Урожайность ячменя в саратовской области

Обновлено: 18.09.2024

Ячменную солому используют для кормления животных в запаренном виде, она хорошо поедается. В южных регионах ячмень иногда выращивают на зеленый корм и сено в смесях с викой, горохом, чиной и другими культурами. Среди ранних яровых зерновых культур яровой ячмень дает наиболее высокие и устойчивые урожаи. Основные проблемы в выращивании ячменя связаны с погодными условиями и с неправильной технологией возделывания. В связи с этим для увеличения урожайности ярового ячменя необходимо выращивать его в наиболее благоприятных условиях и соблюдать всю технологию возделывания.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ-------------------------------------------------------------------------------
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ--------------------------------------------------------------
1.1. Биологические особенности культуры----------------------------------
1.2. Технология возделывания--------------------------------------------------
1.3. Причины полегания посевов ячменя, потери при уборке, меры борьбы --------------------------
2. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ ЗОНЫ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУЛЬТУРЫ–
2.1. Краткая характеристика климата природно-климатической зоны Самарской области------------------------------------------------------------------------
2.2. Температурный режим воздуха и его влияние на рост и развитие культуры. Ресурсы тепла. Расчет потенциальной урожайности по приходу ФАР------------------------------------------------------------------------------------------
2.3. Режим влажности почвы, влагообеспеченность культуры. Расчет возможного урожая по влагообеспеченности и биогидротермическому потенциалу.--------------------------------------------------------------------------------
2.4. Почвенная характеристика зоны. Расчет доз удобрений на планируемую урожайность-------------------------------------------------------------
3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ КУЛЬТУРЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАПЛАНИРОВАННОЙ УРОЖАЙНОСТИ. ЕЕ АГРОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ.---------------------------------------
ЗАКЛЮЧЕНИЕ-------------------------------------------------------------------------
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК--------------------------------------------

Файлы: 1 файл

курсовая работа.doc

Все растения зачастую покрыты разной интенсивности восковым налетом (усиливается в засушливых условиях). Не все имеющиеся стебли способны формировать колос. Если ко времени полного кущения у побегов не менее трех листьев, то они могут при оптимальных условиях формировать соцветие, но оно зачастую по продуктивности существенно ниже главного колоса (подгон), а при засухе их не бывает (подсед). При наличии в период кущения у стеблей менее трех листьев, у них практически всегда нет колоса (подсед).

Выход в трубку – колошение, цветение. В этот период проходят VIII – IX этапы органогенеза, определяются озерненность колоса и число соцветий на растении и их продуктивность, продолжительность 14 – 16 дней, необходима сумма среднесуточных температур воздуха 250 – 270°С. Определяются выживаемость растений к уборке (средняя величина до 90 %) и продуктивная кустистость.

Формирование, налив и созревание семян. Период образования семени начинается с появления зиготы и заканчивается формированием точки роста зародыша. Содержимое зерна из студенисто-жидкого переходит в молочное состояние за счет образования крахмальных зерен, влажность с 70 уменьшается до 50 %. Цветковые чешуи и зерно зеленые, прочно прикреплены к членикам колосового стержня. При уменьшении влажности зерно морщится, так как эндосперм недостаточно заполнен запасными веществами. В процессе налива участвуют все части растения (листовые пластинки около 25 %, верхний лист и стебель с влагалищами – до 35 %, а колос около 40 %). Наиболее интенсивно отток веществ отмечается в конце периода. Нижние междоузлия стебля высыхают, а верхние и колос зеленые, узлы сочные и гладкие, зерно мягкое.

Постепенно влажность зерна уменьшается (до 25 %), оно твердеет и имеет желтую окраску, воскообразную консистенцию, режется ногтем (отмечается восковая спелость). Стебель, колос и узлы (кроме верхних) высохшие, колос поникает (связано с наличием шейки под ним), в зерне максимальная масса сухого вещества, цветковые чешуи могут срастаться с плодовой оболочкой.

При влажности зерна менее 25 % идет активная потеря воды, зерновка плотно срастается с цветковыми чешуями (пленчатая) или легко от них освобождается (голозерная), твердая, ломкая, соломина сухая.

Колошение – полная спелость. В этот период идет образование и формирование зерна (колошение – полная спелость, проходят IX – X этапы органогенеза, определяются озерненность колоса и размер зерновки, продолжительность 15 – 17 дней, сумма среднесуточных температур 280 – 300°С, налив (молочно-восковая спелость), проходит XI этап органогенеза, определяется окончательный размер зерновки, продолжительность 10 – 12 дней, сумма среднесуточных температур воздуха 240 – 260°С) и созревание (восковая – полная спелость, проходит XII этап органогенеза, определяется масса зерновки продолжительность 5 – 7 дней, сумма среднесуточных температур 110 – 130°С).

