Технологические приёмы интенсификации возделывания озимой ржи и ярового ячменя в лесостепи кузнецкой котловины
На правах рукописи
ПАКУЛЬ
Вера Никоноровна
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЁМЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ ОЗИМОЙ РЖИ И ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ В ЛЕСОСТЕПИ КУЗНЕЦКОЙ КОТЛОВИНЫ
06.01.09 – растениеводство
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной
степени доктора сельскохозяйственных наук
Барнаул – 2009
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Кемеровский
научно-исследовательский институт сельского хозяйства
Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук
Научный консультант - доктор сельскохозяйственных наук,
профессор, академик РАСХН
Николай Иванович Кашеваров
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Ренат Раифович Галеев
доктор сельскохозяйственных наук
Владимир Иванович Дмитриев
доктор сельскохозяйственных наук,
Анатолий Григорьевич Кушнарёв
Ведущая организация – Государственное научное учреждение
Алтайский научно-исследовательский
институт сельского хозяйства
Защита состоится « » 2009 г. в часов на заседании Диссертационного Совета ДМ. 220.002.03. при Алтайском Государственном Аграрном Университете по адресу: 656049, г. Барнаул, проспект Красноармейский 98.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного аграрного университета
Автореферат разослан « » 2009 г
Учёный секретарь
диссертационного совета С. В. Макарычев
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Производство зерна для обеспечения населения продуктами питания и животноводства концентрированными кормами остается важнейшей задачей сельскохозяйственного производства. Увеличить его производство можно за счёт совершенствования технологии возделывания культур, создания и подбора отзывчивых на приёмы агротехники высокоадаптивных к стрессам сортов, применения приёмов интенсификации. Без знания морфологических и биологических особенностей культуры, сорта, условий, необходимых для роста и развития растений, невозможно получение их наивысшей продуктивности с высокими семенными и технологическими качествами.
Среди зерновых культур, выращиваемых в Западной Сибири озимая рожь и яровой ячмень занимают особое место: высокая продуктивность, гарантированное получение семян, ранний высококачественный зелёный корм для животноводства. Озимая рожь имеет повышенную конкурентную способность за выживание в агроценозах – мощно развитая корневая система с высокой усваивающей способностью, слабое повреждение вредителями, относительная устойчивость к болезням, способность противостоять сорнякам и стрессовым факторам.
В Кузнецкой котловине, несмотря на контрастность ее природно-климатических условий, ячмень является надежной культурой, способной максимально использовать биологический потенциал для формирования устойчивых урожаев. Народно-хозяйственное значение зерна ячменя очень велико: он используется в животноводстве, а также для производства крупы, муки, пива, кофейных напитков.
Учёными установлено, что наибольшей устойчивостью к биотическим и абиотическим факторам обладают сорта местной селекции (Сурин, 1993). Такие сорта позволяют стабилизировать не только урожайность зерновых культур, но и получить зерно с высокими семенными и технологическими качествами. Потребность сорта в удобрениях, воде и других факторах жизни находится в прямой зависимости от признаков сорта и степени их развития. Так как все признаки генотипа взаимосвязаны между собой, то потребность сорта в норме любого фактора определяется всей совокупностью признаков. Однако среди них есть и такие, от которых практически всецело зависит потребность сорта в том или ином факторе жизни. К основным признакам сорта, которые тесно связаны с тем или иным агроприемом, относятся: продолжительность вегетационного периода, высота растений, кустистость, облиственность, интенсивность роста и развития, использование и вынос питательных веществ, устойчивость к полеганию. Чем больше сорта отличаются по степени их развития того или иного признака, тем заметнее их различия в агротехнике. Поэтому при создании новых сортов, разработка технологических приёмов их выращивания для конкретных почвенно-климатических условий имеет актуальное значение.
Для разработки технологических приёмов выращивания озимой ржи и ярового ячменя необходимо изучение закономерностей индивидуального их развития, изменчивости основных хозяйственно-ценных признаков под влиянием сортовых особенностей, природно-климатических условий, уровня минерального питания и их взаимодействия в конкретных экологических условиях
Цель и задачи исследований. Цель исследований - разработать технологические приёмы возделывания озимой ржи и ярового ячменя с учётом влияния почвенно-климатических факторов лесостепи Кузнецкой котловины, обеспечивающие урожайность озимой ржи до 5,0 т/га, ярового ячменя 4,0 – 6,5 т/га.
