Влияние основной обработки выщелоченного чернозема на урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

На правах рукописи

УДК 631.51:631.599:633.16

Автореферат

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Влияние основной обработки выщелоченного чернозема на урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя

06.01.01 - общее земледелие

Перов Николай Александрович

Кинель - 2008

Диссертационная работа выполнена в Государственном научном учреждении Ульяновский научно-исследовательский институт сельского хозяйства.

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук Немцев Сергей Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук профессор Чуданов Иван Андреевич

кандидат биологических наук, доцент Марковский Александр Анатольевич

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»

Защита состоится «16» декабря 2008 г. в «10» часов на заседании диссертационного совета ДМ220.058.01 при ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия».

Адрес: 446442, Самарская обл., г. Кинель-4, п. Усть-Кинельский, ул. Учебная, 1, диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»,

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук Г. К. Марковская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Производство зерна пивоваренного ячменя является выгодным направлением в отрасли растениеводства. Потребности только Саранской пивоваренной компании в зерне ячменя достигает 180 тыс. т. В последние годы производство зерна пивоваренного ячменя заметно возросло. В наиболее благоприятном по погодным условиям в 2003 г. объем реализации сырья для приготовления солода составил 23 тыс. т. Основная причина неудовлетворительного состояния производства зерна пивоваренного ячменя в Мордовии - несоблюдение требований технологии выращивания, адаптированной к местным условиям. В частности, до настоящего времени недостаточно изучена основная обработка почвы в сочетании со средствами химизации.

Распространенность малолетних и многолетних сорняков на полях приводит к снижению плодородия почвы, нерациональному использованию запасов влаги, значительному недобору урожая, ухудшению качества пивоваренного ячменя. Использование интенсивных или поверхностных обработок почвы, без учета влияния средств химизации, плодородия почвы приводит к ухудшению качества пивоваренного ячменя.

В связи с этим разработка рациональной основной обработки почвы в сочетании со средствами химизации является актуальной, позволяющей повысить урожайность и качество зерна ячменя. Рациональная обработка в сочетании со средствами химизации позволят значительно повысить урожайность пивоваренного ячменя и качество зерна. Указанные предпосылки послужили основанием для постановки данного вопроса на изучение.

Цели и задачи исследований. Целью работы является поиск рациональной обработки выщелоченного чернозема в сочетании со средствами химизации при возделывании пивоваренного ячменя в условиях Республики Мордовия.

Содержание основной цели предопределяет необходимость решения следующих задач:

-выявить влияние основной обработки почвы на режим влажности выщелоченного чернозема и использование влаги посевами ячменя;

-изучить действие обработки почвы на плотность и пористость выщелоченного чернозема;

-определить влияние обработки почвы и гербицидов на засоренность посевов ячменя;

-вывить влияние обработок почвы и удобрений на содержание элементов питания;

-изучить влияние обработки почвы и удобрений на массу корневой системы, рост, развитие и урожайность ячменя;

-дать экономическую и энергетическую оценку изучаемым вариантам и разработать рекомендации производству.

Научная новизна связана с тем, что впервые для условий Республики Мордовия выявлена возможность использования поверхностных обработок дискатором (БДМ 4х4); БДТ-7А после озимой пшеницы, в сочетании со средствами химизации, позволяющие получить зерно пивоваренного ячменя.

На защиту выносятся следующие положения:

-поверхностные обработки дискатором (БДМ 4х4); БДТ-7А, КПЭ-3,8А после предшественника озимой пшеницы, в сочетании со средствами химизации, не приводят к ухудшению водно-физических свойств выщелоченного чернозема: переуплотнению почвы, снижению влагопотребления растениями ячменя по сравнению с вспашкой;

-поверхностные обработки выщелоченного чернозема дискатором (БДМ 4х4); БДТ-7А, КПЭ-3,8А приводят к дифференциации пахотного слоя по содержанию основных элементов питания и к более поверхностному расположению корневой системы ячменя; -поверхностные обработки приводят к увеличению засоренности посевов ячменя, при использовании средств химизации эти недостатки устраняются;

-поверхностные обработки выщелоченного чернозема после предшественника озимой пшеницы, в сочетании со средствами химизации, позволяют получать зерно пивоваренного ячменя высокого качества. Без использования средств химизации поверхностные обработки оказываются малоэффективными. Достоверность результатов исследований заключается в том, что получены новые данные о влиянии обработки почвы на изменение запасов влаги, плотность, пористость чернозема выщелоченного, засоренность посевов ячменя, характер распределения корневой системы в метровом слое почвы, урожайность и качество зерна пивоваренного ячменя.

