XXVIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Сравнительная характеристика сортов сорго зернового по продуктивности и урожайности в условиях богарного земледелия (по заданию ООО компания «SYNGENTA»)

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ченцов И.Д. 1

---

1МБОУ «Средняя общеобразовательная Ивановская школа»

Ченцов В.Н. 1

---

1МБОУ «Средняя общеобразовательная Ивановская школа»

Работа в формате PDF

587.4 KB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Глава 1. Введение

1.1 Актуальность. Проблема. Цель, задачи и гипотеза

Сорго – самая древняя злаковая культура. Она легко переносит жару, засушливую погоду и стрессовые агрометеорологические явления. Благодаря очень мощной и развитой корневой системе, способна к быстрому впитыванию большого объема воды. Это культура многоцелевого использования. Сорта сорго зернового выращиваются с целью получения зерна для пищевой и перерабатывающей промышленности [1. стр. 321-322].

Зерно сорго содержит ненасыщенные и насыщенные кислоты, моно- и дисахариды, а также разнообразные витамины: РР, В₁, В₂, В₅, В₆, А, Н, холин. Этот злак по содержанию полифенольных соединений превышает в 12 раз пшеницу. В зерне сорго содержатся микроэлементы: фосфор, магний, калий, кальций, натрий, железо, медь, кремний и алюминий. Важнейшая аминокислота - лизина в сорго не содержится. В ста граммах зерна сорго содержится 339 ккал, углеводов – 69 г, белков -11,3г, жиров-3,5г, золы-1,57г и 9,2г воды. А также около 70% крахмала, 12% протеина и в одном килограмме зерна содержится 1,2-1,24 кормовых единиц [3. Стр. 178-180].

Питательная ценность зерна сорго определяется содержанием углеводов и белков. Тиамин благотворно воздействует на функции мозга и нервную деятельность, а также стимулирует аппетит, секрецию желудка и налаживает работу сердечной мышцы. Он оказывает позитивное воздействие на рост, уровень энергии и тонуса мышц. Этот витамин выступает как антиоксидант, защищает организм от разрушительного действия старения.

Полифенольные соединения, которые являются сильными антиоксидантами, защищают организм от отрицательных факторов внешней среды, действия табака и алкоголя, а также противостоят старению [5. стр. 128-129].

За последние годы в области изменились погодно-климатических условий. Температура воздуха повысилось на 2,0-2,5⁰С, количество выпавших осадков сократилось на 50-60% от среднемноголетних значений. Поэтому назрела необходимость расширять посевы засухоустойчивых и менее требовательных к влаге культур. Сорго в Белгородской области - новая культура и выращивается на небольших площадях. Компания «Сингента» предложила нам провести сортоиспытание сортов зернового сорго на низкоплодородных почвах в условиях богарного земледелия.

Старооскольский район находится в зоне недостаточного увлажнения, среднегодовое количество осадков - 350мм. За последние пять лет участились засухи в летний период, осадки выпадают неравномерно по временам года. В июле-августе выпадает минимальное количество осадков, устанавливается очень жаркая и засушливая погода. Климатические условия нашего района благоприятны для выращивания сорго зернового.

Цель: Провести сравнительную характеристику сортов сорго зернового

и определить лучшие для возделывания в условиях богарного земледелия.

Задачи опыта: 1. Проверить адаптацию опытных сортов сорго зернового

к условиям Старооскольского района.

2. Сравнить хозяйственно-биологические и продуктивные качества

опытных сортов сорго зернового.

3. Провести оценку технологии возделывания и урожайности сорго.

4. Сделать экономический расчёт и статистическую обработку

результатов исследования.

Гипотеза: Сорго зерновое на малопродуктивных почвах в засушливое лето

даёт высокие и стабильные урожаи.

Объект исследования – сорго зерновое.

Предмет исследования – опытные сорта сорго зернового.

