Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Продуктивность ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и регуляторов роста растений на светло-каштановых почвах Волгоградской области

ВАК РФ 06.01.01, Общее земледелие

Автореферат диссертации по теме "Продуктивность ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и регуляторов роста растений на светло-каштановых почвах Волгоградской области"

На правах рукописи

Амоако Офелия Асирифи

Продуктивность ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и регуляторов роста растений на светло-каштановых почвах Волгоградской области

06.01.01 - общее земледелие, растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

17 ОКТ 2013

Кинель 2013

005535171

005535171

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный аграрный университет

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Чурзин Виктор Николаевич

Официальные оппоненты:

Егорова Галина Сергеевна доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ, заведующая кафедрой «Почвоведение и общая биология»

Ракитина Вероника Вячеславовна кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, доцент кафедры « Растениеводство и селекция»

Ведущая организация: ГНУ Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П.Н. Константинова, г. Самара.

Защита состоится « 5 » ноября 2013 года в Ю00 часов на заседании диссертационного совета ДМ220.058.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 446442, Самарская область, г.о. Кинель, пгт. Усть-Кинельский, ул. Учебная 2, ауд. 1204.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»

Автореферат разослан «4 » октября 2013 года

Учёный секретарь

диссертационного совета, профессор

(уУ^аркопская Галина Кусаиновна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и степень разработанности темы исследований. В России ячмень — одна из наиболее распространенных зернофуражных культур. Площади посева ярового ячменя в РФ в отдельные годы достигали до 14-15 млн .га. В Поволжье он остается одной из главных зернофуражных культур, занимая до 20-25% в структуре посевов сельскохозяйственных культур. Доля его в посевах конкретных хозяйств различна и зависит от их специализации и природно-климатических условий.

Изучение влияния способов основной обработки почвы, регуляторов роста нового поколения, обладающих различной структурой и направленностью действия на морфофизиологические показатели растений, посевные качества семян и урожайность ячменя с учетом конкретных почвенно-климатических условий является актуальным.

Регуляторы роста и бактериальные препараты рассматриваются как экологически чистый и экономически выгодный способ повышения урожайности сельскохозяйственных культур, позволяющие полнее реализовывать потенциальные возможности растительных организмов.

Вопрос подбора лучших предшественников в современной структуре возделываемых культур также остается актуальным, так как ячмень часто высевается по менее подходящим предшественникам.

Цели исследований. Цель исследований заключалась в сравнительной оценке предшественников, способов основной обработки почвы и применения препаратов «Альбит», «Микроплант» и «НВ 101» для обработки семян и растений по вегетации в фазу весеннего кущения на урожайность, посевные и технологические качества семян ярового ячменя сорта Прерия.

Научная новизна исследований. В процессе выполнения экспериментальных исследований изучено влияние предшественников и эффективность различных способов основной обработки почвы под ячмень в подзоне светло-каштановых почв, установлена взаимосвязь между ростом и развитием, морфо-физиологическими признаками растений и факторами среды. Впервые изучено действие препаратов Альбит, Микроплант и НВ-101 в посевах ярового ячменя сорта Прерия.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведенные исследования по оценке способов основной обработки почвы выявили преимущество применения при безотвальной обработке рабочих органов «Ранчо». Эффективно применение данной обработки по предшественнику рапс и озимая тритикале, где продуктивность ярового ячменя сорта Прерия значительно выше, чем по другим обработкам. Внедрение данной обработки почвы под ячмень обеспечивает устойчивость урожаев ярового ячменя и лучшие экономические показатели. Проведенные исследования показали, что на светло-каштановых почвах применять мелкую обработку под ячмень не следует.

Доказана эффективность применения препаратов в технологии возделывания ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области. На основе полученного материала рекомендованы для использования в производственной

практике наиболее энергосберегающие технологии основной обработки почвы, а также более эффективные препараты для ярового ячменя для зоны исследований.

Методология и методы исследования. При выполнении работы использовался комплекс методов, включающий лабораторные и полевые исследования. Наблюдения, учеты и анализы проводились по общепринятым методикам.

Положения выносимые на защиту.

1. Особенности роста и развития растений ярового ячменя в весенне-летний период в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы и применения препаратов.

2. Динамика влажности почвы по основным фазам развития и составляющие суммарного водопотребления в посевах ячменя в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы.

3. Роль основных показателей фотосинтетической деятельности в формировании элементов продуктивности у ячменя по предшественникам и способам основной обработки почвы.

4. Влияние агрометеорологических условий и технологических приёмов на микробиологическую активность почвы в посевах ячменя, засоренность посевов, показатели структуры урожая и урожайность ячменя сорта Прерия.

5. Экономическая оценка возделывания ячменя по предшественникам, способам основной обработки почвы и применяемых препаратов.

Степень достоверности и апробация результатов. В основу диссертационной работы положены результаты лабораторных и стационарных исследований автора в период с 2011 по 2013 годы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на XVI (8-11 ноября 2011 года, г. Волгоград) и XVII (6-9 ноября 2012 года, г. Волгоград) Региональных конференциях молодых исследователей, на VI Международной научно-практической конференции молодых исследователей, г. Волгоград, май 2012 года, на Международной научно-практической конференции «Аграрная наука -основа успешного развития АПК и сохранения экосистем (31 января-2 февраля, Волгоград, 2012 г.), на Международной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ВолГАУ «Актуальные проблемы развития АПК» (Волгоград, 2011 г.); на международной научно-практической конференции, посвященная 70-летию Победы в Сталинградской битве « Интеграция науки и производства — стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО. 30 января - 1 февраля 2013 года»

Результаты исследований прошли производственную проверку в УНПЦ «Горная Поляна» ВолГАУ и СПК «Колос» Октябрьского района Волгоградской области.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 9 статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, включает 7 глав, выводов, предложений производству и приложений. Работа изложена на 155 страницах, содержит 61 таблицу, 8 приложений и иллюстративный материал. Список использованной литературы включает 112 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проведенных исследований, сформулированы цели и задачи исследований, научная новизна, практическая значимость и основные положения, выносимые на защиту

В первой главе «Обзор литературы по агротехническим приемам в технологии возделывания ячменя по зонам РФ» анализируется состояние изученности поставленных на исследование вопросов. Анализ показал, что в технологии возделывания ячменя рекомендации по эффективности способов основной обработки почвы не однозначны, что указывает на необходимость дальнейших исследований по данному вопросу.

В последние годы в технологиях возделывания сельскохозяйственных культур, выявлена высокая эффективность применения для обработки семян и растений по вегетации регуляторов роста растений, которые по материалам приведенных исследований очень эффективны, но по применению препаратов НВ-101 и Микропланта таких исследований нет, что указывает на необходимость дальнейших исследований по данному вопросу.

Во второй главе дается комплексная оценка агроклиматических и почвенных ресурсов зоны исследований. Для формирования высокой продуктивности ячменя очень важны весенние запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы и осадки периода вегетации. Так, в 2011 году количество осадков за период вегетации (апрель-июнь) составило — 62,4 мм, в 2012 году соответственно за этот период — 67,4 мм, в 2013 году — 178,2 мм, при среднемноголет-нем значении за соответствующий период— 123,0 мм. Недостаточное количество осадков негативно отразилось на общем развитии растений и формировании урожая в посевах ярового ячменя по вариантам опыта.

Содержание гумуса в пахотном слое светло-каштановых почв опытного участка до 1,78%. Распределение по профилю неравномерное. С глубиной быстро уменьшается и на глубине 0,35-0,45 м доходит до 0,85%.

Обеспеченность почвы опытного участка минеральным азотом низкая, подвижным фосфором - 18-24 мг/кг почвы, обменным калием 320-360 мг/кг почвы. Плотность сложения почвы в метровом слое (0-1,0 м) достигает— 1,42 т/м3, для слоя 0-0,1 м — 1,22 т/м3, для слоя 0-0,2 м — 1,36 т/м3, а в слое 0,2-0,3 м плотность сложения возрастает до 1,38 т/м3. Общая пористость в пахотном слое (0-0,3 м) составляет •— 49,7%, для метрового слоя — 47,1%. Влажность за-вядания для метрового слоя — 8,42% от абс. сухой почвы.