Взаимосвязь фаз роста, этапов органогенеза и периодов формирования элементов продуктивности приводится в таблице 1.

Фазы роста, этапы органогенеза и формирование элементов продуктивности ячменя

Этапы органогенеза и ведущие процессы

Формирование элементов продуктивности

I – формирование первичного конуса нарастания

II – дифференцирование зачаточных узлов и междоузлий стебля, формирование конуса нарастания боковых побегов

Густота стояния растений

Габитус растений, степень кущения

III – вытягивание и рост верхней части конуса нарастания, дифференциация его нижней части на сегменты, начало закладки колосков в колосе

IV – начало формирования колосковых бугорков, нарастания будущего колоса

V – формирование цветков, колосковых чешуй, дифференциация колоскового бугорка, генеративных органов

VI – формирование элементов колосков

VII – завершение формирования генеративных органов, окончание скрытых процессов органогенеза

VIII – завершение формирования органов соцветия цветка

IX – оплодотворение и образование зиготы

X – Рост и формирование зерновки

XI – Накопление питательных веществ в зерновке

Восковая, полная спелость

XII – Превращение питательных веществ в запасные

1.2. Технология возделывания

Лучшие предшественники зернофуражных культур – пропашные, зернобобовые культуры, однолетние травы.

Ячмень имеет менее развитую корневую систему, чем злаковые хлеба и отличающуюся сравнительно слабой усваивающей способностью. Период потребления питательных веществ у ячменя короткий, в связи с этим его необходимо размещать на плодородных почвах.

Лучшими предшественниками для ячменя служат культуры, которые оставляют поле очищенным от сорняков, с достаточным количеством в почве легкодоступных растениям питательных веществ. Место ячменя в севообороте определяется целью его возделывания.

Пропашные культуры оставляют после себя поля, чистые от сорняков, поэтому высеянные по этим предшественникам сорта пивоваренного ячменя дают высокие урожаи зерна с большим содержанием углеводов. Высеянный по зернобобовым культурам или обороту пласта многолетних трав, ячмень более пригоден для фуражных или продовольственных целей, так как в зерне в этом случае накапливается больше белка.

В системе основной обработки почвы, лущение жнивья должно занимать важное место. В зависимости от степени засоренности, механического состава и влажности почвы лущение проводят на глубину от 6-8 см дисковыми орудиями (ЛДГ-5, ЛДГ-10, ЛДГ-15, ЛДГ-20), до 10 и 12 см лемешными лущильниками (ППЛ-5-25 и ППЛ-10-25). Поля, засоренные корнеотпрысковыми сорняками (бодяк полевой, осот полевой, вьюнок), корневищными (пырей ползучий), обработанные дисковыми лущильниками уменьшают количество сорняков на 32%, а лемешными - на 72%.

Через две, три недели после лущения (отрастания сорняков) проводят глубокую (30 см.) зяблевую вспашку плугами с предплужниками (ПЛН-3-35, ПЛН-5-35, ПЛП-6-35 и др.). Эффективность вспашки определяется способом, глубиной и сроком ее проведения. После пропашных культур, засоренных многолетними сорняками и для заделки корнестебельных остатков, применяют глубокую вспашку.

Лучшей обработкой почвы под пивоваренный ячмень считается - ранняя глубокая зяблевая вспашка.

На участках, чистых от сорняков после пропашных культур, обработку почвы можно проводить тяжелыми дисковыми боронами БДТ-3, БДТ-7, БДТ-10 на глубину 10-12 см.

Предпосевная обработка включает ранневесеннее боронование и культивацию. Боронование зяби проводят в один-два следа тяжелыми зубовыми боронами БЗТС-1,0 рано весной, как только можно приступить к полевым работам. Основной показатель качества ранневесеннего боронования - разрыхление и выравнивание верхнего слоя почвы.

Предпосевную культивацию прово дят на глубину заделки посева семян культиватором КПС-4 в агрегате с боронами БЗСС-1,0 или культиватором КШУ-8, КШУ-12. После культивации создается более мощный, чем после боронования, рыхлый слой, необходимый для заделки семян на одинаковую глубину и продолжительного сохранения влаги.

Виды и нормы удобрений, вносимых под ячмень, зависят от имеющихся в почве доступных запасов питательных веществ и планируемой урожайности. Учитываются при этом сортовые особенности и погодные условия.

Фосфорные и калийные удобрения лучше вносить осенью под зябь, половину азотных удобрений (большие дозы) можно вносить осенью, используя аммиачные формы, которые не вымываются из почвы. Вторую половину весной под культивацию. На супесчаных, песчаных почвах и на склонах во избежание вымывания питательных веществ удобрения вносят весной.

