Влияние предшественников на урожайность сортов озимой пшеницы, технологические качества зерна и их изменение при хранении

На правах рукописи

Специальность 06.01.09 - растениеводство

диссертации на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

Белгород - 2007

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Белгородская государственная

сельскохозяйственная академия»

сельского хозяйства

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии и на сайте

Автореферат разослан « » апреля 20007 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, кандидат с.-х. наук, доцент Добудько Н.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Пшеница является основной зерновой культурой России. Ее доля в общем производстве зерна за 1990-2002 годы возросла с 43,1 до 55,9 %.

Белгородская область является одной из ведущих в производстве зерна. В 2005 году здесь получено более 2,6 % зерна от общего объема по Российской Федерации, и 13,8 % от объема по Центральному федеральному округу.

В области площади зерновых культур в целом и озимой пшеницы в частности в последние 5 лет увеличились. Урожайность возросла в 1,5 раза.

В настоящее время проблема повышения урожайности сельскохозяйственных культур с высоким качеством значительно обострилась и приобрела важное народно-хозяйственное значение. Основная часть выращенного зерна пшеницы не отвечает требованиям, предъявляемым к продовольственному зерну, что сказывается на качестве муки и хлеба.

Для дальнейшего повышения сборов качественного зерна необходим поиск приемов, адаптированных к местным условиям. Изменение качества зерна пшеницы происходит также в процессе хранения, особенно в процессе послеуборочного дозревания. Именно поэтому изучение результатов изменения качества зерна озимой пшеницы разных сортов при выращивании и хранении приобретает особую актуальность и значимость.

Внедрение в производство новых перспективных сортов озимой пшеницы требует получения новых данных о влиянии различных предшественников на урожай и качество зерна озимой пшеницы. Возникает также необходимость изучения изменения технологических свойств зерна в период послеуборочного дозревания и хранения.

Для решения данной цели были поставлены следующие задачи.

1. 
   Изучить влияние предшественников на запасы продуктивной влаги, содержание элементов питания в почве и засоренность посевов.
   
2. 
   Изучить влияние предшественников на густоту посева сортов озимой пшеницы, урожай и его структуру.
   
3. 
   Изучить изменение качества зерна сортов озимой пшеницы в зависимости от предшественников.
   
4. 
   Установить изменение технологических свойств зерна при хранении
   
5. 
   Дать экономическую и биоэнергетическую оценку сортов озимой пшеницы.
   

Изучено изменение технологических свойств зерна при послеуборочном дозревании в процессе хранения.

1. 
   Черный пар и многолетние травы обеспечивают высокое содержание подвижных форм азота и калия в почве. Запасы продуктивной влаги после черного пара оцениваются как хорошие, а засоренность пшеницы минимальна.
   
2. 
   Урожайность и качество зерна озимой пшеницы обусловлены видом предшественника и сорта.
   
3. 
   Возделывание сорта пшеницы Белгородская 16 по гороху обеспечивает наибольшую рентабельность производства и энергетическую эффективность.
   

1. 
   Условия и методика проведения исследований
   

Почва опытного участка – чернозём типичный, среднемощный, тяжелосуглинистый на лессовидном суглинке. Агрохимическая характеристика почвы в слое 0-30 см следующая: содержание гумуса 5,6 %, гидролизуемого азота 147,3 мг/кг почвы, подвижного фосфора 120,2 мг/кг почвы, обменного калия 131,7 мг/кг почвы, гидролитическая кислотность и сумма поглощенных оснований -4,7 и 38,8 мг/экв. на 100 г почвы, насыщенность основаниями-88,9 %, рН солевой вытяжки-5,6.

Исследования проводились в годы с различными метеорологическими условиями.

Метеорологические условия 2002-2003 сельскохозяйственного года сложились удовлетворительно для роста и развития озимой пшеницы. Из-за прохладной погоды осенью, основная масса растений ушла в зиму слабо раскустившимися, что снизило величину урожая зерна озимой пшеницы.

