Урожайность зерна озимого ячменя с применением различных технологий выращивания

Урожайность зерна озимого ячменя с применением различных технологий выращивания

Озимый ячмень — ценная зернофуражная культура. На Северном Кавказе он является одной из самых продуктивных зерновых культур, его высокая потенциальная урожайность определена особенностями формирования продуктивности [26, 29, 35].

Высокая пластичность растений, отличные питательные качества зерна и продуктов его переработки создают условия для широкого распространения этой культуры в южном регионе России. При современной технологии возделывании себестоимость озимого ячменя меньше в сравнении с другими зерновыми культурами. Потенциальные возможности озимого ячменя можно реализовать, только используя знания его биологических особенностей и способов удовлетворения требований растения на различных этапах роста и развития [26, 35].

На сегодняшний день увеличение урожайности зерна озимого ячменя и улучшение его качества невозможно без использования современных технологий выращивания. Правильный подбор высокозимостойкого сорта и рациональное применение удобрений также являются определяющими факторами получения высоких и стабильных урожаев этой культуры [35]. Возделывание озимого ячменя в севообороте помимо урожайности имеет еще ряд преимуществ. Созревая раньше озимой пшеницы и ярового ячменя на 10−15 дней, озимый ячмень позволяет обеспечить животноводство фуражном именно в тот период, когда в нем осуществляется большой недостаток. Рано освобождая поля после уборки, озимый ячмень является хорошим предшественником для пожнивных кормовых культур. Важно и то, что ранней весной, трогаясь в рост и продолжая при этом куститься, озимый ячмень лучше других культур подавляет сорную растительность, исключая тем самым необходимость применения дорогостоящих гербицидов, уменьшая затраты на производство. Именно этим объясняется самая низкая его себестоимость в условиях Северного Кавказа.

Кубань является ведущим регионом по производству зерна озимой пшеницы и озимого ячменя [1, 6, 8, 9, 10, 13, 16].

В процессе использования в сельском хозяйстве почв происходит их деградация, что ведет к снижению продуктивности полевых культур, в том числе и озимых [2, 4, 5, 36, 40, 41, 42]. Главной задачей является разработка агроприемов, позволяющих сохранить и приумножить плодородие почвы и повысить продуктивность посевов [3, 22, 23, 32, 33, 34].

Оптимальная система удобрения это не только снижение норм их применения, но и более эффективное расходование материальных затрат [7, 11, 12, 14, 15, 17, 18, 21].

Особенностью озимых культур, определяющих их место в севообороте, является реакция на изменения агрофона. Учитывая то, что среди злаковых культур, озимый ячмень требователен к плодородию почвы, поэтому низкий агрофон является причиной снижения, а оптимальный — способствует повышению урожая зерна [25, 28, 30, 31].

Сложная экономическая ситуация сложившаяся в сельскохозяйственном производстве диктует поиск путей снижения затрат и более эффективного использования имеющихся ресурсов. Одним из направлений в решении этой задачи является адаптация существующих технологий к конкретным условиям производства с учетом особенностей роста и развития растений в каждой почвенно-климатической зоне. Основным звеном производственного процесса являются технологии. В условиях новых производственных отношений в сельском хозяйстве они играют важную роль. Использовать, необходимо не только интенсивно, но и разумно, а выполнить это можно только с помощью совершенствования технологий выращивания сельскохозяйственных культур [11, 19, 20].

Данная проблема вызвана с возрастанием стоимости энергоносителей, сельскохозяйственной техники, средств защиты растений, удобрений. Объемы этих затрат значительно увеличиваются по мере интенсификации технологий [7, 17, 24].

Поэтому применение удобрений, новой техники и технологий, введение новых сортов должно быть экономически выгодно и энергетически целесообразно [13, 38]. Для разработки более прогрессивных энергосберегающих технологий и с учетом эффективности инноваций в зерновом производстве важна комплексная оценка с учетом агрономической, экономической и энергетической эффективности [20, 21, 24, 37].

Увеличение стабильности производства высококачественного зерна озимой пшеницы в значительной степени зависит от создания высокопродуктивных, высококачественных сортов, максимально адаптированных для экономических зон возделывания [37, 38, 39].

Методика. Исследования проводились в типичном для зоны 11-ти польном зернотравянопропашном севообороте со следующим чередованием культур: люцерна, люцерна, озимая пшеница, озимый ячмень, сахарная свекла, озимая пшеница, кукуруза на зерно, озимая пшеница, подсолнечник, озимая пшеница, яровой ячмень с подсевом люцерны.

