Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние нормы высева, способов внесения и уровня азотного питания на урожайность и качество зерна многорядного и двурядного ячменя на черноземах южных Оренбургского Предуралья

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние нормы высева, способов внесения и уровня азотного питания на урожайность и качество зерна многорядного и двурядного ячменя на черноземах южных Оренбургского Предуралья"

003458368

На правах рукописи

Бадреев Рашид Мадарисович

ВЛИЯНИЕ НОРМЫ ВЫСЕВА, СПОСОБОВ ВНЕСЕНИЯ И УРОВНЯ АЗОТНОГО ПИТАНИЯ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА МНОГОРЯДНОГО И ДВУРЯДНОГО ЯЧМЕНЯ НА ЧЕРНОЗЕМАХ ЮЖНЫХ ОРЕНБУРГСКОГО ПРЕДУРАЛЬЯ

Специальность 06.01.09 — растениеводство

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

ОРЕНБУРГ - 2008

, 4 В«

003458368

Работа выполнена на кафедре растениеводства и кормопроизводства ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

Научный руководитель — кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Г.Ф. Ярцев

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор А.Г. Крючков кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Н.Д. Кононова

Ведущая организация - ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясного скотоводства РАСХН»

Защита состоится «23» января 2009 года в-^'часов на заседании диссертационного совета Д 220.051.04 в Оренбургском государственном аграрном университете.

Адрес: 460795, ГСП, г. Оренбург, ул. Челюскинцев, 18, диссертационный

совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Оренбургского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «¿Ъ> декабря 2008 года и размещен на сайте Оренбургского ГАУ www.orensau.ru.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. .Ячмень является ведущей зернофуражной культурой в Оренбургской области, по площадям возделывания уступает только яровой пшенице. За последние 10 лет посевная площадь под ячменем:достигала 640...750 тыс. га, доля его в посевах зерновых культур Оренбургской области составляла в 1998...2002 гг.-22,8%, в 2003...2005 гг. -23,0%.

В силу экономического и энергетического прессинга наблюдается тенденция к упрощению технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в необходимых объемах не применяются удобрения и средства защиты растений. В этой связи снижается не только урожайность, но и качество производимого зерна.

В последние годы многие хозяйства стали возделывать многорядный ячмень. В связи с отсутствием рекомендаций по технологии возделывания этого подвида ячменя в условиях Оренбургского Предуралья, возникла необходимость сравнительной оценки многорядного и двурядного ячменя. В характеристике сорта указывается, что многорядный ячмень обладает высокой продуктивной кустистостью и поэтому рекомендована сниженная норма высева до 2,0 млн. всхожих семян на 1 га.

В связи с этим актуальным является подбор сортов с высокой урожайностью, поиск оптимальных норм высева семян, а также эффективных приемов использования азота минеральных удобрений, поскольку при размещении ячменя по испаровым предшественникам отмечается низкая обеспеченность пахотного слоя минеральным (доступным) азотом.

Цель и задачи исследований. Цель работы - установить оптимальные нормы высева семян, дозы и способы внесения карбамида для формирования высокой урожайности и качества зерна двурядного и многорядного сортов ярового ячменя.

Задачи исследований:

- изучить воздействие агроприемов на полевую всхожесть, сохранность и выживаемость растений;

- выявить влияние изучаемых приемов на фотосинтетнческую деятельность растений;

- изучить особенности водного режима, определить величину общего и относительного потребления влаги;

- обосновать особенности формирования урожайности зерна ячменя;

- определить белковость зерна, химический состав основной и побочной продукции, вынос химических элементов, их расход и рассредоточение по различным частям растений;

- дать оценку качественным показателям изучаемых сортов;

- рассчитать энергетическую и экономическую эффективность возделывания ярового ячменя в зависимости от изучаемых агроприемов.

Научная новизна. Впервые для условий черноземов южных Оренбургского Предуралья изучена и дана сравнительная оценка фотосинтетической деятельности посевов многорядного и двурядного ячменя в зависимости от

нормы высева семян, способов внесения и уровня азотного питания. Установлены оптимальные нормы высева, дозы и способы внесения азотных удобрений. Доказана необходимость припосевного внесения карбамида в дозе азота 25 кг/га и применения его при некорневых подкормках в дозе азота 20 кг/га. Дана сравнительная агроэкологическая оценка качества зерна изучаемой культуры. Определены содержание и вынос элементов по группе « тяжелых» металлов.

Практическая значимость. В условиях Центральной зоны Оренбургской области сорта Оренбургский 15 и Лакомб при норме 4,0 млн. всхожих семян на 1 га способны формировать урожай на уровне соответственно 1,54 и 1,52 т с 1 га, с хорошим качеством зерна. Прибавку урожая в размере 0,30...0,29 т с 1 га обеспечивают припосевное внесение карбамида в дозе N25 и 0,23...0,30 т с 1 га - некорневая подкормка с дозой N20. Экономический эффект от внедрения результатов исследований на площади 350 га в ООО агрофирма «Краснохолмская» Оренбургского района, составил 2006 г - 220 руб. с 1 га, 2007 г-360 руб. с 1 га.

Основные положения, выносимые на защиту:

- особенности формирования урожайности двурядными и многорядными сортами ярового ячменя в зависимости от нормы высева;

- особенности формирования урожайности сортами ярового ячменя под влиянием способов внесения и уровня минерального питания;

- качество зерна ячменя при различных условиях и приемах выращивания;

- вынос макроэлементов и тяжелых металлов - экотоксикантов биологическим урожаем ячменя;

- экономическая и энергетическая эффективность изучаемых вариантов технологии.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на меО-ждународной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (г. Москва, 2007 г.), региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (г. Оренбург, 2005...2007 гг.), межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодые ученые в решении актуальных проблем современной науки» (г. Чебоксары, 2006 г.).

По теме диссертации опубликовано 5 научных статей, в том числе две в ведущих рецензируемых журналах, определенных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 137 страницах компьютерного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству, содержит 65 таблиц, 34 рисунка и 47 приложений. Список использованной литературы включает 265 источников, в том числе 17 иностранных авторов.

Условия и методика проведения исследований

Экспериментальные исследования проводились в течение 2005...2007 годов на учебно-опытных полях Оренбургского ГАУ.

Почва опытного участка - чернозем южный, среднемощный, карбонатный, тяжелосуглинистый с содержанием гумуса 3,8%, нитратного азота - 1,35, подвижного фосфора - 3,25 и обменного калия — 27,0 мг на 100 г почвы. Реакция почвенного раствора слабощелочная (рН- 7,8).

