Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние уровня органо-минерального питания, погодных условий на урожайность и качество зерна ячменя на Среднем Урале

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние уровня органо-минерального питания, погодных условий на урожайность и качество зерна ячменя на Среднем Урале"

од

На правах рукописи

Г\ Г}

ПОСТНИКОВ ПАВЕЛ АФАНАСЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ ОРГАНО-ШШЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ, ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА УРОЖАЙНОСТЬ И КАЧЕСТВО ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ НА СРЕДНИ,! УРАЛЕ

05.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Екатеринбург 1998

Работа выполнена в Уральском научно-исследовательском институте сельского хозяйства (НПО "Среднеуральское).

Научные руководители - доктор сельскохозяйственных нау}

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных на}

доцент Кандаков Н.В. - доктор сельскохозяйственных на^ профессор Макарова В.М.

Ведущее предприятие - Департамент сельского хозяйства I

продовольствия Правительства Свердловской области

Защита состоится "_" _ 1998 г.

в _часов на заседании диссертационного совета

К.020.42.01 в Уральском научно-исследовательском институте сельского хозяйства.

Адрес института: 620061, Екатеринбург, ул. Главная, 21

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральск! научно-исследовательского института.

Автореферат разослан "_" _ 1998 г.

Ученый секретарь

старший научный сотрудник Огородников Л.П.

- кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник

Семенов П.Я.

диссертационного совета

З.Я. Пошехоно:

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Большая роль в подъеме производства ерна отводится Нечерноземной зоне России, в которую входит Сред-ий Урал, где преобладающей культурой является ячмень. В структуре осевов зерновых культур он занимает 30...35%.

Ячмень - наиболее урожайная культура и при соблюдении необхо-имой технологии возделывания способен стабильно давать урожай-ость 3...4 т зерна с гектара. Добиться таких показателей невоз-ожно без разработки и внедрения рационального сочетания минераль-ых и органических удобрений, т.к. естественное плодородие почв реднего Урала в состоянии обеспечить сбор зерна 1,0..1,2 т/га.

Сложность получения высоких урожаев ячменя обусловливается онтинентальным климатом в Уральском регионе, где нормально увлаженные годы чередуются с избыточно увлажненными и засушливыми. Это нижает эффективность минеральных удобрений и усложняет формирова-:ие высококачественного зерна на семенные, фуражные цели и для пи-оварения.

Все это и послужило основой для выполнения данной работы. Во се годы исследований она входила в тематический план Уральского :аучно-исследовательского института сельского хозяйства по разделу |51.02.01 (номер государственной регистрации 01820071219, 1870088717?, 01910049925).

Цель и задач» исследований - выявить возможности стабильного »лучения высоких урожаев ячменя за счет рационального применения инеральных и органических удобрений в разных погодных условиях на ■емно-серых лесных почвах Среднего Урала.

В задачи исследований входило: изучить формирование урожай-гасти ячменя в зависимости от погодных условий и уровня органо-ми-[ерального питания; выявить кормовую ценность и технологические :войства зерна ячменя; провести токсикологическую оценку расти-'ельной продукции и почвы; дать биоэнергетическую оценку эффектив-юсти удобрений.

Научная новизна. На основании многолетних исследований в ус-ювиях Среднего Урала дано обоснование возможности получения ста-¡ильно высоких урожаев ячменя (3,5...4,О т/га) за счет рациональ-гого применения минеральных и органических удобрений на темно-се-

рых почвах с учетом дифференциации по погодным условиям. Выяв особенности формирования урожайности ячменя в зависимости от у ня органо-минерального питания и метеорологических факторов, чены технологические достоинства и кормовая ценность зерна, пр дена токсикологическая оценка растительной продукции и почвы, лана биоэнергетическая оценка эффективности удобрений.

Практическая ценность. Результаты исследований предназнач ся для совершенствования технологии возделывания ярового ячме сельскохозяйственных предприятиях на Среднем Урале. Использов сортов типа Варде и Торос на темно-серых лесных почвах при ра наяьном сочетании минеральных и органических удобрений в зав мости от условий выращивания обеспечивает сбор зерна на ур 3... 4 т/га.

Реализация результатов исследований. Результаты исследоЕ нашли отражение в работах: "Нормативы прибавок урожая сельск зяйственных культур от применения органических удобрений" (1S "Применение удобрений в Свердловской области" (1991).