Стационарный многофакторный опыт представлен следующими факторами: уровень плодородия (фактор А); система удобрения (фактор В); система защиты растений (фактор С) и способы основной обработки почвы (фактор Д).

Уровень плодородия (фактор А) создавался в начале закладки опыта в 1991 году (1-я ротация севооборота) и в 2004 году (вторая ротация севооборота) путем последовательного внесения возрастающих доз органических удобрений (полуперепревшего навоза КРС) и фосфора на основе существующих нормативных показателей по плодородию почвы, внесением в почву при: A1−200 кг/га Р2О5 и 200 т/га подстилочного навоза; при А2 — дозы удваиваются; при А3 — утраиваются.

Таблица 1 — Схема эксперимента

Диапазоны доз удобрений определены на основе балансового метода и требуемого качества продукции. Средняя доза удобрений (B2) составлена на основе рекомендаций по применению удобрений в Северо-Кавказском экономическом регионе и соответствует уровню нынешнего применения удобрений в отдельных хозяйствах центральной зоны Краснодарского края. Минимальная доза (B1) в два раза меньше и высокая (В3) в два раза больше, чем средняя доза удобрений.

В схеме опыта принята специальная индексация вариантов, где первая цифра — уровень плодородия, вторая — система удобрения, третья — система защиты растений. Базовые технологии возделывания условно обозначаются: 000 — экстенсивная; 111 — беспестицидная; 222 — экологически допустимая; 333 — интенсивная.

Главным показателем эффективности изучаемых агроприёмов считается урожайность культурных растений. Чем лучше насыщаются потребности в незаменимых факторах жизни растений (тепле, свете, влаге и элементах минерального питания) и чем лучше они приспособляются к конкретным сложившимся погодным условиям, тем выше продуктивность и лучше качество продукции сельскохозяйственных культур [13, 22, 26, 35].

За период исследований изменения продуктивности зерна по опыту на вспашке составили 53,8−80,6 центнеров с гектара, при среднем значении урожайности — 68,3 ц/га (таблица 2). Последовательное улучшение уровня почвенного плодородия и доз удобрений увеличило продуктивность посева. На варианте с повышенным уровнем плодородия почвы на вспашке, при опрыскивании препаратами биологической защиты от болезней и вредителей и наименьшей норме удобрений (111) была получена прибавка урожая 10,4 ц/га (19%), по сравнению с вариантом контроля. Улучшение уровня плодородия почвы, применение повышенной нормы удобрений и опрыскивание посевов гербицидами (222) увеличили продуктивность на 20,7 ц/га (38%). Использование в 3 раза большей нормы удобрений с высоким фоном плодородия и интегрированной системы защиты растений от сорняков, вредителей и болезней (333) привело к прибавке урожая зерна в 26,8 ц/га (50%).

Таблица 2 — Урожайность озимого ячменя в зависимости от условий выращивания, ц/га (2013;2015 гг.)

Результаты математической обработки данных, опыта показали, что влияние на продуктивность озимого ячменя оказала система удобрения (31,5%) и система обработки почвы (42,3%). Тесную связь между урожайностью и технологиями возделывания можно подчеркнуть, исходя из значения коэффициента корреляции, которое равно 0,93 (таблица 3).

Таблица 3 — Множественная регрессионная зависимость урожайности зерна озимого ячменя от технологии возделывания, 2013 — 2015 гг.

Примечание: А — плодородие почвы, B — система удобрений, С — система защиты растений, D — система обработки почвы. Над чертой — доли влияния (%), под чертой — коэффициенты регрессии.

Продуктивность конкретного сорта имеет зависимость от области выращивания и условий внешней среды и формируется при наиболее благоприятных условиях возделывания, а также при оптимальных показателях элементов структуры урожая [22, 35, 37]. Основными элементами, которые определяют урожай, являются уборочная густота стояния растений, продуктивная кустистость, определяющую густоту продуктивного стеблестоя, и масса зерна с колоса. Продуктивная кустистость имеет большую зависимость от конкретных погодных условий года и от сортовых особенностей. Низкая густота продуктивного стеблестоя не компенсируется исходя от максимальной продуктивности каждого колоса. Главным условием достижения высокого урожая является получения оптимального стеблестоя. Анализируя полученные данные, видно, что максимальный показатель количества продуктивных стеблей был отмечен на варианте с использованием интенсивной технологии на вспашке и составлял 539 шт./м2, что на 132 шт./м2 (32%) больше, чем на контроле (000). Разница между беспестицидной (111) и экологически допустимой технологиями (222) и контролем составила 80 шт./м2(20%) и 122 шт./м2(30%) (таблица 4).