Погодные условия в годы проведения исследований ; были неодинаковыми, но типичными для климата. Гидротермический коэффициент в период вегетации ярового ячменя в 2005

году составил 0,75 (засуха), 2006 году - 0,44 (сильная засуха), и в 2007 году -

0.98 (слабая засуха).

Научно - исследовательская работа включала три полевых опыта. Размещение повторений осуществлялось в три яруса, размещение вариантов в полевом опыте - рендомизированное, в микрополевом - последовательное. Учетная площадь делянок 100 м2, в микрополевом опыте 4 м2 (2*2).

Методическое обоснование правильности выбора небольшой площади делянок базируется на рекомендациях Б.А. Доспехова (1968), Б.А. Ягодина (1982).

Объектами исследований были разнобиологические сорта ячменя: Оренбургский 15 - сорт двурядного ячменя, включенный в Гос. реестр по Оренбургской области и Лакомб — сорт многорядного ячменя канадского происхождения. Фирмами, реализующими семена ячменя сорта Лакомб, рекомендованы пониженные нормы высева до 2 млн. всхожих семян на 1 га, в связи с его повышенной продуктивной кустистостью до 8... 15 стеблей и числом зерен в колосе 40...65 шт.

Опыт 1. Влияние нормы высева на рост, развитие и урожайность ярового ячменя: фактор А — сорта: Оренбургский 15 и Лакомб; фактор В - нормы высева - 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 млн. всхожих зерен на 1 гектар. Четыре варианта были заложены в трехкратной повторности. Площадь делянки 100 м2.

Опыт 2. Влияние припосевного внесения азотных удобрений на рост, развитие и урожайность ярового ячменя: фактор А - сорта Оренбургский 15 и Лакомб; фактор В - уровень минерального питания в четырех градациях: без удобрений, N15, N20, N25. Повторность трехкратная, учетная площадь делянки 4 м2.

Опыт 3. Влияние некорневых подкормок азотом на рост, развитие и урожайность ярового ячменя: фактор А — сорта Оренбургский 15 и Лакомб; фактор В - уровень минерального питания в четырех градациях: без удобрений, N15, N20, N25. Повторность трехкратная, учетная площадь делянки 4 м2.

Предшественник - яровая пшеница. Технология возделывания ячменя -общепринятая для Центральной зоны Оренбургской области. Посев проводился сеялкой СН-16, уборка - комбайном Сампо 500.

Опыты сопровождались следующими наблюдениями и исследованиями:

1. Фенологические наблюдения проводили в течение вегетационного периода. Начало фазы отмечали при появлении признаков у 10%, а полную фазу при наличии признаков у 75% растений. В опыте отмечены следующие фазы развития: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, молочная, восковая и полная спелость;

2. Учет густоты стояния растений в период всходов и растений перед уборкой проводился на постоянно закрепленных площадках размером 1 м2;

3. Площадь листовой поверхности определялась в фазы: всходы, кущение, выход в трубку, колошение, молочно-восковая спелость по формуле Аникеева-Кутузова;

4. Накопление надземной массы по 10 типичным растениям в 3-х повторениях;

5. Фотосинтетический потенциал - по В.А. Кумакову (1980);

6. Продуктивность фотосинтеза определяли по формулам Кидца, Веста, Бригса (1972);

7. Влажность почвы определили термостатно-весовым методом. Пробы почвы отбирались почвенным буром на глубину 1 м., послойно через каждые 10 см. в трехкратном повторении, запасы продуктивной влаги в почве - расчётным путём;

8. Структуру урожая определяли по методике Госсортсети (1981,1991);

9. Расчет коэффициентов водопотребления: биологический (Кбиол), хозяйственный (Кхоз), проводили по максимальному урожаю в текущем году;

10. Качественные показатели зерна ячменя: натура зерна (ГОСТ 10840-64), крупность и выравненность зерна по ГОСТу 5060-86;

11. Для определения содержания химических элементов в растениях ячменя их образцы подвергались рекомендуемым методам анализа: общий азот - по Кьельдалю (ГОСТ Р 51417-99), калий - пламенно-фотометрическим методом (ГОСТ 30504-97), фосфор - после сухого озоления навески фитоколориметрическим методом (ГОСТ 26657-97), содержание нитратов -потенциометрическим методом на мономере ЭВ-74. Определение тяжелых металлов в зерне, растениях и их подвижных соединениях в почвах по ГОСТу 26929-94;

12. Оценка агрономической эффективности использования минеральных удобрений проводилась по рекомендациям В.В. Прокошева (1970) и H.A. Кузнецова (1977), с определением следующих показателей:

а) общий вынос химических веществ, кг/га;

б) вынос химических элементов, кг/т основной продукцией (с учетом побочной);

в) вынос химических элементов основной продукцией, в % от общего выноса;

г) степень усвоения азота из состава вносимых удобрений (относительная, %; абсолютная — кг/га);

13. Энергетическая оценка - выполнена по методике В.П. Лухменева, К.В. Шпартакова и Н.С. Чугуновой (1998);

14. Экономическая оценка — на основе технологических карт с учетом применяемой технологии;

15. Дисперсионный и корреляционно-регрессионный анализы проведены по Б.А. Доспехову на ПЭВМ.

Результаты исследований

Рост и развитие растений ярового ячменя

На продолжительность вегетации ячменя значительное влияние оказали метеорологические условия. Так, у сорта Лакомб в засушливом 2006 году вегетационный период составил 72...73 дня, а в благоприятном 2007 г. -77...78 дней. У сорта Лакомб этот период составлял 79...85 дней, продолжительнее на 6...7 дней, чем у сорта Оренбургский 15. Нормы высева практически не повлияли на длину вегетационного периода ярового ячменя, только в загущенных посевах (5,0 млн.) он был короче на 1 день.

Полевая всхожесть и выживаемость растений

Полевая всхожесть в наших исследованиях варьировала от 85,0 до 90,7%, нормы высева практически не повлияли на полевую всхожесть ячменя, применение карбамида в припосевном внесении снижало полевую всхожесть на 0,9...3,1%. Значительное влияние на нее оказали запасы продуктивной влаги перед посевом и погодные условия периода посев-всходы.

Выживаемость растений ярового ячменя за весенне-летний период зависела от метеорологических условий и агротехнических приемов. В засушливый год выживаемость была ниже на 3,8...12,6% в сравнении с благоприятным годом. С повышением нормы высева, вследствие ухудшения пищевого, водного и светового режимов, выживаемость снижалась на 3,5...13,1%. Применение карбамида в припосевном внесении способствовало росту этого показателя на 0,7...1,7%, а в некорневых подкормках на 0,4... 1,2%.

