках и материалах конференций:

2. Малахова Е.С. Приемы совершенствования агротехнологии пивоваренного ячменя в лесостепи ЦЧР/ Е.С. Малахова // Мировой опыт и перспективы развития сельского хозяйства: материалы международной научно-практической конференции, посвященной 95-летию Воронежского государственного аграрного университета (22-24 октября 2007). - 4.1. - Воронеж: ВГАУ, 2008. - С. 78-81.

3. Малахова Е.С. Эффективность вспашки и поверхностной обработки почвы под яровой ячмень / Е.С. Малахова // Аспирант и соискатель.-М., 2012.- №1.-С. 15-18.

4. Малахова Е.С. Влияние сортовых особенностей на рост, развитие, урожайности и качество пивоваренного ячменя в условиях черноземной лесостепи Липецкой области / Е.С. Малахова // Аспирант и соискатель. - 2012. - № 1. - С. 28-29.

Подписано в печать 29.02.2012. Формат 60х841/16 Бумага кн.-журн. Печать офсетная. П.л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 5 6 18

Типография ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ. 394087 Воронеж, ул. Мичурина, 1.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Малахова, Елена Станиславовна, Воронеж

61 12-6/606

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I

ПРИЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ АРГОТЕХНОЛОГИИ ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ В ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЛЕСОСТЕПИ

ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.01 - общее земледелие

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ В.А. Федотов

Воронеж - 2012

На правах рукописи

Малахова Елена Станиславовна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................5

Глава 1. БОТАНИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЯЧМЕНЯ, ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ, СОРТОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ И СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, ВЕЛИЧИНУ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ (Обзор литературы)......................................................9

1.1. Биология, строение, развитие и требования к почвенно-климатическим условиям ячменя....................................... 9

1.2. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя..............................................13

1.3. Роль сорта в получении высоких урожаев зерна пивоваренного ячменя хорошего качества............................................... 23

1.4. Влияние способов основной обработки почвы на ее влажность засоренность посевов и урожайность ячменя...................................28

Глава 2. ХАРАКТЕРИСТИКА СОРТОВ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА

ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ..................................34

2.1. Характеристика сортов пивоваренного ячменя, послуживших объектами исследования...................................................34

2.2. Характеристика почвенно-климатических условий ЦЧР и места проведения исследовании................................................. ->-'

2.3. Климат ЦЧР и агрометеорологические условия в годы опытов 39

2.4. Схема, методика и техника проведения исследований................ 43

2.4.1. Схема и методика исследований......................................43

2.4.2. Наблюдения, учеты, анализы и методы их проведения.........45

2.4.3. Агротехника ячменя в полевом опыте..............................47

Глава 3. РАЗВИТИЕ РАСТЕНИЙ ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ,

ЗАПАСЫ ВЛАГИ В ПОЧВЕ И ЗАСОРЕННОСТЬ ПОСЕВОВ 49 3.1. Фенология пивоваренного ячменя........................................49

3.2. Динамика высоты растений пивоваренных сортов ячменя в зависимости от фона удобрений и способа обработки почвы............51

3.3. Устойчивость посевов ячменя к полеганию...............................53

3.4. Влияние удобрений и способов обработки почвы на накопление биомассы растений разных сортов ячменя................................56

3.5. Запасы влаги в почве.........................................................58

3.6. Засоренность посевов ячменя при разных способах обработки почвы и дозах удобрений...................................................60

Глава 4. ПИЩЕВОЙ РЕЖИМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДОЗ И

СПОСОБОВ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ........................... 66

4.1. Динамика азота в почве.....................................................66

4.2. Динамика обменного калия и подвижного фосфора в почве........70

Глава 5. УРОЖАЙНОСТЬ, ЕЕ СТРУКТУРА И КАЧЕСТВО ЗЕРНА

ПИВОВАРЕННЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УДОБРЕНИЙ И СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ.......73

5.1. Урожайность пивоваренных сортов ячменя в зависимости от фона удобрений и способа обработки почвы...........................73

5.2. Структура урожайности пивоваренных сортов ячменя в связи с удобрениями и способами обработки почвы.......................... 76

Глава 6. КАЧЕСТВО ЗЕРНА ПИВОВАРЕННЫХ СОРТОВ ЯЧМЕНЯ НА РАЗНЫХ ФОНАХ УДОБРЕНИЯ И ОБРАБОТКИ

ПОЧВЫ.....................................................................81

Глава 7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ АГРОТЕХНОЛОГИИ

ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ.......................................86