Таблица 3 — Структура урожая озимого ячменя в зависимости от приемов его выращивания, (2013;2015 гг.)

Количество зёрен в колосе, по вариантам опыта менялось от 44 шт. на варианте 000 до 53 шт. на варианте 333 со вспашкой. Такое число зёрен способствовало получению оптимальной урожайности озимого ячменя сорта Гордей.

Масса 1000 зерен — важнейший показатель продуктивности, отражающий количество вещества, которое содержится в зерне, его крупность и считается индикатором качества семенного материала, который учитывается при расчёте нормы высева, в значительной мере определяет всхожесть и жизнеспособность [23, 26].

В целом данный показатель варьировал по вариантам от 36,2 г до 40,2 г. Так же можно сказать, что совершенствование технологий способствовало увеличению данного показателя. Минимальные значения были отмечены на варианте контроля (000) как на вспашке (36,2г) (таблица 4).

Таблица 4 — Множественная регрессионная зависимость структуры урожая озимого ячменя от технологии возделывания, 2013;2015 гг.

Примечание: А — плодородие почвы, B — система удобрений, С — система защиты растений, D — система обработки почвы. Над чертой — доли влияния (%), под чертой — коэффициенты регрессии.

Опираясь на полученные данные из математической обработки данных, можно сказать, что на количество продуктивных стеблей имели особое влияние система удобрения (35,8%) и обработка почвы (27%); на величину колоса имела сильное влияние система удобрения (44,6%). Количество зёрен в колосе находилось в зависимости от системы удобрения (доля влияния 28%) и системы основной обработки почвы (доля влияния — 32,8%)(таблица 4).

На массу 1000 семян имела влияние система удобрения (45,4%). Система удобрения и способы обработки почвы имела влияние на массу зерна с колоса (22% и 47%).

Наличие тесной связи этих показателей от технологий возделывания показывает коэффициент корреляции (от 0,88 до 0,93).

Последовательное улучшение уровня почвенного плодородия и доз удобрений увеличило продуктивность посевов. За годы исследований изменения продуктивности по опыту на вспашке составили 53,8 — 80,6 ц/га, при среднем значении урожайности — 68,3 ц/га. На вариантах с прямым посевов среднее значение величины данного показателя составило 43,1 ц/га, что ниже в сравнении со вспашкой на 37% и эти изменения математически достоверны.

Данные статистической обработки показывают, что на количество продуктивных стеблей имели определенное влияния система удобрения (35,8%), и обработка почвы (27%); на величину колоса — система удобрения (44,6%), на количество зерен в колосе — система удобрения (28%), обработка почвы (32,8%, которые также влияли на массу зерна с колосом (22% и 47%) и биологическую урожайность (32,9% и 41,5%).

удобрение урожай сельскохозяйственный ячмень.