Для достижения этой цели на изучение были поставлены следующие задачи:
- установить взаимосвязь гидротермического режима на этапах органогенеза с урожайностью зерна озимой ржи и его качеством;
- определить ведущие элементы продуктивности озимой ржи, установить зависимость между ними, степень их изменчивости;
- выявить влияние ретардантов на урожайность и качество зерна при их применении в период вегетации озимой ржи;
- изучить морфологические и биологические особенности перспективных сортов ячменя, выявить ведущие элементы структуры урожая, установить долю их влияния при её формировании.
- установить оптимальные сроки уборки ярового ячменя для получения зерна с высоким качеством семян, пивоваренными и крупяными свойствами;
- определить зависимость технологических и семенных качеств зерна ячменя от уровня минерального питания;
- изучить потенциальные возможности перспективных сортов ячменя;
- дать биоэнергетическую и экономическую оценки технологических приёмов выращивания озимой ржи и ярового ячменя;
Научная новизна. Впервые в условиях лесостепи Кузнецкой котловины отработаны технологические приёмы возделывания озимой ржи с учётом закономерностей развития под влиянием природно-климатических условий, установлена взаимосвязь между урожайностью и гидротермическим режимом на этапах органогенеза, определён наиболее вариабельный элемент продуктивности. Выявлено влияние ретардантов как физиологически активных веществ, не только на рост растений, но и на формирование элементов структуры урожая и качество зерна. Определены оптимальные параметры суммы активных температур в период налива зерна (колошение-восковая спелость) озимой ржи для получения семян с высокими посевными качествами.
На основе изучения морфологических, биологических особенностей растений ячменя установлены оптимальные сроки посева, нормы высева, срок уборки для новых сортов при их возделывании в лесостепи Кузнецкой котловины. Выявлено влияние степени развития зародышевых корней на нарастание биомассы ячменя, озернённость колоса и урожайность.
Установлено, что количество продуктивных стеблей, сохранившихся к уборке, является основным элементом продуктивности, формирующим урожайность ячменя. Определено влияние метереологических условий и технологических приёмов выращивания на продуктивность ярового ячменя.
Установлено преимущество многорядных ячменей перед двурядными по засухоустойчивости, стрессоустойчивости и продуктивности. Доказано, что сорта ярового ячменя имеют высокую потенциальную продуктивность как на среднем уровне минерального питания (сорт Пётр – 7,44 т/га), так и при интенсификации технологических приёмов выращивания в условиях лесостепи Кузнецкой котловины (сорт Никита – 9,59 т/га).
В связи с потребностью перерабатывающей промышленности в сырье местного производства выявлены сорта ячменя, имеющие высокие пивоваренные и крупяные свойства, отработаны технологические приёмы их выращивания.
Защищаемые положения:
- Количество продуктивных стеблей в условиях лесостепи Кузнецкой котловины, сформировавшиеся в осенний период на втором этапе органогенеза являются основным элементом продуктивности, который нужно регулировать технологическими приёмами возделывания, что обеспечивает урожайность озимой ржи до 5,0 т/га;
- Регуляторы роста растений (ТУР и Кампозан) являются средством управления процессами образования элементов структуры урожая, они усиливают или ослабляют влияние погодных условий на качество зерна озимой ржи, снижают высоту растений и их биомассу;
- Ведущую роль в формировании урожайности ярового ячменя в лесостепи Кузнецкой котловины определяет количество продуктивных стеблей, сохранившихся к уборке, существенный вклад при этом вносит первичная корневая система, полевая всхожесть, биомасса растений на единице площади в фазу колошения;
- Максимальное использование потенциальных возможностей сортов ярового ячменя в зоне лесостепи обеспечивается при ранних сроках посева, оптимальной норме высева для каждого сорта и фоне минерального питания, сроках уборки;
- Сорта многорядного ячменя являются существенным резервом в увеличении производства зерна фуражных культур в Кемеровской области;
Практическая значимость и реализация результатов исследований
Внедрение технологических приёмов возделывания позволяет расширить посевы озимой ржи, увеличить урожайность зерна до 4,36 – 4,46 т/га, при низкой себестоимости зерна – 1634 руб. и высокой рентабельности - 243%.