Припосевное (рядковое) внесение небольших доз, особенно фосфорных (15-20 кг/га д. в.) и полного удобрения (сложных) способствует получению значительных прибавок урожая зерна.

Использование удобрений под пивоваренный ячмень зависит от типа почв, предшествующих культур, условий влагообеспечения, полегаемости растений ячменя.

Наиболее благоприятный режим для растений пивоваренного ячменя создается при соотношении N Р К 1:2:З. Фосфорно-калийные удобрения улучшают пивоваренные свойства ячменя. В странах, производящих высококачественное зерно пивоваренного ячменя, рекомендованы большие дозы калийных удобрений 100-160 кг/га. Внесение фосфорных удобрений способствует накоплению крахмала и снижению белковости зерна.

Для посева необходимо использовать семена лучших сортов, внесенных в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию в республике. Семена должны быть достаточно крупными, выровненными, кондиционными по посевным качествам: всхожести, влажности, чистоте, отсутствию болезней. Качество семян должно отвечать требованиям ГОСТ.

Своевременный посев - важный фактор получения высокого урожая фуражных культур. Как в условиях достаточного увлажнения, так и в засушливых районах запаздывание с посевом ведет к потере урожая.

Ячмень ранних сроков посева намного меньше повреждается шведской мухой и полосатой хлебной блошкой. Запоздалые посевы очень сильно страдают от вредителей и болезней (разные виды головни и ржавчины). Затягивание сроков посева ячменя приводит к резкому снижению урожая (на 20-40% и более).

Инкрустация семян предохраняет от развития головневых болезней и корневых гнилей.

В 2019 году произошло некоторое увеличение площадей возделывания ячменя. По итогам года, по данным Росстата, они составили 8 786,9 тыс. га. В том числе, площади ярового ячменя составляли 8 164,6 тыс. га, озимого ячменя 622,3 тыс. га.

За год они выросли на 5,5% (на 461,8 тыс. га), за 5 лет (к 2014 году) - снизились на 6,1% (на 568,4 тыс. га), за 10 лет (к 2009 году) посевные площади ячменя сократились на 2,7% (на 246,7 тыс. га), к 2001 году - на 13,0% (на 1 307,8 тыс. га).

Посевные площади ячменя по федеральным округам России в 2019 году:

В 2019 году, по отношению к 2018 году, произошло увеличение площадей выращивания ячменя практически во всех федеральных округах страны, за исключением Северо-Западного ФО и Южного ФО.

В 2019 году в Приволжском ФО размеры площадей составили 3 196,1 тыс. га (36,4% всех посевов ячменя в России), в Центральном ФО - 2 009,3 тыс. га (22,9%), в Сибирском ФО - 1 184,0 тыс. га (13,5%), в Южном ФО - 1 079,6 тыс. га (12,3%), в Уральском ФО - 799,7 тыс. га (9,1%), в Северо-Кавказском ФО - 348,6 тыс. га (4,0%), в Северо-Западном ФО - 112,8 тыс. га (1,3%), в Дальневосточном ФО - 56,8 тыс .га (0,6%).

Рейтинг регионов по размеру площадей ячменя (ТОП-20) в 2019 году:

Лидером по посевным площадям ячменя в 2019 году является Оренбургская область, где засеяли 504,4 тыс. га (5,7% в общих площадях). По отношению к предыдущему году, они снизились на 6,6% (на 35,7 тыс. га).
Республика Татарстан (в 2019 году засеяно 481,7 тыс. га, 5,5% от общих по РФ размеров).
Республика Башкортостан (454,3 тыс. га, 5,2%).
Челябинская область (398,5 тыс. га, 4,5%).
Воронежская область (376,6 тыс. га, 4,3%).
Саратовская область (368,9 тыс. га, 4,2%).
Ростовская область (365,8 тыс. га, 4,2%).
Омская область (360,2 тыс. га, 4,1%).
Тамбовская область (325,5 тыс. га, 3,7%).
Самарская область (314,8 тыс. га, 3,6%).
Волгоградская область (279,1 тыс. га, 3,2%).
Алтайский край (264,5 тыс. га, 3,0%).
Курская область (256,9 тыс. га, 2,9%).
Липецкая область (244,3 тыс. га, 2,8%).
Ставропольский край (243,9 тыс. га, 2,8%).
Республика Крым (201,4 тыс. га, 2,3%).
Орловская область (190,4 тыс. га, 2,2%).
Республика Мордовия (185,9 тыс. га, 2,1%).
Новосибирская область (185,2 тыс. га, 2,1%).
Краснодарский край (182,5 тыс. га, 2,1%).

Посевные площади ячменя в других регионах составили 2 602,0 тыс. га (29,6% от общих размеров площадей).

Валовые сборы ячменя в 2001-2019 гг.

