1. Обзор литературы

Ячмень – важная продовольственная и кормовая культура. В 1кг зерна ячмень содержит 100 г переваримого белка и 1,28 кормовой единицы. В соломе ячменя почти в 3,5 раза больше переваримого белка, чем в ржаной. Зерно ячменя хорошо поедает крупно рогатый скот, овцы, птицы и др. [1].

Ячмень наиболее ценен для беконного откорма свиней, повышает мясную продуктивность птицы [2].

Зерно ячменя широко используют для приготовления круп (ячневой, перловой). Зерно ячменя является основной составной частью для пивоваренного производства [3].

Ячмень, по сравнению с другими зерновыми культурами, имеет менее развитую корневую систему. Период интенсивного потребления питательных веществ у него сравнительно короткий. В связи с этим, ячмень более требователен к плодородию почвы. Одним из условий, обеспечивающих хорошее развитие растений, является правильный подбор предшественника.

Результаты исследований научных учреждений и опыт хозяйств показывают, что лучшими предшественниками для ячменя являются культуры, оставляющие поле довольно чистым от сорняков, с достаточным количеством в почве легкодоступных питательных веществ, а в районах с недостаточным увлажнением культуры, в меньшей степени иссушающие корнеобитаемый слой [1].

В засушливых районах одним из главных показателей при оценке предшественников являются запасы влаги, оставленные в почве [4].

Поэтому в условиях богарного земледелия озимый ячмень размещают после предшественников, оставляющих достаточное количество влаги в почве, для создания благоприятных условий роста и развития растений в начале вегетации. Благодаря биологическим особенностям ячмень является хорошим компонентом в наборе культур полевого севооборота [5].

По данным опытов М. Х. Халиева профессора Кабардино-Балканской ГСХА лучшим предшественником озимого ячменя является горох, который создаёт более благоприятные условия для накопления в почве влаги, питательных веществ, снижает засорённость посевов и опасность поражения растений болезнями. Размещение озимого ячменя после гороха обеспечивает получение урожая в среднем на 7,9 ц./га. больше, чем при посеве по кукурузе на силос и на 11,8 ц./га., чем по кукурузе на зерно[ 6 ].

Таким образом, правильное размещение озимого ячменя в севообороте с учетом экономических условий местности и проверка благоприятных сочетаний предшественников гарантирует получение высоких урожаев зерна с прекрасными посевными качествами.

Из зерновых культур ячмень в наибольшей степени нуждается в элементах питания, особенно ему нужно большое количество легкодоступных питательных веществ в почве в первый период роста и развития [7].

При правильном применении удобрений значительно повышается урожай интенсивных сортов ячменя, возрастает устойчивость растений к засухе, болезням, вредителям, улучшается качество зерна [8].

Больше всего ячмень нуждается в азоте в период от начала кущения до выхода в трубку. В начале фазы роста растений азот способствует накоплению углеводов. Недостаток азота приводит к нарушению обмена веществ [1, 9].

Азотные подкормки для ячменя неэффективны и не оказывают положительного влияния на урожайность [9].

Фосфорные удобрения повышают семенную продуктивность и урожайные свойства семян. Фосфор необходим растениям в течение всего периода жизни, способствует развитию корневой системы; заложению крупного колоса и улучшает азотный обмен. Фосфор повышает устойчивость растений к болезням и засухе [1, 10].

При посеве целесообразно вносить гранулированный суперфосфат в рядки вместе с семенами [11].

Калий регулирует водный и азотный обмен, повышает устойчивость к засухе, полеганию, болезням и ускоряет созревание зерна. Ячмень потребляет калий в наибольшем количестве в начале роста. При его недостатке задерживается развитие и созревание зерна, оно бывает плохо выполнено, с пониженным содержанием белка и крахмала. Калий, являясь антагонистом азота, также благоприятно влияет на качество семян [12, 13].

Также следует отметить, что избыток азота в семенах, особенно в нитратной и аммиачной форме, приводит к угнетению жизнедеятельности семян, снижению содержания в них витамина C и другим изменениям в соотношении важных для начального роста соединений. При недостатке азота семена получаются мелкими, щуплыми, с низким содержанием витамина B₁, B₂ [14].

Кальций регулирует транспорт углеводов, стабилизацию белков, реакцию среды и деятельность микроорганизмов в почве [2, 3].

Микроудобрения. Главная роль – повышение активности ферментов, ускоряющих биохимические процессы в растениях [2, 15].

Минеральные и органические удобрения обеспечивают значительное повышение урожайности ячменя [16, 17].