Разработанные технологические приёмы возделывания способствуют увеличению урожайности ярового ячменя: сорта Симон на 0,38 – 1,04 т/га снижении себестоимости на 15,2 – 36,2%, при рентабельности 188 – 258%, сорта Пётр на 0,47 – 1,18 т /га, снижении себестоимости на 17,2 – 39,5%, что обеспечивает рентабельность 263 – 311%.
Сорт многорядного ячменя Кузнецкий позволит увеличить производство зерна фуражных культур в Кузнецкой котловине за счёт дополнительной продукции 1,3 – 1,63 т/га, при чистой прибыли 9401 – 12078 руб/га и низкой себестоимости зерна - 1305 – 1444 руб/т, рентабельности – 238%.
Разработаны модели сортов ярового ячменя, предлагаются практические рекомендации по оценке селекционного материала на ранних этапах селекционного процесса.
Внедрение результатов исследований проводилось в хозяйствах Кемеровской области Новокузнецкого, Юргинского, Яйского, Кемеровского, Промышленовского, Прокопьевского районов в 2003 – 2007 г.г. на площади 620 га по яровому ячменю, по озимой ржи 1990 - 1991г.г., 2006 – 2007 гг. на площади 350 га. В результате внедрения технологических приёмов выращивания по сортам ярового ячменя Лука, Симон, Никита, Кузнецкий (селекции Кемеровского НИИСХ) получена урожайность от 3,0 до 5,4 т/га, что превышает на 0,4 – 1,0 т/га в сравнении с существующими технологиями. Чистый доход при производстве оригинальных семян составил 4800 – 10000 руб/га, рентабельность 138,5 – 174,2 %. При внедрении технологических приёмов выращивания озимой ржи Тетра-короткая урожайность увеличилась на 0,3 – 0,7 т/га, чистый доход составил 2700 – 6300 руб/га, рентабельность 111 – 127%.
Результаты исследований нашли отражение в рекомендациях: « Возделывание ячменя в лесостепи Кемеровской области» (Кемерово, 1998), « Возделывание ярового ячменя на пивоваренные цели в лесостепи Кемеровской области» (Кемерово, 2000), монографии «Формирование продуктивности, технологических и семенных качеств у озимой ржи и ярового ячменя в лесостепи Кузнецкой котловины» (Новосибирск, 2005).
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на заседаниях научно- методического и учёного советов Кемеровского НИИСХ (1989 – 2006), областных и районных агрономических конференциях (1990 – 2006), на научно- методической конференции по растениеводству и селекции, биотехнологии и семеноводству, посвящённой 170 – летию опытного дела (Омск, 1998), на региональных научно- практических конференциях « Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири: наука, техника, практика» (Кемерово, 2002, 2003, 2004), «Тенденции и факторы развития агропромышленного комплекса Сибири» (Кемерово, 2005, 2006), на III Международной научно- практической конференции «Пища, экология, качество» (Новосибирск, 2003), на VI Международной научно-практической конференции «Наука и инновации агропромышленного комплекса» (Кемерово, 2007 г.), на научно-практической конференции «Адаптивные системы селекции и семеноводства» (г. Колпашево, 2007 г.).
По данным материалам диссертации опубликовано 43 печатные работы общим объёмом 32,1 печатных листов, семь работ в ведущих рецензируемых научных журналах. Общее количество печатных работ 62, общим объёмом 37,6 печатных листов.
Объём и структура диссертации. Диссертация изложена на 361 странице и состоит из введения, шести глав, выводов и предложений для производства, содержит 82 таблицы, 23 рисунка, 37 приложений. Библиографический список включает 316 источников, в том числе 45 на иностранных языках.