Глава 8. ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ НА УРОЖАЙ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ПИВОВАРЕННОГО ЯЧМЕНЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ............................................................... 91

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

101

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ..............................................104

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ..............................105

ПРИЛОЖЕНИЯ .......................................................................I22

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Яровой ячмень - важная зерновая культура. В настоящее время наиболее востребовано свойство ячменя как основного сырья для солодовенной и пивоваренной промышленности. Липецкая область относится к региону, для которого свойственны уникальные природно-экологические условия, пригодные для получения высоких урожаев зерна ячменя с хорошими пивоваренными свойствами. Производство пивоваренного ячменя здесь экономически привлекательно, отличается стабильным рынком сбыта и высокой ценой реализации.

Изучением и разработкой агротехнологии пивоваренного ячменя в Центрально-Черноземном регионе занимались: В.А. Горшкова, И.И. Беляков, Н.Г. Мязин, К.С. Колесникова, Л.П. Крутских, A.B. Кулешов, Г.Н.Ваулина, О.В.Тимофеев и ряд других исследователей.

В современных условиях весьма актуально изучение и внедрение в производство более совершенных приемов возделывания зарубежных и отечественных сортов, которые способствуют повышению урожайности и получению необходимого качества пивоваренного сырья с низкой себестоимостью.

Цель исследований - установить и научно обосновать влияние способов обработки почвы, удобрений на величину и качество урожая сортов пивоваренного ячменя в условиях черноземной лесостепи Липецкой области.

Задачи исследований:

1. Определить влияние основного удобрения и азотной (N34) подкормки в фазе кущения и Рексолином АБС в фазе колошения - на развитие, урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя при разных способах основной обработки почвы.

2. Выявить реакцию сортов на основное удобрение и подкормки при

разных способах основной обработки почвы.

3. Установить влияние основной обработки почвы на развитие, засоренность посевов, урожай и качество зерна пивоваренного ячменя на разно-

удобренных фонах.

4. Определить экономическую эффективность производства ячменя пивоваренных сортов на разноудобренных фонах при разных способах основной обработки почвы.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

• Впервые на черноземе выщелоченном в условиях Липецкой области установлена отзывчивость зарубежных пивоваренных сортов ярового ячменя на действие минеральных удобрений внесенных весной под предпосевную культивацию и в подкормку в начале кущения.

• Выявлено, что в условиях Лирецкой области возможна замена традиционной вспашки менее энерго- и ресурсозатратным поверхностным дисковым рыхлением почвы без существенного снижения урожайности ячменя при условии надежной защиты посевов от сорняков.

• Определено влияние способов обработки почвы и разноудобренных фонов на засоренность посевов, развитие, урожай и качество зерна пивоваренных сортов ячменя западноевропейской и белорусской селекции;

• Установлено, что при дефиците в почве магния, марганца, железа и других микроэлементов необходима листовая подкормка ячменя полимикро-удобрением Рексолин АБС, которая способствует улучшению пивоваренных

качеств зерна ячменя.

Практическая ценность работы. Результаты исследований позволили разработать предложения производству по совершенствованию агротехноло-гии пивоваренного ячменя, рекомендовать для производства лучшие сорта, основное удобрение и подкормки в условиях черноземной лесостепи Липецкой области, что обеспечивает рентабельное получение высоких урожаев зерна требуемого качества. Установлено положительное влияние удобрений и подкормки на качество зерна сортов пивоваренного ячменя, возделываемого на черноземе выщелоченном.

Апробация работы. Результаты исследований были доложены и обсуждены на научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Воронежского государственного аграрного университета им. К.Д. Глинки в 20062007 годах.

Лучшие варианты опыта внедрены в производство в хозяйствах Дан-ковского и Лев-Толстовского районов Липецкой области (ООО АПК «РосАг-роАльянс», ООО Агрофирма «Новоникольское», ООО Агрофирма им. М.Горького и К(Ф)Х «Виктория»),

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В условиях лесостепи Липецкой области вспашка как основной способ обработки почвы снижает засоренность и незначительно (на 1,5-2%) повышает урожайность пивоваренного ячменя, но эта прибавка урожая не окупает высокие затраты на горючее, что делает поверхностное рыхление почвы предпочтительнее вспашки.

