IV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

СРАВНЕНИЕ УРОЖАЙНЫХ ДАННЫХ ДВУРЯДНЫХ СОРТОВ ОЗИМОГО ЯЧМЕНЯ В УСЛОВИЯХ АБИНСКОГО РАЙОНА

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Филипская В.В. 1

---

1

Игнатенко И.С. 1

---

1

Работа в формате PDF

3 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Ячмень – важная зернофуражная культура, которая распространена по всем континентам. По занимаемой площади ячменю принадлежит четвёртое место в мире (около 70 млн. га) и уступает только трём зерновым культурам: пшенице, кукурузе и рису. В Российской Федерации это вторая культура после пшеницы по площадям возделывания, что свидетельствует о её большом народно-хозяйственном значении.[6]

Зерно ячменя находит самое разностороннее использование. Из него вырабатывают продукты питания: перловую и ячневую крупу, ячменную муку, которую применяют в хлебопечении, добавляя к пшеничной или ржаной. Озимые ячмени почти все многорядные. Для получения солодовенных экстрактов в спиртовой, кондитерской и пивоваренной промышленности используют зерно двурядных ячменя, отличающееся содержанием ценных экстрактивных веществ.

Двурядные сорта ячменя были в основном яровыми. В настоящее время селекционеры создают новые двухрядные сорта озимого ячменя, повышается прочность соломины ячменного растения, улучшается его зимостойкость, устойчивость к болезням, повышается и становится более стабильной урожайность зерна. Преимущество озимого ячменя перед яровым заключается в высокой урожайности.[7]

Объект исследования - двурядные сорта озимого ячменя, участвующие в конкурсном испытании озимого ячменя на Абинском госсортоучастке.

Методы исследования - изучение и анализ литературы;

- экспериментальный (наблюдения, измерения);

- сравнительный;

-статистический ;

Цель работы – пронаблюдать за ростом и развитием растений двухрядного озимого ячменя новых сортов, определить их лучшие стороны.

Задачи следующие:

*по литературным источникам узнать историю происхождения ячменя; изучить ботанико-биологические особенности озимого ячменя;

*провести фенологические наблюдения за ростом и развитием растений озимого ячменя.

* провести учеты, предусмотренные Методикой сортоиспытания;

*провести биометрические измерения растений озимого ячменя;

*после определения урожайности семян, провести сравнение её с урожайностью сорта-стандарта.

1.Обзор литературы

1.1 История ячменя [ 2,7,8]

Превращение ячменя в культурное растение началось более 10 тыс. лет назад в районе Месопотамии. Многие признаки ячменя и разнообразие его форм свидетельствуют о том, что он относится к древнейшим культурным растениям. По теории Н. И. Вавилова, все ботаническое разнообразие ячменя связано с различными генцентрами происхождения культуры. Николай Иванович обращал особое внимание на иммунологические свойства (устойчивость) ячменей к таким болезням, как пыльная головня, желтая и стеблевая ржавчины и полосчатый гельминтоспориоз. Благодаря способности приспосабливаться к различным условиям ячмень стал известен в разных частях Земли. Ячмени отличаются высотой стебля и прочностью оси колоса, пленчатостью семян и расположением колосков в соцветии. По последнему признаку их относят к двурядным, четырехрядным и шестирядным формам ячменя. В Центральной Европе культура ячменя уже в Средние века сделалась всеобщей. В Россию ячмень мог проникнуть из Азии через Сибирь или Кавказ и издавна имел большое значение как пищевой продукт для тех местностей, где культивирование других хлебов было невозможно или затруднено [9].

1.2. Ботаническая характеристика ячменей. [2,6,8, 9]

Ячмень культурный (Hordeum vulgare L) принадлежит к классу однодольных, порядку Злакоцветных, семейству Злаковых (Poaceae ), роду Ячмень ( Hordeum ). Род Нordeum объединяет 28 видов, из которых 27 дикорастущих и 1 культурный Нordeum sativum.

Корневая система – мочковатая, располагается в верхнем пахотном слое почвы, но проникает на глубину 120-200см. Она состоит из первичных «зародышевых» корней (развивается из зародыша семени) и вторичных «узловых» (образуются из узлов стебля).

Стебель озимого ячменя – соломина, округлой формы, полый и по всей длине разделен узлами (кольцеобразные утолщения) на 5-6 участков (междоузлия).