Фотосинтетическая деятельность посевов ярового ячменя

Установлено, что у ярового ячменя с началом выхода в трубку идет интенсивное нарастание площади листовой поверхности, которая достигала максимума в фазу колошения (13,4...32,6 тыс. м2/га) (табл. 1, рис. 1, 2). Повышение норм высева с 2,0 до 5,0 млн. увеличивало её на 77,0. ..73,4%.

3. Площадь, листовой поверхности ячменя 11 зависимости от нормы высева, сорт Оренбургский 16 (2005-2007 гг.), тыс. кв. м/гя

Большое влияние на формирование ассимилирующей поверхности оказали погодные условия в период вегетации. В неблагоприятный год ее размеры снизились на 31 ...43%, что обусловлено более ранним засыханием листьев.

Л. Площаль листовой поверхности ячменя в зависимости от нормы высева, сорт Лякомб (2005-2007 гг.), тыс. кв. м/га

Сорт Лакомб был более облиственным, чем сорт Оренбургский 15, эта разница минимальная в фазу всходов (на 0,2 тыс. м2/га), а максимальная в фазу колошения (на 7,0 тыс. м2/га) в среднем за три года.

1. Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя в зависимости от нормы высева (2005...2007 гг.)____

Норма высева млн. вех. семян на1 га Макс-ая площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2/га дней Накопление сухого вещества, т на 1 га ЧПФ, г/м2 в сутки Выход зерна на 1000 ед. ФП, кг

Оренбургский 15

2,0 13,4 455 3,47 7,7 3,81

3,0 17,8 596 3,97 6,4 3,10

4,0 20,5 724 4,67 6,1 2,68

5,0 23,8 851 4,50 5,0 2,04

Лакомб

2,0 18,8 687 3,86 5,4 2,32

3,0 23,7 863 4,66 5,0 2,04

4,0 28,4 1037 5,13 4,6 1,85

5,0 32,6 1181 4,99 4,0 1,50

Фотосинтетический потенциал (ФП) в среднем за годы исследований в зависимости от нормы высева составил 455...851 тыс. м2/га дней по сорту Оренбургский 15, и по сорту Лакомб 687... 1181 тыс. м2/га дней. Повышение нормы высева с 2,0 до 5,0 млн., увеличивало величину ФП на 47...42%. В засушливый год ФП снижался на 43...45% за счет сокращения межфазных периодов, а также уменьшения площади листовой поверхности. Наибольшую

биомассу формировали оба сорта при норме высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га (у сорта Оренбургский 15 - 4,67 т на 1 га и 5,13 т на 1 га у сорта Лакомб). Уменьшение и увеличение густоты посева снижало биомассу.

В наших опытах величина ЧПФ колебалась в пределах 4,0...7,7 г/м2 в сутки. С увеличением нормы высева повышалась густота стояния растений] однако, ухудшалась их освещенность, и в среднем наблюдалось снижение ЧПФ на 7,4...35,1%.

В среднем чистая продуктивность фотосинтеза сорта Оренбургский 15 составила 6,3 г/м2 в сутки, что на 23,8% выше, чем у сорта Лакомб.

Сорт Оренбургский 15 отличался более продуктивной работой листьев, в среднем за три года выход зерна на 1000 единиц ФП составил 2,04...3,81 кг, при 1,50...2,32 у сорта Лакомб. Нормы высева оказали сильное влияние на выход зерна, он был наибольшим при низких числовых индексах (2,0 и 3,0 млн.).

Наибольший коэффициент использования ФАР у сорта Лакомб (0,81...1,07%), а у сорта Оренбургский 15 он варьировал от 0,77 до 1,03% в среднем за три года.

2. Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя в зависимости от

припосевного внесения карбамида (2006.. .2007 гг.)

Доза азота, кг д.в. на 1 га Макс-ая площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2/га дней Накопление сухого вещества, т на 1 га ЧПФ, г/ м2 в сутки Выход зерна на 1000 ед. ФП, кг

Оренбургский 15

контроль 23,1 798 5,28 6,2 2,64

N15 22,3 781 5,19 6,2 2,34

N20 25,5 878 5,48 5,8 2,50

N25 24,7 868 5,58 6,0 2,74

Лакомб

контроль 31,5 1159 6,01 4,8 1,70

N.5 30,1 1129 5,93 4,8 1,64

N20 33,1 1239 6,31 4,7 1,65

N25 33,7 1286 6,48 4,7 1,75

Площадь листьев в период максимального развития у сорта Оренбургский 15 отмечена при дозе N20- 25,5 тыс. м2/га, что на 10,4% больше контроля. По-другому отреагировал на дозы азота сорт Лакомб, у него наибольшая площадь листьев получена при дозе N25 - 33,7 тыс. м2/га, она увеличилась на 7% в сравнении с контролем (табл. 2).

Среди дозировок азота в припосевном внесении наибольшее влияние на формирование фотосинтетического потенциала сорта Оренбургский 15 оказала доза N20, где ФП составил 878 тыс. м2/га дней, что на 10% больше контроля. По

сорту Лакомб наибольший фотосинтетический потенциал был сформирован при N25-1286 тыс. м2/га дней, что на 11% выше контроля.

Установлено, что применение азотных удобрений в припосевном внесении увеличивало сбор сухой биомассы на 3,8...7,8% за счет возрастания числа стеблей на единице площади и их массы.

На чистую продуктивность фотосинтеза дозы карбамида в припосевном внесении оказали незначительное влияние.

Продуктивность работы листьев на 1 тыс. ед. ФП значительно варьировала по сортам и дозам карбамида в припосевном внесении. По сорту Оренбургский 15 на вариантах с дозами N15 и N20 наблюдалось снижение на 0,19...0,14 и 0,06...0,05 кг в среднем за два года, а на варианте с дозой N25 — увеличение на 0,10 и 0,05 кг.

Некорневые азотные подкормки, удлиняя период функционирования ассимилирующей поверхности и увеличивая ее площадь, приводили к росту ФП на 6,9... 11,0% (табл. 3).

Наибольший прирост сухой биомассы при некорневых подкормках получен на варианте с дозой азота 20 кг/га.

3. Фотосинтетическая деятельность посевов ячменя в зависимости от

некорневых подкормок карбамидом (2005...2007 гг.)

Доза азота, кг д.в. на 1 га Макс-ая площадь листьев, тыс. м2/га ФП, тыс. м2/га дней Накопление сухого вещества, т на 1 га ЧПФ, г/м2 в сутки Выход зерна на 1000 ед. ФП, кг

Оренбургский 15

контроль 20,5 724 4,67 6,1 2,67

N15 19,9 686 4,68 6,5 2,86

N20 24,2 818 4,95 5,7 2,61

N25 21,7 753 4,75 5,9 2,63

Лакомб

контроль 28,4 1037 5,13 4,6 1,85

N.5 28,1 1028 5,07 4,5 1,80

N20 32,3 1177 5,53 4,3 1,85

N25 28,6 1049 5,15 4,6 1,96

Максимальный показатель продуктивности работы листьев у сорта Оренбургский 15 был на варианте с N15, у сорта Лакомб - на варианте с N25, где выход зерна на 1000 ед. ФП был больше на 7,1 и 6,0%, чем на контроле.

