Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Реакция сортов озимого ячменя на разные фоны минерального питания в южной зоне Ростовской области

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "Реакция сортов озимого ячменя на разные фоны минерального питания в южной зоне Ростовской области"

005008727

ТАТАРКИН СЕМЁН ВИКТОРОВИЧ" ^{/цИА___

РЕАКЦИЯ СОРТОВ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА-РАЗНЫЕ ФОНЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность -06.01.04 Агрохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации па соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

1 2 Я Н В 2012

пос. Персиановский- 2012

005008727

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия»

Научный руководитель - доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Ерешко Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Скуратов Николай Семёнович

кандидат сельскохозяйственных наук Овсянникова Галина Владимировна

Ведущая организация: Федеральное государственное автономное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Южный федеральный университет»

Защита состоится « 3 »февраля 2012 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 220.028.02 при Донском государственном аграрном университете по адресу: 346493, пос. Персиановский Октябрьского (с) района Ростовской области, Донской государственный аграрный университет. Тел., факс (8-86360)-3-61-50.

Автореферат размещен в сети Интернет по адресу: http://vak.ed.gov.ru/

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного аграрного университета

Автореферат разослан декабря 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Громаков А.А.

1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. В условиях Ростовской области озимый ячмень является одной из наиболее урожайных зерновых культур. Благодаря своей скороспелости он не попадает под влияние засух и суховеев в фазе налива зерна и формирует урожайность в 1,5-2 раза выше, чем яровой ячмень и пшеница, озимая рожь и овес.

Вместе с тем, он занимает в области небольшую площадь — 40-70 тыс. га в основном в южной, центральной и приазовской зонах. Правильный подбор высокозимостойких сортов и соблюдение технологии их возделывания будет способствовать расширению площадей этой ценной зернофуражной культуры.

В последние годы хозяйствам Ростовской области рекомендованы новые высокозимостойкие сорта озимого ячменя селекции Краснодарского 11ИИСХ им. П.П. Лукьяненко, изучением элементов технологии возделывания которых в условиях области до этогоне занимались. Поэтому определение реакции новых сортов на различные фоны минеральных удобрений в условиях южной зоны Ростовской области обуславливает актуальность и своевременность проведения исследований в этом направлении.

Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований являг лось обоснование оптимальных доз минеральных удобрений, обеспечивающих высокую урожайность и качество зерна новых сортов озимого ячменя в условиях южной зоны Ростовской области.

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

1. Изучить водный и пищевой режим почвы под озимым ячменем в зависимости от доз минеральных удобрений; ■"■■" '

2. Установить влияние удобрений на рост и развитие озимого ячменя' накопление сухого вещества в растениях и потребление КРК на различных этапах органогенеза;

3. Определить вынос элементов питания озимым ячменем и их баланс в системе «растение-удобрение»;

4. Доказать влияние минеральных удобрений на элементы структуры, урожайность и качество зерна сортов озимого ячменя;

5. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку изучаемым сортам и фонам минерального питания.

Научная новизна. Впервые в почвенно-климатических условиях южной зоны Ростовской области установлено положительное влияние удобрений на рост, развитие, урожайность и качество зерна новых сортов озимого ячменя краснодарской селекции Добрыня 3, Федор и Романс.

Дана экономическая и биоэнергетическая оценка эффективности применения минеральных удобрений, рекомендуемых при возделывании изучаемых сортов ячменя, определены оптимальные дозы удобрений, обеспечивающие наивысшие условно чистый доход и энергосодержание урожая.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Проведенные исследования позволяют рекомендовать производству оптимальные и малозатратные дозы и сроки внесения минеральных удобрений, обеспечивающие высокую урожайность и качество фуражного зерна сортов озимого ячменя Мастер, ДобрыняЗ, Федор и Романс..

Результаты исследований использованы при составлении рекомендаций по технологии возделывания озимого ячменя и прошли производственную проверку в хозяйствах южной зоны Ростовской области: ОАО «Сорго» Зерноградского района и ООО «Кирова» Песчанокопского района, о чем свидетельствуют акты внедрения.

Апробация работы. Материалы исследований ежегодно докладывались и получали одобрение на заседаниях кафедры технологии растениеводства и экологии Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (АЧГАА), научно-практических конференциях Донского государственного аграрного университета (пос. Персиановский, 2009-2010 гг.), Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград, 2008-2011 гг.), на областных, зональных и районных совещаниях.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ, в том числе две работы в изданиях, определенных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 154 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Содержит 25 таблиц, 16 рисунков и 25 приложений. Список литературы включает 175 наименований, в том числе 20-иностранных авторов.

2 МЕТОДИКА, СХЕМА И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТОВ

Исследования проводились в 2008-2010 годах на полях научного севооборота учебно-опытного фермерского хозяйства Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (АЧГАА, г. Зерноград), расположенной в южной зоне Ростовской области.

Для определения оптимальных фонов минерального питания был заложен и проведен двухфакторный полевой опыт по схеме: 4Ах5Б, где Фактор А - сорта: Мастер, Добрыня-3, Федор, Романс.

Фактор Б - дозы удобрений: контроль (б/уд); Ы^Р^Кп;. N3.^34X34; ^1РлКл; К6ХР(,8Кй8.

Площадь учетной делянки 50 м", повторность четырехкратная. Объектом исследований были сорта озимого ячменя селекции Краснодарского НИИСХ им. П.П. Лукьяненко: Добрыня-3, Федор и Романс. В качестве стандарта использовали сорт Мастер, созданный Всероссийским НИИ зерновых культур им. И.Г. Калиненко.

Опыты проводили по методике Госкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур. Минеральные удобрения в виде нитроаммофоски (И-17%Р205-17%К20-17% д.в.) вносили вручную по вышеуказанной схеме с отвешиванием на каждую делянку под дискование почвы на глубину 6-8 см.

Климатические условия в зоне проведения опытов характеризуются полузасушливым климатом с умеренно жарким летом и умеренно мягкой зимой. Сумма температур за период активной вегетации составляет 3400-3600°С, а среднегодовая температура воздуха варьирует в пределах 8,7-9,5°С. Среднемноголетнее количество осадков составляет 582,4 мм, причем в теплый период выпадает в среднем 350,1 мм.

Погодные условия в годы проведения опытов сложились различно, что позволило более объективно оценить изучаемые сорта и агролриемы. Наиболее благоприятным для получения высокой урожайности сортов озимого ячменя был 2008/2009 сельскохозяйственный год, неблагоприятным и засуш-ливым-2009/2010.

Почва опытного участка - чернозем обыкновенный карбонатный, мощный, теплый, кратковременно промерзающий, тяжелосуглинистый (предкав-казский). Рельеф ровный с пологими склонами южного и северного направлений. Представленные почвы глинистые и суглинистые имеют мелкозернистую структуру, рыхлое сложение, легко поддаются обработке, обладают хорошей воздухопроницаемостью и влагоемкостью, способны накапливать значительные запасы влаги. Агрохимические показатели пахотного слоя почвы 0-30 см перед закладкой опыта: рН - 7,1; гумус - 3,25%; Р205 - 19,4; К20 -327 мг/кг.