Производственную проверку и внедрение элементов технол возделывания ячменя проводили в ОПХ "Исток", "Трифановское" хозяйствах Свердловской области.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доле на заседаниях научно-методического и Ученого Советов Уральс НИИСХ, Всесоюзном совещании участников Географической сети ог с удобрениями (1986), ВНИПТИОУ (1987), научно-производстве конференциях молодых ученых НПО "Среднеуральское" (1986, 1Ï научно-практической конференции Уральской сельскохозяйстве академии (1987).

Результаты исследований опубликованы в трудах УралНШСХс тезисах докладов научных конференций.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 184 ст{ цах машинописного текста. Состоит из введения, пяти глав, вьп и рекомендаций производству. Содержит 29 таблиц, 8 рисунков, приложений. Список использованной литературы включает 205 наго ваний, в том числе шесть - на иностранном языке.

УСЛОВИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Полевые опыты проводили в опытно-производственном хозяйс

сток" на темно-серой тяжелосуглинистой почве: рНсол. -5,4...5,&, мус -5,27...5,70%, йлг. - 13,9...15,6, Р2О5 - 11,4...13.5, К20 -,5...12,1 МГ/1СЮ г почвы, гидролитическая кислотность - 4,06 .5,94, сумма поглощенных оснований - 28,8...31,4 мзкв/100 г поч-

. степень насыщенности основаниями - 84,1...87,6%.

Периоды вегетации в годы исследований по количеству выпавших здков и температуре Еоздуха нами сгруппированы на засушливые, еренные и влажные. На Среднем Урале из 11 лет наблюдений - 9,1% ставляют умеренно теплые с достаточным увлажнением (ГТК--1.31), ажные - 54,5% с недобором тепла и избыточным увлажнением ГК=1,95). На долю засушливых лет (ГТК=0,99) приходится 36.4%. азанная группировка согласуется с многолетними данными Л.Ф. пьчакова (1958, 1962, 1967) и Л.П. Огородникова (1994).

Повышение урожайности ячменя сортов Варде, Торос и улучшение -1ества зерна в зависимости от доз внесения жидкого навпза и моральных удобрений проводили в стационарном полевом опыте зернот-зянопропашного севооборота в трех последовательных закладках по гдущей схеме: 1) без удобрений; 2) жидкий навоз 1 доза (35 га); 3). жидкий навоз 2 дозы (.70 т/га); 4) жидкий навоз 3 дозы 35 т/га); 5) К^Рзз'Куг ( норма удобрений эквивалентна по д.в. 1 зе жидкого навоза); 6) жидкий навоз 1 доза (85 т/га)+Ы?4РзоК?2-

По дачной схеме исследования проведены на ячмене Варде в 1984 1986 гг., ячмене Торос - 1987...1989 гг.

Влияние действия минеральных удобрений и последействия под-точного навоза на урожайность зерна ячменя Торос и его качество 'чали во втором стационарном полевом опыте зернотравякого сево->рота -1987...1989 и 1992...1994 гг. по схеме: 1) без удобрений; МбсР45К45; 3) ПОДСТИЛОЧНЫЙ НЗБОЗ 60 Т/га + НбсР45К45; 4) под-

точный навоз 120 т/га + МбО-р45К45-

В качестве органического удобрения в первом опыте использова-жидкий навоз от крупного рогатого скота со следующим содержани-элементов питания: Мобщ,- 0,21...0,22, Р2О5 - О,08...О,10 Кг,0 -8...О,23% на сырое вещество. Жидкие органические удобрения вно-:и осенью под вспашку каждой культуры зернотравянопропашного се-борота, в т.ч. и под ячмень, экспериментальным разбрасывателем ;-4,0, изготовленным на базе 1-ПТУ-4,0 в Научно-исследователь-•м институте сельского хозяйства центральных районов Нечернозем-

ной зоны РФ.

Во втором полевом опыте применяли полуперепревший подстш ный навоз крупного рогатого скота со следующим содержанием эле* тов питания: Ыобщ.- 0,41, Р2О5 - 0,38, К2О - 0,44%. Органичес удобрения вносили осенью под вспашку предшествующей культуры я* ню зернотравяного севооборота агрегатом РОУ-6.

На основании химического состава жидкого навоза в первом левом опыте ежегодно рассчитывали эквивалентную дозу минерал] удобрений под каждую культуру севооборота.

Во втором опыте минеральные удобрения применяли под ка; культуру севооборота в дозе, рассчитанной на основании разрабо' ной системы удобрений. В обоих полевых опытах минеральные 1 вносили под предпосевную культивацию.