В 2019 году, по данным Росстата, валовые сборы ячменя составили 20 459,4 тыс. тонн, что на 20,4% (на 3 467,5 тыс. тонн) больше, чем в 2018 году. В том числе, озимого ячменя собрали 2 550,9 тыс. тонн, ярового - 17 908,5 тыс. тонн.

За 5 лет (к 2014 году), валовые сборы выросли на 0,4% (на 81,9 тыс. тонн). За 10 лет они выросли на 14,4% (на 2 582,2 тыс. тонн), к 2001 году - на 5,0% (на 981,8 тыс. тонн).

Валовые сборы ячменя по федеральным округам России в 2019 году:

Центральный ФО в 2019 году находится на первом месте по валовым сборам ячменя - 6 481,1 тыс. тонн (31,7% в общих сборах ячменя в России), в Приволжском ФО собрали - 6 074,6 тыс. тонн (29,7%), в Южном ФО - 2 818,5 тыс. тонн (13,8%), в Сибирском ФО - 2 310,3 тыс. тонн (11,3%), в Уральском ФО - 1 328,0 тыс. тонн (6,5%), в Северо-Кавказском ФО собрали по - 1 049,6 тыс. тонн (5,1%), в Северо-Западном ФО - 305,7 тыс. тонн (1,5%), в Дальневосточном ФО - 91,6 тыс. тонн (0,4%).

Рейтинг регионов по валовым сборам ячменя (ТОП-20) в 2019 году:

Республика Татарстан в 2019 году лидирует в рейтинге регионов России по валовым сборам ячменя - 1 463,1 тыс. тонн (7,2% в общем объеме сборов). За год сборы выросли на 45,2% (на 455,2 тыс. тонн).
Курская область (сборы составили 1 087,1 тыс. тонн, доля в общем объеме сборов - 5,3%).
Краснодарский край (1 036,2 тыс. тонн, 5,1%).
Республика Башкортостан (937,7 тыс. тонн, 4,6%).
Воронежская область (926,6 тыс. тонн, 4,5%).
Липецкая область (926,0 тыс. тонн, 4,5%).
Ростовская область (894,3 тыс. тонн, 4,4%).
Ставропольский край (886,6 тыс. тонн, 4,3%).
Тамбовская область (825,2 тыс. тонн, 4,0%).
Орловская область (712,8 тыс. тонн, 3,5%).
Омская область (621,6 тыс. тонн, 3,0%).
Республика Крым (550,7 тыс. тонн, 2,7%).
Рязанская область (541,4 тыс. тонн, 2,6%).
Республика Мордовия (523,8 тыс. тонн, 2,6%).
Челябинская область (505,1 тыс. тонн, 2,5%).
Белгородская область (501,7 тыс. тонн, 2,5%).
Тульская область (493,4 тыс. тонн, 2,4%).
Алтайский край (468,1 тыс. тонн, 2,3%).
Самарская область (453,1 тыс. тонн, 2,2%).
Красноярский край (414,6 тыс. тонн, 2,0%).

Валовые сборы ячменя в других регионах составили 5 690,2 тыс. тонн (27,8% в общем объеме сборов).

Урожайность ячменя в России в 2001-2019 гг.

Средняя урожайность ячменя в России в 2019 году составила 24,0 ц/га убранной площади, что на 11,1% (на 2,4 ц/га) больше, чем 2018 году. В том числе урожайность озимого ячменя в 2019 году составила 41,4 ц/га, ярового - 22,6 ц/га.

За 5 лет (к 2014 году), урожайность ячменя выросла на 5,7% (на 1,3 ц/га), за 10 лет - на 3,9% (на 0,9 ц/га). По отношению к 2001 году, она выросла на 19,4% (на 3,9 ц/га).

Анализ среднегодовых показателей за длительный период позволяет в значительной степени исключить влияние природно-климатических факторов и определить вклад использования передовых технологий в изменение урожайности ячменя в России.

Среднегодовая урожайность ячменя в России в 2001-2010 гг. составляла 19,8 ц/га, в 2010-2019 гг. - возросла до 21,4 ц/га.

Урожайность ячменя по ключевым регионам-производителям (ТОП-20 регионов-производителей) в 2019 году:

Республика Татарстан. Урожайность ячменя в 2019 году здесь составила 30,4 ц/га.
Курская область - 42,3 ц/га.
Краснодарский край - 57,0 ц/га.
Республика Башкортостан - 21,2 ц/га.
Воронежская область - 25,5 ц/га.
Липецкая область - 38,7 ц/га.
Ростовская область - 24,8 ц/га.
Ставропольский край - 36,7 ц/га.
Тамбовская область - 25,4 ц/га.
Орловская область - 37,5 ц/га.
Омская область - 17,3 ц/га.
Республика Крым - 27,7 ц/га.
Рязанская область - 31,7 ц/га.
Республика Мордовия - 28,2 ц/га.
Челябинская область - 13,1 ц/га.
Белгородская область - 34,1 ц/га.
Тульская область - 36,7 ц/га.
Алтайский край - 17,7 ц/га.
Самарская область - 14,7 ц/га.
Красноярский край - 27,2 ц/га.