По механическому составу преобладают глинистые и тяжелосуглинистые разновидности.

В третьей главе сформулированы цели и задачи исследований, приведена схема опытов и методика исследований.

Схема опытов и методика исследований. Объектом исследований в полевых опытах был яровой ячмень, сорт Прерия.

Варианты опыта: Фактор А — предшественники (оз. тритикале, рапс). Фактор В — способы основной обработки почвы: ¡.Отвальная вспашка на 0,22-0,25м. (ПН-4-35). 2. Безотвальная обработка на 0,22-0,25м плугом с рабочими органами «Ранчо». 3. Мелкая обработка (БДМ-4) на 0.10-0,12м. Фактор С — способы питания. 1. Контроль (без обработки семян). 2. Обработка семян и растений по вегетации: «Альбит» для обработки семян — 4мл на литр воды, опрыскивание по вегетации — 40мл/га, «Микропланта» для обработки семян — 1 л/т, по вегетации — 1 л/га, «НВ-101» для обработки семян 2 капли: на литр воды, по вегетации — 3 мл/га. Расход рабочего раствора при обработке семян — 10 л/т опрыскивание по вегетации — 200 л/га. Опрыскивание проводили в фазу кущения.

Размещение делянок систематическое, повторность трехкратная, учетная площадь делянок по вариантам опыта — 60 м2.

Для всесторонней оценки полученных результатов на всех вариантах опытов проводились наблюдения, учеты и анализы, предусмотренные программой исследований.

Результаты исследований отражены в 4, 5, 6 и 7 главах.

Лабораторные исследования показали, что из изучаемых препаратов лучшие показатели всхожести в лабораторном опыте от применения Альбита и НВЛ01. По отношению к контролю препарат Альбит повышал лабораторную всхожесть семян в среднем на 1,9%, препарат НВ-101 на 1,6%. Применение препарата Микроплант снижало лабораторную всхожесть по отношению к контролю на 0,9%.

Исследования по изменению всхожести в зависимости от продолжительности хранения обработанных семян показали, что с увеличением продолжительности хранения обработанных семян, всхожесть увеличивалась и составила в среднем за три года на вторые сутки по препарату Альбит по отношению к контролю (срок хранения 1 сутки) — 100,4%, при применении Микропланта — 101,2%, по НВ-101 всхожесть к контролю повышалась до — 100,4%. После трое суток хранения, всхожесть от применения препарата Альбит по отношению к контролю повышалась до 101,3%, по препарату Микроплант до — 101,6%, по препарату НВ-101 до 101,1%. Полученные данные позволяют заключить, что обработку семян можно проводить за 2-3 дня до посева.

Положительное влияние обработок семян проявилось и в полевых исследованиях по отношению к полевой всхожести и сохранности растений.

В среднем за три года по предшественнику рапс и по предшественнику озимая тритикале (таблица 1) эффективность препаратов высокая.

Повышение полевой всхожести в среднем за три года по предшественнику рапс по отвальной вспашке составило по Альбиту по отношению к контролю 9,1%, по Микропланту до 12,8%, от препарата НВ-101 до 5,75.

По безотвальной обработке повышение полевой всхожести к контролю по препаратам составило от 5,7% до 12,8%. По мелкой обработке соответственно от 6,2 по Альбиту, до 16,0% на варианте применения Микропланта.

Таблица 1 — Полевая всхожесть семян ярового ячменя по предшественникам в зависимости от способов основной обработки и препаратов, среднее за 2011-2013 годы__________

Варианты Рапс Озимая тритикале

Получено всходов, шт./м2 Полевая всхожесть, % Получено всходов, шт./м2 Полевая всхожесть, %

Отвальная вспашка

Контроль (б/о) 275 78,6 260 74,3

Альбит 301 88,0 296 84,6

Микроплант 318 90,8 292 83,4

НВ-101 302 86,3 292 83,4

БезотвальнЕ1Я обработка

Контроль (б/о) 267 76,3 | 263 75,1

Альбит 299 £5,4 285 81,4

Микроплант 312 89,1 301 86,0

НВ-101 287 82,0 298 85,1

Мелкая обработка

Контроль (б/о) 247 70,6 235 67,1

Альбит 269 76,8 277 79,1

Микроплант 303 86,6 267 76,3

НВ-101 295 84,3 277 79,1

Норма высева 3,5 млн. всхожих семян/га.

По предшественнику озимая тритикале показатели полевой всхожести снижались незначительно, но эффективность обработок семян изучаемыми препаратами довольно высокая и по отношению к контролю на варианте отвальной вспашки она достигала до 10,3% при применении Альбита.

На безотвальной обработке превышение полевой всхожести к контролю достигало до 10,9% на варианте обработки семян препаратом МИкроплант.

На мелкой обработке полевая всхожесть на контроле была ниже и составила до 67,1%. На вариантах с препаратами полевая всхожесть достигала до 76,3-79,1%.

Проведенные исследования выявили роль гидротермических условий периода посев-всходы на полевую всхожесть семян по годам исследований (таблица 2).

Установлено, что запасы влаги в посевном слое порядка 10,7-15,7мм обеспечивают появление всходов через 7-8 дней и полевую всхожесть семян от 96,0 до 97,5%. Запасы продуктивной влаги в посевном слое менее 10 мм не гарантируют высокую полевую всхожесть при отсутствии осадков.

Таблица 2 — Влияние гидротермических условия периода посев-всходы на полевую всхожесть в посевах ярового ячменя (рапс, отвальная вспашка, альбит)_

Показатели Годы Среднее за три года

2011 2012 2013

Дата посева 14.04 16.04 6.04

Появление всходов 22.04 26.04 13.04

Продолжительность периода посев-всходы, дни 8 10 7 8

Влажность в слое 0-0, Юм, % 17,5 16,1 21,6 18,4

Запасы продуктивной влаги в слое 0-0, Юм, мм 10,7 9,0 15,7 11,8

Полевая всхожесть, % 97,5 70,6 96,0 88,0

Количество осадков, мм Апрель 10,8 9,5 14,3 11,5

Сумма положительных температур за период посев-всходы, °С 102 153 98 118

ГТК за период отрастание -полная спелость 1,05 0,62 1,46 0,97

Лучшие условия для начального периода роста растений и их дальнейшего развития складываются при значениях ГТК от 1,0 до 1,5.

Особенности формирования габитуса растений ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки и препаратов

В среднем за три года по предшественнику рапс (таблица 3) более высокая кустистость отмечалась от применения препаратов Альбит, где она достигала по отвальной вспашке до 3,0 побега и препарата НВ-101, где кустистость составила до 2,9 побега на одно растение.

При безотвальной обработке кустистость также выше при применении препаратов Альбит и НВ-101, где количество побегов по отношению к контролю превышало до 0,5 побега и достигало до 2,8 побега на одно растение.

На варианте мелкой обработки превышение кустистости к контролю по препарату Альбит и Микроплант составило 0,7 побега, по варианту с НВ-101 0,5 побега. Применение препаратов увеличивало глубину формирования узла кущения и количество узловых корней

По . предшественнику озимая тритикале отмеченные закономерности по кустистости, глубине залегания узла кущения и формированию вторичной корневой системы по способам основной обработки почвы и применению препаратов сохранялись. Так по отвальной вспашке превышение кустистости от применения препаратов по отношению к контролю составило до 0,4-0,5 побега. По безотвальной обработке эффективность препаратов ниже, так превышение кустистости по отношению к контролю достигало от препаратов от 0,1 до 0,2 побега на растение. По мелкой обработке количество побегов на контроле снижа-

лось до 2,1 побега, при применении препарата Альбит кустистость повышалась до 2,5 побега, от препарата Микроплант соответственно до 2,6 побега и НВ-101 до 2,4 побега на одно растение.

Таблица 3 — Габитус растений ярового ячменя по предшественнику рапс в зависимости от способов основной обработки почвы и препаратов в фазу кущения, среднее за 2011-2013 годы___

Высота ос- Количество Глубина зале- Количество

Вариант новного по- побегов, гания узла ку- узловых кор-

бега, см шт./раст. щения, см ней, шт./раст.