2. Минеральные удобрения в дозе N2(^52^2 увеличивают урожайность (на 5-8,4 ц/га) и улучшают пивоваренные качества зерна всех сортов ячменя. Дополнительная азотная подкормка (N34) в начале кущения увеличивает продуктивную кустистость и повышает урожайность в среднем еще на 2,3 ц/га, при этом содержания белка в зерне увеличивается незначительно на 0,30,6 абс. %.

3. Сорта ячменя западно-европейской селекции (Данута и Скарлетт) в условиях лесостепи Липецкой области являются более отзывчивыми на применение удобрений, и обеспечивают в среднем прибавку урожая зерна 1-2 ц/га в сравнении с сортом белорусской селекции Гонар.

4. Экономическая эффективность оптимальной дозы основного удобрения в сочетании с подкормкой аммиачной селитрой и Рексолином АБС достаточно высокая как при отвальной вспашке зяби, так и, особенно, при поверхностной ресурсосберегающей обработке почвы.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа написана на русском языке, изложена на 156 страницах компьютерного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов и предложений производству, имеет 28 приложений. В работе содержится 22 таблицы, 9 рисунков. Список литературных источников включает 183 наименования, в том числе 10 на английском языке.

Выражаю глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю - заслуженному деятелю науки РФ, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Василию Антоновичу Федотову, а также всему коллективу кафедры растениеводства, кормопроизводства и агротехнологии.

Глава 1. БОТАНИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЯЧМЕНЯ, ВЛИЯНИЕ УДОБРЕНИЙ, СОРТОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ И СПОСОБОВ ОБРАБОТКИ ПОЧВЫ НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, ВЕЛИЧИНУ И КАЧЕСТВО УРОЖАЯ (Обзор литературы)

1.1. Биология, строение, развитие и требования к почвенно-климатическим условиям ячменя

Ячмень посевной (Hordeum sativum) принадлежит к семейству Мятли-ковые (Роасеае). Род Hordeum включает в себя помимо культурного большое число дикорастущих видов. Ячмень - растение длинного дня. В пивоваренной промышленности РФ используют зерно двурядного ячменя разновидности nutans, medicum, с желтым пленчатым зерном и желтыми остями (Беляков И. И., 1986).

Растение ячменя формирует мочковатую зародышевую (первичную) и узловую (вторичную) корневую систему, располагающуюся преимущественно в пахотном слое. В засушливых условиях первичные корни могут проникать на глубину 1-1,5 м, узловые корни формируются только во влажной почве, преимущественно в фазе кущения.

Стебель - полая соломина с пятью-шестью междоузлиями. У ячменя, как и других злаков, различают три типа листьев: зародышевые, розеточные (узловые) и стеблевые. Стеблевой лист состоит из листовой пластинки и листового влагалища, которое крепится к стеблевому узлу и облегает стебель. У места перехода листового влагалища в листовую пластинку имеется маленький язычек и большие ушки. Последний (флаговый лист) значительно меньше предпоследнего, имеющего решающее значение при наливе зерна.

Ячмень - самоопылитель. Цветки обоеполые. Большинство форм ячменя пленчатые. Колосковые чешуи развиты слабо, наружная цветковая чешуя несет длинную зазубренную или гладкую ость. Соцветие ячменя - двуряд-ный или шестирядный колос. Плод - продолговатая пленчатая (реже голая)

зерновка, с бороздкой на брюшной стороне. Имеет сросшиеся минную плодовую и семенную оболочки, развитый эндосперм.

В процессе жизненного цикла растение ярового ячменя проходит несколько фаз роста и развития: набухание и прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение и созревание.

Набухание и прорастание семян начинается во влажной почве при температуре 2-5°С. Зерновка прорастает 5-8 корешками. Время от посева до появления всходов зависит от влажности и температуры почвы, условий возделывания. Продолжительность фазы может колебаться от 5 до 7-11 суток в зависимости от влажности, температуры аэрации почвы. Большая глубина посева и почвенная корка приводят к задержке всходов и снижению полевой всхожести.

Всходы начинаются в момент появления первого зеленого листа из появившегося на поверхности почвы колеоптиля. Затем поочередно развертываются второй и третий зародышевые листья. При появлении последнего зародышевого листа заканчивается фаза всходов.

