14729 (Эффективность и экологическая безопасность применения минеральных удобрений под ячмень при различном балансе азота, фосфора и калия в агроценозе), страница 2

Для ячменя характерен быстрый темп развития и высокая требовательность к условиям внешней среды и технологии возделывания. Эта культура интенсивного типа возделывания. Недостаток тех или иных условий для нормального роста ячменя резко сказывается на его урожайности.

1.2 Состояние и особенности производства ячменя, технологии возделывания

Лучший предшественник для ячменя ярового – пропашные культуры (кукуруза, картофель, сахарная свекла), а также озимые, идущие по удобренному чистому пару.

Яровой ячмень, посеянный после пропашных культур, особенно пригоден для пивоварения; в этом случае он дает не только высокий урожай, но и зерно хорошего качества, с высоким содержанием крахмала.

Для продовольственных целей или на корм скоту ячмень можно высевать после зернобобовых культур, накапливающих в почве много азота.

Сам является хорошим предшественником для яровых, озимых культур.

При возделывании ячменя на пиво почвы должны быть менее плодородными и насыщенными азотом, фосфором и калием.

Яровой ячмень в начальные фазы развития очень нуждается в питательных веществах.

Фосфор и калий лучше вносить под зяблевую вспашку, а азот – под предпосевную культивацию и при подкормке. Фосфорные и калийные удобрения улучшают пивоваренные качества ячменя. Наилучший урожай он дает при внесении полного минерального удобрения, особенно в западной зоне его возделывания

Для образования 18-20 ц урожая ячменя необходимо N₄₀P₄₀K₆₀ (М.Т. Петухов, 1985). Кроме обычных видов удобрений (NPK), необходимо внесение недостающих микроудобрений – бора, марганца, цинка, меди, молибдена и других. Недостаток в почве каких либо из этих микроэлементов приводит к заболеваниям, нарушениям обмена веществ в растениях и значительному снижению урожаев.

Обработка почвы зависит от предшественника, после пропашных культур необходимо сразу провести вспашку на глубину 23-25 см. Зимой рекомендуется сделать снегозадержание. Весной, ранневесенние боронование или шлейфование зяби и культивацию на глубину 5-7 см с одновременным боронованием. Предпосевная культивация на глубину заделки семян.

Посев проводится в ранние сроки и очень крупными сменами, масса 1000 зерен 45-50 г, всхожесть семян 90%, частота 97%. За месяц до посева необходимо семена протравить, Максим стар 1,5 кг/т; ТМТД 2 кг/т, агат – 0,2 кг/т. Обработка формалином 1:80 воды. На 1 т семян ячменя необходимо 15 литров раствора, семена хорошо смочить, закрыть и томить 2 часа. После просушить до сыпучести.

Высевать лучше узкорядным узкорядным способом, а также рядовым, перекрестным, перекрестно-диагональным. Норма высева 4,5-5 млн. всхожих зерен на 1 га, то есть норма высева 220-280 кг/га. Глубина заделки семян на тяжелых глинистых почвах 3-4 см, на легких 4 см.

Уход за посевами - проводится прикатывание с одновременным легким боронованием в засушливых районах. На 3-4 день после посева – довсходовое боронование по диагонали для удаления сорняков в фазе белой ниточки, уничтожается 80% сорняков.

Повсходовое боронование проводят в фазу 3-4 настоящих листочков. Конец фазы кущения, начала выхода в трубку применяют гербицид 2,4 Д для борьбы с сорной растительностью.

Так же проводится подкормка: мочевина 20 кг азотных удобрений, в фазу колошения против вредителей используют фосфорорганические препараты (метафос, карбафос 0,5-1 кг/га). В фазу выхода в трубку посевы обрабатывают компазаном 0,7 л/га – против полегания.

Яровой ячмень созревает дружно, но с наступлением полной спелости его колос становится ломким, зерно легко осыпается. Двухфазная уборка применима с середины восковой спелости, однофазная при полной спелости на низком срезе в сжатые сроки.