Нормы минеральных удобрений зависят от обеспеченности почвы элементами питания, удобрености предшественника и других условий. Если в почве содержится до 1 мг P₂O₅ в 100 г почвы, то фосфаты необходимо вносить в норме 100 кг/га по д.в. Если содержание P2O5 больше 2 мг в 100 г почвы, то окупаемость основного внесения невысокая и фосфорные удобрения целесообразно вносить только с посевом в норме P₁₀ [12].

Всю расчетную дозу фосфорных и калийных удобрений нужно вносить в один прием под основную обработку в корнеобитаемый слой. Для озимого ячменя, идущего в севообороте по озимой пшенице, нужно вносить калий и фосфор в запас, то есть под первую основную обработку. Если доза азота не превышает 90 кг/га, всю ее лучше внести под предпосевную культивацию и одну треть в ранневесеннюю подкормку [12].

Весенние подкормки по эффективности уступают осенним. К ним следует прибегать только при наличии признаков азотного голодания, внося аммиачную селитру не позже конца февраля, так как опоздание с внесением подкормки снижает ее эффективность [18].

В современных интенсивных системах возделывания озимого ячменя формирование оптимальной плотности продуктивного стеблестоя является одним из ключевых моментов. Уровень урожайности на 50% зависит от плотности продуктивного стеблестоя, на 25% - от числа зерен в колосе и на 25% - от массы 1000 зерен [19].

В связи с этим определение оптимальных норм высева семян ячменя приобретает все большее значение.

Характер размещения растений и нормы высева необходимо рассматривать не только с точки зрения создания оптимальной формы площади питания одного растения, но главным образом как инструменты управления его морфогенезом, позволяющие формировать ту или иную форму хлебного злака в посеве [20].

Для получения максимальной урожайности сельскохозяйственных культур необходимо формирование посева с оптимальной плотностью продуктивного стеблестоя к моменту уборки [21].

Оптимальной считается такая плотность продуктивного стеблестоя, превышение которой снижает продуктивность посева. Оптимальная плотность продуктивного стеблестоя зависит как от агроэкологических условий (плодородие почвы, поступление ФАР), так и от свойств сорта [22].

При дефиците какого-либо из факторов жизнеобеспеченности растений (влага, минеральное питание, освещённость) вызывающие усиление конкуренции между ними, оптимальная плотность продуктивного стеблестоя снижается, а при высокой обеспеченности этими факторами – возрастает, но лишь до уровня, гарантирующего отсутствие полегания [23].

В прогрессивных системах возделывания зерновых культур стремятся сделать норму высева более эффективным приемом формирования оптимальной плотности продуктивного стеблестоя. Необоснованное завышение или уменьшение норм высева снижает реализацию потенциала продуктивности злаков и увеличивает затраты на их возделывание [24].

Задача состоит в том, чтобы довести норму высева до необходимого научно обоснованного минимума, обеспечивающего планируемую плотность продуктивного стеблестоя [25].

В связи с этим, переход ряда стран на дифференцированную густоту стояния растений новых сортов ячменя интенсивного типа, в зависимости от условий выращивания и целей их возделывания, является эффективным приемом получения высоких урожаев зерна хорошего качества [26].

Экономические расчеты показали, что варианты с уменьшенной нормой высева обеспечивают более высокую окупаемость затрат и повышенный уровень рентабельности.

Наиболее выгодной оказалась норма высева 4 млн всхожих семян на гектар на фоне N₆₀ P₁₂₀.

Повышение норм высева с 3,5 до 6,5 млн. всхожих семян на гектар снизило в среднем содержание белка на 0,5%, экстрактивность зерна была повышена на 1,5%, прорастаемость на 2% и крупность на 7,2% [28].

Существует мнение, что оптимальную плотность продуктивного стеблестоя в зависимости от условий среды и сортовых особенностей следует формировать в одних случаях за счет увеличения густоты стояния растений, в других – интенсивности кущения. При ухудшении условий развития растений всё меньшую роль в достижении оптимальной плотности продуктивного стеблестоя играет кущение и все большую – густота стояния растений и, следовательно, норма высева. Например, в условиях сухой степи или позднего сева кущение осуществляется слабо, и основным фактором, формирующим оптимальную плотность стеблестоя, является норма высева [29].

Таким образом, вопрос о норме высева как фактора формирования оптимальной плотности продуктивного стеблестоя ещё недостаточно разработан, и производство пользуется в основном рекомендациями. Степень корреляции между нормой высева и плотностью продуктивного стеблестоя невысока, поэтому разрабатывают методы корректировки плотности продуктивного стеблестоя в процессе вегетации.