Урожайность зерна и ее структура

В среднем за три года урожайность ячменя варьировала от 1,22 до 1,53 т с 1 га. Наибольшая урожайность была при норме высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га (табл. 4).

Снижение нормы высева до 2...3 млн. у обоих сортов на 20,0—9,2% понижало урожайность зерна. Повышение нормы высева до 5 млн., также приводило к снижению урожайности ячменя на 11,1%.

Урожайность зерна у ярового ячменя складывается из таких элементов как число продуктивных стеблей, число зерен в колосе и масса 1000 зерен.

Структурные показатели элементов урожая в условиях южных черноземов Оренбургского Предуралья не достигают приведенных значений в характеристике сорта многорядного ячменя: продуктивная кустистость составила всего 1,05...1,47 против 8...15 стеблей; число зерен в колосе 17...18 против 40...65. И на варианте с рекомендованной (сниженной) нормой высева 2,0 млн. всхожих семян на 1 га получена наименьшая биологическая урожайность (1,17 т с 1 га).

4. Хозяйственная урожайность ячменя в зависимости от нормы высева, т с 1 га

Норма высева млн. вех. семян на 1 га 2005г. 2006г. 2007г. Средняя за 3 года

Оренбургский 15

2,0 1,01 0,94 1,83 1,26

3,0 1,13 1,05 2,09 1,42

4,0 1,19 1,26 2,16 1,54

5,0 0,90 1,06 2,05 1,34

Лакомб

2,0 1,02 0,71 1,79 1,17

3,0 1,25 0,85 1,94 1,35

4,0 1,39 1,06 2,11 1,52

5,0 1,29 0,99 1,87 1,38

Для частных различий НСРо5- 0,04 НСРоз(А)- сорта 0,02 НСРо5(В)- нормы высева 0,03 НСРо5(АВ)- 0,03 0,07 0,04 0,05 0,04 0,08 0,04 0,06

В разреженных посевах (2,0 млн.) оба сорта сформировали меньшее число продуктивных стеблей. Загущенные посевы (5,0 млн.) сорта Оренбургский 15 образовали одинаковое количество стеблей, как при норме высева 4,0 млн., а сорта Лакомб на 6,2% стеблей больше.

Между урожайностью и числом продуктивных стеблей установлены достоверные и существенные связи. Увеличение густоты положительно влияет на урожайность зерна.

Зависимость урожайности от числа продуктивных стеблей выражается следующими уравнениями регрессии:

- 2005 год: У, = 5,976+0,028Х, (Я= 0,639) описывает ее в 40,8% случаев;

У2 = 7,212+0,035Хг (Я= 0,785) описывает ее в 61,5% случаев;

- 2006 год: У, = 5,124+0,03 IX. (Я= 0,806) описывает ее в 65,0% случаев;

У: = 5,730+0,025X2 (Д= 0,779) описывает ее в 60,7% случаев;

- 2007 год: У, = 17,643+0,018Хт (11= 0,660) описывает ее в 43,6% случаев;

У2 = 19,124+0,018X2 (И= 0,592) описывает ее в 35,1% случаев; Где: У1 - урожайность сорта Оренбургский 15, ц с 1 га; У2 - урожайность сорта Лакомб, ц с 1 га;

Х1 - число продуктивных стеблей у сорта Оренбургский 15, шт/м2; Хг - число продуктивных стеблей у сорта Лакомб, шт/м2. По озерненности колоса выделяется сорт Лакомб, где число зерен колебалось от 15 до 18 шт., а у сорта Оренбургский 15 от 10 до 12 шт.

У двурядного ячменя за счет свободного развития зерна в колосе формируется более крупное и выровненное зерно. Масса 1000 зерен у него варьировала от 45,1 до 47,1 г, при этом наибольшим показатель был при норме высева 2,0 млн., а наименьший - при 5,0 млн. Сорт Лакомб значительно уступал по этому показателю, у него масса 1000 зерен колебалась от 37,1 до 40,1 г.

Ввиду того, что максимальная озерненность колоса и масса 1000 зерен сформировались на варианте с наименьшей нормой высева (2,0 млн.), то на этом варианте и была получена наибольшая продуктивность колоса.

Анализ структуры элементов биологического урожая показал, что азотные удобрения положительно влияли на рост и развитие растений. Так, в при-посевном внесении карбамида увеличение доз азота последовательно увеличивает число продуктивных стеблей (на 0,3...7,2%), а также массу зерна с 1 колоса и массу 1000 зерен. Доза N25 обеспечила прибавку урожая на 0,30 и 0,29 т с 1 га. При некорневых подкормках наибольшее влияние оказала доза N20. На варианте с этой дозой увеличилось число продуктивных стеблей на 18 и 13 шт/м2, повысилась масса 1000 зерен на 1,0 и 1,1 г и прибавка урожая составила 0,23...0,30тс 1 га.

Качественные показатели зерна ячменя

В наших исследованиях рост числа продуктивных стеблей положительно повлиял на белковость зерна. Содержание белка повышалась с увеличением густоты. Эта связь достоверна при уровне значимости (0,0004...0,027) у сорта Оренбургский 15 и 0,002. ..0,014 у сорта Лакомб.

Содержание белка в зерне в зависимости от числа продуктивных стеблей характеризуется следующими уравнениями регрессии:

- 2005 год: У. = 9,250+0,012Х, (Я= 0,638) описывает ее в 40,6% случаев;

У2 = 9,990+0,011X2 (И= 0,780) описывает ее в 60,8% случаев;

- 2006 год: У1 = 11,051+0,01 IX, (Я= 0,855) описывает ее в 73,1% случаев;

У2 = 12,009+0,070Хг (Я= 0,680) описывает ее в 46,3% случаев;

- 2007 год: У, = 7,691+0,010Х> (Л= 0,653) описывает ее в 43,6% случаев;

У* = 7,717+0,012X2 (Я= 0,780) описывает ее в 63,9% случаев; Где: У> - содержание белка в зерне у сорта Оренбургский 15, %; У1 - содержание белка в зерне у сорта Лакомб, %; X, - число продуктивных стеблей у сорта Оренбургский 15, шт./м2;

Хд - число продуктивных стеблей у сорта Лакомб, штУм2.