Экспериментальная часть проведена в 1986 – 2006 г.г. в ГНУ Кемеровском НИИСХ Россельхозакадемии на основании тематического плана научно-исследовательских работ в соответствии с заданиями СО Россельхозакадемии: 051.03/ 03.03.03.01 Т, 01.03.(01.05.) Р, 09.01.Т.1., 06.05. (10 Р), 08.05. (05.Т1.), 04.02. Р2-8.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
УСЛОВИЯ, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
Погодные условия в период проведения опытов отличались большим разнообразием. Сумма активных температур за период май-август составила за годы исследований (1986-2006 г.г.) 1465-2079 0С, что говорит о различной теплообеспеченности сельскохозяйственных растений по годам. За годы исследований в зоне северной лесостепи сумма активных температур за вегетационный период ячменя составила 1100-15000С, то есть из-за возврата холодов в третьей декаде мая и в июне растения ощущали недостаток тепла.
Показатели температурного режима и влагообеспеченности существенно различаются в годы проведения экспериментов. Количество осадков за период май-сентябрь в 42% лет ниже нормы. Распределение осадков по месяцам также имеет показатели ниже среднемноголетних данных. Так, 12 лет из 19 в мае, июле ГТК соответственно 0,17-0,99 и 0,13-1,00. То есть 68% лет имели засуху в мае, 58% в июле. В июне отмечена засуха в 1991 и 1994 годах (ГТК 0,93-0,53 соответственно). Поэтому в эти годы отмечалась низкая влагообеспеченность в период посев-всходы, начало кущения у ячменя, полное кущение – выход в трубку у озимой ржи и налив-созревание у обеих культур.
Опыты проводили в двух почвенно-климатических зонах: в северной лесостепи (на опытном поле Кемеровского НИИСХ, Кемеровский район), в открытой части северной лесостепи (опытные поля опорного пункта Кемеровского НИИСХ, Ленинск – Кузнецкий район), на выщелоченном чернозёме. Объектом исследований являлись сорта ярового ячменя различных групп спелости, двурядного и многорядного типа, сорт озимой ржи Тетра-короткая. В основу работы положены результаты исследований, полученные автором в полевых опытах, в период с 1986 по 2007 г.г. Опыты по изучению технологических приёмов возделывания озимой ржи и ярового ячменя закладывали по принципу единственного различия изучаемого фактора в трёхкратном повторении во времени и четырёхкратном - в пространстве. Учётная площадь делянок 30 м2, размещение вариантов систематическое или рендомизированное. Предшественник для озимой ржи – пар, для ячменя в технологических опытах – картофель, ячмень в селекционном процессе – сидеральный пар.
Исследования осуществляли по общепринятым методикам: Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур (Федин, Роговский, 1985); Методы определения качества. Государственные стандарты. (М., 1991); Определение чистой продуктивности фотосинтеза листовой поверхности, нарастание биомассы растений (Ничипорович и др., 1961); Определение силы роста семян морфофизиологическим методом (В.В. Гриценко, З.М. Калошина, 1984); Методика Центрального института кормов. Руководство по анализам кормов (ВНИИ кормов, 1982); Методика полевого опыта (Б.А. Доспехов, 1985);
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Влияние почвенно-климатических и технологических факторов на урожайность зерна и качество семян озимой ржи в условиях лесостепи Кузнецкой котловины.
Рост и развитие озимой ржи в осенний период.
Результаты оценки температурного режима и влагообеспеченности за вегетационный период озимой ржи с 1986 по 2000 год показали, что продуктивность озимой ржи находится в тесной зависимости от условий, при которых происходит рост и развитие растений. Появление всходов является очень важным этапом в жизни растений озимой ржи. На данном этапе определяется количество растений, способных перезимовать и впоследствии сформировать высокий урожай.
Исследованиями установлена тесная корреляция между урожайностью озимой ржи и количеством осадков в период всходы – кущение, r = 0,93*. Основное количество продуктивных стеблей у озимой ржи закладывалось осенью, их количество определяло её урожайность, r = 0,68-0,91*. Определено, что для озимой ржи очень важно завершение первого этапа органогенеза осенью, в противном случае резко снижается выживаемость растений.
На первом и втором этапах органогенеза формировалась корневая система озимой ржи, ее мощность зависела как от влагообеспеченности растений, так и от площади питания. Более мощная корневая система обеспечила интенсивное нарастание биомассы растений.