Подобные исследования в Республике Мордовия ранее не проводились. Высокая степень их достоверности определяется тем, что полевые опыты проводились в трехкратной повторности, лабораторные эксперименты осуществлялись по общепринятым методикам с достаточным количеством повторений, основной материал статистически обработан методом дисперсионного и корреляционно-регрессивного анализа.

Практическая значимость. Полученные данные внедряются в хозяйствах Республики Мордовия. Они используются при чтении курса «Земледелие» в Аграрном институте МГУ имени Н. П. Огарева.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на Всероссийском «Круглом столе» на тему: «Ресурсосберегающие технологии: опыт, проблемы, перспективы» (Ульяновск, 2007); Международной научно-практической конференции (Нижний Новгород, 2008), на Ученых Советах Ульяновского НИИСХ(2006-2008),семинаре главных агрономов сельскохозяйственных предприятий Республики Мордовия (2007). Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано 8 статей. Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 138 страницах, состоит из введения, шести глав, выводов, предложений производству, включает 27 таблиц, 7 рисунков, 19 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

гербицид ячмень чернозем удобрение

Целью работы является поиск рациональной обработки выщелоченного чернозема в сочетании со средствами химизации при возделывании пивоваренного ячменя в условиях Республики Мордовия.

Опыт проводится в ООО «Константиновское» Ромодановского района в 2006-2008 гг.

Схема опыта

Фактор А (основная обработка):

1. Вспашка плугом ПЛН-5-35 (контроль);

2. Обработка дискатором;

3. Обработка БДТ - 7А;

4. Обработка КПЭ-3,8А.

5. Нулевая (без обработки)

Фактор В (удобрения):

1. Без удобрений

2. Удобрения под урожай 5 т/га

Фактор С (средства защиты):

1. Контроль (без средств защиты)

2. Комплекс

Повторность 3-х кратная. Размер делянок 210 кв. м. 7х30. Почва - выщелоченный чернозем. Расположение делянок систематическое, шахматное с расположением делянок в три яруса.

Опыт проводился в севообороте: 1-горох; 2-озимая пшеница; 3-ячмень. Под горох проводилась вспашка на 20-22 см; озимую пшеницу - поверхностная обработка. После уборки предшественника озимой пшеницы общим фоном проводили лущение стерни дисковой бороной БДТ-3 на глубину 7-8 см, внесение минеральных удобрений и основную обработку почвы согласно схеме опыта. Весенняя обработка включала в себя боронование в два следа. Затем проводили предпосевную обработку почвы на глубину 6-8 см. Расчет удобрений проводили по Каюмову из расчета 50 ц/га зерна с учетом плодородия почвы. На делянках третьего порядка применялся комплекс химических средств защиты растений, который сравнивался с контролем. Комплекс средств защиты включал: протравливание семян; обработку посевов гербицидом в фазу кущения ячменя баковой смесью Прима (0,3 л/га) + Магнум (5 г/га); обработку против болезней препаратом Тилт 0,5 л/га в фазу выхода в трубку.

Почва опытного участка-чернозем выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Плотность выщелоченного чернозема. Проведенные исследования свидетельствуют, что в течение вегетационного периода на всех вариантах происходит увеличение плотности почвы. В течение вегетационного периода ячменя на всех вариантах плотность верхнего (0-10 см) слоя была одинаковой. На вариантах с поверхностной обработкой наблюдалось ее значительное возрастание в слоях 10-20 и 20-30 см (табл. 1). Это увеличение было достоверным. В слое 20-30 см плотность почвы на вариантах с поверхностной обработкой была выше критической, что затрудняло рост и развитие корневой системы, и передвижение влаги в почвенном профиле.

На варианте со вспашкой оптимальная плотность отмечалась и в слое 20-30 см, на поверхностных обработках и на варианте с нулевой обработкой, плотность почвы превышала оптимальную величину. На вариантах с поверхностной обработки в слоях 10-20 и 20-30 см создается уплотненная прослойка, которая препятствовала формированию корневой системы.

Таблица 1 - Влияние основной обработки выщелоченного чернозема на плотность почвы, г/см³ в посевах ячменя, среднее за 2006-2008 гг.

Варианты	Слой почвы, см	Всходы	Колошение	Полная спелость
Вспашка на 20-22 см	0-10	0,96	1,03	1,07
	10-20	1,01	1,05	1,09
	20-30	1,16	1,17	1,17
Обработка дискатором	0-10	0,99	1,04	1,06
	10-20	1,20	1,20	1,19
	20-30	1,32	1,31	1,30
Обработка БДТ - 7А	0-10	0,98	1,02	1,06
	10-20	1,20	1,21	1,20
	20-30	1,32	1,31	1,29
Обработка КПЭ-3,8А	0-10	0,99	1,03	1,05
	10-20	1,19	1,22	1,20
	20-30	1,30	1,31	1,30
Нулевая обработка	0-10	1,04	1,09	1,09
	10-20	1,21	1,21	1,22
	20-30	1,30	1,29	1,31
НСР	0-10	0,04	0,04	0,03
	10-20	0,02	0,06	0,02
	20-30	0,05	0,04	0,04