В других регионах РФ урожайность ячменя составила 22,0 ц/га, в среднем по РФ - 24,0 ц/га.

Влияние предпосевной обработки семян ячменя растворами селенсодержащих БАВ на силу роста, морфометрические показатели и фотосинтетическую деятельность ячменя. Биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности применения предпосевной обработки.

Рубрика	Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид	автореферат
Язык	русский
Дата добавления	28.06.2018
Размер файла	592,5 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Агроэкологическая роль селенсодержащих биологически активных веществ при выращивании ячменя в степной зоне Саратовской области

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

семя ячмень селенсодержащий предпосевной

Актуальность исследования. Ячмень - основная зерновая и фуражная культура. Общая площадь возделывания ячменя во всем мире составляет 55,7 млн.га. По объему посевных площадей в мире культура занимает четвертое место, уступая лишь пшенице, рису и кукурузе. В РФ на долю ячменя приходится 10 млн. га, в структуре посевных площадей ячмень занимает 2 место после пшеницы, в Саратовской области он занимает более 20 %.

Однако нынешний уровень производства ячменя не соответствует потенциальным почвенно-климатическим возможностям региона. Среди причин отрицательно влияющих на урожайность и качество ячменя можно отметить потери от сорняков, недостаток почвенной влаги, загрязнение почвы тяжелыми металлами, например, ионами свинца.

Литературные источники свидетельствуют о том, что высокие урожаи зерновых культур могут быть достигнуты при использовании передовой техники и инновационных технологий, основанных на повышении адаптивности растений к конкретным условиям окружающей среды. К таким технологиям относится, например, использование биологически активных веществ (БАВ) для предпосевной обработки семян. Эффективность их использования при возделывании ячменя рассмотрена в единичных работах, при этом мнения авторов противоречивы и неоднозначны.

Поля сельскохозяйственных угодий часто расположены вблизи (50 - 100 м) автострад и это повышает вероятность загрязнения почвы ионами тяжелых металлов. На примере пшеницы показано, что БАВ могут существенно снижать токсическое действие ионов свинца. Для почвенно-климатических условий Саратовской области систематические исследования в этом направлении на культуре ячменя не проводились. Поэтому, изучение новых биологически активных веществ для предпосевной обработки семян ячменя, возделываемого на загрязненных территориях, для повышения качества и урожайности зерна является актуальным.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование агроэкологической роли новых Se-содержащих биологических активны веществ по отношению к ионам свинца (II) для получения экологически чистой зерновой продукции и повышения урожайности ячменя в Саратовской области.

Для достижения этой цели были решены следующие задачи:

· оценить влияние предпосевной обработки семян ячменя растворами селенсодержащих БАВ на силу роста, морфометрические показатели и фотосинтетическую деятельность ячменя;

· исследовать протекторную роль Se-содержащих БАВ по отношению к ионам Pb +2 на параметры прорастания семян и фотосинтетическую деятельность посевов ячменя;

· выявить влияние селенсодержащих БАВ, ионов Pb +2 и их комплексов на элементы продуктивности, урожайность, качество зерна ячменя и его экологическую безопасность;

· провести биоэнергетическую и экономическую оценку эффективности применения предпосевной обработки Se-содержащими БАВ в технологии выращивания экологически чистой продукции ячменя.

Научная новизна. Впервые в почвенно-климатических условиях Саратовской области проведена оценка агроэкологической роли селен-содержащих БАВ по отношению к тяжелым металлам, на примере ионов свинца (П), при возделывании ячменя. Установлено стимулирующее действие предпосевной обработки ячменя Se-содержащими БАВ на посевные качества семян. Выявлена протекторная роль новых БАВ при влиянии ионов Pb +2 на силу роста, фотосинтетическую деятельность, элементы продуктивности культуры ячменя. Показана возможность получения экологически чистой зерновой продукции и повышения урожайности ячменя на антропогенно-депрессионных территориях Саратовской области. Впервые проведена биоэнергетическая и экономическая оценка эффективности предпосевной обработки Se-содержащими БАВ при выращивании культуры ячменя.

Личный вклад соискателя. Соискатель принимал личное участие в разработке плана работ, сборе и критической оценке литературных источников, проведении лабораторных и полевых исследований, апробации и внедрении полученных результатов. Анализ полученных экспериментальных данных осуществлен непосредственно автором. Материалы диссертации изложены в работах, опубликованных в соавторстве. Доля личного участия автора в подготовке и написании данных публикаций составляет 75 - 80 %.

