Аннотация
В своей дипломной работе,я изучала влияние различных предшественников на урожайность и качество зернаяровой пшеницы сорта «Селенга» за три года. Исследования проводилисьна опытном поле Бурятской Государственной Сельскохозяйственной академии, расположенномв поселке Тапхар Иволгинского района
Поселок находится всухостепной зоне. Опыты проводились по четырем повторностям, размещение последовательноев один ярус. Пшеницу высевали с 13 мая, рядовым способом посева.
Обработку химических анализоввыполняли в научно—производственной лаборатории Бурятской Государственной Сельскохозяйственнойакадемии. Полученные результаты обработаны методом дисперсионного анализа. Всвоей дипломной работе представлены технологические карты по пяти урожайности.
Задание
1. Изучить литературупо теме: «Влияние различных предшественников на урожай и качество зерна яровойпшеницы в условиях сухостепной зоны Республики Бурятия».
2. Освоить методику проведенияанализов качества в научно-производственной лаборатории БурятскойГосударственной Сельскохозяйственной академии.
3. Принять участие взакладке и проведении полевого опыта, в отборе образцов почвы.
4. Также принятьучастие в уборке и учете урожая, отобрать образцы зерна.
5. Выполнить анализыв лаборатории следующих показателей качества зерна: белка, натура, клейковины,масса 1000 зерен.
6. Написание дипломнойработы.
7. Защита дипломнойработы.
Содержание
Введение
1. Обзор литературы
1.1 Народнохозяйственноезначение культуры
1.2 Биологическиеособенности культуры
1.3 Основныетребования к качеству зерна яровой пшеницы
1.4 Влияниеприродно-климатических условий на качество зерна
1.5 Влияниепредшественников на качество зерна
1.6 Роль донника вкачестве парозанимающей культуры
1.7 Влияние сроков инорм посева на качество зерна яровой пшеницы
1.8 Влияниевредителей, болезней и сорняков на качество зерна яровой пшеницы
2. Экспериментальная часть
2.1 Цели и задачипроведения опытов
2.2 Методикаисследований
2.3 Почвенно-климатическиеусловия сухостепной зоны РБ
2.3.1. Метеорологические условия в годы проведенияисследований
2.4 Краткаяхарактеристика сорта
2.5 Результаты опытов
2.5.1 Влияниепредшественников на водный, пищевой режим каштановой почвы
2.5.2 Влияние различныхпредшественников на качество яровой пшеницы
2.5.3 Влияниепредшественников на урожайность яровой пшеницы
3. Экономическое обоснование
4. Биоэнергетическая оценка технологии возделывания яровой пшеницыв сухостепной зоне РБ
5. Охрана природы
6. Безопасность жизнедеятельности
Выводы
Литература
Введение
На сегодняшний день основными задачами агропромышленногокомплекса является достижение устойчивого роста сельскохозяйственногопроизводства, надежное обеспечение страны продуктами питания исельскохозяйственным сырьем. Успешное разрешение зерновой проблемы невозможнобез значительного улучшения качества зерна. Последние годы нас уже не можетудовлетворить простое увеличение урожайности. Поэтому на первый план выдвигаютсяпроблемы качества сельскохозяйственной продукции.
Зерно-это кладовая многих необходимыхвеществ для питания, оно хорошо хранится, его можно легко транспортировать иперерабатывать во множество пищевых продуктов.
Улучшение качества зерна — сложная, новполне разрешимая проблема. Она зависит от комплекса взаимосвязанныхорганизационно- хозяйственных, биологических и агротехнических факторов. Технологияпредусматривает размещение посевов после лучших предшественников в системесевооборотов, выращивание высокоурожайных сортов интенсивного типа с отличнымкачеством зерна, оптимальное обеспечение растений элементами минеральногопитания с учетом их содержания в почве, своевременное и качественное выполнениевсех технологических приемов, направленных на защиту почв от эрозии, накоплениеводы, создание благоприятных условий развития сельскохозяйственных культур.
В связи с ухудшением плодородия, резкимснижением применения удобрений в связи с высокими ценами, в Забайкалье остростоит вопрос о путях повышения плодородия почвы, которое является важнейшимфактором получения высококачественной продукции. Поэтому целью моей работыявляется изучение влияния различных предшественников в направлении биологизациина урожайность и качество зерна пшеницы.
В частности, донник являетсяединственной парозанимающей культурой, способной повысить плодородие почвы исоответственно качество сельскохозяйственной продукции.
1. Обзор литературы
1.1 Народнохозяйственноезначение
Яровая пшеница занимаетпервое место среди всех зерновых культур по размерам посевных площадей(Вавилов., 1986). Посевные площади ее в России составляют свыше 50 млн. га,валовые сборы колеблются в пределах 50-80 млн. тонн(Мартьянова А. И. ,2000).
Яровая пшеница являетсяосновной продовольственной культурой в Забайкалье. Пшеничная мука широкоиспользуется в хлебопечении и кондитерской промышленности. Хлеб из такой муки отличаетсявысокими вкусовыми, питательными свойствами и хорошей переваримостью. Зернопшеницы используется для производства крупы, макаронных изделий и другихпродуктов. Кроме того, оно является сырьем для спиртовой промышленности иосновным компонентом для приготовления комбикормов в Забайкалье.
Расширение посевных площадейпшеницы в регионе приходится на довоенные и послевоенные годы за счетсокращения посевов яровой ржи, которая была до революции основной хлебнойкультурой Забайкалья.
В настоящее время посевныеплощади яровой пшеницы в Бурятии составляют 190-200 тыс. га, в Читинскойобласти-200-240 тыс. га. Значение ее, как продовольственной культуры,обеспечивающей население региона мукой для хлебопечения, резко возросло. В этойсвязи встает вопрос о качестве пшеницы. Какими качествами зерна и муки обладаютсорта яровой пшеницы местной селекции, влияют ли условия выращивания и другиефакторы на их показатели? Одним из важных показателей качества являетсясодержание белка и клейковины. От количества и качества белков в зерне пшеницызависят хлебопекарные свойства его. Содержанием белка определяется питательнаяценность зерна и его технологические свойства, а хлебопекарные качества пшеницызависят главным образом от физико-химических свойств белков, составляющихклейковину. Именно эти показатели должны быть высокими: белка до 16%,клейковины до 40% и выше. Именно клейковина определяет качество муки ивыпекаемого хлеба. Качество клейковины во многом зависит от наследственныхсвойств сорта, условий созревания и уборки, подработки зерна на току и условийхранения. Эластичная, прочная, обладающая хорошей газоудерживающей способностьюклейковина дает лучший хлеб- с большим объемом и высокой пористостью. Удобренияувеличивают и % клейковины в зерне при умелом их внесении в нужное время.(Барнаков Н.В., Баиров В.П., Кушнарев А. Г.,1999).