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

Происходит сорго из Африки. В Россию была завезена в XVII веке.Основные посевные площади сосредоточены в Южном Федеральном округе, Северном Кавказе, Ростовской области и Нижнем Поволжье [5. стр. 129].

Зерно сорго содержит полезные вещества, которые необходимы человеку для здорового диетического питания: его используют для приготовления каш, супов, гарниров и пудингов. Оно содержит крахмал, который необходим для производства этанола, пива и спирта, так как является сырьём для производства комбикормов, крахмалопаточной и спиртовой промышленности, крупы. В мире сорго как пищевое занимает пятое место, уступая пшенице, рису, кукурузе и ячменю [3. стр. 180-184].

При кормлении животных и птицы сорго является незаменимым продуктом, оно входит в состав пищевых концентратов для животноводства, в комбикорме его содержится до 50%. Оно содержит 15% протеина, 74% крахмала и 4% жира, превосходит зерно кукурузы по калию в четыре раза, по кальцию - в 1,5 раза, по магнию - в 1,3раза. Микроэлементы, содержащиеся в зерне сорго, способствуют формированию скорлупы и костей у птицы: продуктивность птицы повышаться до 30% [4. Стр. 332].

1. 3. Ботаническая характеристика сорго

Сорго относится к роду Sorghum Moench (Pers.), семейство Мятликовые – Poaceae. Это однолетний просовидный злак. Высота стебля – от 50 см до 1,5 м. В стадии 5-6 листов у ростка появляются новые побеги, а при 7-8 значительно ускоряется рост стебля вплоть до момента формирования и выхода метелки. Стебель заполнен рыхлой паренхимой, часто сильно ветвится. Продуктивная кустистость от 1-2 до 5-8 стеблей на растении. Листья линейные, широкие, покрыты восковым налетом, на одном растении — от 10 до 25штук [6. стр. 81].

Корневая система мочковатая, мощная, проникает в глубину почвы до 2,5 м и в ширину на 60-90 см. Из надземных узлов формируются воздушные, или опорные, корни. Высота стебля варьирует от 0,5 до 2,5 м.

Соцветие у сорго метёлка длиной 15-60 см, на концах каждого раз­ветвления имеются два колоска. Опыляется ветром. Один колосок - обоеполый, другой - муж­ской, опадающий после цветения. До 70% опыляется за счет перекрёстного опыления, самоопыление происходит реже. Время цветения у растения 7-10 дней [5. стр. 129].

Зерно пленчатое или голое, без бороздки, округлой яйцевидной формы, в колосковых и цветковых чешуях. Окраска - белая, коричневая, желтая и бурая. Масса 1000 зерен - 14-45 г. В одной метёлке может содержаться от 1500 до 3500 зерен. Семена характеризуются очень коротким периодом покоя, способны набухать и прорастать быстро после уборки. Зерно, имеющее буроватую или красноватую окраску эндосперма, содержит вяжущие дубильные вещества группы танина, что является кормовым недостатком. А в спиртовом и мальтозном производстве эти вещества имеют преимущество и подавляют гнилостные процессы [8].

1. 3. Биологические особенности сорго

Сорго относиться к хлебам II группы, из этой группы сорго - самое теплолюбивое растение. Всходы растений погибают при -1-3°С - губительны. Оптимальная температура для роста и развития +27-35°С, выдерживает жару до +40 °С. Семена прорастают при температуре +8-13°С, оптимальная температура для прорастания +18-20°С. Минимальная среднесуточная температура для начала цветения +14-15°С, созревания - 10-12°С. Сумма активных температур за вегетацию -2250-2500°С [5. стр. 129].

Растение светолюбивое и короткодневное. Самая засухоустойчивая и солеустойчивая культура. Транспирационный коэффициент - 150-200. Хорошо переносит жару, при этом листья продолжают ассимилировать.

