Технология возделывания пивоваренного ячменя на планируемый урожай в Алексеевском районе Самарской области
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…..…………………………………………………
1. Обзор литературы……………... ………………………………………………...5
1.1. Биологические особенности пиво
1.2. Технология возделывания ячменя пивоваренного назначения……..…..….10
1.3 Районированные на текущий
год по Самарской области сорта ячменя………………………………………………………………
2. Природные условия зоны возделывания пивоваренного ячменя…...………..25
2.1. Краткая характеристика
климата природно-
Самарской области……………………………………………………………
2.2. Температурный режим воздуха и его влияние на рост и развитие
ячменя. Ресурсы тепла. Расчет потенциальной урожайности
по приходу ФАР……………………………………………………………………
2.3. Режим влажности почвы, влагообеспеченность ячменя. Расчет
возможного урожая по влагообеспеченности……………………………
2.4. Почвенная характеристика Южной зоны Самарской области.
Расчет доз удобрений на планируемую урожайность…………………….……..30
3. Разработка технологии возделывания пивоваренного ячменя для получения
запланированной урожайности. Ее агрономическое обоснование……………...33
Выводы………………………………………………………………
Список использованной литературы…………………………………………...…
Приложения……………………………………………………
ВВЕДЕНИЕ
Ячмень (лат. Hordeum) — род ра
Ячмень - одна из важнейших кормовых и технических культур. В настоящее время ячмень является основной кормовой культурой. В его зерне содержится 11,8% протеина, 2,3% жира, 2,8% золы и 65-72% безазотистых экстрактивных веществ. В зерне ячменя имеется полный набор незаменимых аминокислот. В белке содержится 2,5-2,9% лизина, а в высокобелковых формах ячменя - до 4,9%. Ячмень - одна из важнейших (после пшеницы), широко распространенных и высокоурожайных колосовых культур. Зерно ячменя - ценный концентрированный корм для животных, сырье для пивоварения и производства перловой и ячневой круп. Ячмень используется также для изготовления муки, суррогата кофе, солодового экстракта. В хлебопечении ячменную муку используют как добавку при выпечке ржаного или пшеничного хлеба.
Большое значение ячмень имеет в пивобезалкогольной промышленности. Несмотря на совершенствование технологического процесса и использование несоложенного сырья (кукуруза, рис и другие), ячмень остается незаменимым сырьем для производства высококачественного пива.
В последние годы интерес к этой культуры вырос, потому что пивоварение в России интенсивно и динамично развивается, и объем производства пива ежегодно увеличивается на 15-25%. Повышается его качество, а это требует высококачественного солода, основным компонентом которого служит зерно ячменя.
В соответствии с требованиями ГОСТ 5060-86 к пивоваренному ячменю предъявляются особые требования. Зерно должно быть крупным (масса 1000 зерен - 40-45г). Его влажность должна составлять 14-15%. Оно должно быть тонкопленчатым (не более 9%), иметь желтую или светло-желтую окраску с натурой в 620-660 г/л. Оптимальное содержание белка 9,5-11,5%, крахмала не менее 65%, экстрактивность - 79-82%, способность прорастать на пятый день не ниже 95% .
Благодаря своим биологическим особенностям ячмень - хороший компонент в наборе культур полевого севооборота. Он более экономно расходует влагу, отличается коротким вегетационным периодом, раньше созревает и дает возможность более рационально использовать технику и снизить напряженность полевых работ. Ячмень широко используют в качестве страховой культуры 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 России основные площади
пивоваренного ячменя расположе
Сегодняшний рынок предъявляет
высокие требования к качеству
ячменя особенно пивоваренного,
так как показатели качества
пивоваренного ячменя очень
Таким образом, выращивание всех сортов пивоваренного ячменя требует тщательного выполнения научно-обоснованных агротехнологий с тем, чтобы добиться высокой урожайности и высококачественного зерна ячменя.
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1.Биологические особенности пивоваренного ячменя
Высокая урожайность ячменя обеспечивается комплексом условий, наиболее полно отвечающих биологическим особенностям растений на протяжении всего периода роста и развития.