Обработку почвы под посев озимого ячменя по предшественнику бобо-во-злаковая смесь проводили согласно «Системе ведения агропромышленого производства Ростовской области на период 2001-2005 гг.».

Посев изучаемых сортов озимого ячменя проводили в оптимальные для южной зоны сроки посева (25.09-30.09) сеялкой СН-16 с нормой высева 5 млн. всхожих зерен на 1 га. Учет урожая осуществлялся прямым комбайни-рованием малогабаритным комбайном «Сампо-500».Математическая обработка полученных данных выполнялась на персональном компьютере мето-

дом дисперсионного анализа. Анализ почвенных и растительных образцов проводилась в агрохимической лаборатории АЧГЛА по общепринятым методикам и ГОСТам (и т.д.).

3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Динамика влажности почвы в зависимости от удобрений

В условиях Ростовской области к числу лимитирующих урожайность факторов относят влагу и почвенное питание. В богарных условиях влага является малорегулируемым фактором, а к числу регулируемых относится почвенное питание, осуществляемое путем внесения удобрений. При этом улучшение пищевого режима почвы способствует более эффективному использованию влаги для формирования продуктивности посева.

Лучшие условия увлажнения почвы были отмечены в 2008/2009 сельскохозяйственном году. Так, запасы продуктивной влаги в верхнем посевном слое почвы 0-10 см были максимальными за все годы исследований и составили 12,2-12,4 мм. Наивысшими они были также и в более глубоких слоях почвы: 0-30 см - 36,0-36,2 мм и 0-100см - 109,0-110,1 мм (рис. 1). Это обстоятельство позволило получить дружные всходы озимого ячменя, хорошо раскустится растениям перед уходом в зиму и благоприятно перезимовать.

В период возобновления вегетации растений запасы продуктивной влаги были также максимальными за весь период проведения опытов: 0-10 см •• 14,0-14,6 мм; 0-30 см - 42,1-45,4 мм и 0-100 см - 118,0-127,9 мм. По мере потребления влаги растениями ее количество постепенно снижалось во всех исследуемых слоях почвы и составило: к фазе колошения 47,3-49,9 мм и к полной спелости 31,0-34,2 мм, что было достаточным для нормального развития растений озимого ячменя. Поэтому в условиях этого года растения не испытывали дефицита влаги в течение всего вегетационного периода и сформировали максимальную за 3 года исследований урожайность озимого ячменя.

В условиях 2007/2008 и 2009/2010 сельскохозяйственных годов влаго-обеспеченность почвы под озимым ячменем была на уровне средних показателей включительно до фазы колошения. Так, запасы продуктивной влаги в фазе всходов составили по исследуемым слоям почвы: 0-10 см — 6,0-10,7 мм; 0-30 см - 24,3-32,0 и 0-100 см - 64,8-85,1 мм. К моменту отрастания растений после перезимовки они были практически на таком же уровне: 11,3-12,8; 24,5-34,4 и 87,5-97,7 мм. К фазе колошения, вследствие использования влаги растениями, количество продуктивной влаги снизилось по всему профилю почвы и составило соответственно по вышеуказанным слоям почвы: 5,1-6,8;

Всходы Ограсганпе Колошение Полная

спелоаь

Контроль

Всходы Отрастание Колошение Полная Н}4РМКМ спелость

О200"/2008 с'хгод 02008/2009с/хгод а 2009/2010 с/хгод

Рис. 1-Динамика продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см под озимым ячменем Романс в зависимости от фона минерального питания, мм.

18,0-28,9 и 26,9-38,7 мм. Особенно низкие запасы продуктивной влаги под озимым ячменем отмечены в 2010 году, когда они к фазе полной спелости в метровом слое почвы составили всего 10,3-11,7 мм.

Это связано с тем, что в июне выпало всего 6,5 мм осадков при средне-многолетней норме 71,3 мм или 9% нормы. Кроме того, в этот период установилась сильная жара, и среднесуточная температура воздуха составила 24,3°С при среднемноголетних показателях 20,5°С (+3,8°С). В этой ситуации зерно у изучаемых сортов озимого ячменя сформировалось щуплое, с низкой массой 1000 зерен и натурным весом, а биологический урожай, заложенный растениями, полностью не реализовался и был самым низким за годы проведения опытов.

В среднем за годы исследований увлажнение почвы под озимым ячменем не зависело от уровня минерального питания. Однако следует отметить, что более низкое содержание продуктивной влаги по сравнению с контролем во всех слоях почвы к фазе полной спелости отмечалось на вариантах опыта с удобрениями. Здесь условия пищевого режима почвы были более благоприятными и растения развивались лучше, потребляя при этом большее количество влаги на формирование максимальной урожайности.

3.2 Влияние удобрений на содержание питательных веществ в почве

Оптимизация почвенного питания растений в первую очередь зависит от применения удобрений. Это связано с тем, что с урожаем выносится из почвы большое количество питательных веществ, которое необходимо для поддержания почвенного плодородия.

В проведенных опытах максимальное количество питательных веществ, как в среднем, так и во все годы исследований на контроле отмечалось в фазе всходов. Так, в слое почвы 0-30 см в среднем за три года содержание N-N03 составило 15,7; Р205 - 19,2 и К20 - 350 мг/кг. Применение минеральных удобрений в дозе ^РздК^ повысило их содержания в почве до 17,1; 20,6 и 365 мг/кг, т.е. они, способствовали улучшению азотного, фосфорного и калийного режимов почвы под озимым ячменем (рис. 2). По мере роста и развития растений количество элементов питания в почве снижалось, достигая своего минимума в фазе полной спелости. Причем же постепенно уменьшалась разница между контрольным и удобренным вариантами с удобрениями, что свидетельствует о более мощном потреблении питательных веществ из почвы на формирование повышенной/урожайности на удобренном фоне.

Таким образом, применение минеральных удобрений способствовало улучшению пищевого режима почвы под озимым ячменем в течение всего вегетационного периода, что способствовало более рациональному

мг/кг 20

15

N-N03

10

—©— Контачь

-«- М34Рз4Кз4

Всходы Отрастание Колошение полная

спелость

мг/кг 25

Р,0?

15

10 ............

■Kohi оль

Всходы Отрастание Колошение Полная

спелость

мг/кг

К, О

360 : 340 ; 320 j 300 280 i 260 -

Конхоль

N34P34KÎ4

Всходы Отрастание Колошение Полная

спелость

Рис. 2- Влияние удобрений на динамику содержания питательных веществ в слое почвы 0-30 см под озимым ячменем Романс, мг/кг. Среднее за 2008-2010 гг.

использованию почвенной влаги и питательных веществ, лучшему росту и развитию растений и как следствие этого формированию более высокой урожайности.

3.3 Рост и развитие растений в зависимости от фонов минерального питания

Одним из факторов регулирования условий питания растений на всех этапах роста и развития является правильный выбор фонов минеральных удобрений.

В первый период вегетации озимый ячмень потребляет из почвы относительно небольшое количество ЫРК, однако очень чувствителен к их недостатку. В это время для развития мощной корневой системы энергичного кущения и накопления достаточного количества Сахаров в узле кущения, способствующих перезимовке растений, растениям необходимо хорошее фос-форно-калийное и умеренное азотное питание.