Отвальная вспашка

Контроль (б/о) 30,4 2,6 2,4 1,3

Альбит 29,3 3,0 2,7 1,6

Микроплант 30,1 2,7 2,7 1,4

НВ-101 30,4 2,9 2,8 1,4

Безотвальная обработка

Контроль (б/о) 27,7 2,3 2,2 1,1

Альбит 27,8 2,8 2,3 1,7

Микроплант 30,6 2,4 2,3 1,7

НВ-101 31,5 2,8 2,2 1,5

Мелкая обработка

Контроль (б/о) 28,6 2,2. 1,9 0,8

Альбит 28,9 2,9 2,0 1,6

Микроплант 30,1 2,9 2,0 2,0

НВ-101 29,8 2,7 2,1 1,4

Влияние применения препаратов на формирование площади листьев в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы

В работах Ничипоровича A.A. (1973. С.17-43), Филина В.И. (1994. - 274 с.) и других исследователей установлено, что одним из основных показателей фотосинтетической продуктивности растений, определяющих урожайность, является площадь листьев

Установлено, что темпы и величина листовой поверхности в посевах ячменя активнее протекает в первой половине вегетационного периода и к фазе колошения достигает максимальной величины. После фазы колошения у растений ячменя на всех вариантах отмечалось отмирание листьев и к фазе восковой спелости все листья отмирали. Подобный цикл формирования и отмирания листьев наблюдался во все годы. Отмирание листьев во второй период вегетации были обусловлены в основном погодными условиями и физиологическими особенностями растений ячменя. В опытах большая площадь листьев не всегда соответствовала и более высокому урожаю.

По предшественникам размеры площади листьев зависели от способов обработки почвы, роль применяемых препаратов проявлялась незначительно (таблица 4).

Таблица 4 — Динамика формирования площади листьев в посевах ярового ячменя сорта Прерия по предшественнику рапс в зависимости от способов основной обработки почвы, тыс.-м2/га, среднее за 2011-2013 годы__

Варианты Кущение Колошение Колошение-молочная спелость Восковая спелость

Предшественник рапс

Отвальная вспашка

Контроль 10,5 19,1 17,6 0,0

Альбит 11,8 21,2 19,6 0,0

Микроплант 11,0 20,1 18,1 0,0

НВ-101 11,2 21,5 20,5 0,0

Безотвальная обработка

Контроль 11,2 22,1 21,8 0,0

Альбит 12,4 25,7 23,1 0,0

Микроплант 11,8 26,5 25,2 0,0

НВ-101 11,5 23,4 22,6 0,0

Мелкая обработка

Контроль 9,1 18,2 18,2 0,0

Альбит 10,4 19,6 19,0 0,0

Микроплант 10,2 18,6 18,1 0,0

НВ-101 10,8 18,8 18,1 0,0

Так, максимальная площадь листьев на контроле по отвальной вспашке сформировалась в период начало колошения и составила до 19,1 тыс.-м2/га, в период наступления молочной спелости уже отмечалось снижение площади листьев. Незначительное увеличение максимальной площади отмечалось на вариантах с Альбитом и НВ-101, где она достигала до 21,2-21,5 тыс.-м2/га. К фазе молочной спелости также происходило уменьшение площади листьев, где она уменьшалась по вариантам до 18,1-20,5 тыс.-м2/га.

На варианте безотвальной обработки индексы листовой поверхности были выше, на варианте с Альбитом в период колошения площадь листьев составила до 25,7 тыс.-м2/га, на варианте применения Микропланта она достигала соответственно к данной фазе до 26,5 тыс.-м2/га, несколько ниже она была на варианте применения НВ-101.

На варианте мелкой обработки индексы листовой поверхности по вариантам применения препаратов, по отношению к отвальной вспашке и безотвальной обработке ниже, но при этом площадь листьев бола выше на варианте с применением Альбита и достигала до 19,6 тыс.-м2/га.

По предшественнику озимая тритикале выше показатели максимальной площади листьев были на безотвальной обработке на варианте с применением препаратов Альбит и Микроплант, где она достигала соответственно по вари-

антам до 26,4-26,0 тыс.-м2/га. К фазе молочной спелости площадь листьев уменьшалась до 21,2 тыс.-м2/га на контроле и до 23,0-23,6 тыс.-м2/га на вариантах с препаратами.

Приведенные индексы листовой поверхности в посевах ячменя характеризуют незначительные их различия по предшественникам и по вариантам применения препаратов.

Отмеченные закономерности отражаются и на других показателях фотосинтетической деятельности.

Фотосинтетическая продуктивность посевов ярового ячменя по предшественникам в зависимости от способов основной обработки почвы и препаратов

При оценке фотосинтетической продуктивности посевов наряду с площадью листьев урожайность связана с величиной фотосинтетического потенциала (ФП), который характеризует длительность работы ассимилирующей поверхности посева. ФП является одним из важнейших показателей от которого, как показали исследования, зависела величина нарастания надземной биомассы и ЧПФ посева.

По предшественнику рапс показатель ФП по отвальной вспашке на контроле составил 821,3 тыс. м2 дней/га, несколько выше ФП формировался на вариантах применения препаратов и достигал до 911,6 тыс. м2 дней/га на варианте с Альбитом и до 924,5 тыс. м2 дней/га на варианте применения НВ-101 (таблица 5).

По безотвальной обработке величина ФП повышалась на контроле до 950,3 тыс. м5 дней/га на варианте с Альбитом ФП составил до 1105,1 тыс. м дней/га, применение Микропланта повышало ФП до 117.9,5 тыс. м дней/га. На варианте с НВ-101 величина ФП превышала контроль, но была ниже по отношению к вариантам с Альбитом и Микроллантом.

По мелкой обработке величина ФП снижалась до 782,6 тыс. м -дней/га на контроле и до 799,8-842,8 тыс. м2 дней/га на вариантах применения препаратов.

Полученные экспериментальные данные свидетельствуют, что важное значение имеет также и продуктивность фотосинтеза на единицу площади листьев в течение всего периода вегетации (ЧПФ). Величина ЧПФ в посевах ярового ячменя по предшественнику рапс зависела от способов основной обработки почвы в большей степени, чем от применения препаратов. Так, по отвальной вспашке величина ЧПФ изменялась от 2,82 г/м2-сутки на контроле, до 3,14-3,35 г/м2 сутки на вариантах с применением препаратов

На величину урожая сухой биомассы определенное влияние оказали предшественники и способы основной обработки почвы. Выше урожайность сухой массы в опытах характерна для предшественника рапс при безотвальной обработке и достигала на контроле до 2,67 т/га сухой массы, значительно выше урожайность сухой массы при данной обработке на варианте с применением Альбита и составила до 3,48 т/га.

Таблица 5 — Основные показатели фотосинтетической деятельности в посевах ярового ячменя по предшественнику рапс в зависимости от способов

основной обработки почвы и препаратов, среднее за 20 И-20 П тт,г

Варианты Максимальная площадь листьев, тыс.-м2/га ФП посева тыс.м2-дне й/га ЧПФ г/м2-сутки КПД* приходящей ФАР, % Урожай сухой биомассы, т/га %

Предшественник рапс

Отвальная вспашка

Контроль 19,1 821,3 2,82 0,43 2,32 32,7

Альбит 21,2 911,6 3,35 0,57 3,05 31,1

Микро-плант 20,1 864,3 3,33 0,53 2,88 29,5

НВ-101 21,5 924,5 3,14 0,54 2,90 32,1

Безотвальная обработка

Контроль 22,1 950,3 2,81 0,50 2,67 32,6

Альбит 25,7 1105,1 3,15 0,65 3,48 31,0

Микро-плант 26,5 1139,5 2,83 0,60 3,22 32,6

НВ-101 23,4 1006,2 3,28 0,61 3,30 32,4

Мелкая обработка

Контроль 18,2 782,6 2,60 0,38 2,04 26,5

Альбит 19,6 842,8 2,68 0,42 2,26 30,9

Микро-плант 18,6 799,8 2,71 0,40 2,17 27,6

НВ-101 18,8 808,4 2,71 0,41 2,19 30.6

*- приход ФАР за период вегетации - 89,4 КДж/см"1, калорийность сухого вещества-16,56 МДж/кг.