В соответствии с изменением плотности почвы менялась и пористость. В слое 0-10 см она мало менялась по вариантам опыта. В слое 10-20 см она составляла по вспашке 55,7-61,7 %, а по поверхностным обработкам -50,4-52,0 %, то есть она снижалась на 5,3 - 9,7 %. Пористость в слое 20-30 см. по вспашке составила 52,3-53,1%, по поверхностным обработкам - 46,5-47,5 %, то есть снижалась на 5,8 - 5,6 %.

Влажность почвы и водопотребление ячменя. Полученные данные свидетельствуют, что накопление влаги мало зависело по вариантам опыта. Однако на вариантах с поверхностной, и особенно, нулевой обработки, в верхнем 0-20 см слое почвы наблюдалась повышенная влажность. Использование почвенной влаги в течение вегетационного периода ячменя зависело от основной обработки почвы. При проведении поверхностных обработок использовались запасы влаги преимущественно с верхнего 0-50 см слоя почвы. Если по вспашке с этого слоя в среднем за 2006-2008 гг. было использовано 27 мм, то по поверхностным обработкам - 40-53. Со слоя 50-100 см по вспашке было использовано 31мм, а по поверхностным обработкам не более 10 мм.

Поглощение влаги по фазам развития ячменя было неравномерным (табл. 2). В период посев-всходы растения использовали 9,5-10,7 % от всей влаги, израсходованной растениями, всходы-кущение - 13,3-14,6 %. Максимальное количество влаги на всех вариантах обработки отмечалось в фазу кущение-колошение. В этот период было использовано 49,4-51,1 % от влаги, которая была использована в течение вегетационного периода. На вариантах со вспашкой растениями было использовано на 5,3-10,5 % больше почвенной влаги по сравнению с поверхностными обработками, что позволяет стабилизировать урожайность ячменя в засушливые годы.

Приведенные данные свидетельствуют, что больше всего влаги было использовано на варианте с отвальной вспашкой.

Корневая система. Особая роль в изменении физических свойств почвы и в создании условий для поглощения влаги нижележащих горизонтов принадлежит корневой системе растений. Мощность и характер распределения корневой системы растений в пределах почвенного профиля можно в значительной мере менять обработкой почвы.

В 2006 г. наибольшая масса корней ячменя в метровом слое почвы отмечалась на варианте с вспашкой (33,39 ц/га). На вариантах с поверхностной обработкой ее масса составила в среднем по опыту 29,78-30,63 ц/га, т.е. снижение, составило 9,7-10,8 %. На варианте с нулевой обработкой это снижение составило 1,98 раза. Заметное увеличение массы корней произошло под влиянием удобрений и средств химизации.

В 2007 г наибольшая масса корней ячменя отмечалась на варианте с вспашкой. На этом варианте в среднем по опыту масса корней в слое0-100 см составила 31,77 ц/га. Поверхностные обработки снизили их массу на 13,9-16,2 %, а нулевая обработка - в 1,85 раза. Заметное увеличение массы корней произошло под влиянием удобрений. По сравнению с неудобренным фоном масса их увеличилась на 47,6 %, а на варианте с использованием средств защиты - на 29,7 %.

Особый интерес представляет распределение корневой системы в метровом слоев почвы. Если на варианте со вспашкой в слое 0-50 см находилось 57-65 % массы корней, то по поверхностным обработкам65-75 %. Поверхностные обработки оказали незначительное влияние на массу корней в слое 0-50 см. Разница между вспашкой и поверхностными обработками находилась в пределах ошибки опыта. Нулевая обработка снизила массу корней в 1,7 раза. Удобрения и средства защиты привели к повышению массы корней. Различия между вариантами достоверны.

Таблица 2 - Водопотребление ячменя по фазам развития в зависимости от основной обработки выщелоченного чернозема, среднее за 2006-2008 гг.