Наряду с нормой высева, наиболее значительное влияние на величину урожая и качество зерна озимого ячменя оказывает срок посева. Он в значительной степени определяет полевую всхожесть семян, характер роста и развития растений, их устойчивость к неблагоприятным условиям, эффективность удобрения, приемов борьбы с сорняками, вредителями и болезнями. Новые сорта ячменя интенсивного типа отличаются замедленным темпом роста в начале вегетации и бурным развитием, связанным с повышенной кустистостью и высокой озерненностью колоса во второй половине вегетации [30].

Срок сева озимых зерновых почти не оказывает действия на срок их созревания, но заметно влияет на степень кущения, перезимовки, поражение болезнями и вредителями. Оптимальные сроки зависят от почвенно – климатических условий, варьируют по зонам производства и устанавливаются опытным путем.

Посев озимых после оптимальных сроков сопряжен с потерями урожая 20-40 кг/га в день [31].

Оптимальным сроком для нашей зоны является 5 октября. Однако варьирование погодных условий по годам создаёт необходимость в установлении допустимо ранних (20.09) и допустимо поздних (20.10) сроков сева. В производстве в последнее время всё чаще запаздывают с посевом. Это связано с метеорологическими условиями, запаздыванием с обработкой, поздноубираемыми предшественниками и т.д. Для поздних сроков сева разработаны варианты агротехники, в которых откорректированы нормы высева, нормы и сроки внесения азотистых удобрений. Однако полностью исправить вред от позднего сева не удаётся [32].

Потери урожая при поздних сроках сева происходят не только из-за снижения выживаемости растений, они неизбежны с точки зрения биологии развития злаков так как:

1. Сокращаются период и степень осеннего, наиболее продуктивного кущения и, частично, заложения колосков;

2. Рост и развитие озимых в основном переносится на весну, в условиях длинного дня и высоких температур, что приводит к ускоренному развитию длиннодневных злаковых растений и переходу их к генеративной фазе;

3. Уменьшается общая биомасса растений, которая положительно коррелирует с урожайностью [23].

Соблюдение оптимальной и равномерной глубины заделки семян имеет не меньшее значение. При заделке семян на глубину 2 – 3 см конус нарастания у проростков находится на оптимальной, в соответствии с биологическими требованиями глубине [34].

При заделки семян на глубину 2-3 см конус нарастания у проростков находится на оптимальной, в соответствии с биологическими требованиями, глубине. При более глубокой заделке (6 – 7 см), конус нарастания выносится в приповерхностные слои почвы благодаря удлинению одного – трех базальных междоузлий. При этом способность к побегообразованию у проростков снижается и закладывается малопродуктивная жизненная форма [35].

Глубина заделки должна быть не только оптимальной, но и одинаковой для всех высеянных семян. В противном случае всходы появляются в разное время и образуются растения, неравноценные по своей мощности [20].

Немаловажен и такой фактор, как способ посева, так как от правильного выбора его зависит расход посевного материала, густота продуктивного стеблестоя, площадь питания и вследствие этого урожайность и качество зерна.

В США применяется точный способ посева ячменя, с расстоянием между рядками 10 см и в ряду 2,5 см. Семена размещаются равномерно по всей площади на одинаковой глубине 5 см, обеспечивая дружные всходы, равномерный рост и развитие, одновременность созревания. Прибавка урожая ячменя при этом составляет 9-12% по сравнению с обычным способом сева. Экономия дорогостоящего посевного материала достигает 40 кг/га при норме высева 7-8 млн всхожих семян на га.

При посеве семян с целью увеличения их количества большое влияние имеет коэффициент размножения – отношение массы и количества семян в урожае с единицы площади к массе и количеству семян высеянных на данной площади [31].

Уменьшение нормы высева и, особенно, применение широкорядных посевов озимого ячменя, редко увеличивает коэффициент разложения, что имеет особо важное значение при сортосменах и позволяет обходиться меньшим количеством суперэлиты, что в свою очередь упрощает первичное семеноводство по каждому сорту [32].

Обзор литературы, а так же научные исследования позволяют сделать вывод, что передовые агротехнические приемы выращивания ячменя в условиях интенсивного земледелия обеспечивают получение высоких урожаев зерна.

Применение сортовой агротехники и внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов ячменя позволяет увеличить урожайность зерна на 15-25%.

Введение новых узкорядных способов посева так же позволяет увеличить урожайность. Обработка посевов ячменя ретордантами повышает устойчивость к полеганию и в отдельные годы значительно увеличивает урожайность. Единого мнения о роли густоты посева на формирование урожая и посевных качеств семян озимого ячменя до настоящего времени нет. Поэтому в дипломной работе рассмотрены вопросы влияние норм высева на перезимовку, структуру урожая, урожайность зерна и семян озимого ячменя.