Опыты закладывали в четырехкратной повторности с учетной : щадью в первом полевом опыте - 44, во втором - 30,8 кв. м. Ра ложение опытных вариантов - рендомизированное. Агротехника - о принятая для зоны Урала. Посев проводили тракторной сеялкой СЗ с нормой высева ячмень Варде 4 млн., Торос - 5 млн. всхожих с на 1 гектар.

Фенологические наблюдения и анализы проводили по мего Госсортсети (1985). Учет урожая зерна - методом сплошного обмс с каждой делянки комбайном САМПО-500. Урожайность ячменя приве к 14% влажности и 100% чистоте.

Содержание общего азота в зерне определяли по методу Къел ля, белкового - Барнштейна, фосфора - фотоэлектроколориме (ФЭК-М), калий на пламенном фотометре, крахмал - поляриметриче способом. Белковый коэффициент нами принят 5,7. Технологиче качества зерна ячменя оценивали по массе 1000 зерен, натуре, равненности, содержанию белка, крахмала (М.И. Булгаков, 1952).

Полный зоотехнический анализ зерна ячменя проводили по cj ющим показателям: влага - ГОСТ 24548-87, сырая зола 26226-84, сырой жир - ГОСТ 1349615-87, сырая клетчатка -13496.2-91. Аминокислотный состав зерна определяли на аминокис ном анализаторе Т-339-М.

Определение нитратов в пахотном слое почвы выполняли ион( рическим методом.

Полученные данные по учету урожая зерна подвергали мате!

ческой обработке методом дисперсионного анализа и корреляции в изложении Б. А. Доспехова (1979), Т.М. Литтла и Ф.Д. Хиллза (1981) на вычислительном комплексе СМ-1420.

Биоэнергетическую оценку эффективности удобрений проводили согласно методических указаний (С.-Петербург, 1994).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПОГОДНЫЕ УСЛОВИЯ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ЯЧМЕНЯ

Взаимозависимость агрометеорологических условий и урожайности ячменя. Проведенный анализ погодных условий за период 1958...1994 гг. по агрометеостанции "Исток" показал, что 19 раз из 38 лет наблюдений (50%) составляли влажные годы, с выпадением осадков вдвое Еыше нормы. Реже, 10 лет (26,3%) были годы умеренные с достаточным увлажнением. На засушливые годы приходится 9 лет (23,7%).

В засушливых условиях в летний период отмечена наибольшая продолжительность солнечного сияния. При норме 1336 часов в сухие годы она составила 1473, или 110%, в умеренные - 1400, или 105 и во влажные - 1260 часов, или 94%. Поступление солнечной энергии повлияло на сумму положительных температур, количество осадков и продолжительность вегетационного периода ячменя.

Продолжительность безморозного периода в засушливые годы в воздухе составила 112 и на почве - 99, во влатаые, соответственно - 90 и 76, в умеренные - 105 и 99 дней.

Между урожайностью ячменя и ГТК выявлена прямая взаимосвязь (г=0,60), осадками за период 10°С (г=0,44) и отрицательная - с температурой воздуха (г=-0,49).

В засушливые годы развитие растений проходило при относительно невысокой влажности почвы в пахотном слое (10,7...14,6%), во влажные - 15,8...23,9, промежуточное положение занимают умеренные условия - 14,9...20,5%. Между осадками и влажностью почвы выявлена прямая связь (г=0,97), осадками за вегетационный период и полеганием ячменя (г=0,89).

Установлено, что из 11 лет наблюдений при ьнесении под ячмень минерального азота свыше 60 кг/га д.в. степень вероятности полегания стеблестоя составила около 54,6% (6 лет).

Влияние погодных условий на темпы развития ячменя. В з;

ливые годы продолжительность периода посев... всходы составил дней при среднесуточной температуре воздуха - 13,4°, почвы в хотном слое - 10,9°С, количестве осадков - 6,9 мм. Снижение т< ратуры воздуха на 2,6°, почвы на 2,2°, увеличение количества с ков на 3,3 мм задерживает появление полных всходов на 3 дня пс ношению к засушливым. Аналогичные закономерности отмечены по тельности фазы кущение... выход в трубку.

Между продолжительностью межфазного периода посев...вез кущение... выход в трубку и температурой воздуха, почвы выя] отрицательная связь (г= -0,51 ...-0,71) и положительная - с < ками (г=0,56...0,62).