Варианты опыта	Фазы развития	Запасы влаги (0-100 см), мм:	Изм.	Осадки, мм	Израсходовано всего, мм
		В нач. фазы	В конце фазы			всего	За 1 сутки
Вспашка на 20-22 см	Посев-всходы	174	170	5	15	21	1,44
	Всходы-кущение	170	153	17	12	29	1,38
	Кущение-колошение	153	107	46	54	100	2,68
	Колошение - полная спелость	107	123	-16	65	49	1,24
Обработка дискатором	Посев-всходы	172	168	4	14	18	1,46
	Всходы-кущение	168	153	15	11	26	1,61
	Кущение-колошение	153	112	41	54	95	2,54
	Колошение -полная спелость	112	127	-15	65	50	1,55
Обработка БДТ - 7А	Посев-всходы	170	167	3	15	18	1,37
	Всходы-кущение	167	153	14	11	25	1,86
	Кущение-колошение	153	112	41	54	95	2,59
	Колошение -полная спелость	112	127	-15	65	50	1,58
Обработка КПЭ-3,8А	Посев-всходы	170	166	4	15	19	1,39
	Всходы-кущение	166	152	14	11	25	1,54
	Кущение-колошение	152	114	38	54	92	2,51
	Колошение -полная спелость	114	135	-21	65	44	1,48
Нулевая обработка	Посев-всходы	167	162	5	14	19	11,51
	Всходы-кущение	162	149	13	11	24	1,55
	Кущение-колошение	149	114	35	53	88	2,39
	Колошение -полная спелость	114	132	-18	65	47	1,48

В слое 50-100 см на вариантах с поверхностной обработкой масса корней составила 66,8-68,5 % от массы корней на варианте со вспашкой. Нулевая обработка снизила массу корней в 2,66 раза. Под влиянием удобрений масса корней увеличилась на 47,2 %, а средств защиты на 17,1 %. Это оказало влияние на поглощение воды растениями.

Влияние обработки почвы на содержание элементов питания. Исследованиями выявлено, что поверхностные обработки привели к дифференциации пахотного слоя по содержанию элементов питания, что сказалось на развитии корневой системы.

Наши исследования свидетельствуют, что вспашка ведет к некоторому снижению нитратов в пахотном слое. На вариантах с поверхностной обработкой их количество выше. На этих вариантах остается большое количество пожнивных остатков и происходит их активное разложение.

К концу вегетационного периода запасы подвижных форм азота уменьшаются, что связано с их интенсивным поглощением растениями. Большее поглощение нитратов связано с лучшим развитием корневой системы растений на вариантах с отвальной вспашкой и лучшей влагообеспеченностью на этом варианте.

Наши расчеты показали, что положительный баланс гумуса отмечался только на варианте с нулевой обработкой при условии применения минеральных удобрений. Наибольшая минерализация гумуса отмечалась на варианте со вспашкой без внесения минеральных удобрений. При внесении минеральных удобрений минерализация гумуса повышалась, но одновременно происходило повышение новообразованного гумуса, что снижало интенсивность баланса гумуса. На всех вариантах опыта складывался отрицательный баланс гумуса.

Засоренность посевов ячменя. Наши исследования свидетельствуют, что основная обработка оказывала неодинаковое влияние на засоренность посевов. Наименьшая засоренность отмечалась на вариантах со вспашкой, а наибольшая на вариантах без проведения основной обработки. Промежуточное положение занимали варианты с поверхностной обработкой. Существенное влияние на засоренность посевов ячменя оказали гербициды. Под их влиянием происходило снижение засоренности на всех вариантах основной обработки почвы. Но степень влияния их была неодинаковой. На вариантах со вспашкой под влиянием гербицидов засоренность снижалась в среднем за три года в 3 раза, а на вариантах с поверхностной обработкой в 6,07-9,62 раза, в 6-7 раз снижалась засоренность на вариантах без основной обработки (табл. 3).

Расчет экономического порога вредоносности свидетельствует, что при численности сорных растений 13-16, снижение урожайности составляет 3,8-4,7 % фактического урожая. Стоимость прибавки урожая, едва перекрывает стоимость гербицида с учетом его внесения. Минимальная экономическая прибыль достигается, если рентабельность системы мероприятий составляет не менее 25-40 %. Такой эффект достигается при применении гербицида на вариантах с поверхностной обработкой.

Полевая всхожесть. Урожайность ячменя определяется полевой всхожестью, которая является интегрирующим показателем качества проведения обработки почвы. Полевая всхожесть семян - основной показатель, влияющий на густоту стеблестоя посевов.

Таблица 3 - Влияние основной обработки и средств химизации на засоренность посевов ячменя, шт/м²

Фактор*	2006 г.	2007 г.	2008 г.	Среднее за 3 года
А	В	С	1**	2	1	2	1	2	1	2
1	1	1	17	22	19	25	17	20	18	22
		2	18	4	16	5	19	8	18	6
	2	1	22	24	23	27	24	27	23	26
		2	25	5	22	4	22	12	23	7
2	1	1	65	69	68	72	72	83	68	75
		2	71	8	66	8	75	18	71	11
	2	1	65	66	61	70	81	93	69	76
		2	69	7	72	6	81	20	74	11
3	1	1	75	78	78	79	79	94	77	84
		2	75	8	75	6	79	21	76	12
	2	1	78	80	79	82	83	98	80	87
		2	75	8	78	6	83	24	79	13
4	1	1	76	78	66	68	76	95	73	80
		2	74	6	75	8	75	21	75	12
	2	1	75	76	73	75	84	98	78	83
		2	75	6	72	6	84	13	77	8
5	1	1	242	276	199	213	200	215	214	235
		2	242	42	241	39	205	38	229	40
	2	1	248	262	241	246	207	238	231	249
		2	252	32	250	32	206	41	236	35