 Первые 30-40 дней после всходов растёт медленно, а при засухе растения способны «замирать», при этом листья скручиваются, вторичные корни не образуются, прирост отсутствует. Сорго даёт устойчивые урожаи при отсутствии осадков, на богарных полях. Растения интенсивно используют атмосферные осадки второй половины лета [1. стр.322].

Сорго относиться к хлебам II группы, из этой группы сорго - самое теплолюбивое растение. Всходы растений погибают при -1-3°С - губительны. Оптимальная температура для роста и развития +27-35°С, выдерживает жару до +40 °С. Семена прорастают при температуре +8-13°С, оптимальная температура для прорастания +18-20°С. Минимальная среднесуточная температура для начала цветения +14-15°С, созревания - 10-12°С. Сумма активных температур за вегетацию -2250-2500°С [5. стр. 129].

Растение светолюбивое и короткодневное. Самая засухоустойчивая и солеустойчивая культура. Транспирационный коэффициент - 150-200. Хорошо переносит жару, при этом листья продолжают ассимилировать. Первые 30-40 дней после всходов растёт медленно, а при засухе растения способны «замирать», при этом листья скручиваются, вторичные корни не образуются, прирост отсутствует. Сорго даёт устойчивые урожаи при отсутствии осадков, на богарных полях. Растения интенсивно используют атмосферные осадки второй половины лета [1. стр.322].

Вегетация. Сорго вначале растёт очень медленно, посевы не переносят засоренности полей. Фазы роста: прорастание семян через 7-8 дней; всходы через 10-15 дней после посева; третий лист и фаза кущения - через 25-30 дней; выход в трубку - через 40-50 дней; вымётывание - че­рез 55-65 дней после всходов, цветение - через 5-6 дней после вымётывания; затем молочная, восковая и полная спелость зерна [3. стр. 186].

1. 3. Технология выращивания сорго

Лучшие предшественники зернобобовые и озимые культуры. Само сорго зерновое относится к пропашным культурам, она является хорошим предшественником. Сорго хорошо переносит повторные посевы, поэтому может выращиваться на постоянных участках [3. стр. 188].

После уборки предшественника под сорго проводят лущение стерни на глубину 7-8 см и глубокую зяблевую обработку почвы на глубину 22-25 см. Такая обработка обеспечивает снижение засорённости полей до 50% и по­вышению запасов влаги до 25%. Ранней весной проводят боронование, затем 2-3 предпосевные культивации: первую, последующие на глубину заделки семян - 5-6 см. В условиях недостаточного увлажнения после первой культивации проводят прикатывание почвы для провоцирования прорастания сорняков и их уничтожения последующей предпосевной культивацией. При сильно засушливой весне прикатывание проводят также перед посевом.

Сорго зерновое сеют широкорядным способом с междурядьями 45, 60, 70 см, при норме высева 8-10 кг/га, 250-300тыс. всхожих семян на 1га. К уборке густота стояния растений должна быть не менее 100-120 тыс. на 1га. Глубина заделки семян - 5-6 см, при слишком сухом верхнем слое почвы - 10-12 см. Перед посевом семена протравливают, чтобы обезопасить растение от заражения грибковыми и бактериальными инфекциями и уничтожить патогенную микрофлору, которая очень негативно влияет на рост растения.

Сеют сорго, когда средняя температура почвы на глубине 10 см достигает 14-16°С. Нельзя сеять сорго в непрогретую почву. В этом случае семена загниют, не прорастут.

После посева проводят прикатывание почвы специальными кольчатыми катками, в результате чего формируется мульчирующий слой. Через пять дней после посева для уничтожения сорняков проводят довсходовое боронование, второе - через 10 дней. При первом бороновании сорняки уничтожаются на 60%, при втором – на 85%. Если на поверхности почвы образовалась корка, её необходимо разрыхлить. Уборка сорго начинается в сентябре при полной спелости и влажности зерна 25-30%. Обмолоченное зерно сразу очищают от растительных остатков, при необходимости подсушивают и засыпают на хранение [4. Стр. 332-334].