Факторы внешней среды и прежде всего гидротермические условия оказали различные действия на процессы фотосинтетической деятельности и на ^ коэффициент Кхоз, определяющий долю сухого вещества хозяйственно ценной части урожая (зерна) от веса сухой массы. Данный показатель по вариантам опыта изменялся по предшественнику рапс от 26,5 до 32,7%.

В среднем за три года по предшественнику рапс КПД ФАР был выше на варианте безотвальной обработки на варианте с Альбитом и составил до 0,65%.

По предшественнику озимая тритикале характер воздействия способов основной обработки почвы на основные показатели фотосинтетической деятельности имел такие же закономерности, как и по предшественнику рапс.

По предшественнику озимая тритикале основные показатели фотосинтетической деятельности, такие как ЧПФ, КПД ФАР, урожайность сухой массы также были выше у при безотвальной обработке.

Водопотребление и его составляющие в посевах в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы

Значительные колебания урожайности ярового ячменя по годам, как показали исследования, связаны с условиями влагообеспеченности и способами основной обработки почвы.

В среднем за три года по предшественнику рапс (таблица 6) запасы доступной влаги были выше по безотвальной обработке и достигали до 104,6 мм, при 83,6 мм по отвальной вспашке и 88,5 мм по мелкой обработке. Суммарное водопотребление выше было по безотвальной обработке и достигало до 160,2 мм, по отвальной вспашке 142,3 мм, по мелкой обработке 156,2 мм.

Таблица 6 — Структура суммарного водопотребления в посевах ячменя по предшественнику рапс в зависимости от способов основной обработки почвы, среднее за 2011 -2013 годы___

Показатели Способы обработки

Отвальная вспашка Безотвальная обработка Мелкая обработка

Запасы доступной влаги при посеве в слое 0-1,0 м, мм 83,6 104,6 88,5

Осадки в период вегетации, мм 102,7 102,7 102,7

Используемые осадки, (К=0,7) 71,9 71,9 71,9

Запасы доступной влаги перед уборкой, мм 13,2 16,3 4,2

Суммарное водопотребление, мм 142,3 160,2 156,2

Доля осадков в общем водопотреблении, % 50,5 44,9 46,0

Доля почвенной влаги в общем водопотреблении,% 49,5 55,1 54,0

Среднесуточное водопотребление, мм 1,90 2,13 2,08

Урожайность, т/га 0,95 1,08 0,70

Коэффициент водопотребления, мм/т 149,8 148,3 223,1

В структуре суммарного водопотребления доля атмосферных осадков составила по отвальной вспашке 50,5%, по безотвальной обработке 44,9%, по мелкой 46,0%. Среднесуточное водопотребление изменялось от 1,9 мм по отвальной вспашке, до 2,13 мм по безотвальной обработке. Коэффициент водопотребления более высоким был на варианте мелкой обработке — 223,1 мм/т и значительно ниже до 148,3 мм/т по безотвальной обработке.

По предшественнику озимая тритикале в среднем за три года весенние запасы доступной влаги были выше и соответственно по обработкам составили 111,9 мм, 128,9 мм и по мелкой 110,5 мм. Суммарное водопотребление по обработкам было от 172,9 мм по отвальной вспашке, до 182,0 мм по безотвальной обработке. Доля атмосферных осадков в общем водопотреблении по обработ-

кам от 39,5% при безотвальной обработке, до 40,3% по мелкой обработке. Среднесуточное водопотребление изменялось от 2,31 мм по отвальной вспашке, до 2,43 мм по безотвальной обработке. Коэффициент водопотребление меньше был по отвальной вспашке — 201,0 мм/т и выше по мелкой обработке — 274,8 мм.

Практическое использование полученных показателей путем соответствующих расчетов позволит прогнозировать ход формирования и величину урожая в посевах ярового ячменя в зоне светло-каштановых почв.

Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на микробиологическую активность в посевах ярового ячменя

На активность микроорганизмов и формирование их ценоза в почве влияет ряд факторов. Прежде всего, следует отметить температуру почвы и ее влажность. По данным Г.Н. Козиной ( 2008. С.64-66) активная жизнедеятельность почвенных организмов в посевах ярового ячменя на светло-каштановых почвах проявляется в то время, когда температура почвы колеблется от +10°С до 15 С, а влажность достигает 16,0-18,0% от абс. сухой почвы в пахотном слое.

Изучение микробиологической активности проводилось методом аппликаций по методике E.H. Мишустина, и А.Н. Петровой. Этот метод по исследованиям указанных авторов, применим к различным типам почв и может характеризовать различные агрохимические и агротехнические мероприятия.

Проведенные исследования показали, что интенсивность разрушения льняного полотна в посевах ячменя зависит от предшественников, количества осадков, способов основной обработки почвы и различалась по годам исследований, но при этом выше она была на варианте отвальной и безотвальной обработках.

По годам исследований более высокая интенсивность распада целлюлозы на льняном полотне по вариантам обработки отмечалась в начальные фазы в слое почвы 0-0,20м, что связано с лучшими условиями по влажности почвы и менее высокими температурами в этом слое. В посевах 2013 года интенсивность распада льняного полотна была значительно выше как по предшественнику рапс, так и озимой тритикале.

В среднем за три года по предшественнику озимая тритикале интенсивность распада льняного полотна к фазе полной спелости по отвальной обработке составила до 27,6%, по безотвальной обработке эта величина достигала до 30,8%. По мелкой обработке распад полотна составил до 22,7% к исходному весу, Несколько выше интенсивность распада полотна по предшественнику рапс.

Наблюдения показали, что высокий температурный режим и острый дефицит влаги обуславливают высокую напряженность микробиологических процессов особенно на варианте мелкой обработки почвы. В условиях интенсивного земледелия под ячмень лучше применять безотвальную обработку с использованием рабочего органа «Ранчо».

Урожайность ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и препаратов

Различия по вариантам опыта в структуре посева (количестве растений на единице площади, количестве продуктивных побегов, продуктивности колоса), определяли и величину урожайности (таблица 7).

Таблица 7 — Влияние способов основной обработки почвы, предшественников и препаратов на урожайность ярового ячменя по годам исследований, т/га

Варианты основной обработки почвы Контроль (б/о) Альбит Микроплант НВ-101

2011 год, предшественник - рапс

Отвальная вспашка 0,46 0,48 0,51 0,55

Мелкая обработка 0,53 0,57 0,55 0,60

Безотвальная обработка 0,57 0,60 0,62 0,66

2011 год, предшественник оз. тритикале

Отвальная вспашка 0,60 0,68 0,72 0,76

Мелкая обработка 0,50 0,58 0,55 0,68

Безотвальная обработка 0,62 0,66 0,70 0,72

2012 год, предшественник - рапс

, Отвальная вспашка 0,78 0,86 0,83 0,94

Мелкая обработка 0,20 0,31 0,30 0,30

Безотвальная обработка 0,87 1,00 1,05 1,04

2012 год, предшественник - оз. пшеница

Отвальная вспашка 0,68 1,05 1,03 0,70

Мелкая обработка 0,40 0,58 0,63 0,50

Безотвальная обработка 0,95 0,97 1,11 1,33

2013 год, предшественник - рапс

Отвальная вспашка 1,05 1,50 1,21 1,30

Мелкая обработка 0,90 1,20 0,94 1,10

Безотвальная обработка 1,18 1,65 1,47 1,50

2013 год, предшественник - озимая тритикале

Отвальная вспашка 0,76 0,85 0,80 0,85

Мелкая обработка 0,65 0,80 0,70 0,72

Безотвальная обработка 0,80 0,98 0,80 0,85

2011 год - НСР05 (общая)-0,05, фактор А (предшественники) - 0,02, фактор В (способы обработки) - 0,02, фактор С (препараты) - 0,02. АВ-0,03; АС-0,01; ВС-0,03; АВС-0,02.