Примечание*: Фактор А (обработка почвы): 1. Вспашка на глубину 20 - 22 см;2. Обработка дискатором; 3. Обработка БДТ-7А; 4. Обработка КПЭ-3,8А; 5. Нулевая обработка. Фактор В (удобрения): 1. Контроль (Без удобрений); 2. Удобрения; Фактор С (средства химизации): 1. Контроль; 2. Комплекс.

Примечание**: 1- до обработки гербицидом; 2- после обработки гербицидом.

Ячменю свойственна относительно высокая полевая всхожесть семян в сравнении с яровой пшеницей. Полевая всхожесть ячменя, как следует из данных приведенных данных, зависит от всех изучаемых факторов и погодных условий от посева до формирования всходов. Поверхностные обработки вели к некоторому снижению полевой всхожести. Если по вспашке она составила 72-84 , то по поверхностным обработкам- 69-81 %. Удобрения, внесенные под основную обработку практически не влияют на полевую всхожесть.

Наши исследования свидетельствуют, что сохранность ячменя в условиях опыта меняется от 45 до 88 %, а выживаемость - от 34 до 74 %. Наименьшая сохранность и выживаемость были характерны на вариантах с нулевой обработкой.

Урожай и качество зерна ячменя. Главным показателем оценки изучаемых технологических приемов является величина урожая ячменя. Урожайность отражает и интегрирует действия на растение всех условий возделывания, изменяемых также и с помощью удобрений, обработки почвы, средств защиты. Результаты наших исследований показывают, что основная обработка почвы, удобрения, средства защиты оказали существенное влияние на величину урожая ячменя.

В среднем по опыту поверхностные обработки снизили урожайность на 0,57-0,70 т/га, а нулевая обработка на 2,25 т/га. Под влиянием удобрений урожайность увеличилась на 1,78 т/га, а гербицидов - 1,01 т/га (табл. 4).

Наибольшая эффективность от внесения удобрений отмечалась по вспашке. При внесении гербицидов роль удобрений повышалась на всех вариантах обработки почвы. Если на фоне без внесения гербицидов прибавка от внесения удобрений составила 1,20-1,78 т/га, то с гербицидами она повысилась до 2,48-2,87 т/га. Нулевая обработки заметно снизила урожайность даже при внесении минеральных удобрений и применения гербицидов.

На варианте без применения удобрений и средств защиты наибольший урожай получен на варианте со вспашкой. Снижение урожайности на вариантах с поверхностной обработкой, по сравнению со вспашкой без внесения удобрений и гербицидов, составило 0,81-1,03 т/га; на варианте без внесения удобрений, но с гербицидами оно составило от 0,14 до 0,36 т/га. На удобренном фоне, без внесения гербицидов снижение урожайности на поверхностных обработках по сравнению со вспашкой составило от 1,12 до 1,51т/га. При внесении удобрений и гербицидов урожайность ячменя по вспашке и поверхностным обработкам выравнивалась.

Таблица 4 - Влияние основной обработки выщелоченного чернозема и средств химизации на урожайность ячменя, т/га

Фактор	Годы	Прибавка от:
А	В	С	2006	2007	2008	Среднее	обработки	средств защиты	удобрений
1	1	1	3,32	3,02	2,12	2,82	-	-	-
		2	3,34	3,04	2,24	2,87	-	0,05	-
	2	1	5,14	4,94	3,74	4,61	-	-	1,79
		2	5,73	5,43	4,88	5,35	-	0,74	2,48
2	1	1	2,17	1,90	1,33	1,80	-1,02	-	-
		2	3,25	2,94	2,03	2,74	-0,13	0,94	-
	2	1	3,15	3,24	2,64	3,01	-1,60	-	1,21
		2	5,7	5,38	4,98	5,35	0	2,61	2,34
3	1	1	2,14	1,88	1,63	1,88	-0,94	-	-
		2	3,05	2,71	1,85	2,54	-0,33	0,66	-
	2	1	2,99	3,18	2,48	2,88	-1,73	-	1,00
		2	5,65	5,37	4,93	5,32	-0,03	2,44	2,78
4	1	1	2,19	1,89	1,48	1,85	-0,97	-	-
		2	3,01	2,70	1,77	2,49	-0,38	0,64	-
	2	1	3,13	3,16	2,32	2,87	-1,74	-	1,02
		2	5,76	5,47	4,94	5,39	+0,04	2,52	2,60
5	1	1	1,25	1,15	1,20	1,20	-1,62	-	-
		2	1,67	1,50	1,47	1,55	-1,32	0,35	-
	2	1	1,67	1,52	1,78	1,66	-2,95	-	0,46
		2	2,37	2,29	2,59	2,42	-2,93	0,76	0,87
НСР, част. различ.	0,15	0,33	0,33	0,23
Фактор А	0,07	0,17	0,17	0,12
Фактор В	0,05	0,13	0,11	0,07
Фактор С	0,08	0,13	0,11	0,07

