Агроэкологические аспекты применения гербицидов на посевах ячменя ярового в условиях Мценского района

 

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

КАФЕДРА ЗЕМЛЕДЕЛИЯ

 

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

на тему: «Агроэкологические аспекты применения

гербицидов на посевах ячменя ярового в условиях Мценского района»

 

Исполнитель:

студентка 5 сокращённого курса заочного отделения

факультета агробизнеса и экологии         ______________________________

 

Научный руководитель:

кандидат с.-х. наук, доцент                             _____________________________

 

Консультант:

по охране окружающей среды,

ст. преподаватель                                          _____________________________

 

Рецензент:

кандидат с.-х. наук, доцент                         ______________________________

 

 

Выпускная квалификационная работа рассмотрена на заседании кафедры земледелия «      » _____________ 2013 года и допущена к защите.

 

Заведующий кафедрой, доктор с.-х. наук, профессор ___________

 

Орел—2013 г.

Содержание

 

 

введение

Одной из важнейших зерновых культур в нашей стране является яровой ячмень. Культура занимает значительную часть посевных площадей Российской Федерации и остаётся одной из основных кормовых культур. Это обуславливает заинтересованность в её производстве как самого государства, так и отдельных хозяйств. Кроме того, ячмень широко используется в пищевой промышленности. Из его зерен изготавливают муку, перловую и ячменную крупу, суррогат кофе. Для хлебопечения ячменная мука малопригодна, при необходимости ее примешивают к пшеничной или ржаной муке (20-25%). В зерне ячменя содержится: белка – 7-15%, углеводов – 65%, жира – 2%, клетчатки – 5-5,5%, золы – 2,5-2,8%.

Белок ячменя содержит все незаменимые аминокислоты, включая особо дефицитные и наиболее ценные – лизин и триптофан. Существуют сорта, в протеине которых содержится – 4,5-4,9% лизина. Зерно ячменя широко применяют в качестве концентрированного корма (в 1кг содержится 1,27 кормовых единиц и 100 г перевариваемого белка) для животных всех видов, особенно для откорма свиней (удельный вес его в составе комбикорма достигает 50%). Высокое содержание в зерне ячменя гордеина способствует подавлению развития грамположительных бактерий, что благоприятно сказывается на здоровье животных.

Ячмень – отличное сырье для пивоваренной промышленности; особенно ценными для приготовления пивного солода считаются двурядные ячмени, имеющие крупное выровненное зерно с крупнозернистым пластидным крахмалом, состоящим из амилозы и амилопектина, с пониженной пленчатостью (8-10%), содержанием экстрактивных веществ более 78-82% и высокой энергией прорастания (более 95%).

Ячменная солома по питательности превосходит ржаную и пшеничную; в запаренном виде ее хорошо поедают животные. В южных районах ячмень иногда выращивают на зеленый корм и сено в смесях с викой, горохом, чиной и другими культурами.

Благодаря своим биологическим особенностям, ячмень – хороший компонент в наборе культур полевого севооборота. Он более экономно расходует влагу, имеет короткий вегетационный период, раньше созревает и дает возможность более рационально использовать технику и снизить напряженность полевых работ. Ячмень широко используется как страховая культура для пересева озимых.

Яровой ячмень – наиболее скороспелая и пластичная культура с большим разнообразием форм. Высокая приспособляемость культуры к различным условиям определяет широкое распространение ее по всем континентам мира. В РФ яровой ячмень возделывают повсеместно – от Заполярья до южных границ. Среди зерновых культур, яровой ячмень по посевным площадям занимает первое место, а по валовому сбору зерна – второе, уступая лишь озимой пшенице. Наибольшие площади посева сосредоточены на Северном Кавказе, Урале, в Сибири, Центрально-Черноземной и Нечерноземной зонах.

Среди ранних яровых зерновых культур, яровой ячмень дает наиболее высокие и устойчивые урожаи.

Посевы зерновых культур повсеместно отличаются значительной засоренностью, поэтому применение гербицидов необходимо рассматривать как способ оперативного управления вредоносностью сорных растений в агроценозе. Поскольку гербициды являются биологически активными веществами, небезразличными для агроценоза, то их применение требует постоянного жесткого контроля.

Химическая защита зерновых культур от болезней, сорных растений и вредных насекомых входит в обязательный комплекс агротехнических мероприятий, необходимых для уменьшения потерь урожая и сохранения его качества. Снижение урожайности при отсутствии химической защиты может достигать 40% и более. Поэтому отмена или нарушение регламентов применения защитных мероприятий по каким-либо причинам (например, отсутствие материально­технических или финансовых средств) с экономических позиций необоснованно. При снижении урожайности зерновых культур себестоимость продукции значительно возрастает, и при существующих низких реализационных ценах производство зерна становится убыточным.