На содержание белка и егокачество влияет предшественник, после которого высеяли пшеницу, а также срокисева, защиты от вредителей и болезней растений, оптимальные сроки, нормы и глубиназаделки семян, накопление и сохранение влаги(Пшеничный А.Е.,1987).
В этой связи встает вопрос окачестве пшеницы и влияние условий выращивания и других факторов на ее свойства(Бубеев М.Ж., Баиров В.П.,1999).
1.2 Биологическиеособенности культуры
Яровая пшеница из всехзерновых культур наиболее требовательна к условиям произрастания. Этообъясняется некоторыми ее биологическими особенностями. Во-первых, следуетотметить недружность и изреженность ее всходов. Во-вторых, развитие всходовпроисходит медленно. Вследствие этого посевы часто угнетаются сорняками. Крометого, основная масса корней располагается в пределах пахотного слоя на глубинедо 30 сантиметров, предельная глубина их проникновения редко превышает 50-60см.Поэтому влагу и питательные вещества пшеница может использовать только изверхних горизонтов почвы.
Яровая пшеница в целомтребовательна к теплу, хорошо растет и развивается при умеренных температурах.Для дружного и быстрого прорастания семян пшеницы необходима температура12-20градусов. Всходы переносят непродолжительные заморозки до 10градусов.Наибольшую устойчивость к низким температурам яровая пшеница проявляет в самыеранние фазы. Более устойчивыми к заморозкам являются засухоустойчивые сорта.Кущение лучше проходит при температуре 10-12градусов. Пониженная температурапочвы в этот период положительно влияет на образование и развитие узловыхкорней, а тем самым и на высоту урожая пшеницы. В фазе колошения и молочногосостояния зерна наиболее благоприятная температура 16-23градусов. В фазувсходов и начала кущения на сильно прогреваемых участках с почвами легкогомеханического состава могут быть ожоги прикорневых листьев, приводящие к ихгибели.
Вода в жизни растений играетважнейшую роль. Она растворитель минеральных веществ и среда физико-химическихпроцессов. Протоплазма живой клетки содержит более 80% воды, и только благодаряэтому в ней может происходить непрерывный обмен веществ-основа жизни(А.С.Кружилин.,1977). Потребление воды по фазам развития распределяетсяследующим образом:
в период всходов 5-7% общегопотребления воды за весь период вегетации;
в фазе кущения-15-20%;
выхода растений в трубку иколошения-50-60%;
молочного состояниязерна-20-30%;
восковой спелости-3-5%.
Период кущения и выходарастений в трубку-критический. Недостаток влаги в это время увеличиваетколичество бесплодных колосков (П.П.Вавилов., В.В.Гриценко.,1986).
По М.П.Кудинову(1925),П.Л.Удальской(1936), критический период начинается от выхода в трубку ипродолжается до колошения.
А.И.Носатовский(1965) отмечает,что у пшеницы критический период наблюдается от кущения до колошения, когдаидет развитие генеративных органов.
Яровая пшеница-растениедлинного дня, что означает необходимость проведения посевов в ранние сроки.
Также высокие требованияпредъявляет к плодородию почвы, которая должна содержать достаточное количествоусвояемых форм питательных веществ. Это объясняется относительно высоким инеравномерным поглощением питательных веществ за вегетационный период, слабойусвояющей способностью корней и сравнительно коротким вегетационным периодом. Пшеницахорошо удается на почвах со слабокислой и нейтральной реакцией почвенногораствора, плохо на супесчаных и засоленных почвах; также реагирует на плотностьпочвы: хуже растет на рыхлых супесях и уплотненных суглинках. На основных типахпочв Забайкалья при высокой агротехнике и достаточном внесении удобрений даетдовольно высокие урожаи до 30-40ц/га.
Яровая пшеница оченьотзывчива на внесение удобрений. На формирование 1 центнера зерна исоответствующее количество соломы она использует 3,8-4,2кг. азота;1,1-1,2кгфосфора; 3,2-3,4кг калия, в первую очередь запасаясь фосфором, калием, инаконец азотом. В фосфорном питании она нуждается до полного колошения; вкалийном-до цветения; в азотном-до молочной спелости (П.К.Иванов.,1971).Интенсивное поглощение азота в первой половине вегетации связано с ростомлистьев и корней. После цветения, в период формирования и налива зерновок,также необходим большой приток азота, который удовлетворяется за счетвнутренних резервов элемента, освобождающегося при распаде белков стареющихлистьев и частей стебля.
Калий регулируетобводненность клеток, участвует в физиологических процессах и углеводномобмене.
Фосфор участвует вэнергетическом обмене; особенно необходим в начальный период вегетации, когдаэнергично протекают ростовые и синтетические процессы. При недостатке фосфора врастениях накапливаются свободные нитраты, а значит синтез белковзадерживается. Дефицит фосфора тормозит поступление аммонийного азота, анедостаток азота, в свою очередь, замедляет поступление фосфора (И.Г.Важенин,Е.А.Важенина.,1969).
1.3 Основные требования ккачеству зерна яровой пшеницы
При рассмотрении понятиякачество зерна необходимо разграничивать две основные стороны этого вопроса:
1. пищевое достоинство
2. технологическиесвойства-пригодность для изготовления хлеба.
Пищевое достоинство пшеницызависит от химического состава зерна, главным образом содержания белка и егоаминокислотного состава.