В последующие два года погодные условия были благоприятными для роста и развития озимой пшеницы. Температурный режим и количество осадков за эти годы были в пределах средних многолетних значений.

Продолжительность межфазных периодов озимой пшеницы за годы исследований соответствовала средней продолжительности их для области.

Предшественниками озимой пшеницы являлись:

1. Черный пар (контроль);

2. Многолетние травы (смесь клевера и эспарцета);

3. Однолетние травы (горохо-овсяная смесь);

4. Горох на зерно;

5. Ячмень на зерно.

Изучались следующие сорта озимой пшеницы:

1. Одесская 267 (стандарт);

2. 
   Белгородская 16;
   
3. 
   Белгородская 12;
   
4. 
   Мироновская 67;
   
5. 
   Московская 39.
   

При проведении исследований применяли зональную технологию возделывания озимой пшеницы для Белгородской области.

Обработка почвы заключалась в следующем: после уборки каждого предшественника почву рыхлили культиватором КПЭ-3,8 на глубину 10-15 см. В дальнейшем, по мере выпадения осадков, прорастания сорняков и перед посевом пшеницы, почву культивировали.

Норма высева 5,0 млн. всхожих семян на 1 га. Удобрения под озимую пшеницу вносились из расчета 20 кг/га NPK в основное внесение и по 10 кг/га действующего вещества при посеве. Весной на всех вариантах опыта проводилась подкормка посевов по тало-мёрзлой почве аммиачной селитрой в дозе 30 кг/га азота. В фазу начала выхода в трубку осуществлялась подкормка в дозе NPK 20 кг/га д.в. Против сорняков посевы обрабатывали гербицидом «Прима» (0,5 л/га) в фазу кущения-начала выхода в трубку.

- температура воздуха и количества выпавших осадков по данным Белгородской метеостанции;

- влажность почвы определяли термостатно-весовым методом, отбор почвенных образцов производился буром Калентьева послойно через каждые 10 см после уборки предшественника перед посевом озимой пшеницы;

- содержание подвижных форм легкогидролизуемого азота (по Корнфилду), фосфора и обменного калия (по Чирикову) перед посевом озимой пшеницы в образцах, взятых в слое 0-40 см. Смешанный образец состоял из трех проб, взятых равномерно по длине делянки;

- засоренность посевов озимой пшеницы в фазу осеннего кущения и перед уборкой. Учет сорняков проводили путем наложения четырех учетных площадок размером 0,25 м² в равноудаленных местах по диагонали делянки в двух несмежных повторностях;

- фенологические наблюдения за прохождением основных фаз роста и развития пшеницы по Методике Государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (1971);

- густоту стояния растений и полевую всхожесть растений определяли по общепринятым методикам (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур, 1987);

- оценку зимостойкости и устойчивости к полеганию растений определяли по бальной оценке образцов в соответствии с общепринятыми методиками (Практикум по селекции и семеноводству полевых культур, 1987);

- учет урожая зерна методом сплошного обмолота зерна с каждой делянки комбайном «Сампо» в фазу полной спелости и последующим взвешиванием;

- лабораторный анализ сноповых образцов по следующим показателям: число продуктивных стеблей, высота стеблей, длина колоса, общая масса снопа с 1м², масса зерна с 1 м²;

- отбор проб и выделение навесок зерна для определения качества по ГОСТ 13586.3-83;

- определение влажности зерна согласно ГОСТ 13586.5-93;

- определение свежести и зрелости зерна согласно ГОСТ 10967-90;

- определение зараженности вредителями по ГОСТ 13586.4-83;

- определение засоренности зерна по ГОСТ 30483-97;

- определение массы 1000 зерен на фактическую влажность и на абсолютно сухое вещество по ГОСТ 10842-89;

- определение количества и качества клейковины по ГОСТ 13586.1-68;