В дальнейшем разница в прохождении очередных фенологич! фаз развития ячменя сорта Торос (выход в трубку...колошение, лочное состояние) в зависимости от погодных условий не выявле: В условиях засухи зерно ячменя от фазы молочной до т спелости вызревает за 21, во влажные - 29 дней.

За вегетационный период ячменя выявлены отрицательные за мости величины урожая зерна с температурой воздуха (г=-0,79), вы в.пахотном слое - (г=-0,68), положительные - с количество павших осадков - (г=0,36), с запасами продуктивной влаги в 0...20 см - (г=0,55).

На основании наших исследований установлено, что ур сбора зерна ячменя Торос зависит в сильной степени от колич доступного азота в пахотном слое в период посева. И чем выше содержание в почве, тем выше урожайность. Выход зерна на у 4...5 т/га возможен при запасах доступного азота в почве не 3,0 мг на 100 г почвы. Коэффициент корреляции между этими пс телями составил г=0,96.

Исходя из фактического количества нитратов в весенний г и учета складывающихся погодных условий, в особенности в е вегетации растений, можно прогнозировать уровень урожайности ня за два...три месяца до уборки зерновой культуры (табл. 1).

Токсикологическая оценка растительной продукции и пот содержание химических соединений и патогенной микрофлоры. В ледние годы проблема воздействия на природу в результате ч< ческой деятельности стала особо актуальна, т. к. из-за пе&

заметного количества различных химических веществ на большие расстояния происходит их накопление в системе почва - растение.

Таблица 1

Прогнозируемая урожайность ячменя Торос в зависимости от содержания минерального азота в весенний период

Содержание минерального азота (Юз), мг на 100 г почвы

Прогнозируемая урожайность, т/га

Менее 0,8 0,8...1,2 1,3...2,0 2,1...2,5 2,6...3,0 Более 3,1

Менее 1,50 1,50...2,00 2,01...2,50 2,51...3,00 3,01...3,50 Более 3,50

Несмотря на то, что ячмень выращивался вблизи города с высокой насыщенностью промышленными предприятиями, не отмечено превы-пения ГЩК по содержанию тяжелых металлов в зерне и соломе. Это свидетельствует о способности растений противостоять избыточному поступлению химических веществ.

При применении минеральных удобрений на фоне навоза и без него установлена тенденция повышения содержания кобальта, хрома и свинца как в основной продукции, так и в побочной. По другим токсичным элементам четких закономерностей не выявлено. Следует отметить, что в процессе органогенеза ячменя значительная часть погло-ценных тяжелых металлов остается в соломе.

Фитосанитарная оценка показала, что при использовании необез-зараженного навоза в пахотном слое темно-серой почвы лишь в отдельных образцах почвы обнаружены нежизнеспособные яйца аскарид и полное отсутствие в зерне, соломе ячменя вредных микроорганизмов (гельминтов, бактерий кишечной палочки, сальмонеллы).

ФОРМИРОВАНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ И УРОВНЯ ПИТАНИЯ Развитие растений и весенне-летняя выживаемость. Улучшение

условий питания положительно влияло на весенне-летнюю выживаемо« растений ячменя. Так, всходы сорта Варде и Торос на разных уровз питания темно-серой почвы по густоте стояния растений весной о< бых различий по вариантам не имели. В то же время, по числу рас ний на 1 м2 перед уборкой эти колебания были существенны.

В засушливых условиях выживаемость растений по обоим сор1 ячменя на неудобренном фоне составила 68,0...76,6, а во влажны: 79,4%. Применение жидкого навоза в дозах 35, 70, 105 т/га cnocoi твовало повышению сохранности растений при избытке влаги 12,3, а при ее недостатке - 3,9...20,2% в сравнении с контрол-Раздельное и совместное внесение минеральных удобрений с жид: навозом значительно увеличивает весенне-летнюю выживаемость ячм> (89,1... 92,1%).

Подобная зависимость по весенне-летней выживаемости сохра лась и во втором опыте на ячмене Торос.

Установлена связь между густотой стояния растений к уборк температурой воздуха по месяцам: май - г=0,23...0,25, и -г=-0,59 ...-0,66, июль - г=-0,б2...-0,71, август - г=0,28...0, Поврежденность растений ячменя Торос внутристебельными в дителями в годы засухи (1987...1989) на неудобренном фоне соста ла 19,7, во влажные (1992...1994) - 6,5%. Независимо от доз вне ния удобрений снижался процент повреждения растений ячменя, со Еетственно, на 5,7 и 3,1%.