Белок-наиболее ценная частьпшеничного зерна. Поэтому содержание и состав его являются важнейшимипоказателями качества зерна. Чем выше содержание белка в зерне, тем лучшехлебопекарные свойства пшеницы. Количество протеина в пшеничном зерне можетколебаться от7 до 22%. Для выпечки хлеба с содержанием протеина не ниже 12%.Белки формируются в эндосперме зерна. Их количество возрастает от центра зернак периферии. Максимум белковых веществ находится в алейроновом слое, которыеимеют низкую пищевую ценность. Качество белка определяется его составом изависит от наследственных свойств сорта. Белки пшеничного зерна можноподразделить на четыре группы, различающие по растворимости в различныхрастворителях: альбумины-белки, растворимые в воде; глобулины-белки,извлекаемые растворами нейтральных солей; глиадины-белки, растворимые в 70-80%- ном растворе этилового спирта; глютенины-в слабых растворах щелочей. Кормеперечисленных групп белков в зерне содержатся азотистые вещества, которые неизвлекаются растворителями и составляют фракцию нерастворимого остатка. В белкепшеничного зерна содержится альбуминов 10-12%; глобулинов 8-10; глиадинов45-50; глютенинов 30-40%. Основную часть белка составляют глиадины и глютенины.Это запасные белки, образующие клейковину. Альбумины и глобулины-ферментативныебелки, играющие важную роль в ферментативных процессах, происходящих врастениях и организме человека. Они значительно богаче незаменимымиаминокислотами, такими, как лизин, триптофан, метионин, чем запасные белки.Однако хлебопекарные свойства пшеницы зависят от количества и качества запасныхбелков. (М.П.Чуб.,1980).
Содержание клейковины:Пшеница занимает первое место в мировом производстве. Этим она обязана, преждевсего, удивительной способности образовывать клейковину, от количества икачества которой зависит качество хлеба. Клейковина пшеницы представляет собойсложный белковый комплекс, получаемый при отмывании водой пшеничного теста. Вэтом комплексе молекулы белка при замешивании теста соединяются посредствомдисульфидных, водородных, ионных и других связей в своего рода каркас,пронизывающий тесто. Именно то клейковины зависят, прежде всего,вязко-эластичные свойства теста, его способность удерживать углекислый газ,разрыхлятся и давать при выпечке упругий, эластичный, пористый мякиш хлеба.Хлебопекарные качества муки определяются не только количеством, но и качествомклейковины. Например, два сорта с одинаковым содержанием белка могут даватьхлеб совершенно различного качества. Под качеством клейковины понимаютсовокупность ее физических и физико-химических свойств- эластичность,упругость, растяжимость, связность, способность к набуханию.(В.Г.Минеев,А.Н.Павлов.,1981). Для оценки качества клейковины применяют ряд приборов.Измеритель деформации клейковины ИДК-1 показывает сжимаемость шарика сыройклейковины грузом определенной величины. Для определения на ИДК-1 требуется 4грамма сырой клейковины. При определении качества клейковины, как подчеркиваетН.П. Козьмина(1976), необходимо учитывать, что процесс формирования клейковиныпри отмывании протекает во времени и зависит от температуры, и, что особенноважно, свойства отмытой клейковины как упруго-вязко-эластичного тела изменяетсяс течением времени. Поэтому качество клейковины следует определять объективнымиметодами не только при строго определенном времени от завершения отмывания доначала измерения, но и через определенные промежутки времени отлежкиклейковины.
Оценка качества муки: Наальвеографе Шопена определяют хлебопекарную силу муки в Джоулях. Этотпоказатель выражается через работу, затраченную на выдувание теста в пузырь доразрыва. Хорошая мука образует упругое тесто, не разжижающееся при активномзамесе, способное удерживать большое количество газа. Этот показательопределяют по измерению альвеограммы, вычерчиваемой прибором. По высотеальвеограммы устанавливают упругость клейковины, по основанию-растяжимость.Упругость теста сильных пшениц должна быть не ниже 80 мм, а отношение упругостик растяжимости — в пределах 0,8-2. Тесто из муки слабых пшениц легкорастягивается и быстро разрывается. У сильной пшеницы сила 280-300 Дж, средней-200 и слабой-ниже 200Дж.
На фаринографе Брабендераопределяют водопоглотительную способность муки и физические свойства теста.Показатель разжижения теста на фаринографе в у. е. для сильной пшеницы долженбыть не более 80, для средней-не более 150, для слабой — более 150. Обобщающимпоказателем физических свойств теста является валориметрическая оценка
Объемный выход хлеба: даетнаиболее полное представление о хлебопекарных качествах пшеницы. Он являетсякомплексным показателем газообразующей и газоудерживающей способности муки изависит от содержания естественных сахаров, качества крахмала, ферментативнойактивности амилазы, содержания и качества клейковины, активности ферментапротеазы. При оценке качества выпеченного хлеба определяют его внешний вид,пористость, эластичность, цвет мякиша, вкус и запах. Эти показателиустанавливают органолептически и оценивают по пятибалльной шкале.
Стекловидность зерна:важнейший показатель его качества. Он характеризует консистенцию эндосперма.Стекловидность определяется по внешнему виду и степени прозрачности эндосперма.По стекловидности зерно подразделяют на стекловидное, частично стекловидное имучнистое. Стекловидное зерно отличается повышенным содержанием белка,клейковины, хорошей углеводно-амилазной активностью, высоким выходом муки. Дляопределения стекловидности зерновки разрезают поперек, посередине и разделяютна три группы, которые были перечислены выше.
Натура зерна: масса единицыобъема, она тем больше, чем большее количество зерен поместилось в определенномобъеме, и чем больше удельный вес зерна. Натура в первую очередь зависит отплотности укладки зерна в данном объеме, или от скважности зерновой массы. Нанатуру зерна оказывает влияние форма зерна, его выполненность и характер поверхности.Натурная масса непосредственно связана с выходом муки. Чем выше натура зерна,тем выше выход муки. Натуру зерна определяют взвешиванием определенного объемазерна с помощью пурки, и выражают 1 литр зерна в граммах(750-800гр.).
