Совершенствование организации производства озимой пшеницы и ржи

Введение

 

Потребление хлеба в разных странах составляет от 18 до 80% от общего количества пищевых продуктов; в странах Ближнего Востока – 70-80%, в Северной Америке – менее 25%. В большинстве стран хлеб составляет основу питания; в 53% стран на его долю приходится более половины потребляемых продуктов.

Основными производителями пшеницы наряду с бывшим СССР являются США (11,1% от общего производства в мире), Китай (10,0%), Индия (7,1%), Канада (4,8%), Франция (4,8%), Австралия (4,1%), Турция (3,7%) /16/.

Для зернового хозяйства России особое значение имеет пшеница. Под пшеницей занято около 50% посевных площадей зерновых культур, в том числе более 45% приходится на долю мягкой пшеницы. Наряду с увеличением ее урожайности большое внимание уделяют повышению качества зерна, то есть биологических, физико-химических и потребительских свойств, определяющих пригодность зерна к использованию на семенные, продовольственные, кормовые или технические цели.

Сорт считается одним из решающих факторов достижения высоких урожаев зерна хорошего качества. Решение зерновой проблемы во многом зависит от динамичной замены стареющих сортов и гибридов более совершенными, которые полнее используют и окупают растущие затраты на интенсификацию земледелия, лучше противостоят невзгодам погоды, меньше поражаются вредителями и болезнями. Эти и другие требования к сорту постоянно возрастают /4/.

       Недостаточный адаптивный потенциал районированных сортов – одна из основных причин нестабильной урожайности, особенно в неблагоприятные по погодным условиям годы. Повышенные требования к пластичности культивируемых сортов обусловлены не только многообразием и суровостью агроклиматических условий, но и особенностями крупномасштабного сельскохозяйственного производства, для которого адаптивный потенциал должен быть более высоким. Поэтому селекция сортов, обладающих высоким уровнем приспособляемости, стала насущей задачей нашего времени.

      Поддержание в сорте его ценных хозяйственных и биологических свойств позволяет продлить срок использования его в хозяйстве. Внимание агрономов должно уделяться и организации работ по сортосмене при внедрении новых, более продуктивных высококачественных сортов, идущих на смену старым, утратившим свои ценные свойства /31/.

      Для сохранения присущих сорту свойств необходимы определенные условия выращивания пшеницы - почвенно-климатические и агротехнические. Под влиянием отдельных факторов изменяются такие важные признаки качества, как натура, масса 1.000 зерен, стекловидность, твердозерность, содержание белка, количество и качество клейковины, активность ферментов, а следовательно, изменяются и технологические свойства зерна. Можно управлять технологическими свойствами зерна на корню, учитывая особенности зоны выращивания. К элементам управления относятся правильный выбор предшественников, сроки внесения удобрений и доз, способы посева и уборки урожая, качество семенного материала, меры борьбы с сорняками, вредителями и болезнями /19/.

      Наша работа посвящена оценке новых сортов, как одного из элементов в повышении продуктивности и качества продукции, озимой пшеницы и ржи, выведенных в разных научных учреждениях страны, в почвенных и климатических условиях Пензенской области.

 

1. Обзор литературы

 

1. . Народно – хозяйственное значение озимой пшеницы и ржи

 

      Озимые пшеница и рожь – основные зерновые культуры, дающие высококачественное продовольственное зерно. Особый благоприятный химический состав зерна пшеницы и ржи – наличие в нем белков с незаменимыми аминокислотами, углеводов, жиров и витаминов – наилучшим образом соответствует физиологии питания человека. Наибольшую ценность имеют сильные сорта пшеницы, которые способны улучшать рядовую пшеницу и обеспечивать выпечку высококачественного хлеба.

      Озимые хлеба в основных районах их возделывания отличаются более высокой урожайностью, чем яровые. При выращивании по интенсивной технологии озимые культуры в полной мере проявляют свои потенциальные возможности и дают по 5 – 6 т/га зерна и более /25/.

      Озимая пшеница размещена в основном в Молдавии и на Украине, Северном Кавказе, в Центрально-Черноземной зоне. Кроме того, озимую пшеницу возделывают в Нижнем и Среднем Поволжье. Этим районам в производстве товарного зерна озимой пшеницы принадлежит решающая роль. Здесь условия наиболее благоприятны для получения высоких урожаев сильного и ценного по качеству зерна /26/.

      Озимая рожь имеет свои регионы товарного производства: Прибалтика, Белоруссия, Полесье Украины, Нечерноземная зона, Поволжье и Урал. Сохраняется ее значение в Центрально-Черноземной зоне /35/.