Выявлена обратная корреляционная связь между поврежденное растений внутристебельными вредителями и числом растений к убо (г=-0,67... -0,72), продуктивных стеблей к уборке (г= -0,78 -0,85).

Прирост сухого вещества. В фазе кущения ячменя сортов Вард Торос не выявлено существенных различий по приросту надземной м сы в различных погодных условиях.

В засушливые годы сухая масса 100 растений обоих сортов яч ня в контрольном варианте в фазе выхода в трубку была раЕ 107... 120, а во влажные - 129 г'. В то же время, на удобренных нах (жидкий навоз 1,2,3 дозы, N74P33K72 и сочетание 1дозы нг за+Ny4Р33К72) в эту фазу развития масса сухого вещества в уело! засухи составила 130...160, при избыточном увлажнении - "151 180 г. Подобная закономерность по накоплению сухой массы сохрг

яась и в последующие фазы развития ячменя.

Максимальный прирост надземной массы обеспечило сочетание ми-иеральных туков, и органических удобрений независимо от погодных /словий.

Аналогичные данные по нарастанию сухого вещества ячменя Торос получены и во Етсром опыте, где внесены минеральные удобрения яа фоне последействия подстилочного навоза 60, 120 т/га.

Потребление элементов питания в процессе вегетации. Обеспеченность почвы NPK и степень увлажнения были определяющими в потреблении элементов питания растениями во все фазы развития обоих сортов ячменя. Максимальное накопление питательных веществ (NK) в Эиомассе ячменя отмечено во влажные годы. Так, разница по количеству азота в надземной массе ячменя между неудобренным фоном и минеральным, органо-минеральным питанием колебалась от 6,6 до 34,8, а по калию - 8,6...50,6 кг/га. Накопление фосфора в меньшей степени зависело от уровня доз удобрений, недостаток влаги существенно снижал его усвояемость растениями.

Интенсивный сорт Торос накапливал в надземной биомассе растений значительную часть элементов питания (75...80%) к фазе молочного состояния, тогда как скороспелый сорт Варде усваивал азот, фосфор, калий вплоть до налива зерна. Эта биологическая особенность сорта Торос и определила его повышенную требовательность к условиям питания в начале вегетации.

Во влажные годы потребление питательных элементов протекает равномерно с нарастающим итогом в фазе колошение...молочное состояние, а в засушливых - максимум отмечен в период выход в трубку ... колошение. При достаточном увлажнении среднесуточное потребление азота, фосфора и калия в фазы интенсивного прироста сухого вещества колебалось от 11 до 15 кг, при недостатке влаги - в период трубкования 9... 20 кг, в последующие фазы развития не превышало 5.. .8 кг/га.

Урожайность ячменя и выход семян. В среднем за за три года исследований на темно-серой почве без внесения удобрений урожайность ячменя Варде получена - 2,32 т/га. Жидкий навоз при всех нормах внесения (35,70,105 т/га) в сравнении с неудобренным фоном во влажные годы обеспечил достоверные прибавки зерна в пределах 1,00 ...1,54 т, в засушливые - 0,87...1,71 т/га. Максимальный сбор

зерна достигнут при сочетании одинарной дозы навоза с Ы74РззК (табл.2).

Таблица 2

Урожайность ячменя Варде в зависимости от уровня питания и погодных условий, т/га

Вариант Засушливые, Влажные, ' Среднее,

1985 г. 1984,1986 гг. 1984...1986 г

Без удобрений 1,89 2,53 2,32

Жидкий навоз 1 доза 2,76 3,53 3,27

Жидкий навоз 2 дозы 3,07 3,75 3,53

Жидкий навоз 3 дозы 3,60 4,07 3,91

^74РззК72 3,72 3,95 3,87

Жидкий навоз 1 доза 3,76 4,28 4,10

+Ы74РЗЗК72

НСР05 0,11 0,16 0,22

Минеральные удобрения в эквивалентной навозу дозе по свое, воздействию на урожайность ячменя существенно превосходили жидк органические удобрения, внесенных в одинарной и двойной нормах.

Неблагоприятные погодные условия, в особенности резкий недо< таток воды в начале вегетации, не позволили реализовать потенц альные возможности интенсивного сорта Торос, т.к. в удобренных в, риантах сбор зерна в среднем за 3 года не превышал 2,00. ..2, т/га (табл. 3). В избыточно увлажненных условиях прибавки урож зерна при применении удобрений составили 0,64...1,25 т/га.

Низкая урожайность ячменя Торос вызвана слабой кустистост: растений, количество продуктивных стеблей на минеральном и орг, но-минеральном фонах питания к уборке не превышало 410 шт/м2.