Масса 1000 зерен: поВ.Г.Минееву, А.Н.Павлову(1981) масса 1000 зерен характеризует размер ивыполненность зерна. В зависимости от условий выращивания этот показательколеблется в широких пределах(20-50г.). Масса 1000 зерен является не толькопоказателем качества зерна, но и в какой-то мере характеризует условиявыращивания. Имеются данные о том, что масса 1000 зерен находится в обратнойкорреляции с содержанием белка в зерне. Но также имеются данные и о том, чтомежду этими показателями нет обратной зависимости, наоборот наблюдается дажеположительная корреляция. И на основании этого можно сделать заключение:
1. Когда масса 1000 зеренуменьшается в результате действия неблагоприятных погодных условий, то болеемелкое зерно будет иметь повышенное содержание белка;
2. Если различия в величинезерновок связаны с их расположением в колосе, то более крупное зерно имеет иболее высокое содержание белка;
3. Чрезвычайно важным фактором,определяющим накопление белка в зерне, являются условия азотного питания.Хорошее снабжение растений азотом и благоприятная водообеспеченность повышаетсодержание белка в зерне и массу 1000 зерен.
1.4 Влияниеприродно-климатических условий на качество зерна
Из всех природныхфакторов-климатический менее всего поддается воздействию направленной деятельностичеловека. Постоянным влиянием этого фактора определяется известная степеньриска ведения сельскохозяйственного производства. Необходимо учитыватьвоздействие климатического фактора, применительно к условиям района,конкретного хозяйства, культуры, чтобы применять гибкую, соответствующуюобстоятельствам агротехнику. Для формирования высокого урожая зерна хорошегокачества растениям, кроме наличия в почве элементов питания необходимо во времяпрорастания семян и на протяжении всего вегетационного периода соответствующеевлагообеспечение.
Многочисленные исследованияпоказали, что в зависимости от района произрастания сильно меняется химическийсостав зерна различных культур, и в частности, содержание белка. Как правило,низкой белковостью отличается зерно, получаемое в районах с избыточнымувлажнением, и наивысшей-в засушливых.(Н.С.Беркутова.,1991).
Учитывая высокую ценностьбелка, уделяли особое внимание выяснению роли метеорологических факторов в егонакоплении в зерне яровой пшеницы. С увеличением количества осадков и запасовпродуктивной влаги в почве содержание белка в зерне уменьшается, а с повышениемтемпературы-увеличивается. Для накопления белка в зерне мягкой пшеницы наиболеесущественное значение имеет обеспеченность растений влагой в фазу выхода втрубку, а в зерне твердой-в фазы выхода в трубку и молочной спелости. Наиболеесильное влияние засухи на урожай пшеницы отмечается в период формированияцветка и архиспориальной ткани(6 этап органогенеза), который совпадает с фазойвыхода в трубку. Чем больше влаги в почве в данный период, тем большезакладывается полноценных цветков в колосе и тем выше урожай. Влияниетемпературы на накопление белка в зерне имеет два максимума. Первый приходитсяна период всходы-начало выхода в трубку(2 и 4 этапы органогенеза-закладкасегментов стебля, колосков в колосе). По исследованиям Ф.М.Куперман, высокиетемпературы на 2-4 этапах органогенеза приводит к формированию меньшего числасегментов стебля, листьев, колосков в колосе. Второй максимум совпадает спериодом колошение-молочная спелость. В это время оплодотворяется и формируетсязерновка, в зерно поступает максимальное количество питательных веществ(Г.В.Дегтярева.,1981). Для формирования высокого урожая зернам хорошегокачества нужен оптимальный погодный режим в период вегетации, в частности, вовремя налива зерна(от цветения до восковой спелости). В этой фазе желательнасравнительно сухая погода.
Обильное выпадение осадковнередко вызывает полегание посевов пшеницы. При этом нарушается нормальная ассимиляционнаядеятельность листового аппарата растений, а наливающееся зерно сильно дышит,расходуя на этот процесс углеводы. Выпадение обильных осадков в предуборочныедни и после уборки — обесцвечивание зерна. Ранние осенние заморозки сказываютсяна внешнем виде и вообще на качестве зерна.
В ходе налива и созреваниязерна крайне нежелателен и острый недостаток влаги, и слишком высокиетемпературы, так как они обусловливают преждевременный переход азотистыхвеществ и углеводов из стеблей, листьев и колосковых чешуй в зерно и приводят ксвертыванию белков, щуплости и снижению массы зерна. Т.И.Усольцева(1959)подтвердила зависимость качества клейковины от количества и распределенияосадков в период созревания пшеницы, особенно во второй его половине. Чембольше выпадает в это время осадков, тем слабее клейковина. Искусственный поливпшеницы также ослабляет клейковину. В отношении влияния метеорологическихусловий на качество клейковины в созревающей пшенице следует особо отметитьслучаи повреждения ее ранними заморозками. Морозобойное зерно внешне выглядитневыполненным, щуплым и морщинистым, содержание клейковины в нем ниже, чем внормальном, причем клейковина отмывается с трудом, так как частицы ее медленнонабухают и плохо слипаются в общую массу. Только при длительном и осторожномотмывании удается выделить из морозобойного зерна максимум клейковины, котораяполучается малосвязной, короткорвущейся и по своим физиологическим свойствамочень похожа на клейковину из пшеницы на ранних фазахсозревания(А.Б.Вакар.,1961).
Не рекомендуется смешиватьвлажное зерно с сухим, полученным в сухое время, так как от этого можетухудшиться состояние сухого. Зерно, увлажненное и поврежденное плесенью накорню, обладает повышенной активностью фермента амилазы, переводящей крахмал всахар, который распадается на углекислоту и воду, что приводит не только кусилению дыхания зерна, но и к прорастанию. Такое зерно необходимо очистить отсорной примеси и просушить.
1.5 Влияние предшественниковна качество зерна
Постоянная заботаземледельца — обеспечить пшеницу как ведущую продовольственную культурунаилучшими условиями произрастания, позволяющими собирать хорошие урожаи зерна.Под ее посевы тщательно выбирают предшественников. Лучшими считаютсяпредшественники, оставляющие после себя запас пищи и влаги, необходимый длясвоевременного появления всходов пшеницы и успешного их развития. К нимотносятся пары и полупары, пропашные и бобовые культуры. Но и эти поля в разныхзонах неравноценны по своему влиянию на уровень урожая и качество зерна.