Полевая всхожесть семян на контрольном варианте по изучаемым сортам составила: Мастер - 81,3%; Добрыня-3 - 83,3%; Федор - 82,8% и Романс - 82,3%. При внесении минеральных удобрений этот показатель увеличивался на 0,4-2,5%. Максимальным по всем сортам он был при внесении ^8Рб8Кб8> что объясняется лучшими условиями питания растений. Более высокие показатели полевой всхожести семян во всех вариантах опыта были получены у сорта Романс, что характеризует его как более интенсивный на самых ранних этапах роста и развития.

Исследования биометрических показателей перед уходом в зиму показали, что наиболее развитыми были растения на вариантах опыта с удобрениями. Так, в среднем на 1 растении на контроле насчитывалось 2,5-2,7 стеблей и 10,4-11,2 листьев, что на 0,1-0,6 и 0,2-2,7 шт./раст. меньше, чем на вариантах с удобрениями. В соответствии с более мощным развитием надземной массы лучше развивалась и корневая система растений. На контроле количество первичных корней составило 5,2-5,4 и вторичных 3,0-3,3 шт./раст., ас применением удобрений эти показатели соответственно увеличились до 5,4-6,0 и 3,3-4,0 шт./раст.

Процент перезимовки растений озимого ячменя зависел как от сортовых особенностей, так и фонов минерального питания. В среднем за годы исследований наибольший показатель по перезимовке был получен у сорта Романс - 84,8-85,7%, у остальных изучаемых сортов он был ниже - 80,7-84,0%. Применение минеральных удобрений повышало этот показатель на 0,3-2,6% по всем сортам, причем в большей степени при внесении повышенной дозы удобрений 1Ч68Рб8Кет- Аналогичная закономерность отмечалась и по количеству сохранившихся растений к уборке урожая.

В среднем за годы исследований наиболее короткий вегетационный период был у сорта Романс - 275 дней, что позволило ему частично уйти от сильных суховеев, которые часто отмечаются летом и сформировать макси-

мальную урожайность. Других изучаемых сортов в среднем период вегетации составил: Мастер - 277, Добрыня-3 - 279 и Федор - 284 дня. Начиная с фазы колошения в фенологии развития растений четко проявлялись сортовые различия, а также влияние удобрений. Наиболее раннее колошение растений отмечалось у более скороспелого сорта Романс, у остальным сортов оно наступало на 1-7 дней позже. На вариантах с удобрениями эта фаза отмечалась позже на 1-3 дня.

В условиях Ростовской области наиболее часто растения озимого ячменя поражаются мучнистой росой и гельминтоспориозом. Опыты показали, что наибольшее поражение мучнистой росой (4-9 баллов) отмечалось в благоприятном по увлажнению 2008 году, а наименьшее - в засушливом 2010 году - 1-6 балла. В большей степени растения озимого ячменя гельминтоспориозом были повреждены в условиях 2008 года - 5-9 баллов, в меньшей степени - в 2009 году - 2-6 балла. Применение удобрений, особенно в повышенных дозах, во все годы исследований способствовало более сильному развитию этих болезней. Среди изучаемых сортов лучшей устойчивостью к мучнистой росе и гельминтоспориозу обладал Романс.

В среднем за годы исследований установлена четкая зависимость снижения устойчивости к полеганию при увеличении доз минеральных удобрений. Среди изучаемых сортов лучшей устойчивостью к полеганию (8-9 баллов) характеризовался новый сорт Романс, очень слабой устойчивостью -стандарт Мастер - 2-5 балла, что стало причиной снижения урожайности этого сорта.

3.4 Влияние удобрений на динамику нарастания надземной массы и со-держаииеКРК

Применение минеральных удобрений способствовало увеличению надземной массы во все годы исследований независимо от погодных условий. '' Чем выше был фон минерального питания, тем более высокую воздушно-сухую массу имели все изучаемые сорта начиная с фазы кущения растений. В среднем за годы изучения вес воздушно-сухой массы в фазе кущения на примере наиболее урожайного сорта Романс составил 102 г/м2. Внесение минеральных удобрений в дозе Ыз4Рз4Кз4 увеличило этот показатель до 108 г, а Н58Р6зКб8 еще выше-114 г/м2 (рис. 3).

Внесение М34Р34К34 увеличило вес воздушно-сухой массы в фазе выхода в трубку с 440 до 465 г/м2; в колошение - с 886 до 911 г/м2 и в полную спелость с - 1316 до 1354 г/м2. Увеличение дозы удобрений в два раза повысило эти показатели до максимальных значений: 489; 933 и 1388 г/м2 соответственно.

Высокому урожаю любой сельскохозяйственной культуры при наличии благоприятных условий внешней среды соответствует определенная концентрация элементов питания в растении.

Кущение Выход в трубку Колошение Полная

спелость

□ Контроль 0 М34Р34К34 0 И68Р68Кб8

Рис. 3-Динамика накопления сухого вещества озимым ячменем Романс

в зависимости от фонов минерального питания (2008-2010 гг.), г/м2

Наибольшее относительное содержание их в надземной массе отмечалось в фазе кущения на примере сорта Романс оно составило: азота - 3,02; фосфора - 0,68 и калия - 2,43%. При внесении Мз4Р34К34 оно несколько увеличивалось до 3,10; 0,68 и 2,45% соответственно. В дальнейшем по мере роста и развития растений концентрация элементов питания снижалась: в фазе выхода в трубку до 2,06-2,30; 0,48-0,52 и 2,00-2,11%, в фазе колошения до 1,68-1,78; 0,42-0,46 и 1,30-1,37% соответственно вышеуказанным элементам питания. Следует отметить, что к моменту созревания растений азота в зерне озимого ячменя было более чем в 2,5 раза выше, чем в соломе, фосфора в 1,5 раза, а калия больше содержалось в соломе.

Более конкретное представление об уровне питания озимого ячменя складывается при рассмотрении потребления азота, фосфора и калия растениями, которое учитывает как их концентрацию, так и интенсивность накопления сухого вещества. В среднем за годы исследований на контрольном варианте наибольшее потребление азота, которое колебалось по сортам 155,3175,3 кг/га и фосфора 50,9-57,9 кг/га отмечалось к фазе полной спелости, а калия к колошению - 109,9-119,6 кг/га. Применение удобрений повышало эти показатели. Так, при внесении Ы34Р34К34 увеличился вынос азота до 167,4-199,5; фосфора - до 53,2-62,8 и калия до 116,6-124,8 кг/га. Максимал-ь-

ное потребление питательных веществ растениями озимого ячменя было при внесении 1Ч68Р68К68>167,3-205,3; 54,0-65,1 и 118,8-127,8 кг/га соответственно.

На основании полученных данных сделан расчет относительного потребления элементов питания по основным фазам (табл. 1). Как видим, наибольшее потребление по азоту и фосфору сортами озимого ячменя отмечается в фазе полной спелости, а калия в фазе колошения.

Таблица 1-Динамика потребления элементов питания озимым ячменем, % от

максимального, среднее за 2008-2010 гг.