Листья – ланцетовидные, с параллельным жилкованием, бывают прикорневые « образуются из подземных узлов) и стеблевые ( образуются из надземной части стебля). У основания они свернуты в трубочки, прикрепленные к стеблевым узлам и охватывающие часть стебля. Листья являются основными фотосинтезирующими органами; поэтому их число, размеры и состояние оказывают существенное влияние на урожайность.

Соцветие ячменя – колос, состоящий из: колосового стержня и отдельных колосков, содержащих 1-5 цветков, из которых зерно дают 2-3.

Плод ячменя – голая зерновка (зерно), в котором различают спинную брюшную стороны. В нижней части зерна на спинной стороне расположен зародыш.

По морфологическим признакам культурный ячмень делится на двухрядный и многорядный (шестирядный и четырехрядный). Двухрядные ячмени преимущественно бывают яровыми, а шестирядные — озимыми и яровыми.

Многорядный – на каждом членике стержня по три плодущих колоска, которые развиваются и дают зерно.

Двурядный – у которого из трёх колосков, сидящих на членике стержня, плодущими бывают только средние, боковые колоски бесплодны.

Рис. 1. Колосья ячменя: а- двухрядный; б- шестирядный.

Рис.2. Форма зёрен ячменя:

а- шестирядный ячмень; 1-1-симметричные зёрна, 2-2- изогнутые зёрна;

б- двухрядный ячмень; 1-1-симметричные зёрна, 2-2- неразвившиеся зёрна;

[Рис 1 и 2-10- http://www.comodity.ru/beer/barley/1.html Сорта двухрядного ячменя для пивоварения.]

1.3. Использование двухрядных ячменей. [10,11,12]

Сорта двурядного ячменя используются для пивоварения, а шестирядные считаются кормовыми (фуражными). Двухрядные ячмени имеют перед шестирядными значительные преимущества: выравненное (равномерное) зерно, более тонкая оболочка, повышенное содержание экстрактивных веществ, меньшее количество белка.

У двухрядного ячменя крупные полные зёрна с обычно тонкой волнистой оболочкой. Поэтому в таком ячмене содержится сравнительно много ценных экстрактивных веществ и мало плёнок, а следовательно меньше дубильных и горьких веществ. Все зёрна одинаковые, содержание экстракта сравнительно высокое. Двурядный ячмень, как правило, яровой и объединяет в себе все преимущества важные для приготовления солода и пива.

У шестирядного ячменя зёрна разной величины, и так как им не хватает места для роста, то зёрна боковых рядов – более узкие, а их кончики изогнуты, что служит отличительным признаком шестирядных ячменей.

Для приготовления солода и пива подходят преимущественно двухрядные сорта ярового ячменя, так как систематическая работа по улучшению их пивоваренных качеств велась в течение более ста лет. Большое число этих сортов обладает прекрасными технологическими свойствами. Однако и среди озимого ячменя в настоящее время появляется все больше двухрядных сортов, которые по своему качеству приближаются к двухрядным яровым. Выведение озимого ячменя с высокими пивоваренными свойствами многообещающе, так как сочетание высокой урожайности и хорошего качества ведет к повышению экономической эффективности производства

1.4. Биологические особенности ячменя.[6,7,12]

Сроки сева. Лучшим сроком сева озимого ячменя посев с 15 сентября. Посевы в другие сроки приводят к недобору урожая. Однако в отдельные годы в зависимости от сложившихся погодных условий сроки и нормы сева изменяются.

Требования к теплуМинимальная температура необходимая для прорастания семян озимого ячменя 1-4°С. Оптимальная температура роста и развития озимого ячменя — 20-25°С.Посевы озимого ячменя погибают при снижении температуры на уровне узла кущения до - 10-12°С. Стойкость против низких температур и других неблагоприятных условий зимовки резко снижается при ранних сроках сева. Озимый ячмень хорошо реагирует на раннее возобновление весенней вегетации. Он достаточно стойко переносит высокие температуры. Вегетационный период у озимого ячменя на 6-10 дней короче, чем у озимой пшеницы. Благодаря этой особенности, озимый ячмень не подвергается “захватам” и “запалам”, а также воздействию суховеев

Требования к почве.Озимый ячмень менее требователен к плодородию почвы, чем яровой ячмень. Лучшую урожайность даёт на черноземах с нейтральной или слабощелочной реакцией грунтового раствора (рН 6,2-7,0).