Примечание: Фактор А (обработка почвы): 1. Вспашка на глубину 20 - 22 см; 2. Обработка дискатором; 3. Обработка БДТ-7А; 4. Обработка КПЭ-3,8А; 5. 5.Нулевая обработка. Фактор В (удобрения): 1. Контроль (Без удобрений); 2. Удобрения; Фактор С (средства защиты): 1. Контроль; 2. Комплекс.

Эффективность средств защиты определялась приемами основной обработки почвы и удобрениями. На фоне без внесения удобрений на вариантах со вспашкой влияние средств защиты не отмечалось. При внесении удобрений прибавка от средств защиты составила 0,75 т/га. На вариантах с поверхностной обработкой эффективность средств защиты отмечалась как при внесении удобрений, так и без них, но величина прибавки была неодинаковой. Наибольший эффект от них наблюдался на удобренных вариантах. Так, если без внесения удобрений средства защиты обеспечивали получение 0,52-0,66 т/га дополнительного зерна, а на фоне внесения полного минерального удобрения - 1,88-2,29 т/га.

Изменение урожайности связано с изменением массы семян с колоса, числом продуктивных стеблей и числом зерен в колосе.

Особое значение при производстве пивоваренного ячменя имеет качество производимого зерна, которое в решающей степени влияет на качество солода и производимого пива. Содержание белка согласно международным требованиям должна составлять о 9,5 до 11,5 %. В процентном отношении содержание белка в крупном зерне ячменя всегда меньше по сравнению с мелким. Поэтому технологические требования направлены на формирование полновесного зерна. В этом отношении снижение засоренности посевов, выровненность посевов, что достигается под влиянием средств защиты и удобрений способствуют получению зерна в соответствии с требованиями стандартов. Благоприятные условия, создаваемые удобрениями, средствами защиты и приемами обработки способствовали формированию однородного ячменя с высоким содержанием полных зерен.

Содержание белка, в основном, определялось условиями увлажнения. Наименьшее содержание белка отмечалось в 2008 г., когда в период созревания отмечалась влажная погода. В условиях сухого вегетационного периода (2007 г.) содержание белка было наибольшим. Промежуточное положение занимал 2006 год (табл. 5).

Изучаемые факторы оказывали некоторое влияние на содержание белка в зерне. При внесении минеральных удобрений содержание белка повышалось. Действие минеральных удобрений определяется погодными условиями. Во влажные годы, под их влиянием резко увеличивается сбор зерна и мало изменяется содержание белка, в сухие годы, наоборот, резко снижается урожай, а накопление белка возрастает.

В связи с тем, что изучаемые факторы меняли засоренность посевов, выровненность их, создавались благоприятные условия для получения зерна, соответствующего требованиям стандартов. Благоприятные условия, создаваемые удобрениями, средствами защиты и приемами обработки способствовали формированию однородного ячменя с высоким содержанием полных зерен.

Таблица 5 Влияние основной обработки выщелоченного чернозема, средств защиты и удобрений на содержание белка в зерне ячменя.

Фактор	Годы
	2006	2007	2008	Среднее за 2006-2008 гг.
А	В	С
1	1	1	11,3	12,5	10,5	11,4
		2	10,7	12,4	10,0	11,0
	2	1	11,9	12,8	11,3	12,0
		2	11,6	12,6	11,0	11,7
2	1	1	11,2	12,6	10,7	11,5
		2	10,5	12,5	10,3	11,1
	2	1	11,4	12,9	10,9	11,7
		2	11,5	12,7	11,0	11,7
3	1	1	10,6	12,6	10,6	11,3
		2	11,4	12,3	10,4	11,4
	2	1	11,5	12,9	10,9	11,8
		2	11,5	12,8	11,1	11,8
4	1	1	11,3	12,9	10,7	11,6
		2	10,9	12,8	10,5	11,4
	2	1	11,5	13,1	10,9	11,8
		2	11,4	12,9	11,0	11,8
5	1	1	12,4	13,1	12,1	12,5
		2	13,2	12,9	12,1	12,7
	2	1	12,6	13,2	12,6	12,8
		2	13,2	12,9	12,8	13,0

Примечание: Фактор А (обработка почвы): 1. Вспашка на глубину 20 - 22 см;2. Обработка дискатором; 3. Обработка БДТ-7А; 4. Обработка КПЭ-3,8А; 5. Нулевая обработка. Фактор В (удобрения): 1. Контроль (Без удобрений); 2. Удобрения; Фактор С (средства защиты): 1. Контроль; 2. Комплекс.