2012 год - НСР05 (общая) - 0,15, фактор А (предшественники) - 0,11, фактор В (способы обработки) - 0,12, фактор С (препараты) - 0,09. АВ-0,17; АС-0,15; ВС-0,21; АВС-0,11.

2013 год НСР05 (общая) - 0,21, фактор А (предшественники) - 0,06, фактор В (способы обработки) - 0,08, фактор С (препараты) - 0,09. АВ-0,15; АС-0,12; ВС-0,11; АВС-0,08.

В среднем за три года по предшественнику рапс выше урожайность была на варианте безотвальной обработки и составила с Альбитом — 1,08 т/га, с Микроплантом — 1,05 т/га, с НВ-101 — 1,07 т/га. Прибавка к контролю соответственно по препаратам достигала 0,21 т/га; 0.18 т/га и 0,20 т/га.

По предшественнику озимая тритикале выше урожайность получена также по безотвальной обработке и на вариантах с препаратами она (»ставила от 0,87 до 0,96 т/га.

Урожайность ярового ячменя сорта Прерия относительно каждого препарата и предшественника разная. Это связано с различием в запасах: продуктивной влаги по способам обработки почвы в период сева, так и в период вегетации, с погодными условиями, так и химическим составом препаратов и прежде всего спектром микроэлементов в их составе, что в определенной степени сказалось на величине урожайности.

Влияние предшественников, способов основной обработки почвы и препаратов на технологические показатели зерна ячменя

Технологические показатели зерна ячменя зависели от крупности и вы-равненности семян, от продуктивности колоса, приемов агротехники, погодных условий.

В урожае 2012 года по предшественнику рапс процент крупной фракции зерна был выше по отвальной и безотвальной обработкам. Применяемые препараты положительно влияли на данный показатель. Так, по отвальной вспашке выход крупного зерна на контроле составил до 86,5%, с препаратами он повышался до 90,2-90,5%. По безотвальной обработке выход крупного зерна было по вариантам от 91,7% на контроле, до 92,8% на варианте применения микро-планта. По мелкой обработке выход крупного зерна на контроле снижался до 85,8%, по препаратам он был выше с Альбитом и достигал до 90,5%. По массе 1000 штук на всех вариантах зерно относится к легкому, так как его масса не превышала 37-40 грамм. Лучшие показатели у зерна на варианте безотвальной обработки, где масса 1000 штук составила от 31,4 до 35,8 грамм. По показателю натуры зерна значительных отклонений по вариантам обработок и препаратам не отмечается. По показателю влажности, зерно на всех вариантах не превышало 14,0%, что соответствует показателю для сухого зерна.

В урожае 2013 года по предшественнику рапс выход зерна крупных фракций снижался, а мелких возрастал. Такое зерно хуже обрушивается, что снижает качество крупы. По отвальной обработке натура зерна составляла от 645 до 655 г/л, что отвечало требованиям по ГОСТу для зерна ячменя (600-630 г/л). По мелкой обработке показатели натуры были на уровне от 644 до 656 г/л, по безотвальной обработке соответственно от 641 до 664 г/л.

По предшественнику озимая тритикале зерно урожая 2012 и 2013 годов значительных отличий по основным технологическим показателям не имело ярко выраженного характера.

Экономическая эффективность технологии возделывания ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и препаратов

При определении экономической эффективности по предшественникам, по способа!« основной обработки почвы и по эффективности регуляторов роста растений рассчитывали стоимость валовой продукции, себестоимость 1 т продукции, прибыль на 1 га посева, на 1 руб. затрат, на 1 чел/ч.

Оценка экономической эффективности возделывания ячменя по предшественникам показала, что лучшие показатели по предшественнику рапс. Применение препаратов по предшественнику рапс ио экономическим показателям выше на варианте безотвальной обработки почвы с применением Альбита и НВ-101. На этих вариантах прибыль с Альбитом составила до 3347 р/га, при применениям препарата НВ-101 прибыль достигала до 3271 р/га с рентабельностью 63,3% по варианту применения Альбита и 61,9% на варианте с НВ-101.

Экономическая целесообразность применения препаратов Альбит и НВ-101 определяется уровнем их урожайности, которая в среднем составила соответственно по препаратам 1,08 и 1,07 т/га. В благоприятных условиях 2013 года урожайность на этих вариантах достигала по вариантам 1,65 и 1,50 т/га.

Таким образом, резервы роста экономической составляющей возделывания ярового ячменя в зоне исследований очевидны и связаны они с применением безотвальной обработки с использованием рабочего органа «Ранчо» и применения для обработки семян и растений по вегетации в фазу кущения препаратов Альбит или НВ-101.

Основные выводы

1. Ячмень яровой является и в перспективе останется основной зернофуражной культурой в зоне светло-каштановых почв Волгоградской области. ИИсследования по оценке эффективности основной обработки почвы под ячмень и применение препаратов позволяют говорить о значительной отзывчивости ячменя на применение безотвальной обработай с использованием рабочего органа «Ранчо» и применения препаратов Альбит и НВ-101 при обработке семян и растений по вегетации. В лучших вариантах технологии урожайность ячменя при фактических погодно-климатических условиях 2011-2013годов достигала до 1,50-1,65 т с 1 га.

2. Полевая всхожесть в опыте зависела, как от способа основной обработки почвы, так от предшественников и применяемых препаратов. Повышение полевой всхожести в среднем за три года по предшественникам составило по способам обработки почвы по Альбиту по отношению к контролю от 5,7 до 12,8%, по Микропланту до 12,8-16,0%, от препарата НВ-101 до 5,75%. На мелкой обработке полевая всхожесть в среднем за три года на контроле составила до 67,1%. На вариантах с препаратами полевая всхожесть достигала до 76,3-79,1%.

3. Влажность почвы в слое 0-0,10м, количество осадков в период посев-всходы и температура оказывали определяющее влияние на продолжительность появления всходов и полевую всхожесть семян. Запасы продуктивной влаги в

посевном слое менее 10 мм не гарантируют высокую полевую всхожесть при отсутствии осадков.

Лучшие условия для начального периода роста растений и их дальнейшего развития складываются при значениях ГТК до 1,10.

4. В среднем за три года по предшественнику рапс более высокая кустистость отмечалась от применения препаратов Альбит, где она достигала по отвальной вспашке до 3,0 побега и препарата НВ-101, где кустистость составила до 2,9 побега на одно растение. При безотвальной обработке кустистость также выше при применении препаратов Альбит и НВ-101, где количество побегов по отношению к контролю превышало до 0,5 побега и достигало до 2,8 побега на одно растение. На варианте мелкой обработки превышение кустистости к контролю по препарату Альбит и Микроплант составило 0,7 побега, по варианту с НВ-101 до 0,5 побега. Применение препаратов увеличивало глубину формирования узла кущения и количество узловых корней

5. В среднем за три года по предшественнику рапс на варианте безотвальной обработки индексы листовой поверхности были выше. На варианте с Альбитом в фазе колошения площадь листьев составила до 25,7 тыс.-м2/га, на варианте применения Микропланта она достигала до 26,5 тыс.-м2/га, ниже она была на варианте применения НВ-101.

По предшественнику озимая тритикале выше показатели максимальной площади листьев были на безотвальной обработке на варианте с применением препаратов Альбит и Микроплант, где она достигала соответственно по вариантам до 26,4-26,0 тыс.-м2/га.

6. При оценке фотосинтетической продуктивности посевов наряду с площадью листьев урожайность связана с величиной фотосинтетического потенциала (ФП). По предшественнику рапс величина ФП значительно изменялась по способам основной обработки почвы. По безотвальной обработке величина ФП повышалась на вариантах с препаратами до 1105,1-1139,5 тыс. м2 дней/га. По мелкой обработке величина ФП снижалась вариантам до 782,6-942,8 тыс. м2-дней/га.

Величина ЧПФ в посевах по предшественникам зависела от способов основной обработки почвы в большей степени, чем от применения препаратов и изменялась от 2,82 до 3,35 г/м2-сутки. Кхоз. по вариантам опыта изменялся по предшественникам от 26,5 до 35,7%.