Максимальный выход семенной фракции у ячменя Торос отмечен засушливые годы (65,1...70,2%), ниже - во влажные - 63,7...68,7: Рост урожайности ячменя происходил в основном за счет пр дуктивного стеблестоя, в меньшей степени - массы 1000 зерен и ч» ла зерен в колосе.

Установлены тесные прямые связи между уровнем урожайности я1 меня и густотой продуктивного стеблестоя перед уборкой (г=0,95.

98), числом зерен в колосе (г=0,86...0,90) и отрицательная - с личеством поврежденных растений внутристебельными вредителями =-0,78...-0,86).

Таблица 3

Урожайность ячменя Торос в зависимости от уровня питания и погодных условий, т/га

Вариант Засушливые, 1987...1989 гг. Влажные, 1992...1994 гг. Среднее, 1987...1994 гг.

!3 удобрений 1,55 1,96 1,76

10Р45К45 2,00 2,60 2,30

(дстилочный навоз - 2,95 2,95

1 Т/га+ЫбоР45К45

»дстилочный навоз 2,12 3,21 2,66

¡0 т/га+ЫбоР45К45

НСР05 0,10 0,25 -

КАЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗЕРНА ЯЧМЕНЯ Химический состав зерна. В условиях засухи на темно-серой >чве на варианте без внесения удобрений содержание общего азота в ;рне ячменя Варде составило 1,46, а во влажные годы - 1,39%. Внешне жидкого навоза способствовало повышению концентрации азота в >авнении с неудобренным фоном на 0,13...0,33%. Максимальное коли-;ство азота в основной продукции накапливалось при применении митральных удобрений на фоне навоза и без него (1,80...2,19%).

По содержанию фосфора и калия в зерне различия в опытных ва-1антах выражены менее отчетливо и они в основном связаны с погод-лми условиями. Так, при недостаточном увлажнении процент Р2О5 в юдукции не превышал 0,64, а при избыточном - он возрос до ,87...0.97%. По калию установлена обратная зависимость, его коли-гство в засушливые годы было выше, чем во влажные.

Во втором опыте при внесении ЫбоР45К45 на фоне подстилочного звоза и без него под ячмень Торос выявлены подобные закономерно-ги, что и у раннеспелого сорта. Следует отметить, что интенсив-¡ш сорт Торос имел более высокое процентное содержание элементов

питания в сравнении с ячменем Барде,

Физические признаки и биохимические показатели зерна. Ми»

ральное и органо-минеральное питание на темно-серой почве незав: симо от погодных условий повышали натуру, массу 1000 зерен, выра ненность зерна. Наиболее крупное и выполненное зерно ячменя Topi получено в засушливые годы, ниже показатели во влажные (табл. 4)

Таблица 4

Физические и биохимические показатели зерна ячменя Торос в зависимости от уровня питания и погодных условий

Натура Масса Белок, Крахмал, Вариант зерна, 1000 % %

г/л зерен, г

Засушливые, 1987...1989 гг.

Без удобрений 630 42,2 10,8 59,0

Иб0Р45К45 645 43,4 12,1 58,0

Подстилочный навоз 663 44,0 12,6 57,2

120 Т/га+М6оР45К45

НСР05 12 0,5 1,0 0,8

Влажные, 1992...1994 гг.

Без удобрений 607 37,5 7,9 62,9

Мб0Р45^45 625 38,4 9,1 61,1

Подстилочный навоз 642 39,6 9,8 60,2

120 т/га+Ы6оР45К45

НСРОБ 15 0,8 1.1 0,7

При избыточном увлажнении в период налива процент белка зерне не превышал 7,9...9,8, а при недостатке - он возрастал 10,8...12,61. Применение удобрений повысило белковость на 1,3. 1,9% по отношению к неудобренному фону.

Наиболее высокий процент крахмала отмечен во влажные гог Выявлена обратная взаимосвязь между содержанием крахмала и бе.] (г=-0,98...-0,99).

Максимальный сбор белка с урожаем ячменя получен при соче^ нии минеральных и органических удобрений. В засушливые годы равнялся 273, а во влажные - 312 кг/га (в контроле, соответств«

, 122 и 142 кг).

Кормовая ценность зерна.Применение удобрений независимо от ловий лет способствует повышению белковых фракций азота, увели-нию выхода протеина и обменной энергии с урожаем ячменя и, чем ше доза удобрений, тем больше их сбор с единицы площади. Однако ибольший выход отмечен во влажные годы, ниже - в засушливые абл. 5).