Элемент питания Кущение Выход в трубку Колошение Полная спелость

Азот 17,9-18,4 54,8-55,0 80,0-91,8 100

Фосфор 12,3-12,6 38,9-39,0 64,5-70,7 100

Калия 21,2-29,7 75,1-80,2 100 73,9-77,1

Примечание: колебания отражают сортовые особенности и влияние удобрений.

3.5 Вынос питательных элементов озимым ячменем и их баланс в системе «растение - удобрение»

Одним из основных показателей агрохимической эффективности применения удобрений является величина потребления элементов минерального питания на формирование единицы товарной продукции. В наших опытах сорт озимого ячменя Романс на 1 т зерна и соответствующее количество побочной продукции на контрольном варианте вынес из почвы азота - 30,6; фосфора 10,1 и калия 20,2 кг. При внесении минеральных удобрений вынос несколько снижался: до 28,7-29,8 кг по азоту; до 9,0-9,5 кг по фосфору и до 17,9-18,5 по калию. Расчет баланса элементов питания в системе «растение -удобрение» показал, что озимый ячмень формирует свою урожайность при значительном дефиците питательных веществ на всех фонах минерального питания (табл. 2). Даже при внесении наиболее высокой дозы М68Р68К68 дефицит азота составил 141,3 кг/га и калия - 59,8 кг/га. Баланс фосфора +2,9 кг/га был положительный.

Таблица 2-Баланс элементов питания в системе «растение-удобрение» при возделывании озимого ячменя Романс в зависимости от фонов минерального питания, среднее за 2008-2010 гг.

Вариант опыта Урожайность, т/га Суммарный вынос, кг/га Приход с удобрениями, кг/га Баланс, кг/га

N Р К N Р К N Р К

Контроль 5,72 175,3 57,9 111,6 -175,3 -57,9 -111,6

Нз4Рз4Кз4 6,96 199,5 62,8 124,8 34 34 34 -165,5 -28,8 -90,8

^бхРбхКб8 6,88 205,3 65,1 127,8 68 68 68 -141,3 +2,9 -59,8

3.6 Урожайность сортов озимого ячменя

Во все годы проведения исследований реакция изучаемых сортов озимого ячменя на внесение удобрений была положительной. Наибольшая урожайность отмечалась в наиболее благоприятном по влагообеспеченности 2008/2009 г.,а наименьшая в 2009/2010 сельскохозяйственном году (табл. 3).

Таблица З-Урожайность сортов озимого ячменя в зависимости от фонов ми_нерального питания, т/га__ :

Фактор Урожайность, т/га

А В 2008 г. 2009 г. 2010 г. среднее ±к контролю

Мастер контроль 5,22 4,93 4,65 4,93 -

М17Р17К17 5,66 5,12 4,70 5,16 0,23

^4РЗ4К34 5,60 5,68 4,72 5,33 0,40

Н51р51к51 5,85 5,41 4,25 5,17 0,24

^8Рб8Кб& 5,08 5,20 4,45 4,91 -0,02

Добрыня-3 контроль 5,49 5,72 5,72 5,64 -

К17Р!7К„ 6,02 6,91 5,96 6,30 0,65

Н34Р34К34 6,85 7,34 6,17 6,79 1,14

^1Р51К5) 6,32 7,73 5,76 6,60 0,96

^б8Рб8Кб8 5,85 7,50 5,84 6,40 0,75

Федор контроль 5,12 5,10 4,85 5,02 -

к17р,7к17 5,67 5,61 5,30 5,53 0,50

^4Рз4К34 5,90 6,12 5,85 5,97 0,95

Н51Р5,К51 5,63 6,67 4,99 5,76 0,74

^РбвКбв 4,64 6,23 5,22 5,36 0,34

Романс контроль 5,61 5,70 5,86 5,72 -

М17Р|7Кп 6,23 6,36 6,19 6,26 0,54

Ы34Р34К34 6,87 7,25 6,77 6,96 1,24

7,15 7,88 7,54 7,52 1,80

^б8РбвКб8 6,91 7,12 6,61 6,88 1,16

НСР06щее НСР05А НСР05 в, АВ. 0,096 0, 162 0,187 0,060 0,102 0,118 0,068 0,105 0,132

Лидирующим по урожайности, как в годы с хорошей влагообеспечен-ностыо, так и с низкой, был скороспелый, устойчивый к полеганию и болезням сорт озимого ячменя Романс. Максимальная урожайность его достигала на варианте КлР51К5, в 2008 году - 7,15; 2009 - 7,88 и 2010 - 7,54 т/га, что говорит о высоких адаптационных признаках сорта.

В среднем за годы исследований наибольшие прибавки урожайности сортов Мастер, Добрыня-3 и Федор получены на варианте с внесением Нз4Рз4К34-0,40-1,24 т/га.

Сорта Добрыня-3 и особенно Мастер с увеличением дозы до ^,Р51К51 полегали и в значительной мере повреждались болезнями. Это снижало выполненность зерна, массу 1000 зерен и, в конечном итоге, урожай. Дальнейшее увеличение дозы удобрений до Ы68Р68К<)8 не вызвало роста урожайности у всех сортов и на этом варианте опыта прибавки снизились (0,34-1,16 т/га), у сорта озимого ячменя Мастер - до нуля.

Необходимо отметить, что наибольшей урожайностью среди изучаемых сортов и лучшей отзывчивостью на удобрения выделился сорт озимого ячменя Романс (табл. 4).

Таблица 4-Урожайность и отклонение урожая (т/га) сорта Романс в среднем за 2008-2010 гг.

Вариант опыта Средняя урожайность сорта Романс Отклонение ± т/га к сортам:

Мастер, б! Добрыня-3 Федор

Контроль 5,72 0,79 0,08 0,70

' ^7Р17К.17 6,26 1,10 -0,04 0,73

Мз4Рз4Кз4 6,96 1,63 0,18 1,29

N5.P5.K5, 7,52 2,35 0,92 1,46

^8РбзКб8 6,88 1,97 0,48 1,52

Прибавка урожайности сорта Романс по сравнению с местным сортом-стандартом Мастер вариантах опыта варьировала от 0,79 до 2,35 т/га. Несколько меньшие прибавки отмечались по сравнению с сортом Федор - 0,701,52 т/га. Не уступает по урожайности новый сорт широко распространенному на Северном Кавказе сорту озимого ячменя Добрыня-3. Особенно существенные прибавки урожайности у сорта Романс (0,92-2,35) по сравнению со всеми сортами отмечены при внесении Ы5[Р51К51.

Определяя долю влияния изучаемых факторов на урожайность, установлено, что основным из них был сорт, на который в среднем за годы исследований приходилось 52% (рис. 4). Роль удобрений резко возрастала во влагообеспеченные годы (2009 г. - 32,8%), снижалась в годы острого дефицита влаги (2010 г. - 5,0%).

52,2

0 Влияние Повторений И Влияние сорта

0 Влияние доз удобрений 0 Взаимодействие

ЕЗ Остаток( ошибки)

Рис. 4-Доля влияния факторов на урожайность озимого ячменя, среднее за 20082010 гг., %

3.7 Элементы структуры урожая озимого ячменя

В среднем за годы изучения число продуктивных стеблей у всех изучаемых сортов озимого ячменя наименьшим было на контрольном варианте: Мастер - 392; Добрыня-3 - 475; Федор - 431 и Романс - 436 шт/м2. Под влиянием удобрений этот показатель существенно повышался у сорта Мастер до 400-415 шт/м2; у сорта Добрыня-3 до 518-534 шт/м2; у Федора до 458498 шт/м2 и у сорта Романс-до 436-557 шт/м2.