В среднем за три года по предшественнику рапс КПД ФАР был выше на варианте безотвальной обработке на варианте с Альбитом и составил до 0,65%.

7. В среднем за три года по предшественнику рапс запасы доступной влаги были выше по безотвальной обработке и достигали до 104,6 мм, при 83,6 мм по отвальной вспашке и 88,5 мм по мелкой обработке. Суммарное водопотреб-ление выше было по безотвальной обработке и составило до 160,2 мм, по отвальной вспашке 142,3 мм, по мелкой обработке 156,2 мм. В структуре суммарного водопотребления, доля атмосферных осадков по отвальной вспашке достигала 50,5%, по безотвальной обработке 44,9%, по мелкой 46,0%. Среднесу-

точное водопотребление изменялось от 1,9 мм по отвальной вспашке, до 2,13 мм по безотвальной обработке. Коэффициент водопотребления более высоким был на варианте мелкой обработке — 223,1 мм/т и значительно ниже до 148,3 мм/т по безотвальной обработке.

8. По предшественнику озимая тритикале в среднем за три года суммарное водопотребление по обработкам было от 172,9 мм по отвальной вспашке, до 182,0 мм по безотвальной обработке. Доля атмосферных осадков в общем водопотреблении по обработкам снижалась до 39,5% при безотвальной обработке и до 40,3% по мелкой обработке.

Среднесуточное водопотребление изменялось от 2,31 мм по отвальной . вспашке, до 2,43 мм по безотвальной обработке. Коэффициент водопотребление меньше был по отвальной вспашке — 201,0 мм/т и выше по мелкой обработке — 274,8 мм.

Практическое использование полученных показателей путем соответствующих расчетов позволит прогнозировать ход формирования и величину урожая в посевах ярового ячменя в зоне светло-каштановых почв.

9. В среднем за три года по предшественнику озимая тритикале, интенсивность распада льняного полотна к фазе полной спелости по отвальной обработке составила до 27,6%, по безотвальной обработке она достигала до 30,8%. По мелкой обработке распад полотна составил до 22,7% к исходному весу.

Несколько выше интенсивность распада полотна по предшественнику рапс, где она достигала по отвальной вспашке за вегетацию до 28,7%, по безотвальной обработке до 31,5% и по мелкой обработке до 24,9% к исходной массе.

Высокий температурный режим и острый дефицит влаги обуславливают высокую напряженность микробиологических процессов особенно на варианте мелкой обработки почвы.

10. В среднем за три года по предшественнику рапс выше урожайность на варианте безотвальной обработки и составила с Альбитом — 1,08 т/га, с Мик-роплантом — 1,05 т/га, с НВ-101 — 1,07 т/га. Прибавка к контролю соответственно по препаратам достигала 0,21 т/га; 0.18 т/га и 0,20 т/га.

По предшественнику озимая тритикале выше урожайность получена также по безотвальной обработке и на вариантах с препаратами она составила от 0,87 до 0,96 т/га.

11. Из факторов агротехники наибольшее влияние на показатели качества зерна оказывают способы обработки почвы и применение препаратов. Лучшие технологические показатели зерна формировались по предшественнику рапс.

В урожае 2012 года процент крупной фракции зерна был выше по отвальной и безотвальной обработкам. По отвальной вспашке выход крупного зерна на контроле составил до 86,5%, с препаратами он повышался до 90,2 -90,5%. По безотвальной обработке зерно по крупности по вариантам составило от 91,7% на контроле, до 92,8% на варианте применения микропланта. По мелкой обработке выход крупного зерна на контроле снижался до 85,8%, с Альбитом достигал до 90,5%. По массе 1000 штук на всех вариантах зерно относится

к легкому, так как его масса не превышала 37-40 грамм. По показателю натуры зерна значительных отклонений по вариантам обработок и препаратам не отмечается

В урожае 2013 года выход зерна крупных фракций снижался на контроле по отвальной вспашке до 75,3%, по препаратам до 86,8% по безотвальной обработке. Натура зерна по отвальной вспашке составила от 600 г/л на контроле, до 634 г/л с применением НВ-101. По мелкой обработке натура зерна была от 610 г/л на варианте с Альбитом, 618 г/л с микроплантом, с НВ-101 достигала до 627 г/л, при 617 г/л на контроле. По безотвальной обработке натура зерна на вариантах применения препаратов составила от 616 до 623 г/л, при 601 г/л на контроле.

12. Параметры агроценоза ячменя для формирования урожайности не менее 1,5-1,6 т/га зерна на светло-каштановых почвах должны составлять: норма высева 3,5 млн. всхожих семян/га, число растений к уборке не менее 200 шт. на 1 кв. м, при сохранности растений к уборке 60-65%, коэффициент продуктивного кущения 1,6-1,7, размер колоса 7,0-7,5 см, с числом зерен в глазном колосе 16-17 шт., при массе зерна с колоса не менее 0,60-0,66 г.

13. Экономическая эффективность применения препаратов выше по предшественнику рапс на варианте безотвальной обработки почвы: с применением Альбита и НВ-101 и обеспечивает получение прибыли на варианте с Альбитом до 3347 р/га, от применения препарата НВ-101 прибыль составила до 3271 р/га с рентабельностью 63,3% по варианту применения Альбита и 61,9% на варианте с НВ-101.

Предложения производству

1.Ha светло-каштановых почвах Волгоградской области для повышения урожайности ячменя необходимо основную обработку почвы под ячмень проводить безотвальным способом с использованием рабочего органа «Ранчо». Ячмень отрицательно реагирует на минимальную обработку (дискование). По сравнению с отвальной и безотвальной обработкам урожай его снижался на 0,38-0,40 т/га.

2. Для повышения всхожести, роста и развития растений ячменя проводить обработку семян и растений по вегетации препаратами: «Альбит» для обработки семян — 4мл на литр воды, опрыскивание по вегетации — 40мл/га, НВ-101 для обработки семян 2 капли на литр воды, по вегетации — Змл/га. Расход рабочего раствора при обработке семян — 10 л/т, опрыскивание по вегетации — 200 л/га. Обработку семян можно проводить за 1-3 дня до посева.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Список работ в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Амоако O.A. Влияние способов основной обработки почвы и препаратов «Альбит», «Микроплант», «НВ-101» на рост, развитие и урожайность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области / В.Н. Чур-

зин, О.А, Амоако // Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. Волгоград Волгоградский ГАУ, 2012,- № 4 (28). - С. 57-62.

2. Амоако O.A. Водопотребление и его составляющие в посевах ярового ячменя в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы / В.Н. Чурзин, O.A. Амоако // Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. Волгоград Волгоградский ГАУ, 2013,- № 1 (29). - С. 61-64.

3. Амоако O.A. Урожайность и технологические показатели зерна ярового ячменя в зависимости от приемов агротехники / О.А Амоако // Известия Нижневолжского Агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. Волгоград Волгоградский ГАУ, 2013.- № 3. - С. 119-123.

Публикации в других изданиях

4. Амоако O.A. Влияние способов основной обработки почвы, предшественников и применения препаратов «Альбит», «Микроплант» и «НВ-101» на рост, развитие и урожайность ярового ячменя / В.Н. Чурзин, O.A. Амоако // Аграрная наука - основа успешного развития АПК. Мат. Межд. научно-практ. конф. Том 1. - Волгоград: ВПО Волгоградский ГАУ, 2012. - С. 57-61.

5. Амоако O.A. Эффективность применения препаратов «Альбит» «Микроплант» и «НВ-101» в технологии возделывания ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области / В.Н. Чурзин, O.A. Амоако // Пути повышения продуктивности орошаемых агроландшафтов в условиях аридного земледелия. М.: Издательство «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2012. - С. 126-129.

6. Амоако O.A. Динамика влажности в почве, водопотребление и его составляющие в посевах ярового ячменя в зависимости от способов основной обработки почвы / В.Н. Чурзин, O.A. Амоако // Пути повышения продуктивности орошаемых агроландшафтов в условиях аридного земледелия. М.: Издательство «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2012. - С. 329-335.