Влияние гидротермического режима на урожайность зерна озимой ржи
Понижение температуры почвы на глубине узла кущения до критических значений и ниже (-18, -200С) губительно для посевов озимой ржи. При среднесуточной температуре воздуха в зимний период до –370С минимальная температура почвы на глубине залегания узла кущения озимой ржи не опускалась ниже –70С, соответственно при –41 – 430С ниже –90С, при высоте снежного покрова 32 – 40 см. Анализ температурного режима в зимний период показал, что при недостаточном снежном покрове в ноябре и температуре воздуха до –20 – 250С гибель растений озимой ржи достигла до 35% (посевы 1988 года). Поэтому накопление снежного покрова за счёт приёмов снегозадержания повысит сохранность озимой ржи. Резкое колебание суточное температур рано весной (сход снега III декада марта, низкие температуры до –130С во II-й и III-ей декадах апреля) привели к гибели озимой ржи до 25% растений (1989 г.). Посевы 1990 года пострадали от низких температур в мае (I-я декада), когда озимая рожь полностью возобновила вегетацию, находясь в фазе кущения. Температура почвы опустилась до –2,80С, гибель растений составила 30%.
Возобновление весенней вегетации в годы исследований отмечено 18-30 апреля. Благоприятные условия гидротермического режима в период весеннего возобновления вегетации – выход в трубку оказывают положительное влияние на формирование урожая озимой ржи и составляющих его элементов. Прослеживается тесная взаимосвязь между показателями среднесуточной температуры воздуха и количеством зерен в колосе, коэффициент корреляции составил 0,810, между суммой активных температур в этот период и урожайностью – r=0,880. Коэффициент корреляции между урожайностью и количеством осадков в период весеннего возобновления вегетации – выхода в трубку составил 0,790. При сумме активных температур 2790С на третьем этапе органогенеза урожайность составила 4,49 т/га, 2200С – 3,82, 1820С – 1,35 т/га.
В период выход в трубку – колошение для растений озимой ржи необходимо достаточное количество влаги, высокие среднесуточные температуры в этот период снизили продуктивность растений, r = -0,980*. В период колошение – цветение, когда усиленно растут завязи и тычинки, идет созревание зародышевого мешка, заканчивается формирование и созревание яйцеклетки и пыльцевых зерен, повышение температуры выше оптимальной (14-150С) привело к снижению продуктивности растений озимой ржи и ухудшению семенных качеств. Коэффициент корреляции между урожайностью и суммой активных температур в этот период – 0,970*, между среднесуточными температурами и всхожестью – 0,960*.
При закладке полевых опытов с сортом Тетра-короткая, в 1990 году фазы кущения и выход в трубку проходили при отсутствии осадков и высоких температурах воздуха. Экстремальные условия в этот период существенно повлияли на продуктивность озимой ржи. Особенно это отмечено в разреженных посевах.
В связи с острой засухой, несмотря на большую площадь питания, количество зерен в колосе уменьшилось при норме высева 3 млн. всхожих зерен на 1 га, в сравнении с 5-6 млн. шт./га. Продуктивность одного растения снизилась при этом на 83,3%, урожайность составила 1,02 т/га, при норме высева 5 млн. шт./га – 1,47 т/га. Продуктивность озимой ржи в данном случае определили густота стояния растений, стабильное количество зерен в колосе и масса 1000 зёрен (табл. 1). Повышение урожайности при норме высева 6,0 млн. шт/га находится в пределах ошибки опыта.
Таблица 1
Урожайность и её структура у озимой ржи Тетра-короткая, 1990 г.
| Норма высева, млн. шт./га | Урожайность, т/га | Высота растений, см | Кол-во продукт. стеблей, шт. | Длина колоса, см | Кол-во зерен в колосе, шт. | Масса 1000 зерен, г | Всхожесть,% | Натурная масса, г/л |
| 3,0 | 1,02 | 75 | 100 | 10,1 | 32,3 | 34,5 | 95 | 671 |
| 4,0 | 1,12 | 81 | 137 | 10,2 | 33,1 | 32,4 | 94 | 666 |
| 5,0 | 1,47 | 82 | 168 | 9,6 | 34,0 | 34,4 | 97 | 670 |
| 6,0 | 1,65 | 88 | 180 | 10,0 | 34,0 | 32,8 | 96 | 676 |
| 7,0 | 1,53 | 88 | 212 | 9,6 | 30,6 | 30,0 | 94 | 676 |
| НСР05 | 0,21 | 4,6 | 21 | 1,1 | 0,83 | 1,3 | 1,4 | 5,6 |
1990 год отмечен как контрастный в сравнении с 1989 годом. Сложившиеся климатические условия 1989 года позволили сформировать урожайность озимой ржи Тетра-короткая 3,38 - 4,36 т/га, максимальная при норме высева 4,0 млн. шт./га, но распределение осадков по фазам развития было неравномерным. Недостаток влаги отмечен в период посев – кущение (10,2 мм) и колошение – цветение 5,3 мм. При равномерном распределении осадков по фазам по фазам развития урожайность увеличилась в1991 году до 3,80 - 4,78 т/га(табл.2).