Кущение начинается через 8-15 суток после всходов. Появляются новые побеги, а затем и корни из узла кущения. Узел кущения располагается в почве на глубине 1-3 см. Начало кущения у ячменя обычно совпадает с появлением первого побега из пазухи 4-го листа. Всего в процессе кущения образуется 3-4 до 5-6 стеблей кущения. В дальнейшем часть из них (1-3 штуки) нормально развивается формируя озерненные колосья, другая же часть остается бесплодной. Кустистость ячменя зависит от глубины залегания узла кущения, наличия света, влаги, питательных веществ и сортовых особенностей. В фазе кущения заканчивается формирование зачаточного колоса. В период кущения проходит важный процесс корнеобразования, который в основном заканчивается до фазы трубкования. Первичные корни в этот период проникают на глубину 50-60 см.

Выход трубку. Фаза трубкования наступает примерно через 3-4 недели после появления полных всходов. У основания главного стебля прощупывается небольшая выпуклость - бугорок первого стеблевого узла. В

этот период заканчивается формирование колоса, колосков и цветков. В период кущение-выход в трубку ячмень наиболее интенсивно использует

питательные вещества.

Колошение начинается с появлением остей из влагалища верхнего листа. К наступлению колошения ячмень полностью сформировывает генеративные органы - пыльники и пестик с рыльцами. В этот период условия внешней среды оказывают большое влияние на длину колоса, число колосков и продуктивность растения.

Цветение ячменя совпадает с началом колошения и реже (через 1-3 дня) после него. Интенсивное цветение отмечается в утренние часы и протекает 6-8 часов. В период цветения ячмень чувствителен к почвенной засухе. Ячмень - строгий самоопылитель.

Формирование и созревание зерна. После оплодотворения начинается формирование зерновки, рост ее длинны, а по мере налива увеличивается ее ширина и толщина. В процессе налива сформировавшейся зерновки у ячменя различают молочное и тестообразное состояние зерна, а затем восковую и полную спелость (Федотов В.А., 1998; Федотов В.А., Гончаров C.B., Рубцов А.Н., 2006)

Молочное состояние наступает через 10-15 дней после цветения и длится 10-12 дней (рис. 2). К концу ее зерно достигает максимальных размеров, имеет зеленый цвет влажность составляет 59-60%. В дальнейшем зерно постепенно высыхает и к началу восковой спелости влажность его снижается до 40%. После чего налив зерновки прекращается и начинается процесс их высыхания до 20-15% (полная спелость). При этом листья и стебли постепенно отмирают, зерно уменьшается в размере. Колосья поникают, соломина становится ломкой, посевы легко полегают. При сухой погоде переход от восковой к полной спелости проходит за 3-4 дня. Раздельную косовицу ячменя начинают в середине восковой спелости (Влажность зерна 30-20%), прямое комбайнирование - в полную спелость зерна при снижении влажности до 18-17%.

Требования к условиям произрастания.

Ячмень относится к светолюбивым растениям длинного дня. При коротком световом дне (в южных районах страны) сильно затягивается его колошение. В ЦЧР - самая скороспелая зерновая культура, продолжительность вегетационного периода которой составляет - 60-110 суток.

Яровой ячмень отличается небольшой требовательностью к теплу. Семена могут набухать и проклевываться при температуре - 1-2°С, что дает возможность высевать их в ранние сроки. Однако при такой температуре прорастание сильно затягивается. Жизнеспособные всходы можно получить при 4-5°С. Быстро (5-7 суток) всходы появляются при температуре 8-10°С. Всходы переносят кратковременные заморозки до -7, -8°С. В период цветения и налива зерна, ячмень повреждается заморозками -1,5, -2°С. Ячмень более устойчив к высоким температурам, чем пшеница и овес. Однако жаркая (более 25-27°С) сухая погода, особенно в критический период, снижает урожай. При температуре воздуха 38-40°С устьица листьев ячменя теряют способность закрываться, может наступать явление «запала» или «захвата». Для полного развития ячменя требуется сумма активных температур от 1000-1500°С, для скороспелых сортов и до 1800-2000°С - для позднеспелых.

По отношению к влаге ячмень среди ранних яровых хлебов - самая засухоустойчивая культура. Он стоит на первом месте среди хлебных злаков по устойчивости к "захвату" и "зап