7. Амоако O.A. Урожайность ярового ячменя в зависимости от способов основной обработки почвы и регуляторов роста растений на светло-каштановых почвах Волгоградской области / В.Н. Чузин, O.A. Амоако // Пути повышения продуктивности орошаемых агроландшафтов в условиях аридного земледелия. М.: Издательство «Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук», 2012. - С. 335-339.

8. Амоако O.A. Влияние предпосевной обработки семян ярового ячменя регуляторами роста растений на всхожесть и развитие ячменя / Р.П. Валиев, O.A. Амоако И Материалы XVI Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области, Волгоград, 2012. - С. 73-75.

9. Амоако O.A. Влияние способов основной обработки почвы, предшественников и регуляторов роста растений на рост, развитие и продуктивность ярового ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области / Р.П. Ва-

лиев, O.A. Амоако // Материалы XVI Региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области, Волгоград, 2012. - С. 75-77.

10. Амоако O.A. Влияние применения препаратов «Альбит», «Микро-плант» и «НВ-101» на рост, развитие, урожайность и посевные качества семян ярового ячменя / O.A. Амоако // Мат. VI Межд. научно-практ. конф. молодых исследователей, Волгоград, 2012. - С. 132-135.

В авторской редакции

Подписано в печать 24.09.2013г. Формат 60x84'" Усл.-печ. л. 1,0 Тираж 100. Заказ ИПК ФГБОУ Волгоградский ГАУ «Нива» 400002, Волгоград, пр. Университетский, 26.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Амоако, Офелия Асирифи, Волгоград

На правах рукописи

04201451255

АМОАКО ОФЕЛИЯ АСИРИФИ

Продуктивность ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и регуляторов роста растений на светло-каштановых почвах Волгоградской области

Специальность: 06.01,01 - общее земледелие, растениеводство

Диссертация на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор с.-х. наук, профессор Чурзин В.Н.

Волгоград - 2013

Введение.............................................................................................4

1. Обзор литературы по агротехническим приемам в технологии возделывания ячменя по зонам РФ................................................................................8

2. Комплексная оценка агроклиматических и почвенных условий зоны проведения исследований.............................................................................23

2.1 Характеристика метеорологических условий периода исследований............23

2.2 Характеристика агрохимических и агрофизических показателей почв опытного участка.................................................................................29

3. Программа и задачи исследований........................................................31

3.1 Цель и задачи исследований...............................................................31

3.2 Схема опытов и методика исследований...............................................31

3.3 Агротехника возделывания ярового ячменя в опытах...............................35

3.4 Характеристика изучаемого сорта ярового ячменя Прерия..........................36

3.5 Характеристика применяемых препаратов в опытах.................................37

4. Особенности роста и развития растений ярового ячменя в зависимости от приемов возделывания..........................................................................39

4.1 Влияние способов основной обработки почвы, предшественников и препаратов на полноту всходов и сохранность растений...............................39

4.2 Особенности формирования габитуса растений ячменя в зависимости

от предшественников, способов основной обработки и препаратов..................51

4.3 Основные показатели фотосинтетической деятельности растений в посевах ярового ячменя по предшественникам и способам основной обработки почвы...61

4.3.1 Влияние применения препаратов на формирование площади листьев в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы........61

4.3.2 Фотосинтетическая продуктивность посевов ярового ячменя по предшественникам в зависимости от способов основной обработки почвы

и препаратов.......................................................................................64

4.4 Динамика влажности почвы и запасов доступной влаги в посевах ярового ячменя

в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы............68

4.5 Водопотребление и его составляющие в посевах в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы.............................77

5. Влияние предшественников и способов основной обработки почвы на микробиологическую активность и засоренность в посевах ярового ячменя.......86

6. Урожайность ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки и препаратов............................................................93

6.1 Показатели структуры и урожайность в зависимости от предшественников, способов основной обработки и препаратов...............................................93

6.2 Влияние предшественников, способов основной обработки почвы и препаратов на технологические показатели зерна ячменя.............................103

7. Экономическая эффективность технологии возделывания ярового ячменя в зависимости от предшественников, способов основной обработки почвы и

препаратов........................................................................................108

Основные выводы..............................................................................114

Предложения производству..................................................................120

Литература........................................................................................121

Приложение А. Водно-физические свойства светло-каштановых почв

опытного участка..............................................................................135

Приложение Б. Механический состав светло-каштановой почвы опытного

участка, %.....................................................................................................................136

Приложение В. Урожайность зерна сорта Прерия по повторностям, 2011 год.... 137 Приложение Г. Результаты дисперсионного анализа урожайности ячменя

за 2011 год.......................................................................................138

Приложение Д. Урожайность зерна сорта Прерия по повторностям, 2012 год... 139 Приложение Е. Результаты дисперсионного анализа урожайности ячменя

за 2012 год.......................................................................................140

Приложение Ж. Урожайность зерна сорта Прерия по повторностям, 2013 год... 141 Приложение К. Результаты дисперсионного анализа урожайности ячменя за 2013 год.......................................................................................142

Актуальность темы исследований. В России ячмень — одна из наиболее распространенных хлебных культур. Благодаря своей скороспелости, пластичности и универсальности использования, его возделывают практически повсеместно.

В технологии возделывания сельскохозяйственных культур наиболее важный элемент — это выбор предшественников и система основной обработки почвы. В настоящее время внедряются ресурсосберегающие технологии основной обработки почвы, которые уменьшают затраты на их проведение без снижения урожайности культур и плодородия почв.

Площади посева ярового ячменя в РФ в отдельные годы достигали до 14-15 млн.га. В Поволжье он остается одной из главных зернофуражных культур, занимая до 20-25% в структуре посевов сельскохозяйственных культур. Доля его в посевах конкретных хозяйств различна и зависит от их специализации, местных природно-климатических условий.

Степень разработанности темы. Особенностью возделывания ячменя в Волгоградской области является разнообразие почвенно-климатических условий, характерной чертой которых является пестрота почв по механическому составу и плодородию и существенные различия по количеству осадков и температуре воздуха в период вегетации культуры.

В последние годы наблюдается тенденция к упрощению некоторых элементов технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в том числе и ячменя, так наиболее эффективные приемы как удобрения и средства защиты растений применяются не в полном объеме, что приводит к снижению не только урожайности, но и качество производимого зерна.

Одним из важнейших факторов повышения урожайности и эффективности-ведения зерновой отрасли является применение регуляторов роста и бактериальных препаратов. Регуляторы роста и бактериальные препараты рассматриваются как экологически чистый и экономически выгодный способ повышения урожай-

ности сельскохозяйственных культур, позволяющие полнее реализовывать потенциальные возможности растительных организмов. Единичные сведения о влиянии отдельных регуляторов роста и бактериальных удобрений на морфофизиологиче-ские показатели и урожайность ячменя в литературе имеются. Однако комплексных исследования для зоны исследований проведено недостаточно.

Таким образом, изучение влияния способов основной обработки почвы, регуляторов роста нового поколения, обладающих различной структурой и направленностью действия на морфофизиологические показатели, посевные качества семян и урожайность ячменя с учетом конкретных почвенно-климатических условий является актуальным.

Вопрос подбора лучших предшественников в современной структуре возделываемых культур также остается актуальным, так как состав культур, возделываемых в хозяйствах в севооборотах ограничен и поэтому эта культура часто высевается по менее подходящим предшественникам.

Потенциальная урожайность современных сортов ярового ячменя составляет 6-8 т/га, средняя урожайность в мире — 2,3 т/га, в России — 1,1-1,5 т/ га. Около 70% валового сбора зерна расходуется на кормовые цели. Питательность зерна и соломы ячменя достигает до 1,28 и 0,33 кормовых единиц в 1 кг корма, что выше, чем у других кормовых культур. В зерне содержится в среднем 13% воды и 87 % сухих веществ, в том числе (%): сырого протеина— 11,8-15,0, белка— 10,5-14,4; жира — 2,3-4,0; БЭВ — 62,5-65,7; клетчатки — 1,7-5,1; пектиновых веществ — 1,6-2,5 и 2,6-2,8 — золы. В зерне содержаться также витамины А, В, Д, Е.