Поведенное исследование свидетельствует, что внесение удобрений и средств защиты позволяет получать зерно пивоваренного ячменя, соответствующее требованиям стандарта. При наличии сорных растений (без использования средств защиты) получается не выполненное зерно, а содержание белка повышается.

Экономическая эффективность. Наши исследования свидетельствуют, что на варианте со вспашкой возделывание ячменя было рентабельным на всех вариантах опыта (табл. 6). При проведении поверхностных обработки без применения гербицидов и удобрений рентабельность их резко снижалась и составляла 8-10 %. Внесение удобрений без использования гербицидов на вариантах с поверхностными обработками оказалось неэффективным. Нулевые обработки, как с использованием средств химизации, так и без них оказались неэффективными.

Таблица 6 - Экономическая эффективность приемов основной обработки и средств химизации, (среднее за 2006-2008 гг.)

Фактор А (обработка почвы)	Фактор В (удобрения)	Фактор С (гербициды)	Экономическая эффективность	Энергетическая эффективность
			Прямые затраты на 1 га, руб	Условно чистый доход, тыс. руб.	Рентаб., %	Затраты сов. энергии ГДж/га	Коэф. Энерг. эф-ости
Вспашка на глубину20 - 22 см	Без удобр.	Контроль	6709	4465	66	14,1	2,53
		Комплекс	7926	3322	42	14,6	2,55
	Удобр.	Контроль	14764	3514	24	18,9	3,27
		Комплекс	15787	4304	27	19,4	3,67
Обработка дискатором	Без удобр.	Контроль	6381	649	10	12,5	1,82
		Комплекс	7598	3280	43	13,0	2,70
	Удобр.	Контроль	14437	-2449	-	17,3	2,70
		Комплекс	15459	4447	29	17,8	4,00
Обработка БДТ-7А	Без удобр.	Контроль	6381	575	9	12,5	2,04
		Комплекс	7598	2429	32	13,0	2,51
	Удобр.	Контроль	14437	-2671	-	17,3	2,51
		Комплекс	15459	4410	28	17,8	4,01
Обработка КПЭ-3,8А	Без удобр.	Контроль	6465	528	8	12,5	1,90
		Комплекс	7681	2309	30	13,0	2,50
	Удобр.	Контроль	14521	-2829	-	17,3	2,41
		Комплекс	15543	4696	30	17,8	4,06
Нулевая обработка	Без удобр.	Контроль	6173	-1918	-	11,3	1,36
		Комплекс	7357	-1807	-	11,7	1,72
	Удобр.	Контроль	14196	-8572	-	16,1	1,38
		Комплекс	15219	-6746	-	16,6	1,78

Проведенные исследования свидетельствуют, что коэффициент энергетической эффективности на варианте со вспашкой составил 2,53-3,67. При внесении гербицидов и особенно минеральных удобрений повышался с 2,53-2,55 до 3,27-3,67. На вариантах с поверхностной обработкой на вариантах без внесения удобрений и особенно гербицидов коэффициент энергетической эффективности был значительно ниже. Варианты с нулевой обработкой обеспечили наименьший коэффициент.

ВЫВОДЫ

1. Поверхностные обработки выщелоченного чернозема после предшественника озимой пшеницы не приводят к ухудшению водно-физических свойств и переуплотнению почвы. Однако на вариантах с поверхностной обработки в слоях 10-20 и 20-30 см создавалась уплотненная прослойка, которая препятствовала проникновению корневой системы ячменя в глубокие слои почвенного профиля. В соответствии с изменением плотности почвы менялась и пористость. Наибольшая пористость наблюдалась по вспашке, а наименьшая - по поверхностной обработке.

2. Запасы влаги в ранневесенний период мало отличалось за годы исследований по вариантам обработки почвы. Вместе с тем, на вариантах с поверхностной обработкой наблюдалось более высокая влажность в верхнем 0-50 см слое почвы, а на вариантах со вспашкой, наоборот, в слое 50-100 см, что связано с неодинаковой плотностью прослоек пахотного слоя. Кроме этого на вариантах со вспашкой влага использовалась со всего 0-100 см слоя почвы, а при проведении поверхностных обработок, в основном, со слоя 0-50 см.