Число зерен в колосе, под влиянием удобрений не изменялось и является сортовым признаком, который составлял очевидно у сортов: Мастер -33,0-33,7 шт.; Добрыня-3 - 33,7 шт.; Федор 40,0-40,3 шт. и Романс 32,3-32,7 шт.

Наибольшая масса зерна с одного колоса была отмечена у сорта Романс (1,33-1,32 г), у остальных сортов она была ниже: Мастер1,26-1,32 г; Добрыня-3 1,24-1,31 г и Федор-1,20-1,24 г. Применение минеральных удобрений незначительно повышало этот показатель в сравнении с контролем на 0,010,07 г. Исключением из этого был вариант ^Р^К^ш сортам Мастер и Романс. Здесь было отмечено небольшое снижение массы зерна с 1 колоса на 0,01-0,03 г.

Крупность зерна в опытах зависела как от сортовых особенностей, так.и от доз внесения минеральных удобрений. Наибольшая масса 1000 зерен на контроле была получена у сорта Романс - 40,8 г, по остальным сортам она была ниже: Мастер - 38,4 г; Добрыня-3 - 36,7 г и Федор-29,7 г. Применение удобрений способствовало увеличению этого показателя на 0,4-2,1 г.

3.8 Качество зерна в зависимости от удобрений

Содержание сырого протеина в зерне в большей степени зависело от погодных условий года и доз вносимых удобрений. В меньшей степени этот показатель варьировал в зависимости от сортовых особенностей.

Наибольшее содержание сырого протеина в зерне изучаемых сортов озимого ячменя было получено в острозасушливом 2010 году, оно варьировало от 12,70 до 13,30%. В благоприятном по увлажнению 2008 году оно было ниже - 12,00-12,63%.

В среднем за годы исследований содержание сырого протеина в зерне слабо различалось в зависимости от copra и на контрольном варианте составило: Мастер - 12,48%; Добрыня-3 - 12,55%; Федор - 12,27% и Романс -12,57% (табл. 5). Применение минеральных удобрений повышало этот показатель, максимальным он был у сортов при внесении самой высокой дозы N68P68K68:12,78; 12,88; 12,59 и 12,86% соответственно.

Таблица 5-Влияние удобрений на содержание и сбор сырого протеина, кормовых единиц с урожаем сортов озимого ячменя, среднее за 20082010 гг.

Сорт Вариант Сырой протеин Кормовые

% сбор, кг/га единицы, т/га

контроль 12,48 615 " 5,82

<Л Ô, s О 13 ¡g N|7P17K,7 12,57 647 6,09

N34P34K34 12,61 671 6,30

n51p5Ik51 12,71 655 • . 6,10

■^68^68^68 .12,78 , . 626 5,79

контроль 12,55 ., 708 ■6,66

i К N17P17K,7 12,58 792 7,43

л а N34P34K34 12,76 865 8,01

ю # N51P5iK51 12,80 844 7,79

HjsPfixKfig 12,88 823 ' 7,55

контроль 12,27 616 : > 5,93

Он n17p17k17 12,36 682 6,52

п о N34P34K34 12,45 739 : 7,04 '

е N51P51K51 12,52 721 ' 6,80

N^sP 68^68 12,59 675 . ; ' 6,33

контроль 12,57 677 ... 6.75

о Я N17P17K17 12,61 790 , 7,39

3 s N34P34K34 12,70 884 8,22

Он N51P5IK51 12,80 963 8,88

^8?68К68 12,86 880 8,12

В среднем за три года сбор сырого белка на контроле у сортов составил: Мастер — 615 кг, Добрыня-3 - 708 кг, Федор - 616 кг и Романс - 677 кг с 1 га. Внесение удобрений в различных дозах повышало эти показатели соответственно на 11-56 кг; 84-157 кг; 59-123 кг и 113-286 кг/га. Наибольшим по всем изучаемым сортам он был у сортов Мастер, Добрыня-3 и Федор на фоне минерального питания N34P34K34, а у сорта Романс - при BHeceHHnN5iP5|K5i.

Аналогичная картина получена при расчете сбора кормовых единиц, максимальная: величина которых при внесении минеральных удобрений в дозе N34P34K34 составила у сортов Мастер - 6,30 т; Добрыня-3 - 8,01 т; Федор -7,04 тонн. Наибольшие показатели сбора кормовых единиц на всех вариантах опыта были отмечены у сорта Романс, особенно при внесении N51P51K51 -8,88 т с гектара,

Таким образом, максимальная урожайность и лучшие элементы ее структуры, более высокое качество зерна с наибольшим выходом сырого протеина и кормовых единиц с 1 га изучаемые сорта сформировали на фоне минерального питания N34P34K34, а сорт Романс - при более высокой дозе удобрений - N51P51K51.

3.9 Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания изучаемых сортов и применения доз удобрений

- Для разработки менее энергозатратных приемов и технологий применения удобрений важна комплексная их оценка с учетом агрономической, экономической и энергетической эффективности. Оценка экономической и биоэнергетической эффективности возделывания сортов озимого ячменя показала, что наибольшие условно чистый доход (25349 руб./га); энергосодержание урожая - 123,72 ГДж/га и чистый энергетический доход - 104,51 ГДж/га были получены у более урожайного сорта Романс с применением N51P51K51 до посева (табл. 6).

По сортам Мастер, Добрыня-3, Федор показатели экономической и биоэнергетической эффективности были ниже, что объясняется более низкой их урожайностью. Однако наиболее высокими они были с использованием дозы удобрений N34P34K34: 16449-23019 руб./га; 87,7-111,7 ГДж/га; 71,4-94,7 ГДж/га условно чистый доход, содержание энергии в урожае и чистый энергетический доход соответственно.

Таблица 6 - Влияние удобрений на экономическую и биоэнергетическую эффективность возделывания озимого ячменя сорта Романс, среднее за 2008-2010 гг.

Вариант опыта Стоимость дополнительной продукции, руб./га Условно чистый доход, руб./га Экономичен екая эффективность, руб./га Энергосодержание урожая, ГДж/га Чистый энергетический доход, ГДж/га

Контроль — 20114 - 94,1 81,3

Ы^РпКи 1745 21589 1475 102,9 88,1

Нз4РЗ4КЗ4 4290 23784 3670 114,5 97,4

К5,Р5,К51 6135 25349 5235 123,7 104,5

1980 21514 1400 113,2 92,5

ВЫВОДЫ

1. Улучшение условий питания сортов озимого ячменя Мастер, Добрыня-3, Федор и Романс, рекомендованных к возделыванию в Ростовской области, положительно влияло на повышение урожайности и качество фуражного зерна, как в благоприятные по увлажнению, так и в засушливые годы.