Особенности возделывания пивоваренного ячменя

Лучшим для пивоварения считается двурядный ячмень, дающий крупное выравненное равномерно прорастающее зерно. Наиболее пригодны для этих целей пленчатые ячмени, так как при фильтровании способствует осветлению пива.

Зерно пивоваренного ячменя должно быть крупным (масса 1000 зерен 40-45 г) и тонкопленчатым (8-10%), солосенно-желтого цвета, обладать высокой энергией прорастания и содержать много крахмала. Наилучшие результаты в пивоварении дает ячмень, содержащий высокомолекулярные белки (глобулины и проламины), почти не растворимые в воде. Отрицательное влияние на производство оказывают небелковый азот и азот альбуминов.

Содержание белка в зерне сильно изменяется в зависимости от географического положения, места посева и условий выращивания. При влажном климате уменьшается содержание белка в зерне; кроме тог, при этом накапливается больше крахмала.

Долгое время пивоваренный ячмень не рекомендовалось высевать после зерновых , бобовых культур и по пласту многолетних трав; не рекомендовалось также вносить непосредственно под него навоз, чтобы избежать повышенного содержания белка в зерне. Однако длительные опыты (Н.М. Коданев в Горьковской области и Н.А. Корляков в Пермской области) показали необоснованность этих описаний.

Установлено, что ячмень особенно сильно реагирует на азот в ранний период развития. Внесение азота в правильных соотношениях с фосфором и калием почти не ухудшает пивоваренных качеств ячменя, а выход экстрактивных веществ с единицы площади при этом возрастает в следствие повышения урожайности.

При возделывании пивоваренного ячменя лучшие результаты дает самый ранний посев. Это обеспечивает получение высокого урожая выровненного, крупного зерна с повышенным содержанием крахмала и пониженной пленчатостью. Высевать пивоваренный ячмень следует в зависимости от рельефа местности в направлении с севера на юг.

Положительное влияние оказывает послепосевное прикатывание, а при сильном уплотнении почвы при образовании корки боронование посевов. Эти приемы способствуют однородности стеблестоя и выравненности зерна. Подгон в посевах пивоваренного ячменя нежелателен, так как зерно в этих случаях бывает более мелким, пониженных технических качеств.

Количество пивоваренного ячменя во многом зависит от способа и срока уборки. Наиболее эффективна двухфазная уборка в период восковой спелости.

При перестое ячменя уменьшается количество крахмала в зерне вследствие усиленного дыхания. Избыточное увлажнение и низкая температура воздуха в период полной спелости отрицательно сказывается на жизнеспособности семян более поздних сроков уборки.

После обмолота зерно должно быть тщательно отсортировано и хорошо просушено. Это обеспечивает высокую энергию его прорастания и сохранение им светлой окраски.

1.3 Отзывчатость ячменя на удобрения

Научно обоснованное применение удобрений под ячмень является фактором получения высоких урожаев зерна. Удельный вес удобрений в повышении урожайности ячменя около 40-50%. Органические удобрения непосредственно под ячмень вносят редко. Чаще всего культура исплоьзует их последствия.

При выращивании на кислых почвах ячмень существенно снижает урожайность. Кислая реакция почвенного раствора нарушает углеводный и белковый обмен в растениях. В клетках накапливается большое количество моносахаров, а превращения их в дисахариды замедляется. При высокой кислотности ячмень испытывает недостаток в кальции, что ухудшает рост корней. Поэтому применение извести высоко эффективный прием.

Ячмень хорошо отзывается на азотные удобрения. Они улучшают развитие растений, повышают энергию кущения, благодаря чему увеличивается урожайность зерна и содержание в нем белка.

Фосфорные удобрения оказывают существенное и многостороннее действие на рост и развитие культуры. Они способствуют развитию корневой системы, ускорению похождения фенологических фаз и созревания, повышению урожайности и качества зерна. В большинстве районов Зауралья для основного внесения под яровые зерновые культуры рекомендуются дозы фосфорных удобрений P_40-60. Поскольку при посеве яровых зерновых культур после пара фосфор, как правило, действует лучше, целесообразно внесение полной дозы основного фосфорного удобрения именно в этом звене севооборота.