Таблица 5

Кормовая ценность зерна ячменя Торос в зависимости от уровня питания и погодных условий

Засушливые, Влажные,

Вариант 1987...1989 ГГ. 1992...1994 гг.

выход выход выход выход

протеина, обменной протеина, обменной

кг/га энергии, кг/га энергии,

ГДж/га ГДж/га

з удобрений 200 19,4 196 24,5

0Р45К45 288 25,0 291 62 4 5

цстилочный навоз - - 351 36,6

Т/га+ЫбоР45К45

цстилочный навоз 318 26,2 394 40,1

Э Т/га+ЫбоР45К45

НСР05 28 2,3 39 3,3

Немаловажным показателем кормовой ценности зерна является инокислотный состав белка. В контрольном варианте суммарное со-ржание аминокислот в среднем за 3 года (1992...1994) составило 79,4 г на 1 кг зерна. Минеральные удобрения (ЫбоР45К45) в срав-яии с неудобренным фоном достоверно повышали сумму аминокислот 11,2, органо-минеральное питание - на 16,5...18,5 г. Подобная ганомерность сохранилась и по сумме незаменимых аминокислот, эдует отметить, что в зерне ячменя Торос на их долю от суммарно-количества приходилось около 36,0...37,5%.

В составе зерна преобладали две аминокислоты - глутаминовая и

пролин, их доля от суммы всех аминокислот составляет 36»6...40 Внесение удобрений увеличило их количество на 2,1...3,5% в сра нии с неудобренным фоном.

Содержание лизина в 1 кг зерна составило 2,84 г, триптофа 0,8?. Удобрения по отношению к контрольному варианту повышая количество на 0,48... 0,55 и 0,39... 0,46 г.

Количественный состав остальных аминокислот в одном килог ме зерна ячменя колебался в пределах 1...9 г. Удобрения незн тельно изменяли их долю от суммарного количества. Все это указ ет на довольно стабильный аминокислотный состав' зерна.

Биоэнергетическая оценка эффективности удобрений. На осн нии зоотехнического анализа определена энергетическая ценн зерна. Так, в одном килограмме содержится около 18,5 Щж вал энергии, обменной - 12,3 МДж,

Использование минеральных и органических удобрений повы сбор валовой и обменной энергии с урожаем ячменя 'Варде в 1,5.. раза по сравнению с неудобренным фоном. Максимальный выход вал энергии получен при сочетании жидкого навоза и NPK (в соотнсч 1:1), ео влажные годы он равнялся 73,4, а в засушливые --ГДж/га.

ВЫВОДЫ

1. При обработке многолетних данных Гидрометеослужбы нами тановлено, что на Среднем Урале из 38 лет наблюдений 26,3% лет) составляют годы умеренно теплые с достаточным увлажне (ГТК=1,31.), 50,0% (19 лет) - избыточно влажные с недобором ч (ГТК=1,87) и 23,7% (9лет) - засушливые годы (ГТК=0,82).

Выявлены корреляционные связи между основными агрометеоЕ гическими показателями и урожайностью зерна ячменя, а также качеством.

2. Сорта ярового ячменя Варде и Торос на темно-серых м почвах Среднего Урала при оптимальном сочетании органических i моральных удобрений в севообороте обеспечивают стабильно уьс ность 3...4 т зерна с гектара при ГТК свыше 1,6 за счет оптш ной густоты продуктивного стеблестоя, озерненности колоса и вь ненности зерна. Уменьшение количества осадков (ГТК менее 1,6; период вегетации приводит к снижению этих показателей.

Обнаружены тесные корреляционные зависимости между выходом «а и элементами структуры биологического урожая.

3. Установлена возможность прогнозирования уровня урожайности ;еня по содержанию минерального азота в пахотном слое темно-се-

: лесных почв Среднего Урала в весенний период.

Корреляционная связь сбора зерна и содержания минерального ira весной в почве оказалась равной 0,96.

4. Интенсивный сорт ячменя Торос накапливает в биомассе рас-[ий значительную часть элементов питания (75...80%) к фазе мо-[ного состояния, тогда как скороспелый сорт Варде усваивает >т, фосфор, калий вплоть до налива зерна. Эта биологическая осо-[ность сорта Торос и определяет его повышенную требовательность условиям в стартовый период жизни.

5. В засушливые годы на органо-минеральном фоне питания форми-гтся зерно с повышенным содержанием белка (12,6%), во влажные -i%. Выход белка с единицы площади возрастает как за счет его со-)жания в зерне, так и урожайности ячменя.