      По качеству зерна сорта мягкой озимой пшеницы делятся на сильные, ценные (средние) и слабые.

К сильной пшенице относятся сорта, из зерна которых получают муку, способную при добавлении ее к муке плохого хлебопекарного качества (слабой) улучшать ее, способствуя получению высококачественного хлеба (сорта - улучшители).

      Белка в зерне сильной пшеницы должно быть не менее 14%, а клейковины 28-32% первой группы качества.

      Мука из зерна ценной (средней) пшеницы обладает хорошими хлебопекарными свойствами – дает хороший хлеб, но она не улучшает слабую пшеницу. Зерно ценной пшеницы содержит 11-13,9% белка и 23-27% клейковины второй группы качества.

      Зерно слабых пшениц дает муку, хлеб из которой имеет небольшой объем и плохую пористость. Содержание белка менее 11%, клейковины третьей группы качества менее 23% /1, 17, 33/.

 

                  1.2. Ботанико-биологические особенности озимых культур

 

      В озимых посевах в основном возделывается вид мягкой пшеницы Triticum aestivum L., представленный многими разновидностями. На небольших площадях на юге страны имеет распространение и твердая озимая пшеница (Triticum durum Desf.), отличающаяся невысокой зимостойкостью. Эти виды относятся к семейству Мятликовые (Злаковые).

      Озимая пшеница предъявляет высокие требования к условиям произрастания. Зерно озимой пшеницы способно пропасть при температуре 1-2ºС, а ассимиляционные процессы начинаются при 3-4ºС. Быстро и дружно всходы появляются при температуре 15-18ºС /14, 22, 24/.

      Кущение у озимой пшеницы начинается примерно через 15 дней после появления всходов; оно протекает осенью и весной. Для хорошего кущения нужна влага в верхнем слое почвы. Резко повышается кустистость при внесении азотных удобрений и при посеве крупными семенами. При нормальном сроке посева у пшеницы с осени развиваются 3 – 6 побегов. Наиболее продуктивны обычно те растения, которые в фазе налива и созревания зерна имеют общую кустистость 4 – 5 побегов, а продуктивную – 2.

      Развитие корневой системы взаимосвязано с ростом надземной массы. При благоприятных условиях до ухода в зиму у озимой пшеницы хорошо развиваются первичные корни, которые проникают на глубину до 100 см, и вторичная корневая система. Вторичные корни к концу вегетации углубляются на 200 – 250 см. С увеличением числа узловых корней продуктивность растений возрастает /2, 4/.

      Выход в трубку у озимой пшеницы наступает в первой половине мая при температуре не менее 10ºС, а колошение – через 30-35 дней. Продолжительность периода от весеннего пробуждения до колошения пшеницы в разных районах возделывания колеблется от 69 до 84 дней. При внесении  органических и азотных удобрений период до колошения удлиняется, а при внесении фосфорно-калийных удобрений, наоборот, сокращается /5, 20/.

      Цветет пшеница около недели, а формирование, налив и созревание зерна продолжается 30-35 дней. Недостаток влаги и питательных веществ в почве в этот период ухудшается налив зерна, увеличивает череззерницу и снижает урожайность /3, 21/.

      К почвам озимая пшеница требовательна: реакция почвенного раствора должна быть близкой к нейтральной, плодородие высоким, влажность достаточной. Хорошая обеспеченность влагой необходима при прорастании семян и осеннем развитии, а также в период от выхода в трубку до выколашивания пшеницы. Однако засуху озимая пшеница переносит лучше, чем яровые хлеба. Транспирационный коэффициент ее равен 300-450. Корневая система этой культуры обладает недостаточно высокой способностью извлекать из почвы труднорастворимые вещества. При дефиците влаги и питательных веществ осенью кущение ослабляется. Однако при избытке азотного питания растения перерастают, зимостойкость снижается. Весной озимая пшеница отрастает позже и медленнее, чем рожь, поэтому после перезимовки потребность в азотном питании особенно велика. Недостаток фосфорно-калийного питания осенью приводит к слабой закалке и снижению зимостойкости растений /6/.

В производстве распространен один вид Secale cereale L. – рожь посевная из семейства Мятликовые, а все возделываемые сорта ржи относятся к разновидности vulgare. 

Озимая рожь менее требовательна к почве, предшественникам, климату и к другим условиям, чем пшеница. Семена ржи начинают прорастать при низкой положительной температуре (1–2ºС), но оптимальная температура, обеспечивающая их быстрое и дружное прорастание (на 4 – 6-е сутки), - 12 – 15ºС /10, 12/.

Индивидуальное развитие растения ржи (органогенез), как и озимой пшеницы, включает 12 этапов. На каждом из них формируются характерные для этапа органы растения.