- определение числа падения по ГОСТ 27676-88;

- определение стекловидности по ГОСТ 10987-76;

- определение натуры по ГОСТ 10840-64;

- математическую обработку данных по методике Б.А. Доспехова (1985);

- экономическую оценку рассчитывали согласно существующих расценок на сельскохозяйственную продукцию;

- биоэнергетическую оценку рассчитывали по общепринятой методике (Методика ресурсно-экологической оценки эффективности земледелия на биоэнергетической основе, 1999).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.Влияние предшественников на запасы продуктивной влаги, содержание элементов питания и засоренность посевов
2.1.Запасы продуктивной влаги и содержание элементов питания в почве

Запасы продуктивной влаги в почве значительно отличаются по годам и предшественникам.

В среднем за исследуемые годы запасы продуктивной влаги пере посевом озимой пшеницы в слое 0-30 и 0-100 см можно оценить как удовлетворительные. Исключение составил черный пар, в котором запасы продуктивной влаги оцениваются как хорошие.

Нашими исследованиями установлено, что наибольшее содержание гидролизуемого азота перед посевом озимой пшеницы было по черному пару и многолетним травам.

Обеспеченность почвы подвижным фосфором была повышенной по всем вариантам опыта, однако, следует отметить, что по однолетним травам она была наиболее высокой. Меньше содержалось доступного фосфора на делянках, где предшественниками озимой пшеницы были ячмень и многолетние травы.

Содержание обменного калия перед посевом пшеницы также было высоким по черному пару. Наименьшего значения этот показатель достиг по многолетним травам.

Определение засоренности посевов озимой пшеницы в период осеннего кущения показало, что во все годы наблюдений наименьшее количество сорняков было отмечено по черному пару и находилось в пределах 30-42 шт./м². По многолетним травам этот показатель достигал максимального значения и изменялся в пределах от 201 до 337 шт./м². Так как во время весеннего кущения озимой пшеницы была проведена ее обработка гербицидом, засоренность посевов перед уборкой пшеницы по всем предшественникам была практически одинаковой и не превышала 20-22 шт./м².

Величина урожая находится в прямой зависимости от плотности посева. Оптимальная густота растений на единицу площади является одним из важнейших условий получения высоких урожаев озимой пшеницы с высоким качеством зерна.

За период исследований наибольшее количество растений было получено у сорта Белгородская 12 и составило 391 шт. на 1 м², что превышает стандарт на 5,1 %. Сорта пшеницы Белгородская 16, Мироновская 67 и Московская 39 сформировали густоту растений наравне со стандартным сортом Одесская 267.

Наибольшую густоту стояния во все годы обеспечивал из предшественников черный пар, а из сортов пшеницы Белгородская 12.

Определение перезимовки посевов в начале весенней вегетации показало, что растения всех сортов за годы исследований сохранялись хорошо. По предшественникам и сортам различий в перезимовке также не было.
3.2. Урожайность зерна озимой пшеницы

Предшественники оказывали различное влияние на урожай зерна сортов озимой пшеницы.

Среди предшественников наибольшая урожайность зерна пшеницы в среднем за 3 года была получена по гороху и черному пару. Наиболее низкая урожайность оказалась при размещении ее по ячменю (табл. 1).
Таблица 1 - Урожайность зерна сортов озимой пшеницы в зависимости от предшественников (в среднем за 2003-2005 гг.), ц/га

Предшественники	Сорта					В среднем по предшественникам
	Одесская 267	Белгородская 12	Белгородская 16	Московская 39	Мироновская 67
1. Черный пар	46,5	50,3	48,2	39,2	47,6	46,4
2. Многолетние травы	45,6	45,4	48,9	41,1	45,8	45,4
3. Однолетние травы	45,0	45,7	46,2	42,7	44,8	44,9
4. Горох	45,0	46,5	49,7	40,7	47,3	45,8
5. Ячмень	39,7	35,4	41,9	35,3	41,8	38,8
В среднем по сортам	44,4	44,7	47,0	39,8	45,5	44,3
НСР05 (по предшественнику) = 0,92
НСР05 (по сорту) = 0,89
НСР05 для взаимодействия факторов= 2,05