Глава 2. Основная часть

2. 1. Методика проведения опыта

Предшественник сорго – озимая тритикале. Осенью после уборки предшественника провели обработку почвы, а ранней весной - боронование почвы (закрытие влаги). Перед посевом семян провёл разбивку делянок и выравнивание почвы. Посев сорго зернового провёл по схеме 45 Х 10 см, глубиной заделки семян 6-7см. Норма высева - 25-30 семян на 1м².

Опыт сельскохозяйственный провёл в шести вариантах и трёх повторностях. Размер учётной делянки (2,2 Х 1,8) – 4м². Учётная площадь - 72м²,общая площадь - 149м². Уход за растениями заключался в трёх междурядных обработках, прополке, удалении сорняков и одного окучивания. Азофоску вносили в рядки при посеве из расчёта 50г/м². В фазе кущение – выход в трубку провели подкормку аммиачной селитрой по 50г/м². Уборку провёл в период полной спелости. Структурный анализ проводил на 30 растениях сорго зернового каждого сорта, по десять растений с каждой делянки. Исследование было проведено с сортами сорго зернового: АСП 27, Деметра, Зерноградское 88, Самурай и Самба, по сравнению с контрольным сортом Княжна, районированным с 2003 года.

Агротехнологический план проведения исследования

2. 2. Условия проведения опыта

За вегетационный приод роста и развития сорго зернового в 2024 году выпало осадков 126,3 мм или 36 % от среднемноголетних значений. В 2025 году осадков выпало – 316,8 мм, 95% от нормы и 240% от 2024 года. Температурный режим в 2024 - 2025 годах был выше среднемноголетних значений. Среднесуточная температура воздуха за вегетацию составила+17⁰С+18⁰С, днём находилась в пределах +23⁰С+32⁰С.

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

Содержание гумуса на опытном участке - 2,3%, азота – низкое, фосфора и калия - высокое, рН -5,3 (слабокислое), содержание микроэлементов среднее, тяжёлых металлов - в пределах допустимой нормы.. Участок расположен на равнине, почва - чернозем выщелоченный, супесчаного механического состава.

Глава 3. Заключение

3.1 Результаты исследования и их обсуждение

Таблица 1. Фенологические фазы роста и развития растений сорго

Анализ таблицы №1. Кущение у контрольного сорта Княжна наступило на 17 сутки, у опытных сортов - на 3-10 суток позже, после полных всходов. Фаза выхода в трубку наступила на 33 – 45 сутки после полных всходов.

Фаза цветения наступила на 60-83 сутки по всем сортам.

Полное созревание зерна сорго началось на 90 сутки у сорта Зерноградское 88 и на 108 сутки у сорта АСП – 27 после всходов.

Рис. 2 Длина вегетационного периода сортов сорго зернового (суток)

Таблица 2. Морфологические особенности сорго зернового

Анализ таблицы №2. Продуктивная кустистость растений сорго зернового была в пределах 1,4 – 1,7 стеблей. Высота растений у контрольного сорта Княжна - 136,3см, у всех опытных сортов сорго зернового высота растений была ниже: от 9,8см у сорта Самурай до 38,3см у сорта АСП-27.

Длина метёлки сорго зернового у контрольного сорта Княжна составила 24,6см. У сортов Деметра, Самба и АСП-27 она была ниже на 0,4см, 1,5см и 2,0см соответственно, по сравнению с контролем.

А у сортов Зерноградское 88 и Самурай длина метёлки была выше на 3,8см и на 3,9см соответственно, по сравнению с контролем.

Рис. 3 Продуктивная кустистость сорго зернового (стеблей, шт)

Рис. 4 Высота растений сорго зернового (см)

Рис. 5 Длина метёлки сорго зернового (см)

Таблица 3. Структура урожая сортов сорго зернового

Анализ таблицы №3. Масса зерна с одной метёлки у контрольного сорта Княжна составила 24,7гр. У сорта Самба она была ниже на 0,8гр. У сортов АСП-27, Деметра, Самурай и Зерноградское 88 она была выше на 2,3гр, 4,8гр, 4,9гр и 7,3 граммов соответственно.