Основные положения, выносимые на защиту:

· влияние предпосевной обработки семян ячменя растворами селен-содержащих БАВ на силу роста, морфометрические показатели и фотосинтетическую деятельность ячменя;

· оценка протекторного действия селен-содержащих БАВ по отношению к ионам свинца на рост и развитие, элементы продуктивности и урожайность, качество ячменя и его экологическую безопасность;

· биоэнергетическая и экономическая оценка агроэкологической роли предпосевной обработки семян ячменя селен-содержащими БАВ;

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из 6 глав, выводов и предложений производству, списка литературы из 143 источника, в том числе 20 % на иностранных языках. Работа изложена на 149 страницах компьютерного текста, содержит 30 таблиц, 38 рисунков и 10 приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность данного исследования, научная новизна и практическая значимость, сформулированы цель и задачи, положения, выносимые на защиту.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В работе представлен обзор зарубежных и отечественных авторов по возделыванию ячменя и применению различных стимуляторов роста для повышения урожайности (Ю. В. Ракитин, 1955, М. Х. Чайлахян, В. Н. Ложникова, 1972, Ф. Л. Калинин.,1984, В.М. Жарков, 2005).

Кроме того, выполнен обзор литературы, глубиной в 60 лет позволяющий заключить, что изучение влияния ТМ, в том числе ионов Pb в различных степенях окисления на плодоовощные и зерновые культуры, находилось в поле зрения ученых, но их мнения противоречивы и неоднозначны (Я.В. Пейве, 1963, E. Browning, 1969, U. Bergquist, 1978, В.А. Манчук и др., 1983, Б.А. Ягодин и др., 1988, Ф.Д. Самуилов , Р.А. Юнусов 1999, 2000). В работах (С.И. Калмыков, 2008 , Г.А. Дмитриева, 2007) на примере пшеницы показано, что биологически активные вещества могут нивелировать токсическое действие ионов свинца. Детальные исследования о возможной протекторной роли БАВ по отношению к ионам свинца для повышения урожайности, качества ячменя и его экологической безопасности в литературе отсутствуют, поэтому постановка такой проблемы является актуальной.

Глава 2. МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИБОРЫ И РЕАКТИВЫ

Полевые опыты закладывались в 5-ти кратной повторности на делянках с учетной площадью 50 м 2 в соответствии с методикой и техникой постановки полевых опытов на стационарных участках по Б.А. Доспехову (1985). Размещение вариантов рендомизированное.

Для исследования были выбраны селен-содержащие БАВ (табл.1), в виде водных растворов с массовой долей растворенного вещества 10 -4 %, впервые синтезируемые на кафедре органической и биоорганической химии Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского.

Контролем служила вода, стандартом являлся, используемый в практике сельского хозяйства, стимулятор роста и развития растений иммуноцитофит (ИМ). В качестве тяжелых металлов были взяты нитраты свинца (II) в виде водных растворов ионов Pb +2 в интервале концентраций 10 -3 - 10 -6 %. Семена обрабатывали водной суспензией БАВ, растворами ионов свинца и их комплексами, закрывали брезентом и оставляли в таком состоянии на 24 часа. Схема опытов предпосевной обработки представлены в таблице 2.

Таблица 1 - Характеристика исследуемых биологически активных веществ

Перхлорат 2-фенил-4- (2,4-диметоксифенил)-

этиловый эфир цис-5,8,11,14-эйкозатетраеновой кислоты

Таблица 2 - Схема опытов предпосевной обработки семян ячменя

Контроль (дист. вода)

Глава 3. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Климат на территории района и соответственно хозяйства резко-континетальный, отличается жарким летом, значительное количество дней с температурой выше 30 0 С и холодной снежной зимой. Зима морозная, среднее количество дней с осадками 12-15 в месяц, метелями в среднем 4-10 дней в месяц, которые сдувают снег с полей в балки и овраги. Продолжительность безморозного периода 130 - 135 дней. В год выпадает в среднем 360-380 мм осадков. Главная особенность климата - частая повторяемость засух и суховеев.

Сумма осадков за вегетационный период в целом составила в 2006 году 219,2 мм, в 2007 г. - 247,9 мм и в 2008 г. - 174, 1 мм, но они были неравномерные. В целом условия для произрастания ярового ячменя были наиболее благоприятные в 2007 - 2008 г, хотя в 2008 году осадков выпало меньше, чем в 2006 году, но они были в основные фазы развития ячменя.