Калийные удобрения не играют решающей роли в повышении урожайности ячменя (В.Ф. Мальцев, 1984).

Несмотря на то, что калий в ряде случаев не дает хороших прибавок, его следует постоянно применять, поскольку это необходимо для возмещения питательных веществ, отчуждаемых из почвы с урожаем.

Элементы минерального питания оказывают существенное влияние на общую направленность биохимических и физиологических процессов в растении в течении вегетации и принимают активное участие в формировании структуры, величины и качества урожая. Повышенное снабжение растений азотом способствует увеличению количества этого элемента в листьях и колосе, повышает урожай зерна и его белковость. Повышенное калийное питание урожай ячменя и белковость, в то время как процентное содержание крахмала возрастает. В зависимости от метеорологических условий года действие азотно-фосфорных удобрений на урожай ячменя сказывалось по-разному, хотя качественный состав зерна оставался одинаковым.

В относительно жаркое лето наиболее высокий урожай ячменя с максимальным содержанием в нем белка формируется при внесении повышенных доз азота и фосфора в удобрении (N₁P₁K_0,5). В условиях холодного года урожай зерна возрастает от внесения фосфорных удобрений, в то время как белковатость зерна не увеличивается.

Таким образом, на урожай зерна значительное влияние оказывает не только абсолютное содержание азота, фосфора и калия, сколько их соотношение в питательной среде (И.В. Мосолов, 1968).

2. Условия проведения опыта

2.1 Общая характеристика климатических условий

Челябинская область в силу географического расположения вдоль Уральского хребта обладает резко выраженными природными особенностями. Климат континентальный, характеризуется холодной и продолжительной зимой с частыми метелями, теплым летом, с периодически повторяющимися засушливыми периодами (А.П. Козаченко, 1997).

Сумма температур воздуха за период с температурой выше 10⁰С составляет 2000-2200⁰С, продолжительность этого периода 125-135 дней (5-10 мая по 15-19 сентября). Период с температурой выше 15⁰С длится 80-90 дней. Заморозки прекращаются в конце мая. Продолжительность безморозного периода составляет 100-120 дней. Лимитирующим фактором для успешного ведения сельскохозяйственного производства в районе, является влага. Годовая сумма осадков в северной лесостепной зоне Челябинской области составляет в среднем 200-250 мм. За время активной вегетации растений осадков выпадает 172-225 мм.

Нередко встречаются годы с явно выраженной летней засухой. При этом наибольшая вероятность засушливого периода приходится на май, июнь, а наиболее вероятный максимум осадков – на июль.

Быстрое нарастание температуры вызывает в конце апреля и в начале мая сильное испарение влаги из почвы и ее подсыхание. Осадки в мае практически не пополняют запасов влаги в почве. Имея ливневый характер, они быстро испаряются из почвы.

Лето жаркое, сухое, особенно первая его половина, наблюдается недостаток влаги. Август и сентябрь более благоприятны для роста и развития растений, в этот период невысокие дневные температуры сочетаются с достаточным количеством влаги для растений.

Осень обычно ранняя, пасмурная, нередко дождливая, что затрудняет уборку зерновых культур (Г.В. Воронцов, 1998).

Бывают годы, когда осадков выпадает меньше средней многолетней нормы, а большая часть годовой суммы осадков приходится на тёплое время.

Наблюдения Воронцова Г.В.(1998) показывают, что в зимнее время путем проведения различных мероприятий можно задержать на полях значительную часть выпадающего снега. Обычно к концу марта толщина снежного покрова достигает 25-35 см, что может дать 80-90 мм влаги. Кузнецовым П.И.(1980) установлено, что снегозадержанием толщину снежного покрова можно увеличить на 15-25 см, а запасы влаги в снеге довести до 120-130 мм.

В последние годы наблюдается большая засушливость климата. Осадков выпадает недостаточно, распределяются в году они неравномерно.

Для формирования высоких урожаев нужно, чтобы растения не испытывали дефицита влаги, т.е. необходимо проведение ряда мероприятий по накоплению и сохранению влаги (орошение, снегозадержание и другие), а также подбор засухоустойчивых сортов.