Требования к влаге. Озимый ячмень благодаря раннему выходу в трубку хорошо использует зимние запасы влаги. Поэтому даже в засушливые годы на легких почвах озимый ячмень обеспечивает относительно высокие урожаи. Осадки в период колошения-налива зерна способствуют формированию высокой урожайности. Озимый ячмень – сравнительно засухоустойчивая культура и более скороспелая.

Уход за посевами озимого ячменя заключается в мероприятиях по обеспечению полноценного питания растений и защите их от полегания, вредителей, болезней, сорняков.Озимый ячмень созревает дружно, раньше озимой пшеницы и озимой ржи. При созревании колосья поникает и становятся ломкими, поэтому возможны большие потери зерна.

2. Методика проведения опыта [4]

Опыт проводился на Абинском госсортоучастке, который территориально находится на северо-восточной окраине г. Абинска.

2.1.Климат Абинского района – умеренно-континентальный. Зима мягкая, непродолжительная , неустойчивая, с частыми оттепелями. Самое холодное время – конец января – февраль с температурой до --110 о С. максимально температура понижается до –20 о С. Снеговой покров неустойчивый, его высота не превышает 10 -15 см . В весенний период в марте – начале апреля возможны кратковременные заморозки до – 8 о С, которые очень вредят растениям, начинающим вегетировать в это время. Особенно страдают плодовые деревья.

Лето жаркое , с умеренным, но неравномерным увлажнением. За год выпадает 600 – 800 мм осадков. Самые жаркие месяцы – июль – август. Дневная температура в этот период повышается до 35 о С и выше. В этот период наблюдается до 50 дней с суховеями.

Положительными сторонами климата района является то, что зима непродолжительная, мягкая, длительный безморозный период, высокая сумма положительных температур за год.

К отрицательным относится то, что неравномерное распределение осадков в течение года , в летний период при недостатке влаги большая вероятность суховеев.

Эти особенности климата района необходимо учитывать при выращивании сельскохозяйственных культур.

2.2 Условия проведения опыта.

Почвы на сортоучастке (3) - долинные выщелоченные тяжело-суглинистые чернозёмы. Участок под опытом – ровный. Пахотный слой глубиной 40-45 см.

Агрохимические показатели почвы: [3]

гумус – 3.5 %

рН ( кислотность) - 4,6

азот - 4.2 мг /100 г

фосфор – 18.1 мг / 100 г

калий - 11.7 мг / 100 г

На сортоучастке в конкурсном испытании участвовали 23 сортов озимого ячменя. Мы вели наблюдения за 5-ю двухрядными сортами. Все семена были присланы с сортовыми документами.

Таблица 1. Посевные качества семян озимого ячменя.

Посевные качества семян соответствуют 1 классу посевного стандарта.

2.3. Схема посева [4]

1 повторение 2 повторение

3 повторение 4 повторение

Длина делянки 5,0 м, учётная длина делянки 0 ,83 м

Ширина делянки 1,2 м , учётная ширина делянки 1,2 м, учётная площадь – 1.0 м²

2.4 Проведение опыта.

Посев делянок озимого ячменя проводился 15 октября 2015 года трактором Т-50 и деляночной сеялкой СН –16. Заданная норма высева семян 5.0 млн. шт на га. Зная посевные качества семян, можно рассчитать весовую норму высева семян для каждого сорта.

Норма высева = число млн. шт /га х масса 1000 семян х100

посевная годность

Так, норма высева сорта Агродеум = 260.0 кг на га

сорта Флавия = 251.0 кг на га

сорта КВС «Скала» = 286.8 кг на га

сорта Зу Вирени = 281.2 кг на га

сорта СК 11024 = 283.5 кг на га

За ростом и развитием растений озимого ячменя в течение всей вегетации велись наблюдения, которые заносили в полевой журнал

Таблица 2 Фенологические наблюдения ( даты)

Самым раннеспелым оказался сорт Агродеум, он созрел на два дня раньше других сортов..( Приложения I,II,III, фото 1 – 6)

В середине мая, в период полного колошения был проведён учёт поражения растений озимого ячменя пыльной головнёй. В 2015 году поражения ячменя пыльной головнёй не наблюдалось. [1,5]. Перед уборкой проведен учёт полегания растений озимого ячменя, который оценивается визуально по 5-балльной шкале. Все сорта получили по 5 баллов, полегания не наблюдалось. Кроме того был проведены учёты поникания и ломкости колоса, которые так же оценивается по 5-балльной шкале. В период уборки проводится учёт осыпания зерна.[4]

3.Результаты проведённой работы.