Выбор для пшеницы лучшихпредшественников в последние годы усложнился тем, что к ним предъявляютсятребования-положительно влиять не только на уровень урожайности, но и накачество зерна, на его белковистость и другие свойства(Суднов.,1978). Повлиянию на белковистость и содержание клейковины в зерне наилучшимпредшественником является чистый пар. Кроме сохранения влаги пары способствуютнакоплению нитратов, уничтожению сорняков и улучшению фитосанитарного состоянияполей. По многолетним исследованиям К.М.Крам(1967), данным В.Б.Бохиева иК.М.Митюкова(1975), запасы влаги по пару зависят от количества осадков вовторой половине лета в год парования и влагоемкости почвы.
Действие предшественниковсвязано с количеством влаги и питательных веществ, остающихся после уборки впочве, а также с изменением ее свойств. Наличие влаги в почве послепредшественника определяет полевую всхожесть и первоначальное развитиерастений. После пара засоренность посевов пшеницы снижается в 3-5 раз ипоследействие его сохраняется в течение 2-3 лет. Чистые пары не только очищаютпочву от сорняков, но и уничтожают питательную среду для многих вредителей ивозбудителей болезней пшеницы.
В опытах МаксимоваВ.Е.(1969), яровая пшеница, выращенная по чистому пару при внесении удобрений,содержала в зерне 14,48-14,60% белка, без удобрений-12,38-12,95%, поподсолнечнику-11,32-13,64 и 8,72-11,33%, по горохово-овсяной смеси-12,29-13,06и 11,85-12,16% и яровой ржи-11,81 и 8,58-10,05%. Таким образом, белка в зернебольше при выращивании пшеницы по чистому пару и значительно меньше-поподсолнечнику. Удобрения значительно повысили содержание белка.
Опыты Государственнойкомиссии по сортоиспытанию сельскохозяйственных культур, проведенные во многихзонах(в течение трех лет-1964-65-65), показали, что лучшим предшественникомпшеницы, повышающим качество зерна, является чистый удобренный пар. Висследованиях изучали влияние следующих предшественников: чистого пара,кукурузы первого и второго срока сева, смеси гороха с овсом на силос, гороха назерно и подсолнечника — на содержание белка в зерне яровой пшеницы сортаОнохойская-4. Предшественники, независимо от условий погоды, в значительнойстепени влияют на содержание белка в зерне. Высокое содержаниебелка(14,48-13,88-14,16%) свойственно зерну пшеницы, выращиваемой поудобренному чистому пару и наименьшее количество белка(10,10-9,90-11,81)накапливается при выращивании ее после кукурузы. Таким образом, данныеподтверждают известное положение о том, что чистый пар, особенно в засушливыхусловиях, может гарантировать относительно высокое качество яровой пшеницы(Куклина., и др.,1972).
На опытном поле Бурятскогосельскохозяйственного института в местности поселка Тапхар в 1963-67 годыНиколаевым А.Д. проводились исследования по изучению влияния различныхпредшественников на качество зерна яровой пшеницы. В качестве предшественниковизучались: чистый пар, горохо-овсяная смесь на силос весеннего и летнегопосева, кукуруза на силос, горох на зерно, подсолнечник на силос, яровая рожьна зеленый корм, картофель и пшеница. Результаты исследований показали, чтонаилучшими предшественниками по накоплению сырого протеина является чистый пар,а также культуры ранней уборки, независимо от их вида и способов возделывания.
В прямой зависимости отколичества сырого протеина находится и содержание сырой и сухой клейковины. Почистому пару сырой протеин составил 15,2%, сырой клейковины 43,5%, сухойклейковины-16,0%. Высокое содержание сырого протеина, сырой и сухой клейковиныв зерне пшеницы, выращенной по чистому пару и рано убираемым предшественникам,можно объяснить тем, что они составляют после себя почву, лучше обеспеченнуюэлементами пищи и влаги, по сравнению с поздноубираемыми культурами-картофелем ипшеницей(вторая декада сентября). Высокие урожаи яровой пшеницы были полученытакже по чистому пару, горохово-овсяной смеси на силос весеннего посева, горохуна силос и яровой ржи на силос. При этом урожай яровой пшеницы по указаннымнепаровым предшественникам, мало уступает урожаю по чистомупару(Николаев.,1969).
Сидеральный пар наиболеецелесообразен в зоне достаточного увлажнения на почвах легкого механическогосостава. В качестве сидератов высевают бобовые растения, в том числе донник,люпин. Они увеличивают в почве запасы усвояемого азота, ассимилируемогоклубеньковыми бактериями. При запашке сидератов на зеленое удобрение в почвенакапливается до 200кг азота, который усваивается интенсивнее, чем из навоза.Зеленое удобрение улучшает водный режим, физико-химические свойства почвы,способствует усилению жизнедеятельности микроорганизмов в почве. В результатеповышаются урожаи (В.И.Сигов.,1981).
Посев пшеницы по пшеницеснижает урожай, а также его качество (Э.И.Ким.,1988).
Нужно иметь ввиду, чтодонник как предшественник, во многих случаях, особенно на бедных супесчаных ипесчаных почвах, превосходит чистые пары-зерновые после донника дают болеевысокие урожаи, чем по парам. Ценность донника, как предшественника прямозависит от высоты его урожаев. Подъем донникового пара в конце июня в отличииот чистых паров не вызывает бесполезной, а потому вредной минерализацииорганики почвы-накопление нитратов, вымываемых июльскими дождями в понижениярельефа. Совпадение срока подъема донникового пара, с периодом выпадениядождей, способствует преобладанию анаэробного разложения корневых остатков ипоэтому накоплению гумуса. В зоне достаточного увлажнения, где выпадает в годболее 400 мм осадков, в том числе и в вегетационный период культурных растений,в условиях интенсификации, особенно при внесении удобрений, под яровую пшеницунужно использовать — занятый пар. Парозанимающие культуры должны освобождатьполе для обработки почвы не позднее июля. Как парозанимающие культуры наиболееэффективны бобовые и их смеси: их пожнивные остатки содержат большое количествоазота и быстро минерализуются.
Чистые пары отличаются отзанятых наличием большего количества влаги в почве, как к моменту посева, так ив период вегетации, благодаря чему всходы появляются на несколько дней раньше,а полная спелость зерна наступает позднее; все это сказывается на темпах ихарактере накопления белка в растениях.