Для обеспечения благоприятной экологической ситуации необходимы комплексный выбор препаратов и регламентация уровня гербицидной нагрузки в конкретных регионах их применения.

Кроме того, в научной литературе до сих пор нет однозначного мнения о выборе приема основной обработки почвы под ячмень.

Именно поэтому сравнительное изучение различных гербицидов в посевах ячменя на фоне различных приёмов основной обработки почвы и стало целью наших исследований.

1. обзор литературы

1. биологические особенности ячменя

Среди яровых зерновых культур ячмень—наиболее скороспелая культура (период вегетации 70-100 дней), к теплу малотребовательна, что позволяет проникать далеко на север. Зерно его может прорастать при температуре 1-2 °С. Небольшие заморозки (до -4...-5°С) всходы ячменя переносят без заметных повреждений (подмораживаются только верхушки листьев).

Ячмень—растение длинного дня. Кустится (через 18-20 дней после посева всходов) сильнее, чем яровая пшеница и овес. Образует до 4-5 стеблей на растении, из них 2-3 продуктивных. Невысокие температуры способствуют более длительному прохождению важных этапов органогенеза ячменя, а высокие—ускоренному. В засуху ячмень цветет еще до выхода колоса из влагалища листа и заканчивается цветение до полного колошения (Васько В. Т., Осербаева Т. О., 2000).

Ячмень имеет слабую усваивающую способность корней. Быстрое прохождение фаз развития и вследствие этого ограниченный период поступления питательных веществ обуславливают повышенную требовательность ячменя к плодородию, а также к предшественникам и обработке почвы (Долгачева В. С., 1999).

Наиболее пригодны для ячменя среднесвязанные суглинистые плодородные почвы. Хорошо удается он и на тяжелых почвах. Кислые, заболоченные, а также легкие песчаные и солонцеватые почвы без соответствующего улучшения для ячменя непригодны. Большую чувствительность к кислой реакции почвы ячмень проявляет в начальные фазы. Лучше всего растения развиваются на почвах с pH 6,8-7,5.

Характеризуется большей солевыносливостью и засухоустойчивостью. Довольно экономно расходует влагу.

Недостаточная водообеспеченность ярового ячменя, в период всходы-кущение не преодолевается в дальнейшем даже в идеально благоприятных условиях и проявляется в заметном снижении продуктивности (на 41,4 %) (Коновалов Ю. Б., Михкельман В. А., Осипова Е. Ф., 1998). К недостатку влаги ячмень чувствителен и в фазы выход в трубку-колошение (критический период): увеличивается число бесплодных колосков.

Ответственным периодом формирования урожая ячменя с хорошим качеством является период налива зерна. Теплая сухая погода в этот период способствует получению высокобелкового зерна ячменя с хорошими физическими свойствами. Благодаря непродолжительности вегетационного периода, устойчивости к запалам и повышенной жаровыносливости ячмень на юге и юго-востоке страны более урожаен, чем овес и яровая пшеница (Манзюк В. Т., Козаченко М. Р., 1993).

Лучшими предшественниками ячменя, в условиях ЦЧР являются удобренные органическими удобрениями картофель или озимые. Предшественниками ячменя могут быть пропашные, бобовые и зернобобовые культуры. Так, в опытах на дерново-подзолистой почве Московской области урожайность ячменя в среднем за 1993-1995 гг. по различным предшественникам составляли: после картофеля—55,9; кукурузы на силос—54,8; после озимых зерновых—36,8; в повторном посеве—34 ц/га (Алабушев В. А., 2001).

Возделываемые в нашей стране ячмени, по характеру использования, подразделяются на сорта кормовые и пивоваренные. На кормовые цели используют высокобелковые сорта, а на пивоваренные—наоборот.

Уровень содержания крахмала в зерне определяет качество пивного солода, т. к. крахмал является главной составной частью эндосперма, переходящего после гидролиза в водный раствор, что определяет величину экстрактивности. Зерно пивоваренного ячменя должно иметь содержание крахмала не ниже 60 %, экстрактивных веществ не менее 77-78 %, способность прорастания на пятый день не ниже 95 %, крупность зерна 1-го и 2-го классов не менее 80 и 60 % соответственно (Родина Н. А., 1998).

 

2. влияние условий произрастания и способов обработки почвы на урожайность и качество зерна ячменя ярового

Урожайность сельскохозяйственных культур является основным показателем, определяющим эффективность применения тех или иных приемов, свойств почв, условий их произрастания. Немаловажным показателем, характеризующим свойства почвы и растений, является и качество получаемой продукции.