2. Изучение динамики содержания продуктивной влаги под озимым ячменем за годы исследований показало, что на удобренных фонах потребление влаги из почвы происходит более интенсивно в сравнении с контролем, что объясняется лучшим ростом и развитием растений формированием высокой урожайности.

3. Применение минеральных удобрений существенно улучшало пищевой . режим почвы, повышая в осенний период в пахотном слое, по сравнению с контролем содержание N-N03 на 2,5-4,5; Р205 на 1,8-3,9; К20 на 15-40 мг/кг.

Это способствовало повышению полевой всхожести семян, улучшало перезимовку растений, ускоряло темпы нарастания надземной массы и накопление в ней М^К.

4. Для формирования одной тонны зерна и соответствующего количества побочной продукции сорта озимого ячменя выносили из почвы: азота 28,730,6; фосфора 9,0-10,1 и калия 17,9-20,2 кг. Расчет баланса питательный ве-"' ществ в системе «растение - удобрение» свидетельствует о том, что максимальная урожайность этих сортов формируется при большом дефиците питательных веществ: азота - 165,5; фосфора - 28,8 и калия - 90,8 кг/га.

5. В среднем за годы исследований максимальная урожайность зерна у склонных к полеганию сортов Мастер (5,33); Добрыня-3 (6,79) и Федор (5,79 т/га) была получена от применения ^4Р34Кз4. У скороспелого и устойчивого к полеганию сорта Романс она достигла максимальных значений - 7,52 т/га при внесении М.^Р^К.^.

6. Доминирующее влияние на урожайность оказывает сорт, которому в : зависимости от погодных условий отдается 51,2-56,6% во влагообеспеченные и 76,% в засушливые годы. Роль удобрений возрастает во влагообеспеченные годы (29,4-32,8%) и резко снижается в засушливые - 5%.

7. Анализ элементов структуры урожая показывает, что они изменялись в зависимости от фонов минерального питания посредством увеличения числа продуктивных стеблей на единицу площади, озерненности колоса, повышении массы 1000 зерен и натуры зерна.

8. Применение минеральных удобрений устойчиво повышало содержание сырого протеина в зерне у всех изучаемых сортов. Наибольший сбор протеина у сорта Мастер - 671; Добрыня-3 - 865; Федор - 739 кг/га отмечен на варианте N34P34K34, у сорта Романс - 963 кг/га на варианте N5|P5IK51. На этих же вариантах опыта был получен и максимальный сбор кормовых единиц.

9. Установлено, что экономически выгодно и энергетически целесообразно возделывать сорта Мастер, Добрыня-3 и Федор на фоне минерального питания N34P34K34, а интенсивный, скороспелый и устойчивый к полеганию сорт Романс на более высоком фоне N5iP5lK5i. При этом были получены наибольшие условно чистый доход 16449-25349 руб./га и энергосодержание урожая 87,69-123,72 ГДж/га.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В южной зоне Ростовской области при возделывании склонных к полеганию сортов озимого ячменя Мастер, Добрыня-3 и Федор целесообразно вносить минеральные удобрения в дозе N34P34K34, а для скороспелого, устойчивого к полеганию сорта Романс - NsiPsiKsi. Эти фоны минерального питания обеспечивают урожайность от 5,33 до 7,52 т/га фуражного зерна.

2. При выборе сорта для возделывания в производстве следует отдавать предпочтение районированному сорту озимого ячменя Романс, как более скороспелому, урожайному, устойчивому к полеганию и болезням в условиях зоны.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Работы, опубликованные в изданиях, определенных ВАК Минобразования и науки РФ

1. Татаркин, C.B. Урожайность сортов озимого ячменя на различных фонах минерального питания. / C.B. Татаркин, A.C. Ерешко, В.Б. Хронюк // ВестникМичГАУ, 2011.-№1. Часть 1.-С. 136-139.

2. Татаркин, C.B. Экономическая эффективность возделывания озимого ячменя в зависимости от фонов минерального питания. / C.B. Татаркин, A.C. Ерешко, В.Б. Хронюк // Труды КубГАУ, 2011. - №3 (30). - С. 154-157.

В других изданиях

3. Татаркии, C.B. Технология возделывания озимых культур краснодарской селекции в условиях Ростовской области (рекомендации) / C.B. Татар-кии, Л.П. Бельтюков, A.C. Ерешко и др. - Зерноград: АЧГАА, 2008. - 25 с.

4. Татаркин, C.B. Отзывчивость сортов озимых культур на различные уровни минерального питания / C.B. Татаркин Л.П. Бельтюков, A.C. Ерешко и др. // Удобрения, мелиоранты и средства защиты растений в современном земледелии: Материалы научной конференции.-п. Персиановский, 2010.-е. 14-18

5. Татаркин, C.B. Реакция сортов озимого ячменя на различные фоны минерального питания в южной зоне Ростовской области. / C.B. Татаркин, A.C. Ерешко, В.Б. Хропюк // Вестник аграрной науки Дона, Сер. Агрономия, лесное хозяйство и биологические науки. Выпуск 4. - Зерноград, 2011. - С. 2730.

Татаркин Семён Викторович

РЕАКЦИЯ СОРТОВ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА РАЗНЫЕ ФОНЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Формат 60х84Ш6 Заказ № 405

29.12.2011г. Тираж 100 экз.

Подписано в печать Объем 1.0 п. л.

Типография НГМА, 346428, г. Новочеркасск, ул. Пушкинская, 111.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Татаркин, Семён Викторович, Зерноград

61 12-6/202

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «АЗОВО-ЧЕРНОМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ»

На правах рукописи

Татаркин Семён Викторович

РЕАКЦИЯ СОРТОВ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ НА РАЗНЫЕ ФОНЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ В ЮЖНОЙ ЗОНЕ РОСТОВСКОЙ

ОБЛАСТИ

Специальность 06.01.04 Агрохимия

Диссертация

на соискание учёной степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заслуженный агроном РФ Ерешко Александр Сергеевич

Зерноград - 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ

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

1. Обзор литературы.....................................................................7

1.1 Требования озимого ячменя к факторам внешней среды и элементам питания................................................................7

1.2 Ареал распространения и народнохозяйственное значение культуры............................................................................12

1.3 Влияние удобрений на урожайность и качество ячменя..................22

2. Методика, схема и условия проведения опытов............................28

2.1 Схема, методика и краткая характеристика изучаемых сортов.........28

2.2 Технология возделывания озимого ячменя в опытах.....................33

2.3 Наблюдения, анализы, учеты...................................................34

2.4 Почвенно-климатические условия в годы проведения опытов.........36

3. Рост и развитие сортов озимого ячменя в зависимости от доз минеральных удобрений...........................................................45

3.1 Динамика влажности почвы в зависимости от удобрений...............45

3.2 Влияние удобрений на содержание питательных веществ в почве....53

3.3 Рост и развитие растений в зависимости от фонов минерального питания.............................................................................60

3.4 Влияние удобрений на динамику нарастания надземной массы и содержание ЫРК в сухом веществе............................................68

3.5 Вынос питательных элементов озимым ячменем и их баланс в системе «растение удобрение»................................................77

4. Влияние удобрений на урожайность, её структуру и качество зерна озимого ячменя.......................................................................79

4.1 Урожайность сортов озимого ячменя.........................................79

4.2 Элементы структуры урожая озимого ячменя..............................85

4.3 Качество зерна в зависимости от удобрений...............................88

5. Экономическая и биоэнергетическая эффективность возделывания

изучаемых сортов и применения доз удобрений............................95

5.1 Экономическая оценка результатов исследований........................95

5.2 Биоэнергетическая оценка.....................................................101

Выводы.......................................................................................110

Предложения производству............................................................112

Литература...................................................................................113

Приложения.................................................................................129

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследований. В условиях Ростовской области озимый ячмень является одной из наиболее урожайных зерновых культур. Благодаря своей скороспелости он избегает влияния губительных засух и суховеев в фазе налива зерна, и формирует урожайность в 1,5-2 раза выше, чем яровой ячмень и другие зерновые культуры.