Предусмотренные методикой сортоиспытания измерения и подсчёты [4)] проводились по 10 растениям, 10 колосьям, затем высчитывалось среднее значение из 10 измерений.

(см. Приложение IV, фото 7).Проводили измерение длины колоса ( Приложение V, фото 9 и 10) и подсчитали среднее количество зёрен в колосе ( по 10 колосьям).

Таблица 3. Биометрические измерения растений озимого ячменя.

Сорт Агродеум самый высокий, он имеет длинный колос с крупным зерном.

(Приложение VI, фото 8)

Во время восковой спелости были определены по апробационным признакам разновидности озимого ячменя.

Таблица 4. Определитель разновидностей озимого ячменя.

Все сорта двухрядных ячменей относятся к разновидности Нутанс.

После наступления фазы полной спелости была проведена уборка урожая озимого ячменя. Уборку проводили вручную. На каждом повторении всех сортов серпом был срезан сноп с площади 2 кв. м, обозначен этикеткой. После подсушки под навесом, снопы были обмолочены на лабораторной молотилке, зерно отвеяно от остатков стеблей, остей, половы. Зерно с каждой делянки взвешивали с точностью до 0,01 кг, определяли средний урожай каждого сорта, перевели в ц/га.

Таблица 5. Урожайность по повторениям и перевод средней урожайности к стандартной влажности.

Для проверки достоверности полученных данных проведенного опыта была проведена математическая обработка урожайных данных. (Приложение VIII и IX )

Ошибка опыта – Р- 0,47 , ошибка средней- Е-0,17 , критерий оценки (НСР) -0,51 ц/га .

Для определения влажности зерна и массы 1000 семян были отобраны средние пробы семян каждого сорта. Влажность определяется в сушильном шкафу, путём высушивания пробы семян в течение 30 минут при температуре + 150 ^о С. Для сравнения урожайность всех убранных сортов приводят к стандартной влажности 14 %.[4]

Для определения массы 1000 семян были отсчитаны и взвешены две пробы семян по 500 штук каждого сорта. [4] (Приложение VII, фото 11, диаграмма 3)

После проведения всех необходимых работ, учётов, измерений и расчётов были

получены следующие данные.

Таблица 5. Результаты испытания озимого ячменя.

НСР- 0,51 ц/га

Как видно из таблицы, самый урожайный сорт озимого двухрядного ячменя КВС Скала, который превысил урожайность сорта-стандарта Агродеум на 0.5 ц/га. Все сорта имеют поникающий колос с оценкой 4 балла. Ломкость колоса сорта Флавия – 5 баллов, а у других сортов– 4 балла.

Наблюдения за двурядными сортами озимого ячменя мы проводим второй год.

Полученные урожайные данные мы сравнили с прошлогодними.

Урожайность семян озимого двурядного ячменя в отчётном 2016 году намного меньше, че в 2015 году. Высота растений озимого ячменя была ниже, чем в прошлом году. (Приложение VI, диаграммы 1 и 2). Зато масса 1000 семян в отчётном году выше, чем в прошлом.

4.Заключение.

* По литературным источникам были изучены история происхождения и хозяйственная ценность озимого ячменя, его ботанико-биологические особенности, агротехника его выращивания.

* Во время вегетации растений озимого ячменя велись фенологические наблюдения за ростом и развитием растений, которые показали, что сорт Агродеум созревает на 3 дня раньше других сортов.

* Проведённые биометрические измерения показали, что сорт Агродеум превосходит другие сорта по высоте растения, длине колоса, количеству зёрен в колосе.

* Проводились учёты и измерения, предусмотренные Методикой сортоиспытания. Поражения растений озимого ячменя пыльной головнёй не наблюдалось.