3. Поглощение влаги по фазам развития ячменя было неравномерным. В период посев-всходы растения использовали 9,5-10,7 % от всей влаги, всходы-кущение - 13,3-14,6 %. Максимальное количество влаги на всех вариантах обработки отмечалось в фазу кущение-колошение. В этот период было использовано 49,4-51,1 % от влаги, которая была использована в течение вегетационного периода. На вариантах со вспашкой растениями было использовано на 5,3-10,5 % больше почвенной влаги по српавнению с поверхногстными обработками, что позволяет стабилизировать урожайность ячменя в засушливые годы.

4. Особенности водопотребления связано со спецификой формирования корневой системы ячменя на различных вариантах обработки почвы. На вариантах со вспашкой корневая система более равномерно распределялась в метровом слое почвы. На вариантах с поверхностной обработкой, масса корней в слое 0-50 см снижалась по сравнению с вариантами, что связано с более высокой плотностью почвы.

5. Проведенные исследования свидетельствуют, что поверхностные обработки без применения гербицидов увеличивают засоренность посевов, особенно многолетними и снижают эффективность удобрений.

6. Поверхностные обработки выщелоченного чернозема приводят к дифференциации пахотного слоя по содержанию основных элементов питания, что определяло более поверхностное расположение корневой системы ячменя.

7. Эффективность приемов основной обработки менялись в зависимости применения удобрений и гербицидов. На варианте без применения удобрений и гербицидов наибольший урожай получен на варианте со вспашкой. На варианте с применением гербицидов урожайность по вспашке и поверхностным удобрением выравнивалась. Эффективность поверхностных обработок была наибольшей при совместном применении гербицидов и минеральных удобрений. При внесении удобрений эффективность гербицидов возрастала. Проведение нулевой обработки на выщелоченных черноземах, даже на фоне внесения гербицидов, минеральных удобрений оказалось малоэффективным.

8. Поверхностные обработки выщелоченного чернозема после предшественника озимой пшеницы, в сочетании со средствами химизации, позволяют получать зерно пивоваренного ячменя высокого качества.

9. Экономическая и энергетическая оценка изучаемых факторов позволяет сделать вывод, что при внесении удобрений и гербицидов экономически и энергетически выгодным оказалась замена вспашки после озимой пшеницы поверхностными обработками. Нулевая обработка оказалась неэффективной.

Предложения производству

1. При размещении пивоваренного ячменя после озимой пшеницы рекомендуется проводить поверхностную обработку выщелоченного чернозема на глубину 10-12 см дискатором (БДМ 4х4), дисковой бороной ДБТ-7А, КПЭ-3,8А при условии применения минеральных удобрений под проектируемый урожай 5 т/га, внесения гербицидом Прима (0,3 л/га)+Магнум (5 г/га).

2. При отсутствии минеральных удобрений и средств защиты рекомендуется использование в качестве основной обработки под ячмень вспашки.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Мешков О. В., Новиков Д. Ю., Каргин Ю. И., Захаркина Р. А.,Каргин В. И., Перов Н. А. ОАО ЧПФ «Букет Чувашии»: Интеграция предприятий перерабатывающей промышленности и сельского хозяйства // Достижения науки и техники АПК. №10. 2006. С. 52-54.

2. Каргин В. И., Немцев С. Н., Мандров Н. П., Перов Н. А. Система основной обработки выщелоченного чернозема / Достижения науки и техники АПК. № 4. 2007. С. 44-45.

3. Захаркина Р. А. Каргин Ю. И., Злотников А.К., Каргин В. И.,Перов А. Н. Динамика валовых сборов зерна в Республике Мордовия / Земледелие. №4. 2007. С. 18-20.

4. Каргин В. И., Перов Н. А., Немцев С. Н., Ерофеев А. А. Минимизация основной обработки выщелоченного чернозема под яровые зерновые культуры / Достижения науки и техники АПК. №11. 2007. С. 47-49.

5. Каргин В. И Ресурсосберегающая обработка выщелоченного чернозёма в лесостепи Среднего Поволжья / Материалы Всероссийского «Круглого стола» на тему: «Ресурсосберегающие технологии: опыт, проблемы, перспективы» - Ульяновск, 2007. С. 60-66.

6. Каргин В.И. Водопотребление ячменя в связи с приемами основной обработки выщелоченного чернозема №4. 2008. С. 22-25.

7. Каргин В. И., Перов Н. А. Энергетическая эффективность минимизации основной обработки выщелоченного чернозема 2008. С. 33-35.

8. Каргин В. И., Перов Н. А., Ерофеев А. А., Немцев С. Н. Влияние минеральных удобрений и минимизации основной обработки выщелоченного чернозема на качество зерна яровой пшеницы / Агрохимия и экология: история и современность. Материалы международной научно-практической конференции. Изд-во ВВАГС, 20008. - С. 146-149.

Размещено на Allbest.ru

...