Вместе с тем, он занимает в области небольшую площадь - 40-70 тыс. га. в основном в южной, центральной и приазовской зонах. Правильный подбор высокозимостойких сортов и соблюдение технологии их возделывания будет способствовать расширению площадей этой ценной зернофуражной культуры.

В последние годы хозяйствам Ростовской области рекомендованы новые высокозимостойкие сорта озимого ячменя с потенциальной урожайностью до 10 тонн с гектара. Поэтому изучение реакции новых сортов на различные фоны минерального питания и определение оптимальных доз минеральных удобрений в условиях южной зоны Ростовской области обуславливает актуальность и своевременность проведения данных исследований в этом направлении.

Цель и задачи исследований. Целью настоящих исследований являлось обоснование оптимальных доз минеральных удобрений, обеспечивающих высокую урожайность и качество зерна новых сортов озимого ячменя в условиях южной зоны Ростовской области.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить водный и пищевой режим почвы под озимым ячменем в зависимости от доз минеральных удобрений.

2. Установить влияние удобрений на рост и развитие озимого ячменя, накопление сухого вещества и содержание ЫРК в растениях на различных этапах органогенеза.

3. Определить вынос элементов питания озимым ячменем и их баланс в системе «растение-удобрение».

4. Изучить влияние минеральных удобрений на элементы структуры урожая, урожайность и качество зерна сортов озимого ячменя.

5. Дать экономическую и биоэнергетическую оценку изучаемым сортам и фонам минерального питания.

Научная новизна. Впервые в почвенно-климатических условиях южной зоны Ростовской области установлено положительное влияние удобрений на рост, развитие, урожайность и качество зерна новых сортов озимого ячменя краснодарской селекции Добрыня-3, Федор и Романс.

Дана экономическая и биоэнергетическая оценка эффективности применения минеральных удобрений, изучаемых сортов, определены оптимальные дозы удобрений, обеспечивающие наивысшие условно чистый доход и рентабельность производства.

Практическая значимость и реализация результатов исследований.

Проведенные исследования позволяют рекомендовать производству оптимальные дозы и сроки внесения минеральных удобрений, обеспечивающие высокую урожайность (5,33-7,52 т/га) и качество фуражного зерна сортов озимого ячменя Мастер, Добрыня-3, Федор и Романс.

Результаты исследований использованы при составлении рекомендаций по технологии возделывания озимого ячменя и прошли производственную проверку в хозяйствах южной зоны Ростовской области: ОАО «Сорго» Зерноград-ского района и ООО имени С.М. Кирова Песчанокопского района - 231 га. с экономическим эффектом до 2720 рублей на каждом гектаре, о чем свидетельствуют прилагаемые акты внедрения.

Апробация работы. Материалы диссертации ежегодно докладывались на заседаниях кафедр селекции и генетики, технологии растениеводства и экологии Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии, научно-практических конференциях Донского государственного аграрного университета (пос. Персиановский, 2009-2010 гг.), Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (г. Зерноград, 2008-2011 гг.), на областных, зональных и районных совещаниях.

По материалам диссертации опубликовано пять печатных работ, в том числе две работы - в изданиях определенных ВАК Министерства образования и науки РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 154 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов и предложений производству. Содержит 25 таблиц, 16 рисунков и 25 приложений. Список литературы включает 175 наименований, в том числе 20 - иностранных источников.

Автор выражает искреннюю благодарность и признательность научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору, заслуженному агроному РФ. Ерешко A.C., сотрудникам кафедры селекции и генетики сельскохозяйственных культур, специалистам и работникам базового учебно-опытного фермерского хозяйства Азово-Черноморской государственной агро-инженерной академии за оказанную помощь в годы проведения исследований и консультации при написании диссертации.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Требования озимого ячменя к факторам внешней среды и

элементам питания

Культурный ячмень является однолетним растением с яровым, озимым и альтернативным типом развития. Широкому распространению на земном шаре он в первую очередь обязан своим биологическим особенностям. Высокая засухоустойчивость и солевыносливость этой культуры, способность давать урожай при ограниченных тепловых ресурсах в различных почвенно-климатических условиях сделали эту культуру космополитом. С целью получения максимально возможного урожая при возделывании озимого ячменя необходимо строго соблюдать требования его к факторам вешней среды, наиболее важными из которых являются: отношение к влаге, теплу, свету, почвам и элементам питания.

Требования к влаге. Ячмень является одной из наиболее засухоустойчивых культур среди зерновых колосовых. Он более экономно расходует влагу, чем пшеница, рожь и овес (Алпатьев A.M., 1975). Его транспирационный коэффициент около 350-400 (Майсурян H.A., 1971; Вавилов П.П.Д986 ).

Прорастание ячменя начинается после насыщения зерновки влагой, которая должна составлять от 48 до 65% его сухой массы. Много он расходует влаги в первые фазы развития: фазу кущения, и особенно, выход в трубку-колошение (Борисоник З.Б., 1974).

Недостаток влаги в период цветения вызывает стерильность пыльцы, увеличивает число бесплодных колосков, снижет продуктивность растений. Установлено, что если в почве запас воды ниже двойной гигроскопической влажности, рост и развитие ячменя прекращается полностью (Вериго С.А., Разумова Л.Н., 1963;Бельтюков Л.П., 2003; Шевцов В.М., Малюга Н.Г., 2008).

Наиболее критическим периодом по обеспеченности влагой в условиях юга России считается период колошение-налив зерна. Недостаток влаги в этот период может снизить урожай наполовину и более (Тарасенко Б.И. 1987;

Ерешко A.C., 2007; Шевцов В.М. и др., 2008, 2010).

На хорошо окультуренных и плодородных почвах расход воды на образование единицы сухого вещества меньше, чем на почвах малоплодородных. Меньше расходуется влаги ячменем и при внесении удобрений (Минеев В.Г., 1990, 2008; Бельтюков Л.П., 1996, 2007; Короткое В.М., Васюков П.П., 2007).

Требования к теплу. Зерно ячменя может прорастать при температуре 1-2°С. Однако в таких условиях процесс прорастания идет очень медленно, и всходы появляются на 21-27-й день после посева. Сумма активных температур, необходимая для их появления, составляет около 100°С (Улитина А.М., Баранников П.В., 1957; Зубенко В.Х. и др., 1975; Пенчев П.Н., 1981).