Белковость зерна вполне соответствует изучаемой культуре. Из-за большей однородности зерен по физическим параметрам (масса, длина, ширина) двурядный ячмень имел преимущество по белковости в размере 0,2. ..0,3% по сравнению с многорядным ячменем (табл. 5).

Снижение числовых норм высева семян приводит к увеличению продуктивного кущения а, следовательно, и к увеличению доли зерна физиологически и биохимически неполноценного, с более низким содержанием «сырого» белка.

5. Качественные показатели зерна ярового ячменя (2004...2007 гг.)

Норма высева млн. вех. семян на 1 га Содержание «сырого» белка, % Натура зерна, г/л Выравненность зерна, %

Оренбургский 15

2,0 12,5 646 74,4

3,0 12,8 650 75,1

4,0 13,1 652 72,7

5,0 13,3 647 71,6

Лакомб

2,0 12,3 580 63,5

3,0 12,5 589 65,7

4,0 12,8. 594 66,9

5,0 13,1 591 64,7

Нормы высева в наших опытах оказали некоторое влияние на величину объемной массы у обоих сортов. Наибольшая она сформировалась на варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га 652 и 594 г/л. Данный показатель снижается в разреженных посевах (2...3 млн.) на 2...9 г/л у сорта Оренбургский и на 5... 14 г/л у сорта Лакомб. В загущенных посевах (5 млн.) — на 5 г/л и 3 г/л. Сорт Лакомб по натуре зерна сильно уступает сорту Оренбургский 15, в среднем разница составила 60 г/л.

Таким образом, сорт Оренбургский 15 формирует более выравненное зерно, в среднем у него выравненность выше на 8,3%, чем у сорта Лакомб.

Вынос макроэлементов и тяжелых металлов — экотоксикантов биологическим урожаем ячменя

Из макроэлементов общий вынос азота достигал наибольших величин (29,2...30,4 кг/га), на втором месте находился калий (24,2...30,3 кг/га), на последнем - фосфор (8,7... 11,5 кг/га). По размерам общего выноса среди группы «тяжелых» металлов на первом месте находилось железо (387...438 кг/га), далее, в порядке снижения 2п>Мп>Си>Сг>№>РЬ>Сс1. Замыкает этот перечень Сс1, вынос которого был минимальным, в пределах 0,06. ..0,14 г/га (табл. 6).

6. Вынос макроэлементов и тяжелых еталлов — экотоксикантов биологическим урожаем ячменя

Урожай -ность, кг/га

Норма высева млн. вех. семян, на 1 га

Макроэлементы, %

N

Р2О5

КгО

Экотоксиканты, мг/кг

Тяжелые металлы

Си

гп

Мп

С<1

РЬ

№

1. Оренбургский 15 (двуряднын)

1.1 Зерно

1650

2,0

36,3

10,4

11,2

8 39,6 93,0 28,1 0,05

0,30

0,36

1950

4,0

44,9

11,3

11,7

9,4

39,0

107,3

27,3

0,04

0,27

0,41

1.2 Солома

1920

2,0

11,9

3,3

26,9

9,6 61,4 288,0 57,6 0,04

0,44

0,77

2210

4,0

13,3

3,1

26,5

10,2

61,9

309,4

55,3

0,2

0,42

0,77

13 Зерно + солома

2,0

48,2

13,7

38,1

18,4 101,0 387,0 85,7 0,09

0,74

1,13

1,1

4,0

58,2

14,4

38,2

19,6

100,9

416,7

82,6

0,06

0,69

1,18

1,1

2. Лакомб (многорядиый)

2.1 Зерно

1570

2,0

33,8

9,9

11,1

8,8 42,4 102,1 29,8 0,06

0,31

1910

4,0

43,0

11,1

12,4

9,9

43,9

108,9

28,7

0,06

0,31

2.2 Солома

2040

2,0

13,7

3,5

29,2

10,4 71,4 316,2 71,4 0,08

0,57

2270

4,0

14,1

3,4

29,5

10,9

68,1

329,2

68,1

0,07

0,52

2.3 Зерно + солома

2,0

47,5

13,4

40,3

19,2

113,8

418,3

100,2

0,14

1,31

4,0

57,1

14,5

41,9

29,8

112,0

438,1

96,8

0,13

0,84

1,24

Энергетическая и экономическая оценка приемов возделывания ячменя

Затраты совокупной энергии в зависимости от приемов выращивания ярового ячменя составляли 8795... 14565 МДж/га.

Увеличение нормы высева с 2,0 до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га, вызывало рост энергозатрат на 59,4...57,3%, использование минеральных удобрений в припосевном внесении на - 18,5... 18,7% и в некорневых подкормках - на 15,5... 19,9% за счет повышения массы посевного материала, внесения удобрений, ГСМ и послеуборочной доработки дополнительно полученного урожая.

Повышение нормы высева с 2,0 до 4,0 млн. всхожих семян на 1 га, применение карбамида в припосевном внесении дозой азота 25 кг/г а и в некорневых подкормках дозой азота 20 кг/га за счет позитивного действия на урожайность увеличили накопляемую урожаем энергию на 11,6...29,9%, 14,6... 14,4% и 10,3... 15,7% соответственно.

Увеличение нормы высева семян с 2,0 до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га приводило к увеличению количества затраченной энергии и снижению коэффициента энергетической эффективности на 0,55...0,41 (табл.7).

Наименьшая энергетическая себестоимость зерна была на варианте с нормой высева 2,0 млн. всхожих семян на 1 га - 6980.. .7271 МДж/т, повышение

нормы высева приводило к возрастанию энергетической себестоимости. 7.Энергетическая и экономическая оценка возделывания ячменя

в зависимости от нормы высева

Норма зысева млн. вех. семян на 1 га Чистый энергодоход, МДж/га Коэффициент энергетической эффективности, ед Энергетическая себестоимость зерна, МДж/т Уровень рентабельности, %

Оренбургский 15

2,0 9159 1,66 6980 78

3,0 7885 1,56 7457 80

4,0 8316 1,52 7610 80

5,0 3412 1,11 10463 48

Лакомб

2,0 6715 1,60 7271 67

3,0 7436 1,55 7502 74

4,0 8005 1,50 7743 79

5,0 4574 1,20 9696 54

Наибольший уровень рентабельности у сорта Оренбургский 15 отмечен на вариантах с нормой высева 3,0 и 4,0 млн. всхожих семян на 1 га - 80,0%, у сорта Лакомб на варианте 4,0 млн. - 79%.

8. Энергетическая и экономическая оценка возделывания ячменя в зависимости от способов внесения и уровня минерального питания

оза азота, кг д.в. на 1 га Чистый энергодоход, МДж/га Коэффициент энергетической эффективности, ед Энергетическая себестоимость зерна, МДж/т Уровень рентабельности, %

1. Припосевное внесение (2006...2007гг.)