Отношение к теплу. Требования ячменя к температуре на разных этапах роста и развития неодинаковы. Ячмень является холодостойким растением, относительно малотребовательным к теплу. Семена ячменя могут прорастать при температуре 1...30 С. Для появления всходов и образования корней ячменю требуется более высокая температура. Длительное похолодание и увлажнение вызывают задержку роста и угнетение растений. Интенсивность кущения и развитие корневой системы повышается при оптимальной влажности почвы и температуре воздуха. Умеренная температура нужна и в фазе выхода в трубку, когда формируется продуктивность колоса. Для цветения ячменя необходима среднесуточная температура не менее 16°С, а для созревания - 18°С. При температуре ниже 14 С налив и созревание зерна задерживаются [9].
Среднесуточная температура вегетационного периода для выращивания ячменя должна составлять около 14°С. Сумма активных температур, необходимых для полного цикла развития ячменя, составляет около 2000°С.
Наиболее благоприятны для ячменя постепенно повышающиеся температуры, без резких колебаний.
Отношение к влаге. Ячмень - засухоустойчивая культура, Он менее требователен к влаге по сравнению с другими зерновыми культурами.
В начале развития ячмень хорошо использует запасы осенне-зимней влаги и даже при отсутствии осадков весной хорошо прорастает, дает дружные всходы, образует вторичную корневую систему и куститься. В засушливых условиях Центрально-Черноземной зоны важное значение приобретает накопление максимального количества влаги к началу вегетации.
Общее потребление влаги в начальных фазах развития невелико, однако недостаток ее ведет к снижению густоты всходов, слабому укоренению, а также образуется мелкий колос с малым количеством зерен. До выхода в трубку ячменем используется 20...30 % общего расхода влаги. В период выхода в трубку избыточная влага при повышенных температурах вызывает быстрый рост стебля, склонность к полеганию увеличивается. В период выхода в трубку-колошение используется до 40% общего расхода влаги, а от колошения до уборки - 12. ..20% [9].
Для хорошего развития пивоваренного ячменя не так важно общее количество осадков в течение года, как обеспеченность влагой посевов в необходимое для них время. Важно знать потребность ячменя во влаге в разные фазы его развития. Удовлетворение этих потребностей зависит не только от количества осадков, но и от типа почвы и подпочвы, уровня питания растений и своевременности проведения агротехнических приемов по уходу за посевами.
Отношение к почве. Требования ячменя к почвам обусловлены относительно слабой усвояющей способностью его корней, быстрыми темпами роста и коротким периодом вегетации. Для возделывания пивоваренного ячменя почва должна быть рыхлой, структурной, хорошо аэрируемой, содержать достаточное количество питательных веществ. В условиях Могилевской области наиболее пригодны для ячменя супесчаные и суглинистые почвы, подстилаемые моренным суглинком.
Непригодными для выращивания ячменя на пивоваренные цели являются песчаные и супесчаные почвы с высокой водопроницаемостью. Такие почвы не удерживают влагу, даже кратковременная засуха нарушает рост ячменя. Легкие почвы обычно содержат мало усвояемых питательных веществ, которые потребляются ячменем в относительно короткий период в значительных количествах. Непригодными также являются кислые почвы (рН ниже 5,8) и торфяники.
Не подходят для ячменя тяжелые глинистые почвы, которые препятствуют нормальному развитию корневой системы. На них образуется почвенная корка, затрудняющая прорастание семян и воздухообмен. Неблагоприятные для ячменя свойства тяжелых почв особенно проявляются во влажные годы.
При выборе участка важно, чтобы поле, предназначенное для посева пивоваренного ячменя, было однородным по пахотному горизонту и подпочве. На таких почвах происходит равномерный рост и развитие ячменя, его созревание, а убранное зерно представляет собой однородную по качеству партию.
Отношение к свету. Солнечный свет является основным фактором активного прохождения фотосинтеза, в процессе которого растения синтезируют органические вещества. В связи с тем, что значительную часть зерна ячменя составляет крахмал, являющийся продуктом фотосинтеза, урожайность ячменя зависит от количества световой энергии, получаемой растением.
Свет оказывает влияние на прохождение основных фаз роста и развития ячменя, в том числе и на процесс кущения. Недостаток света приводит к образованию длинных междоузлий с рыхлыми клетками. Такой стебель склонен к полеганию, что отрицательно влияет на урожайность и качество зерна. Свет способствует образованию толстых прочных стеблей с короткими междоузлиями и хорошо развитыми механическими тканями, что обеспечивает ячменю устойчивость к полеганию. Он в сочетании с хорошей аэрацией почвы ограничивает развитие грибных болезней, прогревает почву и дает возможность провести ранний сев.
В период формирования и образования генеративных органов ячмень чувствителен к недостатку этого важного фактора окружающей среды.
Ячмень относится к растениям длинного дня и для своего развития требует длительного освещения. Поэтому в северных районах вегетационный период ячменя короче, чем на юге.
Особенности роста и развития. В процессе жизненного цикла растения ярового ячменя проходят несколько фаз роста и развития: прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, формирование и созревание зерна.
Всходы. Для прорастания семян ячменя требуется определенная температура, влага, а также воздух. Зерно ячменя может прорастать при наличии 48-70% воды от массы сухих семян. В благоприятных условиях эта фаза длится 2-5 дней, а при неблагоприятных до 2-3 недель. Во время прорастания ячмень весьма чувствителен к неблагоприятным факторам среды - недостатку влаги, низким температурам, избыточному увлажнению, плотности почвы и др.
Кущение. При появлении третьего листа ячмень начинает куститься, то есть образовывать боковые побеги. Главный узел кущения расположен в почве на глубине 1-3 см, важно, чтобы узел кущения находился в увлажненном слое почвы. Слишком высокая кустистость растений не везде желательный фактор. В засушливых районах при недостатке влаги в почве, если ячмень дает много стеблей, значительная часть их бывает бесплодной. В этих условиях растения непродуктивно расходуют влагу и питательные вещества, в результате чего ухудшается развитие главного стебля.
В период от кущения до выхода в трубку ячмень наиболее интенсивно использует питательные вещества. Ячмень кустится значительно сильнее, чем овес и яровая пшеница. Различные сорта ячменя характеризуются неодинаковой кустистостью. Из яровых форм большей кустистостью отличается двухрядный ячмень.
Выход в трубку. Продуктивность колоса и, следовательно, урожайность ячменя предопределяется задолго до того, как это можно увидеть. Еще в фазе кущения (через 8-12 дней после всходов) и в основном в фазе выхода в трубку начинается интенсивное развитие и дифференциация конуса нарастания. Фаза выхода в трубку наступает примерно через 3-4 недели после появления полных всходов. У основания главного стебля прощупывается небольшая выпуклость - бугорок первого стеблевого узла. В этот период заканчивается формирование колоса, колосков и цветков и ячмень наиболее чувствителен к недостатку влаги, питания и света, что приводит к частичной стерильности и уменьшению числа зерен в колосе.
Колошение. Фаза колошения наступает, когда колос наполовину выходит из влагалища листа. Обычно это случается на 38-42 день после появления всходов. К наступлению колошения ячмень полностью сформировывает генеративные органы-- пыльники и пестик с рыльцами. Сроки колошения зависят от сорта, погодных условий и агротехники. На севере ячмень выколашивается быстрее, а на юге позже. Повышенная температура в период всходов - колошения ускоряет наступление фазы колошения. С фазой полного колошения совпадает фаза цветения.
Цветение. Цветение - важный период в жизни растений, так как к концу его прекращается рост вегетативных органов, а в большинстве случаев и рост корневой системы. Ячмень - самоопыляющееся растение, однако в ряде случаев опыляется и перекрестно. В каждом развитом цветке у него находятся мужские и женские органы. Цветение ячменя чаще всего совпадает с началом колошения и реже (через 1-3 дня) после него. В засушливые годы ячмень цветет во влагалище листа. Цветение начинается со средних колосков и одновременно распространяется на верхние и нижние части колоса. Наиболее интенсивное цветение и оплодотворение наблюдается в утренние часы. Весь процесс оплодотворения продолжается 6-8 ч.
Налив и спелость зерна. Образование зерна делится на 3 этапа: формирование, налив и созревание. В процессе созревания зерна у ячменя различают три фазы спелости: молочную, восковую и полную.
Формирование зерна у ярового ячменя продолжается 10-11 дней. В конце этого этапа зерно достигает окончательной длины, но остается щуплым. Содержание влаги в нем снижается с 80 до 65%. Растение и зерно имеют зеленый цвет. Налив зерна длится 11-14 дней, от начала молочной до восковой спелости. Во время налива происходит максимальное накопление в зерне минеральных и органических веществ, при снижении влаги до 40%. При сдавливании зерна в молочной спелости выделяется белая жидкость.
Этап созревания зерна начинается после окончания тестообразного состояния и включает фазы восковой и полной спелости. В дальнейшем зерно постепенно высыхает и к началу восковой спелости влажность его снижается почти в 2 раза. В этой фазе отмирают нижние листья, а на остальных начинают появляться желтые полосы и пятна. В восковой спелости растения приобретают желтый цвет, зеленоватый оттенок сохраняется только у верхних двух-трех стеблевых узлов. Влажность зерна снижается до 20-25%. Оно по консистенции напоминает воск, легко мнется и разрезается ногтем.
После восковой спелости листья и стебли постепенно отмирают, зерно уменьшается в размере. У пленчатых форм ячменя зерно крепко склеивается с цветочными чешуями, а у голозерных, наоборот, отделяется от пленки.
При сухой и жаркой погоде переход от восковой спелости к полной проходит за 3-4 дня. При полной спелости влажность зерна не должна превышать 14-16%.
Вегетационный период ячменя колеблется в широких пределах в зависимости от сорта и условий возделывания. Среди злаковых это наиболее рано созревающая культура. Раннеспелые сорта ярового ячменя созревают в течение 53-60 дней, позднеспелые - 100-120 дней.
1.2.Технология возделывания ячменя на пивоваренные цели
Технология в растениеводстве - производственный процесс и совокупность знаний об эффективных средствах и экологически безопасных способах его проведения.
Важнейшей особенностью правильной агротехники является ее комплексность и дифференциация в зависимости от местных почвенно-климатических, хозяйственных условий и биологических особенностей культур. Чтобы вырастить высокий урожай культуры, необходимо обеспечить ее всем комплексом жизненно необходимых факторов в определенных соотношениях, для чего требуется комплекс агроприемов.
Технология должна быть конкретна с учетом условий региона, зоны, хозяйства, поля.
Размещение культуры в севообороте. Важным элементом технологий возделывания любой сельскохозяйственной культуры является соблюдение севооборота. Размещение возделываемых культур по благоприятным предшественникам существенно улучшает пищевой режим и фитосанитарное состояние посевов, снижает потребность в применении средств защиты растений. Правильный выбор предшественника ячменя дает возможность повысить его урожайность, а также улучшить пивоваренные качества зерна и солода.
Наибольшую урожайность обеспечивают пропашные предшественники - картофель, кукуруза, сахарная свекла, кормовые корнеплоды. В основном пивоваренный ячмень наибольший урожай дает при размещение его по пропашным культурам. Хорошими предшественниками являются гречиха, рапс, овощные культуры, особенно при условии эффективной борьбы с сорняками [3].
Зерновые культуры малопригодны в качестве предшественников для пивоваренного ячменя, так как имеют общих вредителей и болезней, повышающих инфекционный фон и снижающих качество зерна. Однако насыщение севооборота зерновыми культурами свыше 50% неизбежно приводит к их использованию в качестве предшественника. Выращивать пивоваренный ячмень в севооборотах с высоким насыщением зерновыми культурами можно с применением пожнивных культур, высеваемых после уборки зернового предшественника. При этом улучшается баланс питательных веществ и фитосанитарная обстановка.
Основная и предпосевная обработка почвы. Почвы в различных зонах возделывания пивоваренного ячменя различаются по гранулометрическому составу, степени окультуренности, физико-химическим и водно-воздушным свойствам, засоренности сорняками. Все это определяет необходимость дифференцированного подхода к ее обработке. Однако во всех случаях обязательным является своевременное и высококачественное проведение всех видов работ. Подготовка почвы под сорта пивоваренного ячменя состоит из основной и предпосевной обработок.
Система основной осенней обработки почвы под яровой ячмень после пропашных культур зависит от наличия послеуборочных остатков, степени засоренности почвы, срока и способа уборки предшественника, физического состояния почвы (влажность, уплотненность, гранулометрический состав). С учетом этих факторов проводят один из приемов основной обработки почвы: вспашку, безотвальное рыхление или дискование [3]. На чистых от многолетних сорняков и легких по гранулометрическому составу почвах вместо пахоты можно провести дискование тяжелой дисковой бороной или чизелевание.
При достаточной влажности почву лучше обрабатывать лемешным плугом, причем глубину вспашки можно менять в зависимости от условий. На среднеокультуренных почвах вспашку проводят на глубину пахотного слоя, не выворачивая подзолистый горизонт. Ячмень хорошо отзывается на глубокую вспашку, проводимую под предшествующую культуру с внесением органических удобрений.
На тяжелых типах почв хороший результат дает глубокое рыхление подпахотного слоя, проводимое одновременно со вспашкой. При этом создается мощный разрыхленный корнеобитаемый слой, что обеспечивает благоприятные условия для развития растений и получения высокой урожайности зерна [8].
Очень многое зависит от своевременного проведения вспашки, которая способствует не только прорастанию семян сорняков, но и созданию благоприятных условий для активизации микробиологических процессов при соответствующих водно-воздушном и температурном режимах. Важно, чтобы зяблевая вспашка была проведена при благоприятных условиях. При подъеме зяби во влажную, дождливую погоду почва не измельчается, а остается монолитным пластом, препятствующим развитию микробиологической деятельности и образованию комковатой структуры.
После вспашки, по мере прорастания сорняков, для их уничтожения целесообразно проводить полупаровую обработку почвы.
Пивоваренный ячмень хуже удается по весновспашке. При раннем ее проведении почва долго не созревает даже в благоприятную погоду. Кроме того, весновспашка способствует засорению посевов. Семена сорняков выносятся на поверхность почвы и прорастают в новых благоприятных условиях. Она отнимает лишнее время, которое необходимо весной для правильного соблюдения сроков весенних работ.
После культур сплошного сева осенняя обработка состоит из таких неразрывно связанных приемов, как послеуборочное лущение и зяблевая вспашка плугом с предплужниками. Лущение - важный агротехнический прием подавления развития сорняков, вредителей и болезней ячменя и сбережения влаги в почве. Оно эффективно при одновременном проведении его с уборкой или сразу после нее, при ранних сроках уборки предшественника. В поздние сроки уборки предшественника теплый послеуборочный период сокращается и оказывается недостаточным для прорастания большинства семян сорняков. Лущение в таких случаях становится малоэффективным.
Глубина лущения зависит от почвенно-климатических условий и засоренности. Дисковыми лущильниками на глубину 6...8 см обрабатывают почву при засорении малолетними сорняками. Тяжелые дисковые бороны используют для борьбы с корневищными сорняками, лущение проводят на глубину 10... 12 см [8].
После стерневых предшественников проводится обработка дисковыми орудиями БДТ-3, БДТ-7, БДТ-10, затем через 10...15 дней проводится вспашка плугами ПГП-3-35, ГЖГ-5-40, ПГП-7-40 и др.
Зяблевую вспашку проводят после лущения с появлением побегов или всходов сорняков или сразу после уборки предшественника, при нормальной влажности почвы, с последующими культивациями.
Весенняя подготовка почвы включает ранневесеннее боронование или, на тяжелых почвах, культивацию культиваторами КПС-4, КШП-8. Главная задача этого приема - ускорить созревание почвы и сохранить накопленную за осеннее - зимний период влагу в почве. Первую весеннюю обработку проводят на глубину 5...7 см, чтобы излишне не иссушать почву. Используют гусеничные тракторы, поскольку почва меньше уплотняется и можно раньше начать обработку. Оптимальные сроки ранневесенней обработки почвы бывают ограничены двумя-тремя днями, когда этот прием обеспечивает хорошее крошение почвы. Через один-два дня после закрытия влаги проводят предпосевную обработку культивацией с одновременным боронованием или комбинированными агрегатами типа АКШ-3,6, АКШ-7,2, что обеспечивает ровную и хорошую разделку почвы.
Предпосевная обработка почвы занимает важное место в подготовке поля к посеву. Она направлена на сохранение в почве влаги, усиление деятельности микроорганизмов, очищение почвы от появившихся сорняков, создания наилучших условий для равномерной заделки семян, выравнивание поверхности поля для получения более полных и дружных всходов и хорошего их роста.
Предпосевную обработку почвы целесообразно проводить на глубину 5...6 см, на тяжелых почвах -на 7...8 см. Это важно для равномерной заделки семян на заданную глубину с целью получения дружных всходов.
В системе предпосевной подготовки почвы эффективно предпосевное прикатывание. Оно создает условия для более равномерной заделки семян, улучшает температурный режим. Всходы появляются на один-два дня раньше, повышается полевая всхожесть. Для предпосевного прикатывания применяют кольчато-шпоровые катки ЗККШ-6 и кольчато-зубчатые КЗК-10. При избыточном увлажнении почвы прикатывание недопустимо [8].
Между предпосевной обработкой почвы и посевом нельзя допускать разрыва, так как при этом увеличивается опасность появления сорняков раньше всходов ячменя. При выпадении обильных осадков может произойти вынужденная задержка с посевом. В этом случае необходимо провести повторную обработку почвы на глубину заделки семян, что позволит уничтожить проросшие сорняки в фазе белых нитей и очистить поле от них до посева.
Система удобрений. При возделывании пивоваренного ячменя особенно важно создать оптимальные условия питания для формирования высокого урожая зерна нужного качества. Дозы удобрений определяют с учетом доступных запасов питательных веществ в почве и выноса их на планируемую урожайность.
Наукой и практикой установлено, что азотные удобрения оказывают наибольшее влияние на величину и качество урожая зерна ячменя. Они обеспечивают наибольшую прибавку урожайности на разных типах почв.
Азотные удобрения следует вносить под предпосевную обработку. На менее плодородных почвах дозу азота можно увеличить до 70 кг/га по д.в.
Обеспеченность растений фосфором способствует развитию корневой системы, образованию крупного колоса, лучшему накоплению крахмала в зерне, увеличению его экстрактивное. Фосфорные удобрения вносят под вспашку. В связи с тем, что ячмень интенсивно потребляет фосфор в первый период развития, дополнительное внесение фосфора в дозе 15...20 кг/га в рядки при посеве является эффективным [3].
Эффективность калийных удобрений зависит от содержания калия в почве. Максимальные прибавки урожая отмечены на легких почвах, где калий более быстро промывается в нижние горизонты.
Необходимо отметить роль калия в стабилизации режима азотного питания ячменя. В странах, производящих высококачественный пивоваренный ячмень, рекомендованы большие дозы внесения калийных удобрений (100...160 кг д.в. на 1 га). Непосредственно такие дозы не повышают урожайность ячменя, однако они способствуют получению зерна с отличными пивоваренными свойствами, Повышается содержание крахмала, экстрактивность и крупность зерна. Калийные удобрения в полной дозе вносят с осени под основную обработку почвы.
С учетом обеспеченности почв азотом, фосфором и калием важно в каждом конкретном случае определить оптимальное соотношение в удобрениях этих элементов.
Для повышения эффективности использования минеральных удобрений необходимо помнить, что ячмень относится к культурам, наиболее чувствительным к кислотности почвы. На кислых почвах он плохо использует минеральные удобрения. Поэтому известкование кислых почв - один из главных путей повышения эффективности удобрений под пивоваренный ячмень, повышающий урожайность ячменя в 1,5.. .2,0 раза. Роль известкования возрастает по мере увеличения доз минеральных удобрений.
При внесении любых видов удобрений необходимо добиться равномерного их распределения по площади, чтобы не допустить пестроты посева и тем самым неоднородного качества зерна. Этого можно достичь путем строгого контроля за точным совладением стыковых полос, чтобы не было перекрытий и пропусков.