Предшественники при разныхпогодных условиях оказывают неодинаковое влияние на качество зерна. Горох невсегда способствует накоплению большого количества белка в зерне посеяннойпосле него пшеницы. Если в период вегетации гороха стоит жаркая сухая погода,он становится таким же активным потребителем азота почвы, как и другие зерновыекультуры. В этом случае в зерне пшеницы по гороху содержится такое жеколичество белка, как и по другим непаровым предшественникам (Созинов.,1964).Известно, что яровая пшеница, посеянная по пласту чистых бобовых трав (поклеверу, люцерне), оказывается, как правило, в лучших условиях по обеспеченностипочвы азотом. И, наоборот, по бобово-злаковым травосмесям, особенно в техслучаях, когда в травостое преобладал злаковый компонент или он состоял изодних злаковых растений, урожай и качество зерна всегда были ниже, чем припосеве по бобовой дернине (Коданев.,1976).
1.6 Роль донника в качествепарозанимающей культуры
В условиях Забайкалья дляполного использования выдающейся урожайности и высокой белковости кормов издонника, уникального значения его для подъема плодородия почвы и какпредшественника, необходимо введение его в севообороты. Донник, какпредшественник, во многих случаях, особенно на бедных почвах, превосходитчистые пары- зерновые после донника дают более высокие урожаи.
Донник-лучший азотнакоптельв почве, высокоурожайный предшественник, культура, повышающая плодородие почвы.В силу своих биологических особенностей в наших условиях, может быть главным ирешающим фактором не только улучшения кормопроизводства, но и подъемаплодородия полей — основой будущей экологически безопасной органической системыземледелия, продуктивность пашни и защиту почв от ветровой и водной эрозии, восполнениедефицита белка в кормах. При небольшом урожае, донник оставляет в почве малоорганики и азота, то есть снижается продуктивность всего севооборота.Подпокровные посевы донника (пшеница + донник) малоурожайны, вследствиесильного изреживания его всходов из-за угнетения покровной культурой, особеннов сухостепной зоне. Покровная культура угнетает донник, не только отнимая водуи пищу, но и затеняя. Донник более светолюбив, чем многие другие травы. Вприроде он растет только на открытых местах и в верхнем ярусе. При раннемпосеве в первый год ускоряется развитие донника на второй год, так как оннамного раньше зацветает и созревает для уборки на сено и семена. Подъемдонникового пара в конце июня в отличие от чистых паров, поднимаемых в мае, невызывает бесполезной, а потому вредной минерализации органики почвы- накоплениянитратов, вымываемых июльскими дождями в понижения рельефа. Совпадение срокаподъема донникового пара, с периодом выпадения дождей, способствуетпреобладанию анаэробного разложения корневых остатков и поэтому накоплениюгумуса. Также следует учесть, что более высокая урожайность беспокровногодонника не только поднимает общую продуктивность севооборота, но и намногосильнее повлияет на повышение плодородия почвы, так как при беспокровном посеведонник накапливает азот в почве два года — и в первый, и во второй годы жизни.При подпокровном же посеве угнетенные покровной культурой, плохо развитыерастения донника первого года не могут накопить азота. Донник является наиболееценной культурой из бобовых для решения задачи накопления азота и гумуса впочве.
В сухостепной зоне наиболеесильное изреживание происходит вследствие недостатка влаги, при густых посевахпокровной культуры и запаздывании с уборкой. Расширяется понимание того, что донникраннего беспокровного посева не только дает высокий урожай белкового корма вгод посева, но и накапливает в течение полного вегетационного периода азот впочве, то есть понимание того, что при беспокровном посеве азот накапливаетсядва лета в отличие от подпокровного. Севообороты с беспокровном посевом донникамогут лучше других севооборотов использоваться для защиты почв от ветровой иводной эрозии. Такие севообороты благодаря высоким (до 1,5-2 м), гибким,неполегающим стеблям донника могут полностью остановить ветровой снос почвы. Поэтим показателям ветро — и ливнеустойчивости донник, особенно беспокровногопосева, имеет многократное превосходство в наших засушливых условиях.
1.7 Влияние норм и сроковпосева на качество зерна
Выбор правильного срокапосева всегда был одним из самых важных факторов в общем, агрокомплексевозделывания пшеницы. За последние годы, он приобрел еще большую значимость,вследствие того, что с ним связан не только уровень урожая, но и качествозерна, его биохимические и технологические свойства. Оптимальный срок посеватот, который обеспечивает получение высокого урожая зерна отличного качества.Более ранний посев нежелателен, потому что он совпадает с массовым вылетомгессенской мухи, а более поздний — не оставляет достаточного времени дляполучения полных всходов, а также получают морозобойное зерно с низкимкачеством. Календарные сроки посева разнятся по зонам, зависят от погодныхусловий года(В.И.Сигов.,1981).
По данным Э.И.Ким(1988) припоздних посевах особенно сильно проявляется повреждающее действие мороза в фаземолочной спелости- получается щуплое, тусклое, морщинистое зерно. Хлеботличается меньшей пористостью, заминающимся мякишем и ухудшенными вкусовымикачествами. На показатели качества пшеницы большое влияние оказывают нормыпосева. Они зависят от почвенно-климатических условий, биологическихособенностей сортов, технологии возделывания. Увеличение нормы посева безприменения удобрений до 4,5-5,5 млн. зерен снижает белковистость зерна при всехспособах посева. Однако по удобренному чистому пару максимальная белковистостьзерна(17-17,1%) была получена при более загущенных посевах (4,5-5,0 млн. зеренна 1 га). На величину урожая зерна и его качество определенное влияниеоказывают густота посева. По данным М.И.Княгиничева(1951), широкорядные посевыспособствуют большему накоплению белка в зерне и повышению объемного выходахлеба.
Исследования показали, чтопо мере загущения посева содержание белка в зерне снижается. Эта жезакономерность прослеживается при узкорядном и перекрестном способах сева. Призагущенных посевах уменьшается площадь питания и увеличивается число растений-потребителей азота. Поэтому увеличение площади питания для каждого растенияположительно влияет на качество зерна: повышает содержание протеина, сыройклейковины, увеличивает стекловидность, натуру зерна и силу муки. Но нужноучитывать, что для каждого сорта, в каждой природной зоне существуетоптимальная густота посева для получения высококачественного зерна (М.П.Чуб.,1980).