Особенно это выражено у сортов пшеницы Московская 39 и Белгородская 12. Для сорта Белгородская 16 лучшим предшественником оказались многолетние травы и горох, а для сорта Белгородская 12 черный пар. Независимо от предшественников наибольшая урожайность получена у сорта Белгородская 16, что достоверно превысило урожай стандартного сорта Одесская 267 на 2,5 ц/га.

Наименьшая урожайность была получена у сорта пшеницы Московская 39. Урожайность других исследуемых сортов: Белгородская 12 и Мироновская 67 находилась на уровне стандарта.

3.3. Структура урожая

За годы исследований общее количество стеблей в среднем составило 478,2 шт. Большее количество стеблей было сформировано по ячменю и гороху, а меньше всего по многолетним травам и пару. Наибольшее количество стеблей было получено у сортов Одесская 267 и Московская 39. Наименьшим количеством стеблей был отмечен сорт Белгородская 12, который сформировал их на 57 шт./м² меньше стандартного сорта.

В среднем за годы исследований количество продуктивных стеблей составило 423,3 шт./м². По предшественникам наибольшее их количество отмечено по гороху и ячменю, а наименьшее по пару и многолетним травам.

По числу продуктивных стеблей можно отметить сорт Московская 39, у которого их число составило 453,7 шт./м². Меньше всего продуктивных стеблей было отмечено у сорта Белгородская 12, что ниже стандартного сорта Одесская 267 на 41,7 шт./м²

Черный пар и горох оказывают положительное влияние на высоту растений.

Длина колоса в среднем за годы исследований составила 7,8 см. Все предшественники, кроме ячменя, обеспечили максимальную длину колоса. Ячмень достоверно снижал этот показатель до 7,3 см. Длина колоса исследуемых сортов находилась в пределах 7,4-8,1 см, наибольшего значения она достигла у сортов Белгородская 12, Мироновская 67 и Московская 39, а наименьшего у Одесской 267.

Среднее число колосков в колосе составило 15,6 шт. Все предшественники оказали положительное влияние на этот показатель, кроме ячменя. По числу колосков в колосе выделился сорт Одесская 267. Сорта Белгородская 12 и Белгородская 16 сформировали число колосков в колосе на уровне стандартного сорта. Все остальные сорта имели число колосков в колосе значительно меньше.

Содержание сорной примеси соответствует ограничительным нормам ГОСТ 9353-90 для зерна заготовляемой пшеницы. Согласно требований данного стандарта, зерно пшеницы может быть оценено как зерно средней чистоты, так как содержание сорной примеси находится в пределах 1,1-3,0 % .

Наибольшее значение массы 1000 зерен в среднем обеспечили сорта Белгородская 12 и Мироновская 67, что достоверно превышает стандарт на 2,1-2,3 г. Меньшая масса обнаружена у сорта Московская 39.

В наших исследованиях определялись также показатели качества зерна, которые в большей степени влияют на технологические качества пшеницы: стекловидность, натура, массовая доля клейковины, качество клейковины, число падения. Именно эти показатели положены в основу товарной классификации зерна пшеницы в Российской Федерации.

Стекловидность является тем показателем технологических свойств зерна пшеницы, который определяет режим подготовки его к помолу.

Средняя стекловидность зерна за годы исследований составила 49,5 %. Наибольшее значение получено по сорту пшеницы Московская 39, который существенно превышает стандарт. Среди предшественников наименьшее значение стекловидности было получено по ячменю, а наибольшее по пару (табл.2).

В соответствии с требованиями ГОСТ 9353-90 по стекловидности зерно пшеницы за каждый год исследований и в среднем за три года может быть отнесено к третьему товарному классу.