Таблица 2
Влияние нормы высева на продуктивность и качество зерна озимой ржи, 1991 г.
| Норма высева, млн. шт./га | Урожайность, т/га | Высота растений, см | Кол-во продуктивных стеблей, шт/м2 | Длина колоса, см | Кол-во зерен в колосе, шт. | Масса 1000 зерен, г | Всхожесть, % | Натурная масса, г/л |
| 3,0 | 3,80 | 94 | 350 | 10,2 | 34,0 | 33,5 | 93,0 | 689 |
| 4,0 | 4,46 | 102 | 420 | 9,5 | 34,5 | 33,5 | 94,0 | 693 |
| 5,0 | 4,78 | 107 | 445 | 9,2 | 33,0 | 33,0 | 96,0 | 693 |
| 6,0 | 4,74 | 109 | 467 | 9,0 | 33,2 | 32,5 | 96,0 | 695 |
| 7,0 | 4,68 | 109 | 495 | 9,0 | 32,8 | 31,0 | 95,0 | 695 |
| НСР05 | 0,27 | 5,2 | 57 | 0,97 | 0,94 | 1,1 | 1,2 | 5,9 |
За вегетационный период в 1991 г. выпало 187,9 мм осадков при среднесуточной температуре воздуха в период возобновления весенней вегетации 10,30С, выход в трубку – 12,10С, колошение-цветение 15,60С и цветение-молочная спелость 16,60С (оптимальные показатели – 10,0, 14,0, 15,0, 16,0 0С. – соответственно).
В различные по влагообеспеченности и температурному режиму годы основным элементом продуктивности при формировании урожая является количество продуктивных стеблей на единице площади, r = 0,954*. Норма высева 4,0 млн. шт./га всхожих семян обеспечила в среднем за три года наиболее высокую продуктивность озимой ржи (3,31 т/га), при этом на I, II, III-ем этапах органогенеза сформировалось достаточное количество продуктивных стеблей способных к созданию продуктивного колоса (табл.3).
Таблица 3
Элементы продуктивности озимой ржи Тетра-короткая, 1989-1991гг.
| Норма высева, млн. шт./га. | Урожай - ность, т/га. | Высота растений, см. | Количество продуктивных стеблей, шт. | Длина колоса, см. | Кол-во зёрен в колосе, шт. |
| 3,0 | 2,73 | 90 | 270 | 10,1 | 32,1 |
| 4,0 | 3,31 | 99 | 336 | 9,6 | 32,4 |
| 5,0 | 3,23 | 101 | 351 | 9,1 | 31,3 |
| 6,0 | 3,36 | 103 | 369 | 9,2 | 31,2 |
| 7,0 | 3,47 | 103 | 402 | 9,5 | 30,0 |
НСР0,5 0,20 6,3 44 0,85 1,1
Рассматривая сопряженность урожайности с элементами ее продуктивности, выявлена тесная ее зависимость с высотой растений, r = 0,63-0,97. Чем выше растения, тем больше нарастание биомассы и накопление пластических веществ, последующий отток которых и формирует урожайность. Чем выше продуктивность озимой ржи, тем более выполненное формировалось зерно. Высота растений в значительной степени отличалась в 1990 году в зависимости от предыдущего и последующего. Разница по высоте растений с 1989 г. составила 24-34 см в зависимости от нормы высева, в 1991г. - 19–25 см (рис. 1). В загущенных посевах освещённость стеблестоя ухудшалась, междоузлия у растений удлинялись. Анализ результатов исследований показал, что присутствует высокая сопряжённость между высотой растений озимой ржи и количеством стеблей, r = 0,960*. При увеличении числа стеблей на единице площади уменьшалась масса 1000 семян и озернённость колоса, r = -0,800. Поэтому при загущенном стеблестое снижалась продуктивность колоса как за счёт уменьшения массы 1000 семян, так и количества зёрен в колосе. Отмечена тесная зависимость между урожайностью и натурной массой зерна как по каждому году отдельно, так и в целом за три года, r = 0,68 - 0,91* (табл. 4).