Норму посева семян пшеницыустанавливают на основе многолетних наблюдений и исследований. Она должнауточнятся ежегодно в зависимости от технологии возделывания, прогноза погоды изапасов влаги в почве. При завышении нормы высева колос и зерно получаютсямелкими, урожай снижается, а при занижении нормы — образуются изреженныепосевы. Более мелкое, но хорошо сформировавшееся зерно дает более высокоесодержание белка. П.Е.Суднов(1986) считает, что норма высева должна бытьувязана с предшественниками, обеспеченностью почвы питательными веществами,влагой, температурой, сроком посева. Все должно решаться в комплексе. При такихусловиях и норма высева семян влияет на качество белка собранного зерна.
1.8 Влияние вредителей,болезней и сорняков на качество зерна
Отрицательное влияние нафизические и технологические качества зерна оказывают вредители хлебныхзапасов. Наиболее вредной является клоп черепашка. Прокалывает хоботкомоболочку зерна, выпуская, слюню, где содержатся активные протеолитические иаммилолитические ферменты. Протеазы, расщепляют белки, изменяют свойствоклейковины. От этого резко ухудшаются хлебопекарные качества. Клейковина,отмытая из такого зерна сразу или через некоторое время расплывается, теряетупругость и при дальнейшей отлежке превращается в сметанообразную массу. Ееобычно относят к третьей группе. Интенсивный след наблюдается в тесте, где впериод брожения наряду с протеазами активно действует амилазы. В результатеполучается плывущее тесто, не способное удерживать газ, хлеб- малого объема,даже при выпечке в формах, с плохой пористостью и липким мякишем. Наиболеераспространенные болезни пшеницы — бурая, желтая, стеблевая ржавчина, пыльная имокрая головня, фузариос колоса. Пораженые болезнями растения дают щуплое зернос низкими технологическими свойствами. Выпеченный хлеб получается темным снизким объемным выходом и плохой пористостью. У растений, пораженных ржавчинойшире открывается устьица листьев, чем у здоровых. Усиливается процесс дыхания,увеличиваются потери органического вещества. У больных растений ослабляетсяпроцесс фотосинтеза. К моменту заражения растений ржавчиной поступлениеазотистых веществ заканчивается, в зерне больных и здоровых растений содержитсяодинаковое количество азотистых веществ, углеводов в зерне при пораженииржавчиной поступление азотистых веществ заканчивается, в зерне больных издоровых растений к моменту его формирования его содержится одинаковоеколичество азотистых веществ, углеводов при поражении в зерне становитсяменьше. Процентное содержание азота выше у тех растений, которые меньшенакапливают углеводов или усиленно расходуют их. Борьба с сорнойрастительностью — один из важнейших факторов увеличения урожайности пшеницы.Распространению засоренности способствует плохая подготовка семян,необоснованное снижение норм высева и недостаточный уход за посевами.Своевременность, способ и качество уборки урожая имеют большое значение дляпредупреждения засорения почвы семенами сорных растений. Чем раньше убранурожай, тем меньше засоренность поля в последующие годы.
Митрополенко пишет, чтоособое внимание необходимо уделять подготовке семян пшеницы. Они должнысодержать семян сорняков более 5шт. на 1 кг. зерна и соответствовать по чистоте1 классу.
Самая вредоносная группасорняков — корнеотпрысковые. Наиболее ощутимый ущерб урожая из многолетнихсорняков наносит осот розовый (бодяк), из однолетних — ширица колосовидная.
Для успешной борьбы ссорняками широко применяется химический способ. Он дает возможность очищатьполя от сорняков в сжатые сроки при наименьших затратах сил и средств(П.К.Иванов.,1971). Сорняки отнимают у культурных растений пищу, влагу и другиеусловия жизни растений (Зерновые культуры №5, 1998).
2. Экспериментальная часть
2.1 Цели и задачи проведенияопытов
Цель исследования: изучитьвлияние различных предшественников на урожай и качество зерна пшеницы сорта «Селенга»в условиях сухостепной зоны Республики Бурятия.
Тема является подразделомбольшой научно-исследовательской работы кафедры растениеводства и луговодствапо разработке технологии возделывания полевых культур в направлениибиологизации, выполняемой под руководством профессора А.Ц.Балдуева и доцентаВ.П. Баирова с 1997 года.
Задачи исследования:
1. Ознакомиться с научнымматериалом по изучению влияния предшественников на урожайность и качество зернапшеницы в Забайкалье.
2. Изучить влияниеметеорологических условий на урожайность и качество зерна.
3. Изучить влияние предшественниковна влагообеспеченность и пищевой режим.
4. Изучить влияние предшественниковна урожайность и качество зерна пшеницы.
2.2 Методика исследования
Опыты проводились на опытномполе БГСХА, расположенном в местности Тапхар на территории учхоза «Байкал»в Иволгинском районе, который расположен в сухостепной зоне Республики Бурятия.
Почва каштановаямучнистокарбонатная, легкосуглинистая. Мощность гумусового горизонта достигает20-30 сантиметров и характеризуется следующими агрохимическими показателями:
РН-6,2;
фосфора (по Мачигину)-17,1мг/100гр. Почвы
обменного калия (поЧирикову)-15,1мг/100гр. почвы
нитратного азота-3,2 мг/кг;
аммонийного азота-32,0мг/кг. почвы;
содержание гумуса поТюрину-1,5%
Схема опыта включает 3севооборота, рекомендованных для сухостепной зоны.
/>
Севооборот №1
Донник
1года
Отавно-сидеральный
пар Занятый пар Сидеральный пар пшеница Овёс на зерно
Севооборот №2Чистый пар
Пшеница
+ донник
Отавно-сидеральный
пар Занятый пар Сидеральный пар Овес на зерно
Севооборот №3
Чистый пар
(контроль) пшеница Овес на зерно
Овес на
зернофураж
Размеры полей первых двухсевооборотов составляет по 324 м²; третьего севооборота-360 м². Повторностьчетырехкратная, размещение последовательное в один ярус.