* По морфологическим признакам было определено, что сорта Агродеум, Флавия и КВС «Скала» относятся к разновидности нутанс (Nutans). У двухрядных ячменей крупные полные зерна с обычно тонкой волнистой оболочкой. Результат проведенной работы подтверждают это. Все наши двухрядные сорта имеют крупное зерно. Так, масса 1000 зёрен всех сортов выше 50 г. В зерне таком ячмене содержится сравнительно много ценных экстрактивных веществ и мало пленок, а следовательно, меньше дубильных и горьких веществ. В нашем опыте озимые двухрядные сорта подтвердили свои преимущество перед ячменями многорядными высокой урожайностью и крупностью зерна. Зерно этих сортов имеет повышенное содержание экстрактивных веществ, меньшее количество белка, что позволит использовать его как основное сырье для приготовления солода, из которого вдальнейшем изготовляют пиво.

* После определения урожайности семян озимого ячменя можно отметить, что в отчётном году наибольшую урожайность дали сорта КВС Скала -39,4ц/га и сорт-стандарт Агродеум - 38,9 ц/га. У новых сортов СК 110211 и Зу Вирени урожайность 37,9 ц/га и 34.1 ц/га соответственно. Наименьшая урожайность у сорта Флавия -32.3 ц/га, что меньше стандарта на 6.6 ц/га. Проведенная математическая обработка полученной урожайности показала, что НСР_0,95 равна 0,51 ц/га.

Сравнение по годам высоты растений и урожайности семян показало в отчётном году уменьшение этих показателей, а показатель массы 1000 семян в 2016 году по всем сортам выше, чем в 2015. Это можно объяснить тем, что в прошлом 2015 году густота стояния озимого ячменя была 5 баллов, а в 2016 году почти у всех сортов ячменя ( а у двурядных - у всех), густота стояния была 4 балла. В апреле месяце, в период засушливых ветров растения ячменя затормозили рост вегетативной части. Не все стебли раскустившихся растений сформировали полноценный колос. Посевы озимого ячменя в 2016 году были ниже.

Сорт селекции Куб ГАУ Агродеум находится в сортоиспытании не один год, ежегодно радует стабильной урожайностью. Импортные сорта не имеют такой стабильности, по-разному реагируют на изменения почвенно-климатических условий.

5. Список литературы.

Беляев И.М., Горленко М.В., и другие. Вредители и болезни полевых культур М – 1970

Гриценко В.В., Вавилов П.П. и другие Растениеводство. М – 1979

Книга агрохимического исследования полей Абинского государственного

сортоучастка. 1989

Методика государственного испытания зерновых культур ( выпуск второй) М –1989

Пересыпкин В.Ф. Болезни зерновых культур М - 1976

Шевцов В.М., Малюга Н.Г. Селекция и агротехника ячменя на Кубани Кубанский ГАУ –2007

Шевцов В.М., Малюга Н.Г., Радионов А.И. Ячмень на Кубани. монография /КубГАУ.. Краснодар - 2010

8.http://agrofuture.ru/ozimyi-yachmen.html

9.http://ru.wikipedia.org/wiri

10.http://www.comodity.ru/beer/barley/1.html Сорта двухрядного ячменя для пивоварения

11.http://milagro.com>ozimyi-yachmen

12.http://www.prime-flower.ru/norma-vyseva-ozimogo-yachmenya.html

Приложение I

Фото 1. Делянки озимого ячменя осенью.

Фото 2. Растения озимого ячменя на делянках в фазе полных всходов.

Приложение II

Фото 3. Растения озимого ячменя в фазе полных всходов.

Фото 4. Растения озимого ячменя весной после зимовки, в фазе кущения.

Приложение III

Фото 5. Делянки озимого ячменя в фазе полного колошения.

Фото 6. Проведение фенологических наблюдений на делянках озимого ячменя.

Приложение IV

Фото 7. Измерение высоты растений озимого ячменя.

Фото 8. Озимый двухрядный ячмень сорт Агродеум.

Приложение V

Фото 9. Отбор снопов сортов озимого ячменя для проведения биометрических измерений.

Фото 10. Проведение измерений длины колосьев озимого ячменя.

Приложение VI

Диаграмма 1. Сравнение высоты растений сортов по годам.

Диаграмма 2. Сравнение урожайности семян сортов по годам.

ПриложениеVII

Фото 11. Определение массы 1000 зёрен озимого ячменя.

Диаграмма 3. Сравнение массы 1000 семян сортов по годам.