6. Технологические показатели зерна ячменя Торос (натура, :са 1000 зерен, выравненность, содержание белка и крахмала) при зашивании во влажные годы с нормой высева 5 млн. всхожих зерен зечают требованиям пивоваренной промышленности.

7. Сочетание органических и минеральных удобрений в сравнении неудобренным фоном повышает кормовую ценность зерна ячменя, по соду протеина с 1га в засушливые годы на 118, во влажные -5...199 кг и обменной энергии, соответственно - 10,7 и 11,9... ,6 ГДж. Выход протеина возрастает как за счет его содержания в эне, так и урожайности.

8. Наибольшее содержание незаменимых аминокислот (лизин, штофан, гистидин, лейцин, изолейцин, фенилаланин, треонин, ме-энин, валин и аргинин) в зерне ячменя отмечается в условиях зада, ниже - во влажные годы.

9. В одном килограмме зерна содержится 18,5 Щж валовой энер-л, 12,3 МДж - обменной. Органо-минеральное питание на ячмене рде повышает сбор валовой и обменной энергии в 1,5...2,0 раза эответственно, 60,1...73,4, 41,7...50,3 ГДж).

10. Максимальная окупаемость 1 кг действующего вещества мине-пьных удобрений во влажные годы составила 8,0...10,2 кг/га, а

оплата 1 т жидких органических удобрений, соответственно - 14,6 28,5 кг зерна ячменя.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

1. С целью получения устойчиво стабильных сборов зерна яро: то ячменя на уровне 3,5...4,0 т/га и повышения эффективности ж ких органических удобрений необходимо их применять в севооборот' сочетании с минеральными удобрениями (соотношение 1:1). Норма > щего азота, вносимого с удобрениями, под ячмень не должна пре: шать 120...150 кг/га. При больших объемах накопления жидких ор. нических удобрений на фермах и при расположении полей на расст нии 2,5...3,0 км возможно их применение в дозах не более 35.. т/га.

2. Для повышения технологических и кормовых свойств зерна тенсивных сортов ярового ячменя следует применять минераль удобрения на темно-серых лесных почвах из расчета азот - 60, ф фор и калий по 45 кг действующего вещества на фоне подстилочн навоза при его насыщенности 10 т на гектар севооборотной площад

3. На основании содержания минерального азота в пахотном с. темно-серых лесных почв Среднего Урала в весенний период возмо, заблаговременное прогнозирование уровня урожайности ячменя.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Влияние жидкого навоза на продуктивность кормовых куль //Значение химизации земледелия в интенсивных технологиях: Т докл. науч.-практ. конф. 20 апреля 1987 г. - Свердловск, 1987 С.87 -88.

2. Эффективность жидкого навоза в звене севооборота //Проб ма гумуса в земледелии и использование органических удобрен Тез. докл. по матер. Всесоюз. конф. 21-23 сентября 1987 г. - В димир, 1987. - С.65.

3. Питательный режим темно-серой почвы и урожайность кормо культур при применении жидкого навоза //Науч. тр. Уральского ИСХ. - Свердловск, 1989. -Т.63. - С.22-28.

4. Нормативы прибавок урожая сельскохозяйственных культур применения органических удобрений. - Владимир, 1990. - 124с. соавторстве).

5. Применение удобрений в Свердловской области (рекоменда-:). - Свердловск, 1991. - 93 с. (в соавторстве).

6. Кормовая ценность зерна ячменя в зависимости от уровня линя и погодных условий //Научные достижения в области селекции, [еноводства сельскохозяйственных культур и заготовки кормов: ¡. докл. науч.-практ. конф. 25-26 июля 1996 г. - Екатеринбург, б. - С.24-26.

7. Формирование урожайности ярового ячменя в зависимости от ■еорологических особенностей вегетационного периода //Науч. тр. шНИИСХоза. - Екатеринбург, 1998. - Т.69. - С.82-86.

8. Урожайность ярового ячменя и химический состав зерна в за-:имости от метеорологических особенностей вегетационного периода !б. науч. тр. УГСХА. - Екатеринбург (в соавторстве). /В печати/.

Подписано в печ. 24.04.98 г. Тир. 100 Зак. № 6200 620011, г. Екатеринбург, ул. Мамина-Сибиряка, 145, а/я 30 тел./факс(3432) 55-90-51; 55-93-63 ООО "Таймер-Копировальный Центр"