1.1. Оренбургский 15

Контроль 15487 2,02 5712 129

N25 17248 1,95 5941 119

1.2. Лакомб

Контроль 14303 2,01 5894 119

N25 15868 1,90 6111 109

2. Некорневая подкормка (2005...2007гг.)

2.1. Оренбургский 15

Контроль 12764 1,79 6465 115

13407 1,74 6681 100

2.2 Лакомб

Контроль 13008 1,87 6200 104

N20 14551 1,81 6426 98

Применение карбамида в приносевном внесении в дозе N25 и N20 в некорневых подкормках снижало коэффициент энергетической эффективности на 0,07...0,11 и 0,05...0,06 соответственно (табл. 8).

В припосевном внесении наибольший энергетический коэффициент (2,01...1,90) и наименьшая энергетическая себестоимость зерна (5712...5941 МДж/т) были у сорта Оренбургский 15. В некорневых подкормках карбамидом эти показатели лучше были у сорта Лакомб (1,87... 1,81) и (6200.. .6426 МДж/т).

Наименьшая энергетическая себестоимость зерна (5712...5 894 и 6465...6200 МДж/т) получены на контрольных вариантах, хотя по экономической оценке они уступали удобренным вариантам. Это свидетельствует о расхождении энергетической и экономической оценок эффективности применения азотных удобрений.

Наибольший уровень рентабельности обеспечил контрольный вариант у сорта Оренбургский 15, независимо от способов внесения карбамида (129... 115%).

ВЫВОДЫ

1. Наиболее высокую полевую всхожесть семян обеспечивает у сортов ячменя норма высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га (88,2...88,4%). Сохранность растений составляет 71,1...72,9%. Увеличение нормы высева семян от 2,0 до 5,0 снижает этот показатель на 16,1...15,2%. Общая выживаемость изучаемых сортов равна 62,5...64,1%.

Применение карбамида в припосевном внесении, с увеличением дозы азота до 25 кг/га, снижает полевую всхожесть на 2,3...3,1%. Дозы азота повышают сохранность растений на 2,6...4,5%. Некорневые подкормки карбамидом также повышают сохранность растений, особенно на вариантах с повышенными дозами (N25), где по сорту Оренбургский 15 она составляет 68,0%, а по сорту Лакомб - 69,0%. Общая выживаемость в припосевном внесении, в среднем, по сорту Оренбургский 15 - 59,9%, а по сорту Лакомб 63,0%, при некорневых подкормках соответственно 59,5 и 60,8%.

2. Максимальная площадь листьев формируется в фазу колошения и составляет у сорта Оренбургский 15 - 23,8 тыс. м2/га, у сорта Лакомб - 32,6 тыс. м2/га. Повышение нормы высева с 2,0 до 5,0 млн. увеличивает этот показатель на 77,6...73,4%. В припосевном внесении наибольшая площадь листьев формируется при дозе N20 - 25,5 тыс. м2/га, у сорта Лакомб N25 — 33,7 тыс. мг/га. При некорневых подкормках наибольшее увеличение площади листьев достигается при внесении N20 на 18,1... 13,7%).

3. Фотосинтетический потенциал в среднем за вегетацию сорта Оренбургский 15 составляет 656 тыс. м2/га дней, Лакомб - 952 тыс. м2/га дней. ФП ячменя в припосевном внесении наибольший на вариантах с N20 у сорта Оренбургский 15 - 878 тыс. м2/ га дней и с N25 у сорта Лакомб 1286 тыс. м2/ га дней). При некорневых подкормках карбамидом доза N20 повышает ФП на 13,0 и 13,5% соответственно у обоих сортов.

4. Наибольшую биомассу формируют оба сорта при норме высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га (у сорта Оренбургский 14 - 4,67 т на I га и 5,13 т на 1 га у сорта Лакомб). Уменьшение и увеличение густоты посева снижало

иомассу. Наибольший прирост сухой биомассы в припосевном внесении карбамида на варианте с N25 - 5,7...7,8%, в некорневых подкормках с N20 соответственно на 6,2...7,8%.

5. Чистая продуктивность фотосинтеза в среднем составляет у сорта Оренбургский 15 - 6,3 г/м2 сутки, у сорта Лакомб - 4,8 г/м2 сутки. С

величением нормы высева от 2,0 до 5,0 млн. этот показатель снижается на 31,6...25,9%. На ЧПФ дозы азота в припосевном внесении оказывают незначительное влияние - снижение на 6,5...2,1%. Некорневые подкормки также незначительно влияют, на варианте с N15 у сорта Оренбургский 15 повышение ЧПФ на 6,6% и снижение на других вариантах на 2,2...6,6% в сравнении с контрольным вариантом.

6. Выход зерна на 1000 единиц ФП составляет 2,04...3,81 кг у сорта Оренбургский 15 и 1,50...2,35 кг у сорта Лакомб. Увеличение нормы высева с 2,0 до 5,0 млн. всхожих семян на 1 га снижает продуктивность работы листьев на 46,5 и 82,0%. Наибольший коэффициент использования ФАР у сорта Лакомб (0,81... 1,07%), а у сорта Оренбургский 15 он варьирует от 0,77 до 1,03%.

7. Наибольшая урожайность (сорта Оренбургский 15 - 1,54 т с 1 га, сорта Лакомб - 1,52 т с 1 га) формируется при норме высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га. Наивысшую урожайность зерна обеспечивает припосевное внесение карбамида в дозе азота 25 кг/га (Оренбургский 15 - 2,44 т с 1 га, Лакомб 2,30 т с 1 га). Продуктивность ячменя возрастает по сравнению с другими дозами этого элемента питания на 0,23...0,38 т с 1 га и на 0,20...0,32 т с 1 га. Наиболее высокая урожайность у сортов (Оренбургский 15 - 2,18 т с 1 га, Лакомб - 2,21 т с 1 га) на варианте с дозой азота 20 кг/га при некорневых подкормках в фазу кущения.

8. Нормы высева оказывают влияние на формирование элементов урожая ячменя: число продуктивных стеблей, число зерен в колосе, массу 1000 семян, которые по сортам Оренбургский 15 и Лакомб, в среднем составляют 347...269 шт/м2, 11...17 шт. и 46,1...38,4 г. У сорта многорядного ячменя продуктивная кустистость составляет всего 1,05... 1,47 против 8... 15 стеблей, число зерен в колосе - 17...18 против 40...65 (по характеристике сорта). Наибольшие различия выявлены по массе 1000 семян; у сорта Оренбургский 15 -45,1...47,1 г, у сорта Лакомб 37,1...40,1 г. Установлена корреляция между урожайностью и числом продуктивных стеблей (11=0,639...0,806 по сорту Оренбургский 15 и 11=0,592...0,785 по сорту Лакомб).