Рис. 1. Карта поля

Почвы опытных участков представлена южным черноземом с тяжелосуглинистым механическим составом. Реакция среды кислая (pH=4,5-5,0). Нами установлено, что содержание гумуса в почвах пашни соответствует средней обеспеченности - 3,8 %. Обеспеченность подвижным фосфором, в основном средняя (16-30 мг/кг почвы). Содержание валовых форм свинца - 9,1 мг/кг (ПДК 30 мг/кг), содержание подвижных форм - 3,2 мг/кг (ПДК 6 мг/кг).

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ, ИОНАМИ Pb (П) И ИХ КОМПЛЕКСАМИ НА СИЛУ РОСТА И НА РАЗВИТИЕ ЯЧМЕНЯ

В настоящей главе приведены результаты полевых исследований за период 2006 - 2008 гг., исследуемыми показателями являлись: сила роста, полевая всхожесть, период вегетации, площадь листовой поверхности и фотосинтетический потенциал.

Сила роста - комплекс свойств семян, определяющих потенциальный уровень их активности при прорастании в полевых условиях и характеризующий их способность преодолевать сопротивление почвы. Нами изучены следующие характеристики силы роста семян:

Рис. 2. Влияние БАВ (вариант 2 - 4), ионов Pb +2 (вариант 5 - 8) и их комплексов (вариант 9 - 20) на лабораторную всхожесть ячменя (среднее за три года).

Концентрация ионов свинца 10 -5 % показала уровень контрольного варианта ? 93,0 % и 94,1 %. Комплекс ИМ + Pb 2+ практически не убирает негативное влияние токсиканта. Комплекс СХ + Pb 2+ нивелировал отрицательное действие ионов свинца и превысил контроль до 3,1 % и до 5,4 %. Комплекс ПСХП + Pb 2+ нивелировал токсическое действие свинца по всем диапазоне концентраций и превышение показателей относительно контроля составили до 2,7 % и до 3,4 %.

Рис. 3. Влияние БАВ (вариант 2 - 4), ионов Pb +2 (вариант 5 - 8) и их комплексов (вариант 9 - 20) на массу проростков семян ячменя (среднее за три года)

Обработка семян ячменя растворами ионов свинца понизила данные показатели при концентрации 10 -3 - 10 -4 % относительно контроля на 7,3 - 4, 9 % (3,8 -3,9 см) и на 10,5 - 5,3 % (3,4 - 3,6 г). Концентрация 10 -5 % явилась пограничной и ее значения показали уровень контрольного варианта 4,10 см и 3,8 г. Тогда как 10 -6 % оказала стимулирующее действие и данные показатели превысили контроль до 7,3 % (4,4 см) и до 10,5 % (4,2 г). Использование комплексов БАВ + Pb +2 во всех вариантах нивелировали действие ионов свинца (П) и превышение составило до 7,3 % и до 13,2 % (ИМ), до 12,2 % и до 21,1 % (ПСХП). Лучшим оказался комплекс СХ+ Pb +2 который превысил контроль на 17,1 % (длина проростков) и на 21,1 % (масса).

В литературе показано, что наиболее вероятную схему поступления ионов свинца в растения можно выразить следующим образом (схема 1):

Таким образом, в растение из почвенного раствора поступают ионы свинца (+2). В литературе токсическое действие этих ионов объясняют их взаимодействием с функциональными группами ферментных и мембранных белков, прежде всего с сульфгидрильными, амминными, карбоксильными по схеме:

Me 2+ + HS - R > 2MeS - R + 2H 2+ .

Такие реакции изменяют геометрию белковых молекул, что приводит к нарушению активности антиоксидантных ферментов: супероксидисмутаз, каталаз и пероксидаз. Это отрицательно сказывается на росте и развитии растений. Вместе с тем на культуре ячменя определение антиоксидантных ферментов ранее не проводили.

Нами показано, что исследуемые селен-содержащие БАВ нивелируют отрицательное действие ионов свинца и увеличивают устойчивость растений к неблагоприятным условиям. Следовательно, целесообразно проводить предпосевную обработку семян ячменя селен-содержащими БАВ для возделывания на загрязненных территориях.

Площадь листовой поверхности (ПЛ) (рис. 4.) - применение растворов БАВ для обработки семян привело к увеличению ПЛ на всех стадиях развития ячменя. Так в среднем за три года в процентном соотношении ПЛ составила: в контроле (37,5 тыс. м 2 /га), БАВ увеличили показатель: ИМ на 4,4 % (41,95 тыс. м 2 /га), ПСХП на 17,3 % (47,12 тыс. м 2 /га) и СХ на 25 % (50,24 тыс. м 2 /га) по отношению к контролю.

Рис. 4. Влияние БАВ (вариант 2 - 4), ионов свинца (вариант 5-8) и БАВ+Pb +2 (вариант 9 - 20) на площадь листовой поверхности за период 2006 - 2008 гг.