Всходы ячменя переносят без повреждений температуры до -6 °С, а после хорошей закалки новые сорта озимого ячменя выдерживают на глубине узла кущения до -13...-15 °С. Опасны заморозки во время цветения и созревания зерна. Даже снижение температур до -1...-2°С вызывает стерильность пыльцы и бесплодие колосков в колосе. Наиболее благоприятная температура в этот период 20-22 °С, а при созревании - 23-24 °С (Стефанов Т., Пеев X., 1986).

Для формирования 2-3 побегов осенью (фаза кущения) необходима сумма положительных температур с даты посева от 500 до 600 °С, а от посева до ухода в зиму - 600-730 °С (Гармашев В.Н., Селиванов А.И., 1985; Свисюк И.В., Русеева З.М., 1980).

Ячмень отрицательно реагирует на быстрое нарастание температур в фазе выхода в трубку, когда формируется продуктивность колоса. Резкие колебания и рост температур в период формирования и налива зерна, что часто отмечается в нашей зоне, отрицательно сказываются на выполненности зерна и в целом на урожайности культуры. Сумма активных температур, необходимых озимому ячменю от посева до полого созревания, составляет от 1800 °С до 2100 °С, в зависимости от сорта (Пенчев П.Н., 1981).

Требования к свету. Озимый ячмень - растение длинного дня и для своего развития требует длительного освещения (Беляков И.И., 1985). Имеются экспериментальные данные ( Ерешко A.C., 2000; 2007), свидетельствующие о глубочай-

ших изменениях, которые происходят в растениях в зависимости от разных режимов освещения. Озимый ячмень начинает реагировать на фотопериод после завершения яровизации. Чаще всего типично озимые сорта чувствительны или среднечувствительны к длине дня, сорта с альтернативным типом развития -меньше. Т.В. Олейникова, выявляя отношение различных географических типов ячменя к продолжительности освещения, выделила четыре группы ячменя с разными уровнями реакции на этот фактор. В первую группу ею отнесены ячмени с длинной световой стадией, т. е. те, которые при 14-часовом дне колосятся на 16— 20 дней позже, чем при 24-часовом дне. Во второй и третьей группах оказались ячмени со средней и короткой продолжительностью световой стадии, у которых задержка с колошением установлена на 11-15-й и 8-10-й день. К четвертой группе были отнесены сорта ячменя с очень короткой световой стадией, задержка колошения у которых составила всего лишь 6-8 дней. При этом следует отметить, что наибольшая чувствительность к фотопериоду ячменя наступает в конце кущения и начале трубкования (Wibe G.A., 1979; Ерешко A.C., 2005).

С ростом температур быстрота прохождения световой стадии увеличивается, а понижение температуры, наоборот, ее задерживает (Бахтеев Ф.Х., 1955).

С учетом вышеуказанной реакции сортов на фотопериод уточняют сроки посева в разных зонах, что позволяет использовать благоприятные для роста сезоны и избегать действия неблагоприятных факторов (Федоров А.К.. 1959; Алпатьев A.M., 1975; Aspinall D., 1966; Holmtzom К., 1984).

Требования к почве. Наиболее пригодны для возделывания озимого ячменя хорошо аэрируемые, структурные и плодородные почвы с глубоким пахотным горизонтом и нейтральной реакцией почвенного раствора. Он плохо растет на сухих, кислых, песчаных и торфянистых почвах. Особенно озимый ячмень чувствителен к почвам с повышенной кислотностью. Повышенная кислотность угнетает почвенные микроорганизмы, растения ячменя плохо развиваются и снижают свою продуктивность. Заболоченные почвы с близким стоянием грунтовых вод тоже мало пригодны для озимого ячменя. Из дерново-подзолистых почв более благоприятны слабооподзоленные, суглинистые и дерново-глеевые почвы. Высокая

требовательность озимого ячменя к почвам прежде всего объясняется относительно слаборазвитой корневой системой и ее низкой усвояющей способностью. Поэтому наиболее высокие урожаи озимого ячменя получают на богатых по плодородию черноземах и каштановых почвах, которые занимают более 70% почвенного покрова Ростовской области (приложение 1).

Требования к элементам питания. Вследствие быстрого прохождения фаз развития и короткого периода вегетации ячмень отличается повышенными требованиями к уровню питания. На формирование одной тонны зерна озимого ячменя расходуется примерно N - 15-20 кг; Р205 - 6-10 кг; К20 - 4-8 кг; СаО - 0,6-2,0 кг; MgO - 1-3 кг (Райнер JL И др., 1980; Лукьянова М.В. и др., 1990; Портуровская Е.П., Огарев В.Д., 2002).

Поэтому для него очень важно сбалансированное минеральное питание, особенно в начальный период роста и развития. К моменту начала кущения растения ячменя потребляют примерно половину поглощаемого фосфора, в фазе выхода в трубку - 2/3 количества калия и более 50% азота. К началу цветения потребление питательных веществ ячменем достигает 80-85% (Heyland К.Н., Knopl Н.Е., 1980).

Как известно, к этому времени завершается формирование репродуктивных органов и компенсировать недостаток питания, который был в первый период жизни растений ячменя, в последующем уже невозможно.

Азот для зерновых культур является основным фактором определяющим величину и качество урожая. Особенно в нем нуждается озимый ячмень в первой половине вегетации, когда идет интенсивный рост листьев, стеблей, генеративных органов. Недостаток азота в этот период задерживает кущение, рост стеблей, листьев, меняет их окраску, нарушает формирование генеративных органов. К фазе кущения накапливается 25% азота от общего потребления за вегетацию, а к моменту выхода растений в трубку ими усваивается еще столько же (Филлипов X., 1977; Осипов А.И., Соколов O.A., 2001). Максимальное потребление азота приходится на период формирования и налива зерна и к моменту молочной спелости его количество составляет 80% от общего выноса.

В последующие фазы идет перераспределение азота из вегетативных органов в генеративные, он практически не влияет на урожай, но может повысить белковость зерна (Беляков И.И., 1990; Церлинг В.В., 1990; Алабушев В.А., 1998).

Вместе с тем, избыточное содержание азота в почве отрицательно сказывается на устойчивости растений к полеганию и болезням (Самсонов В.П. и др., 1979; Войтова Л.Р., 1985; Максименко Л.О., Гаевская Л.П., 1983; Портуровская СЛ. и др., 2002; Кузнецова Т.Е., Серкин Н.В., 2006).

Фосфор обеспечивает передачу наследственной информации, участвует в сложных биохимических и физиологических процессах, стимулирует процесс оплодотворения, ускоряет формирование и созревания семян.

Самый большой дефицит фосфорного питания растения испытывают в самом начале роста и развития (Мокриевич Г.Л., 2002; Шапошникова И.М., 2002; Агафонов Е.В., 2004; Дашко В.Н., 2005). Недостаток его в этот период влечет за собой образование недоразвитого колоса и снижение урожайности, что компенсировать в последующие периоды жизни его уже невозможно.

По мнению ряда ученых (Агафонов Е.В., Агафонова Л.Н., 1996; Кцоев Б.К., 1997; Агафонов Е.В., 2004; Андрианов С.Н., 2004) применение фосфорных удобрений в оптимальных дозах способствует улучше