Ахметов Ш. И., Смолин Н. В., (1996) считают, что в период вегетации на формирование химического состава зерна ячменя большое влияние оказывает недостаток влаги. Любая засуха (воздушная или почвенная) способствует повышенному содержанию белка в ячмене, а, следовательно, уменьшению в нём крахмала и содержания экстрактивных веществ. Недостаток влаги в период молочной спелости вызывает преждевременное пожелтение и засыхание стеблей. В зерне почти полностью прекращается образование крахмала с одновременным увеличением количества белковых веществ; оно становится щуплым, мелким, невыравненным.

Немаловажную роль играют характер и распределение осадков. Ливневые дожди, хотя и дают много влаги, разрушают структуру почвы, способствуют образованию почвенной корки и вызывают полегание посевов, что приводит к понижению урожая и ухудшению качества зерна (Кузнецов Н. П., Габибов М. А., Кругов Д. Е., 1999).

Слишком большое количество осадков во время вегетации также отрицательно сказывается на формировании пивоваренных качеств ячменя. При большой влажности и благоприятной температуре воздуха возможно слишком обильное развитие вегетативной массы зерна, склонной к полеганию. В полегшем ячмене все биохимические процессы и физиологическое развитие проходят отлично от обычных (Артюшина Н. А., 1991).

По данным Баздырев Г. И., Решетнякова Н. Г. (1991), если в начале развития растения ощущается недостаток влаги, а при созревании количество осадков обильное, то у растений ячменя образуется «подгон». Колосья подгона обычно не успевают созреть к концу уборки и при обмолоте недозревшие зерна смешиваются с основной их массой. При сортировке такой ячмень не удается отделить полностью от зерна, предназначенного для солодоращения. При замочке этот ячмень неравномерно поглощает воду, недружно наклевывается, а при солодоращении «гусарит» и имеет склонность к преждевременному подсыханию. Солод из такой партии ячменя получается низкого качества.

Избыток влаги оказывается столь же вредным для пивоваренного ячменя, как и недостаток ее. В начальных стадиях вегетации он приводит к очень сильному кущению, быстрому росту стеблей и к полеганию. Созревание проходит значительно медленнее, зерно получается недостаточно зрелое, со слабой прорастаемостью. Большинство ячменей, выращенных в неблагоприятных с избыточной влажностью условиях, проявляет высокую водочувствительность. Содержание белковых веществ в таких ячменях бывает среднее и даже пониженное, но из-за слабой прорастаемости они оказываются непригодными для приготовления пивоваренного солода (Гейнак В., Ефимов В. Н., Осипов А. И., 1998).

Р. К. Гареев, А. А. Сахибгареев, Р. К. Кадиков (1998) утверждают, что растения ячменя сформировали наиболее высокобелковое зерно в условиях засушливой степи, где содержание белка в зерне ячменя сорта Омский 86 варьировало по фонам в среднем за годы исследований от 10,46 до 11,28%. Зерно ячменя сорта Первенец в условиях лесостепной зоны содержало меньшее количество белка в среднем 9,73-10,74%.

Исследованиями Глуховцева В. В. (2003) установлено, что повышенное содержание белка в зерне ячменя Поволжья отмечается в годы, когда среднесуточная температура воздуха в период кущения (III декада мая) и до колошения (I-II декада июня) превышала среднемноголетние показатели. Температурные условия III декады июня уже не влияют на содержание белка в зерне ячменя. В последующие периоды развития ячменя (колошение-созревание) в течение 30-40 дней идет процесс качественного формирования фракционного состава белков зерна ячменя. Таким образом, содержание белка в зерне ярового ячменя идет, в основном, за счет азота, накопленного в период кущения-колошения, то есть содержание белка в зерне ячменя определяется характером погоды в июне.

Итак, по условиям погоды в июне можно судить о количественном содержании белка в зерне. Если среднемесячная температура воздуха близка к многолетней норме или ниже, то при достаточном обеспечении влагой почвы ячмень формирует зерно с более низким содержанием белка. В случае превышения среднемноголетнего показателя в июне содержание белка в зерне значительно повышается. Умеренно жаркая погода в июне благоприятно сказывается на образовании большей доли высокомолекулярных белков, обеспечивающих более высокое качество и усиленную ферментативную активность зерна пивоваренных сортов ячменя.

В литературе также приводятся сведения о действии основной обработки почвы на качество растениеводческой продукции. В опытах Дудкина В. М., Акименко А. С., Дудкина И. В., Логачева Ю. Б. (2002) плоскорезная обработка заметно снижала продуктивную кустистость и массу тысячи зерен. Анализируя данные структуры урожая, Уразлин М. Х. (1998) также пришел к выводу, что у растений со вспаханных делянок показатели структуры урожая лучше, чем у растений с делянок, обработанных плоскорезом. Хотя содержание белка в зерне в большей степени зависит от метеорологических условий в период вегетации и от фона минерального питания (Мальцев В. Ф., 1991).