Фотосинтетический потенциал (ФП) - изученные селен-содержащие БАВ способствовали повышению ФП по сравнению с контрольным вариантом на 6 - 25 %, ФП в контроле - 523,25 - 677,51тыс•м 2 •дней/га. Интересно отметить, что при использовании ионов Pb +2 в концентрации 10 -6 % наблюдалось действие ионов свинца как микроэлемента и значение ФП превышало контрольный показатель ? 15 %, а 10 -5 % концентрация являлась пограничной. Обработка семян растворами ионов свинца (II) в высоких концентрациях (10 -3 и 10 -4 %) понизила ФП за вегетацию на 10 - 34 % (347,06 - 606,72 тыс•м 2 •дней/га). Протекторная роль БАВ выражена в комплексах СХ+Pb +2 (при всех концентрациях Pb +2 ) и повышение ФП составило в сравнении с контролем 7 - 22 %, у комплекса ПСХП+Pb +2 повышение ФП на 6 - 15 %.

Глава 5. БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА - СТИМУЛЯТОРЫ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЗЕРНА И УРОЖАЙНОСТИ ЯЧМЕНЯ

Важнейшими критериями структуры урожайности является количество продуктивных стеблей, длина колоса, число зерен в колосе, масса 1000 семян и как итог урожайность и качество зерна ячменя.

Длина колоса (ДК) - в контрольном варианте ДК составила 6,5 см, а при использовании БАВ этот показатель увеличился и составил: ИМ - 6,7 см, ПСХП - 6,8 см, СХ - 7,1 см (табл. 3). Использование растворов ионов Pb +2 для обработки семян в высоких концентрациях (10 -3 - 10 -4 %) снизило показатель на 10,0 - 7,6 %, ДК составила 5,85 - 6,0 см, в низких концентрациях (10 -6 %) произошло повышение ДК до 6,92 см (на 6,4 %).

Таблица 3 -Влияние БАВ, ионов свинца (П) и их комплексов на элементы продуктивности ячменя (среднее за три года)

По данным регионального министерства сельского хозяйства, по состоянию на 1 сентября на полях Саратовской области намолочено 3 002 тыс. т зерновых и зернобобовых культур. Убранная площадь — 1 948,1 тыс. га — составляет 88,9% зернового клина. В частности, с аратовские аграрии убрали 1 294,4 тыс. га пшеницы (99,5% посевов). Намолочено 2 172,2 тыс. т данной культуры при средней урожайности 16,78 ц/га. Также в регионе обмолочено 99,4% посевов ячменя (277,0 тыс. га), получено 372,7 тыс. т этой культуры, средняя урожайность — 13,54 ц/га.

Самых высоких показателей по валовому сбору зерна — свыше 100 тыс. т — достигли хозяйства Балашовского района (189 тыс. т), Калининского (166 тыс. т), Пугачёвского (164 тыс. т), Екатериновского (155,9 тыс. т), Ершовского (131,6 тыс. т), Петровского (117,6 тыс. т), Перелюбского (113,2 тыс. т), Самойловского (110,5 тыс. т). По объему намолоченного зерна регион находится на первом месте в Приволжском федеральном округе .

Хозяйства наращивают темпы уборки подсолнечника и кукурузы. Подсолнечник убран с площади 23 тыс. га (1,5%), намолочено 17,1 тыс. т при средней урожайности 7,4 ц/га. Кукурузы получено 1,26 тыс. т. Посевы убраны с 0,41 тыс. га (0,2%), средняя урожайность — 30,44 ц/га.

В регионе высокими темпами ведется уборка овощных культур: работы прошли на 6,57 тыс. га, или 42,6% площади. При средней урожайности 213,41 ц/га собрано 123,6 тыс. т продукции — это 70,3% от ожидаемого валового сбора за год (175,8 тыс. т). Больше всех собрали овощей в хозяйствах Энгельсского (36,3 тыс. т), Саратовского (11,3 тыс. т), Ершовского (8,3 тыс. т), Балашовского (5,2 тыс. т), Пугачевского (5,1 тыс. т) и Ровенского (4,8 тыс. т) районов. В рейтинге субъектов ПФО по сбору овощей открытого грунта регион также занимает первую позицию.

Кроме того, в хозяйствах осуществляется уборка картофеля. При урожайности 211,85 ц/га накопано более 108,5 тыс. т. Плодово-ягодной продукции в сельхозорганизациях и КФХ собрано 1,3 тыс. т, в том числе яблок — 1,2 тыс. т.

Добавим, средняя отпускная цена 1 кг овощей в регионе по состоянию на 1 сентября составляет: столовой свеклы — 19,3 руб., белокочанной капусты — 18,2 руб., моркови — 18,5 руб., томатов — 59,2 руб., огурцов — 25 руб., лука — 18,2 руб., картофеля — 19,2 руб., а также яблок — 42,6 руб.

Читайте также: