XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Оценка биометрических показателей, продуктивности и урожайности сортов тритикале озимой зернового направления (по заданию Белгородского ГАУ им. В. Я. Горина)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Михайлов К.Е. 1

---

1МБОУ «Средняя общеобразовательная Ивановская школа»

Ченцов В.Н. 1

---

1МБОУ «Средняя общеобразовательная Ивановская школа»

Работа в формате PDF

686.3 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Тритикале – первая созданная человеком культура.

Распространена в мире на площади более 4 млн.га.

Интенсивная культура – урожайность зерна – около 10 т/га.

Тритикале – диетическая культура.

Интеллектуальная культура – научный продукт человека.

Кормовая и фуражная культура.

Агробиобезопасность – биоэтанол, биогаз и биополимеры.

Легко усвояемый диетический хлеб.

Естественный выбор агронома – тритикале!

Рис. 1. Михайлов Кирилл делает структурный анализ озимой тритикале

Глава 1. Введение

1.1 Актуальность. Проблема. Цель, задачи и гипотеза

Тритикале – относительно новая зерновая культура, является пшенично-ржаным гибридом, она была получена путём скрещивания мягкой озимой, мягкой яровой пшеницы и твердой пшеницы с рожью. Название происходит от соединения двух латинских слов Triticum (Пшеница) и Secale (Рожь). По морфологии представляет промежуточную форму между пшеницей и рожью. В колосе тритикале удачно сочетаются многоколосковость ржи и многоцветковость пшеницы.

Растущий интерес к тритикале в мире и в нашей стране вызван большими её возможностями в связи с нарастанием засушливости и другими изменениями климата. Удлинился период залегания притёртых ледяных корок, участились морозы в апреле, возвратные майские заморозки достигают в период стеблевания злаков уровня -10⁰С – 11⁰С в воздухе и на почве с продолжительностью до декады. Периоды отсутствия осадков доходят до двух – трёх месяцев. В подобных условиях становится особенно явным преимущество новых гексаплоидных сортов тритикале.

Одним из крупнейших достижений селекции является создание тритикале – нового вида сельскохозяйственного злака зернового, кормового и универсального направления, имеющего ряд выдающихся свойств. Путём объединения хромосомных комплексов двух разных ботанических родов человеку удалось впервые за историю земледелия синтезировать новую сельскохозяйственную культуру. Тритикале – пшенично-ржаной гибрид, относится к амфидиплоидам. Отличается большим потенциально возможным урожаем, содержит больше белка и незаменимых аминокислот (лизин, триптофан), что определяет её пищевые и кормовые достоинства. Содержание белка в тритикале на 1-1,5 % выше, чем у пшеницы, и на 3-4 % выше, чем у ржи, клейковины меньше на 3-4%, чем у пшеницы, и качество её ниже [5].

Тритикале привлекает к себе особое внимание в связи с тем, что по урожайности, своей питательной ценности превосходить обоих родителей. По устойчивости к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям и к болезням, превосходя пшеницу, она не уступает ржи.

Несмотря на свою молодость, тритикале уже начинает теснить другие культуры в структуре посевных площадей. Мировым лидером по возделыванию тритикале является Польша, где под неё отводят до 10 % всех посевов зерновых. Средняя урожайность тритикале в Польше – 3,0 т/га. Среди стран СНГ первое место по площадям тритикале занимает Белоруссия (до 17% посевной площади). В России под урожай 2021г тритикале была посеяна на площади более 200 тыс. га. Наибольшие её площади сосредоточены в Белгородской, Воронежской, Волгоградской, Ростовской областях, а также в Краснодарском и Ставропольском краях, на Северном Кавказе. В перспективе тритикале должна занимать не менее 10 % в структуре зернового клина в южных и до 15 % – в более северных регионах. Тритикале дает высокие урожаи зерна более 4,0 т/га, зеленой массы 400-550 ц/га. Наряду с положительными качествами тритикале имеет и недостатки: высокая череззёрница, плохая вымолачиваемость зерна, низкое качество муки[6].

Гипотеза: Тритикале озимая отличается высокой урожайностью и устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды и болезням.

Цель: Оценить биометрические показатели, продуктивность

и урожайность сортов озимой тритикале.

Задачи: 1. Проверить адаптацию сортов озимой тритикале к условиям

северо-восточной зоны Белгородской области.

1. Сравнить биометрические показатели опытных сортов озимой тритикале.

2. Определить продуктивность и урожайность опытных сортов озимой

тритикале зернового направления.

4. Сделать расчет экономической эффективности и статистическую обработку

результатов опыта.

Область исследования – сельское хозяйство.

Объект исследования – тритикале озимая.

Предмет исследования – опытные сорта озимой тритикале.

Методика исследования – ВИР (Всероссийский институт генетики и ресурсов

растений имени Н. И. Вавилова».

Методы исследования – наблюдение, эксперимент, анализ, синтез.

1.2 Обзор литературы

Народно-хозяйственное значение сорго зернового

Зерно озимой тритикале употребляется для производства комбикормов, спирта, для кондитерской, хлебобулочной и крахмальной промышленности. Большие перспективы в применении муки из тритикале в качестве основного компонента сырья в кондитерском производстве (печенье, бисквиты, рулеты, кексы, крекеры). Особое место тритикале занимает при изготовлении диетического хлеба для лиц, страдающих нарушением обмена веществ.

В животноводстве большую роль играет тритикале при выращивании зелёной массы и производстве сенажа. Сорта тритикале кормового направления способны давать до 45 т/га зеленой массы, а их реализованный потенциал урожая - 70 - 90 т/га. По фракционному составу белки тритикале занимают промежуточное положение между белками пшеницы и ржи. Образуют клейковину в количественном отношении, близкую к пшеничной, но по качеству хуже. Перевариваемость белков пшеницы и тритикале практически одинаковая - 89,3 и 90,3% соответственно. Зерно тритикале не уступает зерну пшеницы по содержанию макро- и микроэлементов.

Технические условия ТУ 9293-001-00492894-2002 «Мука тритикалевая хлебопекарная» распространяются на муку, получаемую в результате размола зерна тритикале, которое должно соответствовать требованиям ТУ 8 РФ-11-114. Содержание токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов и радионуклидов в зерне тритикале не должно превышать допустимых уровней, установленных СанПиН 2.3.2.560[6].

1. 0. 1.3 Ботаническая характеристика тритикале озимой

   1. Озимая тритикале кустится осенью и весной. Созревание наступает на 3-5 дней позже, чем озимой пшеницы. Вегетационный период - 250-325 дней.

      0. Культура тритикале - факультативный самоопылитель. Имеет озимые и яровые формы. Корневая система хорошо развита.Стебель - полая соломина, на стебе 5-7 междоузлий. Стебель голый, покрыт восковым налётом. Сорта тритикале зернового направления высотой 80-95см [2].

Листья - линейные, крупные, широкие, с сильным восковым налётом, слабоопушённые. Имеют тёмно-зелёную окраску. Количество листьев на стебле соответствует числу междоузлий. Тритикале формирует фотосинтетический активный листовой аппарат раньше, чем пшеница. Верхние листья и колосья находятся в зелёном состоянии более длительное время, чем у пшеницы, что лучше обеспечивает продуктивную часть колоса.

Соцветие у культуры - сложный колос, он может быть остистый или безостый. Длина колоса - 10-15см. В одном колосе формируется 30-40 колосков. Однако до половины из них имеют стерильные цветки, в силу чего озернённость верхних колосков ниже, чем у пшеницы. В колоске развивается по 3 цветка, из которых формируется 3 зерна. Форма колоса может быть веретеновидная или цилиндрическая (призматическая) с окраской от белой до светло-кремовой. По плотности колос может быть рыхлый и плотный [8].

Плод у тритикале - зерновка жёлтовато-коричневого цвета. Число зёрен в колосе - 30 - 50 штук. При созревании зерно не осыпается и в колосе не прорастает. Длина зерновок - 10-12 мм, ширина - 3мм. Зерно по своей морфологии сходно со строением зерна своих родителей – пшеницы и ржи. Оно крупнее, чем у пшеницы. Масса 1000 семян - 38 - 70г. Поверхность зерновки немного морщинистая, поэтому натура зерна низкая, имеет плохой внешний вид и неудовлетворительные мукомольные качества. Натурная масса зерна тритикале - 550-750 г/л. Содержание белка в зерне – 13-18% [7].

1. 4. Биологические особенности тритикале озимой

Всходы озимой тритикале появляются на 5-7 сутки после посева при оптимальной температуре +20°С. Минимальная температура для всходов - +5, максимальная - +35°С. Растения озимой тритикале погибают при температуре минус 18-20°С в зоне узла кущения. Для набухания и прорастания семян требуются 50-60 % воды от массы сухих семян. Максимальная потребность во влаге в фазе выхода в трубку, в период формирования и налива зерна.

Озимая тритикале менее требовательна к плодородию почвы, чем озимая пшеница, хорошо произрастает на дерново-подзолистых, серых, лесных, лёгких суглинистых и супесчаных почвах. Лучшие почвы – чернозёмы. Кислотность почвы нейтральная или слабокислая (рН 5,5-7). Тритикале растения длинного дня. Начиная с периода возобновления весенней вегетации и до окончания фазы выхода в трубку, площадь листовой поверхности интенсивно нарастает. После фазы колошения за счёт отмирания листьев происходит уменьшение фотосинтезирующей поверхности [9].

Для прорастания и набухания семян необходимы вода, тепло, воздух. Низкая температура и излишняя влажность приводят к гибели молодых проростков, а при меньшей влажности они лучше переносят заморозки. Фаза всходов протекает от нескольких дней до двух недель. Озимая тритикале проходит двенадцать этапов органогенеза [4].

1. 4. Технология выращивания тритикале озимой

Основной путь увеличения производства зерна - это повышение урожайности зерновых культур путем интенсификации всех процессов возделывания, уборки, хранения и семеноводства, рационального использования удобрений, внедрения в производство высокоурожайных сортов на основе новейших достижений аграрной науки.

Лучшими предшественниками для озимой тритикале являются сидеральный и занятый пар, ранний картофель, зернобобовые культуры и однолетние травы. По чёрному пару может возделываться тритикале после других зерновых культур, так как тритикале значительно меньше поражается корневыми гнилями. При интенсивном возделывании озимого тритикале для получения наиболее полного урожая с высоким качеством его необходимо размещать после сидерального пара.

Обработку почвы проводят с целью накопления и сохранения запасов продуктивной влаги, создания оптимального состояния пахотного слоя почвы, её окультуривания и борьбы с засорённостью полей. После уборки предшественника проводят двукратное дискование или лущение. Органические и минеральные удобрения вносят перед глубоким рыхлением. Предпосевную культивацию проводят перед посевом семян озимой тритикале на глубину 8-10см. Обеспечивая тщательную очистку от сорняков, выравнивают и уплотняют почву. После посева проводят довсходовое боронование. На 4-5 день после посева, в фазе 2-3 листьев, послевсходовое боронование поперёк рядков для уничтожения сорняков и почвенной корки

По данным кафедры растениеводства РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, на формирование 100кг зерна и 100кг соломы озимой тритикале требуется азота 4-5кг, фосфора 1,3-1,6кг, калия 3,6-4кг. Наибольшая потребность элемента питания приходится на фазу выхода в трубку и период формирования и налива зерна. Осенью под основную обработку почвы вносятся минеральные удобрения N45-60, P60-65 и K45-60кг/га [9].

Посев озимой тритикале производят кондиционными и протравленными семенами. Оптимальный срок посева - с 10 по 25 сентября, что позволяет получить высокий урожай. Растения лучше переносят заморозки и морозы, так как успевают к этому времени сформировать достаточно сильную корневую систему. Норма высева – 5-5,5 млн. всхожих семян/га, глубина заделки семян - 4-6см.

Уход за посевами включает прикатывание, боронование, борьбу с сорняками, болезнями, вредителями и полеганием.

Способ уборки зависит от погодных условий, состояния стеблестоя и степени созревания культуры. Зерно тритикале плотно заключено в колосовых чешуях, при созревании не осыпается.

Так как тритикале трудно обмолачивается, то рекомендуется применять двухфазный способ уборки. Прямым комбайнированием убирают в фазе восковой – начале полной спелости. Очистку и сортировку зерна проводят после уборки[2].

Основными технологическими процессами послеуборочной обработки являются первичная очистка, временное консервирование, сушка, вторичная очистка, сортировка, калибровка. Каждый из этих приёмов улучшает определенные качества зерна, а в совокупности доводит до базиса его технологические, посевные, мукомольные свойства [4].

Глава 2. Основная часть

2.1 Методика проведения опыта

Предшественник – соя. После уборки предшественника провели обработку почвы и боронование на глубину заделки семян. Перед посевом озимой тритикале провели разбивку делянок и выравнивание почвы.

Норма высева – 80 – 85 семян/п.м. Площадь учётной делянки – 3,0м² (2,0мХ1,5м). Учётная площадь 54м². Общая площадь опыта - 75м². Три повторности. Уход за растениями заключался в двух боронованиях: до всходов и после всходов. Азофоску вносили в рядки при посеве по 50г/м². Аммиачную селитру внесли при подкормке по 50г/м². Посев озимой тритикале провели по одиннадцать рядков на одной делянке с междурядьями 15см, глубиной заделки семян - 5-6см. Были испытаны сорта озимой тритикале: Алмаз, Легион, Тимирязевская 150, Тит и Тихон, по сравнению с контрольным сортом Корнет.

Календарный план работ

2.2 Условия проведения опыта

Старооскольский район находиться на северо-востоке области. Абсолютный годовой минимум температуры воздуха составляет 16-18⁰С, летний абсолютный максимум температуры воздуха достигает 30-33⁰С. Продолжительность периода со среднесуточной температурой воздуха выше нуля составляет 225-237 дней, с температурой выше +5⁰С – 186-197 дней, общей вегетационный период – 190дней, из них период с активной вегетацией составляет 150 дней.

Исследования проводили на УОУ. Участок расположен на равнине, почва - чернозем выщелоченный супесчаного механического состава. Содержание питательных веществ: азота - 154 мг/кг (среднее); фосфора - 50 мг/кг (высокое); калия – 68 мг/кг (среднее); гумуса – 2,7% (низкое); кислотность почвы рН -6,0.

Погодные условия периода 2024 и 2025 года были не совсем благоприятными для роста и развития озимой тритикале. За вегетационный период роста и развития тритикале озимой с сентября 2023года по июль 2024 года выпало осадков 544,1мм, это 79% от нормы. А за период активной вегетации 2024 года выпало 114мм осадков, это 33% от нормы.

За вегетационный период роста и развития тритикале озимой с сентября 2024года по июль 2025 года выпало осадков 427,0мм - это 71% от нормы. А за период активной вегетации 2025 года выпало 282,8мм осадков - это 81% от нормы.

Температурный режим в 2024 и 2025 годах был выше среднемноголетних значений. В марте резко потеплело, в апреле температура пришла в климатическую норму весны. В мае были возвратные заморозки в течение декады, температура воздуха было ниже нормы на +6⁰С+8⁰С. Среднесуточная температура воздуха в летний период составила+14⁰С+18⁰С, днём находилась в пределах +23⁰С+28⁰С.

Опыт проводили двухгодичный, сельскохозяйственным, полевым методом. Сбор материала проводили методом наблюдения за фенологическими фазами роста и развития тритикале озимого с помощью биометрических измерений, учет урожая – весовой, поделяночный, по методике ВИР.

Глава 3. Заключение

3.1 Результаты исследований и их обсуждение

Таблица 1. Фенологические наблюдения за ростом озимой тритикале

Анализ таблицы. Посев провели 18 сентября, полные всходы получили 24-26 сентября.Осеннее кущение наступило на 20-24 сутки после полных всходов. Весеннее кущение - 15 - 20 марта. Фаза роста и развития «выход в трубку» наступила 28 - 30 марта. Колошение началось 12 - 14 мая.

Цветение у всех опытных сортов наступила на 12 – 16 сутоки после фазы колошения. Уборку урожая всех сортов провели 23 июля.

Таблица 2. Оценка образцов по биометрическим признакам

Анализ таблицы. Гибель сортов озимой тритикале после перезимовки составила от 7,6% до 16,5%. Общая кустистость весной была у сорта Корнет – 4,0 стебля. 5,0-6,6 стеблей у сортов: Легион, Алмаз и Тихон, более 7,0 стеблей у сортов Тит и Тимирязевская 150. Продуктивная кустистость составила от 3,8 стебля у сорта Корнет до 7,3 стебля у сорта Тимирязевская 150.

Высота растений тритикале была 83,0 – 86,0 см у сортов Легион, Тихон, Тит и Корнет, а у сортов Алмаз и Тимирязевская 150 - 91,0см и 98,0см.

Длина колоса контрольного сорта Корнет была – 8,5см. У опытных сортов длина колоса была больше, чем у контроля, на 0,3 у сорта Легион и на 2,8см у сорта Тимирязевская 150.

Таблица 3. Структура продуктивности озимой тритикале

Анализ таблицы. Число зёрен в колосе у всех опытных сортов было больше: на 3,5 зерна у сорта Легион и на 13,6штук у сорта Тихон.

Масса 1000 зёрен у контрольного сорта Корнет – 36,4г, а у опытных сортов она была больше на 2,8г – 4,2г.

Урожайность у контрольного сорта Корнет – 38,5ц/га, у сорта Легион она была ниже на 1,7ц/га, а у других сортов выше: от 3,0ц/га у сорта Тит до 8,7 ц/га у сорта Тимирязевская 150.

Таблица 4. Экономическая эффективность проведения опыта

Анализ таблицы. Себестоимость зерна - от 7,21 руб/кг у сортов Тимирязевская 150 и Тихон до 9,24 руб/кг у сорта Легион. Цена реализации зерна - 15,5 руб/кг.

Уровень рентабельности у контрольного сорта Корнет составил 78,0%, у сортов Легион он был ниже на 10,1%. Выше у сортов Тимирязевская 150 и Тихон на 35,4 %, у сорта Алмаз - на 30,5%, у сорта Тит - на 10,2%.

3.2 Выводы

1. Испытанные сорта озимой тритикале хорошо произрастают в условиях Старооскольского района.

2. Биометрические показатели сортов озимой тритикале Алмаз, Тит, Тимирязевская 150 и Тихон были выше на 15-28%, чем на контроле.

3. Продуктивность и урожайность у сорта Легион была меньше на 5%,

у других опытных сортов эти показатели были выше на 8-21%, по сравнению с контролем.

4. Уровень рентабельности был выше на 10% у сорта Тихон, 30-35% у сортов Алмаз, Тимирязевская 150 и Тихон.

5. Проведена статистическая обработка результатов опыта с изучением урожайности разностным методом по критерии Стьюдента. Разность существенна, результаты достоверны.

Мы рекомендуем в нашем регионе выращивать сорта тритикале озимой: Алмаз, Тимирязевкся 150, Тит и Тихон, как высокопродуктивные.

Список использованной литературы

1. Глуховцев В.В., и др., Практикум по основам научных исследований в агрономии. - М.: Колос, 2006г. - 238с.

2. Козловский И. П. Основы агрономии. – Ростов-на-Дону, 2015. -336 с.

3. Лапшин Ю.А. // Основные факторы продуктивности озимой тритикале/

Земледелие. – 2005. - №4. С.20-21.

4. Пруцков Ф.М., и др., Растениеводство с основами семеноводства. - М.: Колос, 2000г. - 446с.

5. Ригин Б.В., И.Н. Орлова // Пшенично-ржаные амфидиплоиды / – М.: Колос, 1977. – 279 с.

6. Ружова Ю.Л. // Тритикале – первая зерновая культура,

созданная человеком – М.: Колос, 1977. – 300 с.

7. Сидельникова Н.А., Практикум по дисциплине «Технология производства продукции растениеводства». - Белгород 2006. - 268 с.

8. Федотов В.А., Кадыров С.В. и др. Растениеводство. - М.: Лань,2020.-325с.

9. Шитикова А.В. Полеводство. Учебник. – М.: Лань, 2019. -198 с.

10. Шестернинов Е.Е., Арцев М.Н. Спутник исследователя. – М.: НО БФНМ, 2019. -52с.

11. Характеристика сортов растений, включённых в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию: Официальное издание. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2021. -490с.

Приложение

Приложение №1

Результаты статистической обработки опыта разностным методом по критериям Стьюдента по урожайности

Приложение №2

Диаграммы результатов исследования тритикале озимой

Рис. 2 Длина вегетационного периода сортов тритикале озимой (суток)

Рис. 3 Общая кустистость сортов тритикале озимой (стеблей)

Рис. 4 Продуктивная кустистость сортов тритикале озимой (стеблей)

Рис. 5 Высота растений сортов тритикале озимой (см.)

Рис. 6 Длина колоса по сортам тритикале озимой (см.)

Рис. 7 Количество зерна в колосе по сортам тритикале озимой (шт)

Рис. 8 Масса 1000 семян по сортам тритикале озимой (грамм)

Рис. 9 Урожайность зерна тритикале озимой (ц/га)

Рис. 10 Уровень рентабельности зерна тритикале озимой (%)