• 1. Абрамова А. Г. Экономическая оценка ресурсного потенциала сельского хозяйства Краснодарского края / А. Г. Абрамова, К. Н. Горпинченко // В сб: Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Сборник статей по материалам X Всероссийской конференции молодых ученых, посвященной 120-летию И. С. Косенко, 2017, — С. 1368 — 1369.
• 2. Василько В. П. Плодородие орошаемых и гидроморфных пахотных земель Северного Кавказа и путь его оптимизации: учебное пособие / В. П. Василько, В. Н. Герасименко, Н. Н. Нещадим — Краснодар, 2010. — 118 с.
• 3. Гайдукова Н. Г. Мониторинг содержания тяжелых металлов в системе удобрения — почвы — растения / Н. Г. Гайдукова, И. В. Шабанова, Н. Н. Нещадим, А. В. Загорулько — Краснодар: КубГАУ, 2017. — 181 с.
• 4. Гербология и особенности применения гербицидов на сельскохозяйственных культурах в интегрированных системах защиты / Н. Н. Нещадим, Л. Г. Мордалева, И. В. Бедловская, В. М. Мордалев, Н. Н. Дмитренко // Краснодар, 2015, — 215 с.
• 5. Дроздова В. В. Влияние минеральных удобрений на урожайность и качество зеленой массы люцерны / В. В. Дроздова, А. Х. Шеуджен, Н. Н. Нещадим, А. Н. Лиманский // Плодородие: 2013, — № 6 (75); С. 15−18.
• 6. Горпинченко К. Н. Эффективность производства зерна в Краснодарском крае / К. Н. Горпинченко // АПК: Экономика, управление. — 2007, — № 10. — С. 65−66.
• 7. Горпинченко К. Н. Эффективность производства зерна в Краснодарском крае / К. Н. Горпинченко // АПК: Экономика, управление. — 2007, — № 10. — С. 65−66.
• 8. Горпинченко К. Н. Эффективность технологий выращивания озимой пшеницы / К. Н. Горпинченко // Экономика сельского хозяйства Россия. — 2007. — № 5. — С.35−36.
• 9. Горпинченко К. Н. Эффективность производства зерна в Краснодарском крае / К. Н. Горпинченко // АПК: Экономика, управление. — 2007, — № 10. — С. 65−66.
• 10. Горпинченко К. Н. Оценка эффективности и применения перспективных технологий выращивания зерна озимой пшеницы.
• 11. Горпинченко К. Н. Экономическая эффективность производства и качества зерна в зависимости от приемов выращивания и технологий / К. Н. Горпинченко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2008. — № 10. — С. 52−57.
• 12. Горпинченко К. Н. Уровень ресурсоемкости производства зерна в сельскохозяйственных организациях Краснодарского края / К. Н. Горпинченко // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. — 2008. — № 2. — С. 102−106.
• 13. Горпинченко К. Н. Особенности прогнозирования производства зерна / К. Н. Горпинченко // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. — 2012. — № 4. — С. 46−49.
• 14. Горпинченко К. Н. Экономическая оценка влияния инвестиций на эффективность зернового производства / К. Н. Горпинченко // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. — 2013. — № 1(39). — С. 118−121.
• 15. Горпинченко К. Н. Технологический фактор научно-технического прогресса зернового производства / К. Н. Горпинченко // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. — 2013. — № 6 (116). — С. 171−173.
• 16. Горпинченко К. Н. Техническая модернизация зернового производства в Краснодарском крае / К. Н. Горпинченко // Наука и Мир. — 2013. — № 2(2). — С. 85−88.
• 17. Горпинченко К. Н. Системы показателей инновационного развития в зерновом производстве / К. Н. Горпинченко // Вестник АПК Ставрополья. — 2013. — № 2(10). — С. 152−156.
• 18. Горпинченко К. Н. Проблемы развития инновационного процесса в зерновом производстве.
• 19. Горпинченко К. Н. Методология анализа и эффективности инноваций в зерновом производстве (часть 2) / К. Н. Горпинченко // Экономика сельскохозяйственных и перерабатывающих предприятий. — 2014. — № 1, С. 39−41.
• 20. Горпинченко К. Н. Методика оценки инвестиционной привлекательности инновационных проектов в зерновом производстве / К. Н. Горпинченко, Е. В. Попова // Политематический сетевой электронный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2011, № 96, — С. 163−182.
• 21. Горпинченко К. Н. Методология формирования организационно-экономического механизма управления инновационным процессом в зерновом производстве / К. Н. Горпинченко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2014 — № 48 — С. 14−17.
• 22. Квашин А. А. Зависимость урожайности и качества зерна озимой пшеницы от различных агротехнологических приемов в условиях Западного Предкавказья / А. А. Квашин, Н. Н. Нещадим, К. Н. Горпинченко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2016. — № 61. — С. 91−99.
• 23. Квашин А. А. Зависимость урожайности и качества зерна сортов озимой пшеницы от различных агротехнических приемов в условиях Западного Предкавказья / А. А. Квашин, Н. Н. Нещадим, К. Н. Горпинченко // Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2016. — № 61. С. 91−99.