Применение карбамида в припосевном внесении увеличивает число продуктивных стеблей: у сорта Оренбургский 15 на 1...24 шт/м1, у сорта Лакомб на 14...22 шт/м3. Некорневые подкормки с дозой N20 увеличивают количество продуктивных стеблей на 4,8..4,5%. Масса зерна с 1 колоса в припосевном внесении составляет, у сорта Оренбургский 15 - 0,54 г, у сорта Лакомб - 0,65 г. При некорневых подкормках 0,52 и 0,66 г.

9. Наиболее экономно используют влагу на образование 1 т зерна посевы сорта Оренбургский 15 (1448 м3) и сорта Лакомб (1502 м3) при норме высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га. В припосевном внесении при дозе N25 и при подкормках с N20 соответственно 1048...1141 м3и 1049...1057 м\

10. В зерне ячменя содержание макроэлементов следующее: азота 2,15...2,33% калия 0,60...0,71%, фосфора 0,58...0,65%. Соотношение ИЛО^КЮ в зерне ячменя на наиболее оптимальных агрофонах колеблется в пределах 1:0,27:0,29- 1:0,30:0,33.

11. Содержание нитратов в зерне и соломе находится в пределах 30...40% и 80..Л10 % от ВПДУ. По группе ТМ - экотоксикантов отклонения фактических данных от ВДПУ находятся в пределах 0,18...76% по зерну и 0,1.. .155% по соломе, меньше по N1, больше по Сг.

12. Содержание сырого белка в зерне ячменя в зависимости от нормы высева у сорта Оренбургский 15 - 12,5...13,3%, а Лакомба - 12,3...13,1%. Применение карбамида в припосевном внесении в зависимости от доз азота повышает белковость зерна на 0,5...1,2% у сорта Оренбургский 15 и на 0,2... 1,1% у сорта Лакомб. Некорневые подкормки обеспечивают увеличение содержания сырого белка на 0,5... 1,6%.

По группе макроэлементов расход азота находится в пределах - 29...30, калия - 20...26, фосфора - 7,4...8,5 кг на 1 т зерна, что незначительно отличается от справочных данных. По группе «тяжелых» металлов их расход впервые определен для условий степных районов Оренбургского Предуралья. По железу он находится в пределах 214...266 г, Ъл - 52...73, Мп - 42...64, Си -10...12, N1 - 0,61...0,83, Сг - 0,63...0,78, РЬ - 0,35...0,56, Сс! - 0,03...0,09 г в расчете на 1 тонну зерна с учетом соответствующего количества побочной продукции ячменя.

13. Объемная масса различается по сортам (у сорта Оренбургский 15 -643...652 г/л, а у сорта Лакомб - 580...594 г/л). В пределах каждого сорта она существенно изменяется в основном под влиянием погодных условий периода вегетации.

Сорт Оренбургский 15 в период исследований в зависимости от нормы высева (2,0...5,0 млн. всхожих семян на 1 га) по крупности формирует зерно 1...2 класса. Выравненность зерна сорта Оренбургский 15 выше, чем у сорта Лакомб. По сорту Оренбургский 15 содержание самой крупной фракции (2,8x20 мм) составляет 34,8%, а по сорту Лакомб - 17,7%.

14. Энергетическая оценка изучаемых агроприемов ярового ячменя эффективна на всех вариантах опыта. Наибольший коэффициент энергетической эффективности (2,05) у сорта Оренбургский 15 и 1,79 - у сорта Лакомб на вариантах с нормой высева 2,0 млн. всхожих семян на 1 га, а также на контрольных вариантах независимо от способов внесения карбамида (2,27...2,21 и 2,01...2,10).

Высокие экономические показатели по сорту Оренбургский 15 получены на вариантах с нормой высева 3,0 и 4,0 млн. всхожих семян на 1 га - где рентабельность равна 80,0%, и по сорту Лакомб на варианте с нормой высева 4,0 млн. всхожих семян на ! га (79%). Применение карбамида в припосевном

несении и при некорневых подкормках снижает рентабельность оответственно на 10% и 15...6%.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

. В условиях черноземов южных Оренбургского Предуралья на продовольственные цели, рекомендуется использовать сорт двурядного ячменя Оренбургский 15, зерно которого в зависимости от нормы высева семян (2,0...5,0 млн. всхожих семян на 1 га) по качественным показателям соответствует 1.. .2 классу. . Для формирования высокопродуктивных посевов ярового ячменя, не зависимо от подвидов ячменя, использовать норму высева 4,0 млн. всхожих семян на 1 га.

. В целях повышения урожайности и белковости зерна применять азот карбамида при рядковом внесении в дозе 25 кг/га (по физической массе 54 кг/га), а при некорневых подкормках - в дозе 20 кг/га (по физической массе 43 кг/га).

Список опубликованных работ

. Бадреев P.M. Урожайность разнобиологических сортов ячменя в зависимости от норм высева в условиях Центральной зоны Оренбургской области/ P.M. Бадреев, Г.Ф. Ярцев // Сборник научных трудов межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодые ученые в решении актуальных проблем современной науки». - Чебоксары, 2006. - С. 14 . Бадреев P.M. Структурные элементы урожайности разнобиологических сортов ярового ячменя в зависимости от доз азотных удобрений и способа их внесения/ P.M. Бадреев // Материалы международной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур». - М., 2007. - С. 103... 106 . Бадреев P.M. Фотосинтетические параметры разнобиологических сортов ярового ячменя в зависимости от доз азотных удобрений и способа их внесения/ P.M. Бадреев // Материалы международной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур». - М., 2007. - С. 106.. .109 . Ярцев Г.Ф. Структурные элементы урожайности разнобиологических сортов ярового ячменя в зависимости от способа внесения и доз азотных удобрений в степной зоне Предуралья / Г.Ф. Ярцев, P.M. Бадреев // Известия ОГАУ . -2007.-№2(14).-С. 39...41 5. Ярцев Г.Ф. Нормы высева разных сортов ярового ячменя / Г.Ф. Ярцев, P.M. Бадреев // Земледелие. - 2007. - № 5. - С. 43.. .44

ООО "Константа-Сервис" г. Оренбург, ул. Туркестанская, 18 ИНН 561107261400 Заказ № 71 Тираж 100 экз. 2008 г.

Содержание диссертации, кандидата сельскохозяйственных наук, Бадреев, Рашид Мадарисович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Обзор литературы по нормам высева, способам внесения и уровня азотного питания ячменя.

1.1. Морфологические и биологические особенности ярового ячменя

1.2. Нормы высева.