Зерно некоторых сортов ярового ячменя также служит сырьём для пивоваренной промышленности.

Цель исследований. Цель исследований заключалась в сравнительной оценке предшественников, способов основной обработки почвы и применения препаратов «Альбит», «Микроплан» и «НВ 101» для обработки семян и растений по вегетации в фазу весеннего кущения на урожайность, посевные и технологические качества семян ярового ячменя сорта Прерия.

Научная новизна исследований. В процессе выполнения эксперименталь-

ных исследований изучено влияние предшественников и эффективность различных способов основной обработки почвы под ячмень в подзоне светло-каштановых почв, установлена взаимосвязь между ростом и развитием, морфофизиологическими признаками растений и факторами среды. Впервые изучено действие препаратов при обработке семян и растений по вегетации: «Альбит» для обработки семян — 4мл на литр воды, опрыскивание по вегетации-40мл/га, «Микропланта» для обработки семян — 1 л/т, по вегетации — 1 л/га, «НВ-101» для обработки семян 2 капли на литр воды, по вегетации — Змл/га. Расход рабочего раствора при обработке семян — 10 л/т, опрыскивание по вегетации — 200 л/га. Опрыскивание проводили в фазу кущения.

Теоретическая и практическая значимость работы. Проведенные исследования по оценке способов основной обработки почвы выявили преимущество применения при безотвальной обработке рабочих органов «Ранчо». Эффективно применение данной обработки по предшественнику рапс и озимая тритикале, где продуктивность ярового ячменя сорта Прерия значительно выше, чем по другим обработкам. Внедрение данной обработки почвы под ячмень обеспечивает устойчивость урожаев ярового ячменя и лучшие экономические показатели. Проведенные исследования показали, что на светло-каштановых почвах применять мелкую обработку под ячмень не следует.

Доказана эффективность применения препаратов в технологии возделывания ячменя на светло-каштановых почвах Волгоградской области. На основе полученного материала рекомендованы для использования в производственной практике наиболее энергосберегающие технологии основной обработки почвы, а также более эффективные препараты для ярового ячменя для зоны исследований.

Методология и методы исследования. При выполнении работы использовался комплекс методов, включающий лабораторные и полевые исследования. Наблюдения, учеты и анализы проводились по общепринятым методикам.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Особенности роста и развития растений ярового ячменя в весенне-летний период в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы и

применения препаратов.

2. Динамика влажности почвы по основным фазам развития и составляющие суммарного водопотребления в посевах ячменя в зависимости от предшественников и способов основной обработки почвы.

3. Роль основных показателей фотосинтетической деятельности в формировании элементов продуктивности у ячменя по предшественникам и способам основной обработки почвы.

4. Влияние агрометеорологических условий и технологических приёмов на микробиологическую активность почвы в посевах ячменя, засоренность посевов, показатели структуры урожая и урожайность ячменя сорта Прерия.

5. Экономическая оценка возделывания ячменя по предшественникам, способам основной обработки почвы и применяемых препаратов.

Степень достоверности и апробация результатов. В основу диссертационной работы положены результаты лабораторных стационарных исследований автора в период с 2011 по 2013 годы. Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались на XVI (8-11 ноября 2011 года, г. Волгоград) и XVII (6-9 ноября 2012 года, г. Волгоград) Региональных конференциях молодых исследователей, на VI Международной научно-практической конференции молодых исследователей, г. Волгоград, май 2012 года, на Международной научно-практической конференции «Аграрная наука — основа успешного развития АПК и сохранения экосистем (31 января - 2 февраля, Волгоград, 2012 г.), на Международной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ВолГАУ «Актуальные проблемы развития АПК» (Волгоград, 2011 г.); на международной научно-практической конференции, посвященная 70-летию Победы в Сталинградской битве «Интеграция науки и производства — стратегия устойчивого развития АПК России в ВТО. 30 января-1 февраля 2013 года»

Результаты исследований прошли производственную проверку в УНПЦ «Горная Поляна» ВолГАУ и СПК «Колос» Октябрьского района Волгоградской области.

Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 10 статей.

Ячмень — повсеместно распространенная культура. Занимая около 5% мировой площади пашни, выращивается он в различных почвенных и климатических условиях. Во многих европейских странах ячмень занимает до 80% посевных площадей всех зерновых. Вопрос подбора лучших предшественников и места ярового ячменя в севообороте достаточно изучен в мировом земледелии. Однако, по мнению большинства исследователей, основой получения стабильных урожаев сельскохозяйственных культур служит научно-обоснованный, соответствующий зональной системе земледелия севооборот. Повторные и бессменные посевы отрицательно сказываются на урожайности, качестве зерна, фитосанитарном состоянии поля. Так, при высоком насыщении севооборота зерновыми культурами ослабляется биологическая активность почвы, накапливается большое количество неразложившихся органических остатков, изменяется состав грибной микрофлоры, увеличивается дефицит азота, снижается урожайность сельскохозяйственных культур. Следует отметить, что ячмень меньше поражается корневыми гнилями, чем яровая пшеница и поэтому лучше переносит повторные посевы [10, 17, 27, 103].

Севооборот должен создать наилучшие условия возделывания каждой культуры. Эта задача решается при правильном использовании предшественников и определенном плане чередования культур. Растения оказывают различное воздействие на почву — изменяют химические условия, как фактор питания, физическое состояние и водный режим почвы, биологические процессы, как результата взаимодействия возделываемых растений с другими организмами, эти положения были положены при построении полевых севооборотов в Волгоградской области видным ученым, профессором Шульмейстером К.Г [103, 1983. 72 е.], который указывал, что правильно выбранный предшественник и способ основной обработки почвы без дополнительных затрат повышает урожайность зерна на 20-60%.

Исследования научных учреждений и опыт передовых хозяйств показыва-

ют, что лучшими предшественниками для ячменя являются культуры, которые оставляют поле чистыми от сорняков, с достаточным количеством легкодоступных для растений питательных веществ, а в районах недостаточного увлажнения меньше иссушают корнеобитаемый слой почвы. Важно внести под предшествующую культуру органические и минеральные удобрения, так как ячмень хорошо отзывается на их последействия [1, 12, 15]. Выбор предшественников под яровой ячмень во многом зависит от зоны его возделывания. В хозяйствах северозападных регионов Нечернозёмной зоны ячмень возделывают в 6 зернотравяных, травяно-зернопропашных, зернопаровых, травопольных и, значительно реже, в кормовых севооборотах, размещая его во 2-3-м и последующем поле. Ячмень часто используют как покровную культуру в кормовых севооборотах с многолетними травами. Лучшими предшественниками здесь, по мнению Шевелуха B.C. [102, 1998. С. 3-12], можно считать пропашные (картофель, кукуруза, свекла), зернобобовые (горох позднеспелых сортов). Можно также сеять после однолетних и многолетних трав, гороха скороспелых сортов, но эти предшественники более пригодны для озимых зерновых. В центральном экономическом районе этой зоны ячмень высевают в севооборотах после озимой пшеницы с подсевом многолетних трав или после картофеля в чистом виде. Исследования НИИСХ центральных районов Нечерноземной зоны показали, что ячмень в севообороте хорошо совмещается с овсом, заметно снижает урожайность при повторном севе, а также после яровой пшеницы. Выявлено, что насыщение полевого севооборота зерновыми культурами до 83% повышает выход зерна на 0,76 т/га, но приводит к снижению урожайности ячменя на 0,39 т/га. По данным Донского СХИ в исследованиях Алабушева В.А [1, 2008, 160 е.] максимальная урожайность ячменя отмечается после зернобобовых (2,12 т/га) и кукурузы (2,1 т/га), несколько меньше после подсолнечника (1,78 т/га) и сорго на силос (1,76 т/га).

По исследованиям ряда авторов на Урале хорошими предшественниками для ячменя считают картофель, кукурузу, зернобобовые культуры и озимую рожь. Размещают его также по пласту