Посев пшеницы произведенсуперэлитными семенами сорта «Селенга», посевные качества которогоотвечали требованиям первого класса. Сроки посева пшеницы во всех севооборотаходинаковы-вторая декада мая, норма высева семян 4,0 млн. всхожих семян нагектар, глубина заделки 7-8 см.
В 2000 году пшеница во всехсевооборотах была высеяна 13 мая. Посев проводили после предпосевнойкультивации с боронованием КПС-4.
В 2001 году схема опытовбыла сохранена: повторность четырехкратная. Посев пшеницы сорта «Селенга»нормой 4 млн. всхожих семян на 1 га. Проводился 12 мая на глубину 6-8 см.сеялкой СЗП-3,6. Донник белый «сретенский-1»-15 кг/га, посеян 25апреля по весновспашке на глубину 3-4 см сеялкой СЗП-3,6.
В 2002 году никакихизменений не было.
Химические анализы выполненыв научно-производственной лаборатории БГСХА. Определение нитратного азота пометоду Гранваль-Лежу. Определение подвижных форм фосфора и обменного калияпроведено по методу Чирикова в модификации ЦИНАО. Показатели качества зернаопределялись: содержание белка по методу Кьедаля, количество и качествоклейковины по ГОСТУ 13586.1-68; масса 1000 зерен – по ГОСТУ 10842-89; натуразерна- ГОСТ 9354-67.
2.3 Почвенно- климатическиеусловия сухостепной зоны Республики Бурятия
В Республике Бурятия болееполовины сельскохозяйственных угодий находится в сухостепной зоне, для которойхарактерны резко выраженная континентальность климата. Среднемесячнаятемпература воздуха в течении года изменяется в пределах от -25ºС до+20ºС, а абсолютный минимум бывает от –50 до -55ºС. Годовые амплитудысредних месячных температур достигает 45ºС. Продолжительный период низкихтемператур воздуха приводит к глубокому промерзанию почвы(достигающему 3,5метров), накоплению в почвенной толще больших «запасов холода»медленное оттаивание и слабое прогревание нижних горизонтов почвенного профиля.Наступление теплого периода связано с прогреванием местного воздуха ипоступлением прогретых воздушных масс из Монголии. В этот период возможенприток холодного сухого воздуха из северных областей Сибири. Обезвоженностьместных принесенных воздушных масс является причиной малого количества весной.В целом территория сухостепной зоны Бурятии характеризуется недостаточнымувлажнением — среднегодовое количество осадков составляет 200-250мм, причембольшая часть этого количества (от 53 до 64%) приходится на июль и август.Весна наступает во второй половине апреля и заканчивается в конце мая. Лето порежиму циркуляции атмосферы и характеру погоды делится на два периода. В первуюполовину(май-июнь) происходит формирование теплой, почти без осадков погоды.Осадков выпадает 30-40 мм, в засушливые годы 5-10мм. Редкие дожди имеют восновном ливневый характер. Во второй половине лета преобладает циклическаядеятельность на полярном фронте, которая приводит к формированию теплыхпасмурных дней с частыми грозами. В этот период выпадает 90-130 мм., чтосоставляет 70-80% от суммы летних или 55-65% годовой суммы осадков. Средняятемпература самого теплого месяца- июля, колеблется от 1- до 21,5ºС. Осеньустанавливается в конце августа — начале сентября, заканчивается во второй-третьей декаде октября. Первая половина характеризуется ночными заморозками вконце августа-начале сентября, высокими дневными температурами и частымвыпадением небольших осадков. Во второй половине осени температура воздухасильно понижается, выпадение осадков прекращается. Климат сухостепной зонысвоеобразный, характеризуется резкой континентальностью; сочетается снедостаточным увлажнением, распространенным длительно-сезонной мерзлоты,обилием солнечного света и отрицательными годовыми температурами. Сравнительносухая погода во время налива зерна положительно сказалась на его качестве,способствовала накоплению белка и переводу элементарных форм его в клейковинныебелки.
2.3.1 Метеоусловия в годыпроведения исследований
Метеорологические условия2000 года резко отличались от среднемноголетних показателей. По характерураспределения осадков по месяцам за вегетационный период данный год былзасушливым, особенно весной в начале лета, когда в мае и июне выпало 3,0 мм. осадков.Всего за вегетационный период выпало 113,1 мм. осадков, что составляет 53,4% отсреднемноголетней нормы. Температура воздуха в 2000 году превышаласреднемноголетний показатель, в целом за вегетационный период температуравоздуха составила 78,9ºС, что на 15,2ºС выше среднемноголетней нормы.
По количеству выпавшихосадков за вегетационный период 2001
год можно назватьблагоприятным. За этот период выпало 283,5 мм. осадков, что превысилосреднемноголетнюю норму на 12,3%. По распределению осадков по месяцам и декадамэтот год обычный для Республики Бурятия: первые два месяца вегетации протекалипри явном недостатке влаги и повышенной температуре воздуха. Особеннонеблагоприятным был июнь: средняя температура воздуха была выше нормы на6,3ºС, а основная доля осадков выпала за его первую декаду.
По количеству осадков 2002год засушливый-за вегетационный период выпало 74 % от среднемноголетней нормы.По характеру же выпадения их по месяцам следует отметить, что в мае количествоосадков превысило норму почти в 2,5 раза(245% к норме). Это, наряду с хорошейобеспеченностью теплом мая благоприятно сказалось на полевой всхожести пшеницыи донника. Июнь был очень засушливым- осадков выпало в 3,5 раза меньше нормы(всего 12,8 мм), а температура воздуха превышала норму на 4,1ºС, чтосказалось отрицательно на росте и развитии растений. В июле количество осадковсоответствовало среднемноголетним показателям на фоне высокой температуры,превышавшей норму на 2,5ºС. Благоприятные условия увлажнения в июле несмогли возместить потери влаги в засушливый июнь и повлиять на ход формированияурожая пшеницы. Осадки этого месяца носили ливневый характер. Всего за июльмесяц выпало 45%осадков вегетационного периода. В августе и сентябре осадкисоставляли 50 и 32 % от нормы, соответственно. Температура воздуха за этимесяца превышала среднемноголетнюю норму на 307 и 2,2ºС, соответственно.Таким образом, условия данного года в целом характеризовались, какнеблагоприятные для роста и развития полевых культур.