1.3. Сроки, способы и дозы внесения азота.

1.4. Агроэкологическая оценка качества продукции.

Глава 2. Природно-климатические условия, схема опытов и методы исследований.

2.1. Природно-климатическая характеристика области.

2.2 Метеорологические условия вегетационных периодов.

2.3 Схемы опытов, условия и методики.

Глава 3. Результаты исследований.

3.1. Фенологические наблюдения за ростом и развитием растений.

3.2. Густота всходов и полевая всхожесть, сохранность растений и общая выживаемость ячменя.

3.3. Площадь ассимиляционной поверхности, фотосинтетический потенциал посевов и динамика накопления сухой биомассы ячменя.

3.4. Чистая продуктивность фотосинтеза, продуктивность работы листьев ячменя и коэффициент использования ФАР.

3.5. Урожайность зерна ячменя в зависимости от нормы высева, уровня и характера использования азотных удобрений.

3.6. Структура биологического урожая ячменя.

3.7. Суммарное водопотребление посевов ячменя.

3.8. Химический состав основной и побочной продукции, агроэкологическая оценка качества зерна ячменя.

3.9. Вынос химических элементов, их расход и рассредоточение по различным частям растений ячменя.

3.10. Физико-технологические свойства зерна ячменя натура, крупность и выравненность).

Глава 4. Энергетическая и экономическая эффективность приемов выращивания ярового ячменя.

4.1. Энергетическая эффективность.

4.2. Экономическая эффективность.

ВЫВОДЫ.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Влияние нормы высева, способов внесения и уровня азотного питания на урожайность и качество зерна многорядного и двурядного ячменя на черноземах южных Оренбургского Предуралья"

Актуальность проблемы. Ячмень является ведущей зернофуражной культурой в Оренбургской области, по площадям возделывания уступает только яровой пшенице. За последние 10 лет посевная площадь под ячменем достигала 640.750 тыс. га, доля его в посевах зерновых культур Оренбургской области составляла в 1998.2002 гг. - 22,8%, в 2003.2005 гг. - 23,0%.

В силу экономического и энергетического прессинга наблюдается тенденция к упрощению технологий возделывания сельскохозяйственных культур, в необходимых объемах не применяются удобрения и средства защиты растений. В этой связи снижается не только урожайность, но и качество производимого зерна.

В последние годы многие хозяйства стали возделывать многорядный ячмень. В связи с отсутствием рекомендаций по технологии возделывания этого подвида ячменя в условиях Оренбургского Предуралья, возникла необходимость сравнительной оценки многорядного и двурядного ячменя. В характеристике сорта указывается, что многорядный ячмень обладает высокой продуктивной кустистостью и поэтому рекомендована сниженная норма высева до 2,0 млн. всхожих семян на 1 га.

В связи с этим актуальным является подбор сортов с высокой урожайностью, которым необходима оптимальная норма высева семян, а также эффективные приемы использования азота минеральных удобрений, ибо при размещении ячменя по непаровым предшественникам отмечается низкая обеспеченность пахотного слоя минеральным (доступным) азотом.

Цель и задачи исследований. Цель работы - установить оптимальные нормы высева семян, дозы и способы внесения карбамида для формирования высокой урожайности и качества зерна двурядного и многорядного сортов ярового ячменя.

Задачи исследований: — изучить воздействие агроприемов на полевую всхожесть, сохранность и выживаемость растений; выявить влияние изучаемых приемов на фотосинтетическую деятельность растений; изучить особенности водного режима, определить величину общего и относительного потребления влаги; обосновать особенности формирования урожайности зерна ячменя; определить белковость зерна, химический состав основной и побочной продукции, вынос химических элементов, их расход и рассредоточение по различным частям растений; дать оценку качественным показателям изучаемых сортов; рассчитать энергетическую и экономическую эффективность возделывания ярового ячменя в зависимости от изучаемых агроприемов.

Связь темы диссертации с планом научных исследований. Работа выполнялась по государственной программе Оренбургского государственного аграрного университета «Исследование, анализ и оценка эффективности оптимальных параметров адаптивной энергосберегающей технологии возделывания полевых и кормовых культур», номер государственной регистрации 01200105547.

Научная новизна. Впервые для условий черноземов южных Оренбургского Предуралья изучена и дана сравнительная оценка фотосинтетической деятельности посевов многорядного и двурядного ячменя в зависимости от нормы высева семян, способов внесения и уровня азотного питания. Установлены оптимальные нормы высева, дозы и способы внесения азотных удобрений. Доказана необходимость припосевного внесения карбамида в дозе азота 25 кг/га и применения его при некорневых подкормках в дозе азота 20 кг/га. Дана сравнительная агроэкологическая оценка качества зерна изучаемой культуры. Определено содержание и вынос элементов по группе « тяжелых» металлов.

Практическая значимость. В условиях Центральной зоны Оренбургской области сорта Оренбургский 15 и Лакомб при норме 4,0 млн. всхожих семян на 1 га способны формировать урожай на уровне соответственно 1,54 и 1,52 т с 1га, с хорошим качеством зерна. Прибавку урожая в размере 0,30.0,29 т с 1га обеспечивают припосевное внесение карбамида в дозе N25 и 0,23.0,30 т с 1га — некорневая подкормка с дозой N20. Экономический эффект от внедрения результатов исследований на площади 350 га в ООО агрофирма «Краснохолмская» Оренбургского района, составил 2006 г — 220 руб. с 1 га, 2007 г - 360 руб. с 1 га.

Основные положения, выносимые на защиту:

- особенности формирования урожайности двурядными и многорядными сортами ярового ячменя в зависимости от нормы высева;

- особенности формирования урожайности сортами ярового ячменя под влиянием способов внесения и уровня минерального питания;

- качество зерна ячменя при различных условиях и приемах выращивания;

- вынос макроэлементов и тяжелых металлов - экотоксикантов биологическим урожаем ячменя;

- экономическая и энергетическая эффективность изучаемых вариантов технологии.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на международной научной конференции «Агрохимические приемы рационального применения средств химизации как основа повышения плодородия почв и продуктивности сельскохозяйственных культур» (г. Москва, 2007 г.), региональных научно-практических конференциях молодых ученых и специалистов (г. Оренбург, 2005.2007 гг.), межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодые ученые в решении актуальных проблем современной науки» (г. Чебоксары, 2006 г.).

По теме диссертации опубликовано 5 научных статей, в том числе две в ведущих рецензируемых журналах, определенных ВАК Минобрнауки РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 137 страницах компьютерного текста, состоит из введения, четырех глав, выводов и предложений производству, содержит 65 таблиц, 34 рисунка и 47 приложений. Список использованной литературы включает 265 источников, в том числе 17 иностранных авторов.