Рожь кустится преимущественно осенью, но кущение может продолжаться и весной (при позднем посеве, разреженном стоянии растений). Общая и продуктивная кустистость у ржи обычно выше, чем у озимой пшеницы, и составляет соответственно 4 – 8 и 2 – 3 стебля.

Выход в трубку и стеблевание у ржи наступает через 18 – 20 дней, а колошение – через 30 – 35 дней после начала вегетации весной. От начала колошения до начала цветения проходит 8 – 12 дней, а само цветение продолжается 8 – 10 дней. Молочное состояние зерна наступает через 10 – 15 дней после оплодотворения и длится 7 – 8 дней, а еще через 12 – 16 дней зерно вступает в фазу восковой и далее полной спелости. Полная спелость наступает через 7 – 10 дней при влажности зерна 17 – 14% /11, 18/.

Высокостебельные сорта ржи склонны к полеганию в дождливую и ветреную погоду, а новые короткостебельные сорта не полегают и способны формировать высокие урожаи зерна: в условиях производства до 4,5 т/га (потенциальная их возможность до 7 т/га).

Озимая рожь более зимостойка, морозостойка и засухоустойчива, чем озимая пшеница. /32/.

Транспортный коэффициент ржи варьирует в широких пределах: от340 до 600. Больше всего рожь нуждается во влаге в период осеннего кущения и укоренения, весной во время наиболее активного роста ржи – от начала роста стебля, включая выколашивание. С ростом уровня минерального питания транспирационный коэффициент снижается. Поражение растений болезнями приводит к увеличению непроизводительных затрат воды /15, 27, 28/.

Рожь в отличие от других злаковых культур характеризуется более мощным развитием и повышенной усвояющей способностью корневой системы. Она лучше многих других культур использует фосфорную кислоту фосфоритов и калий из почвы. На азотные удобрения эта культура отзывается бурным ростом /29/.

Рожь может расти на малоплодородных почвах, легких песчаных, но лучше удается на черноземах и окультуренных серых и подзолистых почвах. Она мирится с повышенной кислотностью и некоторой засоленностью почв /34/.

 

3. Достижения в селекции

 

Селекция растений относится к числу агрономических наук в задачу которых входит разработка способов получения высоких урожаев с/х культур. Но в отличие от земледелия, агрохимии, растениеводства, изучающих приемы воздействия на условия выращивания растений, селекция разрабатывает способы воздействия на сами растения, чтобы изменить в нужном направлении их наследственность. Задача селекции создавать и внедрять в производство лучшие сорта с высокой урожайностью, повышенной адаптивностью растений к неблагоприятным условиям среды, устойчивые к вредителям и болезням, имеющие высокие показатели качества продукции /23/.

В селекции применяются следующие методы: гибридизация, полиплоидия, гетерозис, экспериментальный мутагенез, отбор.

Основным методом селекции пшеницы в настоящее время служит гибридизация. Она позволяет получать новые более продуктивные формы растений, сочетающие лучшие признаки родителей.

Гибридизацией называется скрещивание двух или большего числа разных родительских форм. Новые организмы получающиеся в результате скрещивания и объединяющие свойства и признаки разных особей, носят название гибридов. Гибридизация бывает внутривидовая и отдаленная. Внутривидовая гибридизация – это когда скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду. Если скрещивающиеся особи принадлежат к разным видам или родам гибридизация называется отдаленной /8, 30/.

В современном сельском хозяйстве широкое использование достижений селекции приобрело революционное значение. Так в 50 – 60 годах в Мексике и в некоторых странах Азии, в частности в Индии, а затем в 70 – 80-х  годах – в развитых западных государствах благодаря внедрению в производство новых сортов и гибридов, а также интенсивных агротехнологий, произошел резкий скачок урожайности и валовых сборов зерна и других продуктов растениеводства, получавший образное название  "зеленой революции". Сейчас в ряде стран мира по инициативе ФАО начинается ее второй этап.

В 70-х и начале 80-х годов и в России складывались благоприятные условия для "зеленой революции". Была реализована стройная система семеноводства, сформированы и обустроены 43 крупных селекцентра, резко возросло число новых отечественных высокопродуктивных сортов и гибридов, которые ускоренно внедрялись в производство. Это наряду с освоением интенсивных агротехнологий привело к существенному повышению продуктивности земледелия в стране, особенно в лучших хозяйствах. Однако по разным причинам "зеленая революция" в России тогда не получила развития, а затем в связи с кризисом в сельском хозяйстве семеноводство пришло в упадок, а селекция стала отставать из-за острого недостатка финансирования /9, 13/.