• 24. Луценко Е. В. Синтез системно-когнитивной модели природно-экономической системы, ее использование для прогнозирования и управления в зерновом производстве (часть 3 — прогнозирование и принятие решений) / Е. В. Луценко, К. Н. Горпинченко // Политематический сетевой журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2013 — № 90. — С. 692−712.
• 25. Малюга Н. Г. Влияние приемов выращивания на содержание основных элементов питания, тяжелых металлов в почве и урожайность зерна озимой пшеницы в центральной зоне Краснодарского края / Н. Г. Малюга, Н. Н. Нещадим, С. В. Гаркуша, Г. Ф. Петрик // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2012. — № 35. -С. 135−142.
• 26. Нещадим Н. Н. Продуктивность ячменя и пшеницы при обработки посевов хлорхолинхлоридом (препаратом ТУР) / Н. Н. Нещадим, // Труды Кубанского государственного аграрного университета. 1978. — № 158 (186). — С. 15−20.
• 27. Нещадим Н. Н. Об экологических рисках, связанных с накоплением свинца и кадмия в зерне озимой пшеницы, выращенной на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья / Н. Н. Нещадим, Н. Г. Гайдукова, И. В. Шабанова, // Труды Кубанского государственного аграрного университета, 2008. — № 431. — С. 59−61.
• 28. Нещадим Н. Н. Оценка действия поликомпонентных удобрений в условиях Западного Предкавказья / Н. Н. Нещадим, Л. М. Онищенко, С. В. Есипенко // Труды Кубанского государственного аграрного университета. -2012. № 35, С. 208−213.
• 29. Нещадим Н. Н. Интегрированная защита растений (зерновые культуры) / Н. Н. Нещадим, Э. А. Пикушова, Е. Ю. Веретельник, В.С., Горьковенко. — Краснодар: КубГАУ, — 2014, — 277 с.
• 30. Нещадим Н. Н. Предупреждение заноса и методы ликвидации очагов карантинных сорных растений / Нещадим Н. Н., Л. А. Шадрина, И. В. Бедловская // Учебное пособие. — Краснодар, 2014, — 82 с.
• 31. Нещадим Н. Н. Гербология и особенности применения гербицидов на сельскохозяйственных культурах в интегрированных системах защиты / Н. Н. Нещадим, Л. Г. Мордалева, И. В. Бедловская, Н. Н. Дмитриенко // Краснодар. — 2014. — 179 с.
• 32. Нещадим Н. Н. Урожайность озимого ячменя в условиях Центральной зоны Краснодарского края / Н. Н. Нещадим, О. Е. Пацека // В сб. научное обеспечение агропромышленного комплекса. Сборник статей по материалам IX Всероссийской конференции молодых ученых. — 2016. — С. 681−682.
• 33. Нещадим Н. Н. Предшественник и урожайность различных сортов озимой пшеницы / Н. Н. Нещадим, А. А. Квашин, С. И. Баршадская, К. Н. Горпинченко // В сборнике: Актуальные вопросы научных исследований по материалам V Международной научно-практической конференции. — 2016. — С. 20−23.
• 34. Нещадим Н. Н. Реакция различных сортов озимой пшеницы на условиях выращивания в зоне недостаточного увлажнения Краснодарского края / Н. Н. Нещадим, А. А. Квашин, К. Н. Горпинченко, Н. Н. Филиппенко. В сборнике: Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований. Материалам X Международной научно-практической конференции. — 2016. — С.67−70.
• 35. Нещадим Н. Н. Урожайность озимого ячменя в условиях центральной зоны Краснодарского края / Н. Н. Нещадим, О. Е. Пацека // В сборнике: Научное обеспечение агропромышленного комплекса. Сборник статей по материалам IX Всероссийской конференции молодых ученых. Ответственный за выпуск: А. Г. Кощаев, — 2016, — С. 681−682.
• 36. Нещадим Н. Н. Об экологических рисках, связанных с накоплением свинца и кадмия в зерне озимой пшеницы, выращенной на черноземе выщелоченным Западного Предкавказья / Н. Н. Нещадим, Н. Г. Гайдукова, И. В. Шабанова, И. И. Сидорова // Труды Кубанского государственного аграрного университета. — 2012, — № 36. С. 115−118.
• 37. Прудников А. Г. Концептуальный подход в управлении инновационными процессами в зерновом производстве региона / А. Г. Прудников, К. Н. Горпинченко // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, — 2013, № 89 — С. 1343−1355.
• 38. Прудников А. Г. Формирование затрат на создание нового сорта (гибрида) зерновых культур / А. Г. Прудников, К. Н. Горпинченко // В мире научных открытий. — 2013. — № 8.1 (44). — С. 293−305.
• 39. Прудников А. Г. Совершенствование системы семеноводства зерновых культур в Краснодарском крае.
• 40. Шеуджен А. Х. Органическое вещество почвы и его экологические функции / А. Х. Шеуджен, Н. Н. Нещадим, Л. М. Онищенко // Краснодар, 2011. — 113 с.
• 41. Штомпель Ю. А. Оценка качества почв, пути воспроизводства плодородия их и рационального использования: учебник / Ю. А. Штомпель, Н. Н. Нещадим, И. А. Лебедовский // Краснодар, -2009. — 315 с.
• 42. Эколого — агрохимические аспекты влияния удобрений на баланс тяжелых металлов в почве и продуктивность сельскохозяйственных культур / Н. Г. Гайдукова, И. В. Шабанова, Н. Н. Нещадим, А. В. Загорулько. Краснодар: КубГАУ, — 2016. — 289 с.