Масса 1000 семян у сорго зернового была больше на 18-26%, кроме сорта Самба: она была меньше на 1,4%. Масса 1000 семян составила от 22,5 грамм у сорта Самба до 31,9 граммов у сорта Самурай.

Урожайность была больше у сортов: АСП-27, Самурай, Деметра и Зерноградское 88 - на 1,0ц/га, 2,1ц/га, 6,4 ц/га и 15,5 ц/га соответственно, по сравнению с контролем. А у сортов Самба была меньше на 1,6 ц/га.

Рис.6 Масса зерна с одной метёлки сорго зернового (гр)

Рис. 7 Масса 1000 семян сорго зернового (гр)

Рис. 8 Урожайность семян сорго зернового (ц/га)

Таблица 4. Экономическая эффективность проведения опыта

Анализ таблицы №4. Товарность зерна сорго зернового высокая и составила от 93,8% у сорта Самба до 98,8% у сорта Зерноградское 88.

Уровень рентабельности контрольного сорта Княжна составил 67,5%, опытных сортов: АСП-27, Самурай, Деметра и Зерноградское 88 - он был выше на 4,5 %, 8,9%, 35,3 и 83,9% соответственно, а у сорта Самба был ниже на 8,7% по сравнению с контрольным сортом Княжна.

Рис. 9 Товарность зерна сорго зернового (%)

Рис. 10 Экономическая эффективность опытных сортов сорго (%)

3.2 Выводы

1. Испытанные сорта сорго зернового хорошо адаптированы в условиях богарного земледелия в нашем регионе.

2. Биометрические измерения опытных сортов сорго зернового превысили контрольный сорт Княжна на 10-22%, кроме сорта Самба меньше от 2% до 5%.

3. Урожайность зерна сорго составила от 30,1 до 47,2ц/га.

4. Продуктивность сортов Деметра, Зерноградское 88 и Самурай превысила контроль на 27-46 %.

5. Экономическая эффективность проведённого опыта составила от 58,8% у сорта Самба до 151,4% у сорта Зерноградское 88.

6. Проведена статистическая обработка результатов опыта разностным

методом по критериям Стьюдента с изучением урожайности.

Разность существенна, результаты достоверны.

По результатам нашего исследования, мы рекомендуем в условиях богарного земледелия в Белгородской области выращивать сорта сорго зернового Деметра, Зерноградское 88 и Самурай, как самые продуктивные.

Список использованных источников и литературы

1.Бадина Г.В. Основы агрономии. –Л.: ВО «Агропромиздат», 1988. -445с.

2.Ещенко В.Е. Основы опытного дела в растениеводстве. - М.: Колос, 2009г. - 267с.

3.Коломейченко В.В. Растениеводство. –М.: Агробизнесцентр, 2007, -600с.

4.Никляева В.С. Основы технологии сельскохозяйственного производства. Земледелие и растениеводство. –М.: Былина, 2000, -555с.

5.Федотов В.А. и др. Растениеводство: учебник для СПО. – Санкт-Петербург: Лань, 2020, -328с.

6.Шитикова А.В. Полеводство: учебник. - Санкт-Петербург: Лань, 2019, -200с.

7.Шестернинов Е.Е. Учебный проект. – М.: НО БФНМ, 2019, - 122с.

8.Источник: https://agronom.expert/posadka/ogorod/zlaki/sorgo/chto-takoe-zernovoe-sorgo.html

9.Источник: https://dacha-dacha.ru/sorta/sorgo-zernovoe/samuraj

Приложения

Результаты статистической обработки опыта разностным методом по критериям Стьюдента с изучением урожайности сорго зернового

по сравнению с контрольным сортом Княжна