Таблица 4
Коэффициенты корреляции признаков с урожайностью зерна
озимой ржи
| Показатели | 1989г. | 1990г. | 1991г. | 1989-1991г.г. |
| Высота растений, см | 0,63 | 0,91* | 0,97* | 0,96* |
| Количество продуктивных стеблей, шт./м2 | 0,68 | 0,89* | 0,91* | 0,95* |
| Длина колоса, см | 0,13 | - 0,63 | - 0,97* | - 0,73 |
| Количество зёрен в колосе, шт | 0,15 | 0,13 | - 0,62 | - 0,59 |
| Масса 1000 зёрен, г | 0,31 | - 0,39 | - 0,51 | - 0,65 |
| Всхожесть, % | - 0,28 | 0,41 | 0,92* | 0,40 |
| Натура, г/л | 0,68 | 0,73 | 0,91* | 0,83* |
Выделены * коэффициенты корреляции, достоверные при 5% уровне.
Неизменный вклад в формирование урожайности зерна внесли количество продуктивных стеблей и высота растений (то есть надземная биомасса). Количество зёрен в колосе и масса 1000 зёрен не могут считаться надёжным критерием при формировании урожайности озимой ржи (r = 0,15-0,31). Поэтому урожайность с единицы площади формировалась не при максимальных показателях элементов структуры урожая, а при средних её значениях.
Определение степени изменчивости и взаимосвязи урожайности и элементов её структуры, позволило разработать технологические приёмы возделывания озимой ржи. Они направлены на регулирование более вариабельных элементов структуры урожая, в частности на создание оптимальной густоты продуктивного стеблестоя. При посеве озимой ржи Тетра –короткая норма высева 4,0 млн. шт/га обеспечивает хорошее развитие продуктивного стеблестоя и высокую урожайность зерна, при недостатке влаги в период всходы – кущение норму высева нужно увеличить до 5,0 млн. шт/га.
Эффективность применения ретардантов на озимой ржи.
Немаловажное значение в технологии возделывания культур занимает регуляция роста и развития растений с помощью физиологически активных веществ. Рассматривая урожайность и элементы её структуры, в среднем за три года (1989 – 1991гг.) чётко прослеживается негативное влияние Кампозана при двукратном опрыскивании озимой ржи: в фазу кущения и в фазу выхода в трубку. При этом в сравнении с контролем на 22,8% снижалась озернённость колоса, продуктивность колоса на 16,6%, а в целом урожайность на 0,18 т/га (при НСР0,5 = 0,14 т/га). Применение смеси Кампозана и Тура в фазу кущения и дополнительно в фазу выхода в трубку обеспечило увеличение урожайности относительно контроля на 0,56 т/га. При однократной обработке данной смесью увеличилось число зёрен в колосе на 10,5 – 13,3%. Применение Тура в чистом виде, при обработке в фазу кущения, увеличило урожайность на 0,23 т/га, дополнительная обработка в фазу выхода в трубку эффекта не дала. Опрыскивание озимой ржи Кампозаном и его смесью с Туром только в фазу кущения увеличило количество продуктивных стеблей на единице площади, что способствовало повышению урожайности на 0,23 – 0,32 т/га.
Действие ретардантов на растения озимой ржи неоднозначно. С одной стороны, происходило торможение роста растений, соответственно уменьшалась их биомасса, что в засушливых условиях благоприятно отражалось на уменьшении водопотребления. Кроме этого увеличивалось количество продуктивных стеблей на единице площади сохранившихся к уборке в зависимости от ретарданта и фазы применения на 8,9 – 22,2%.
Качество зерна озимой ржи
Температурный режим и влагообеспеченность по периодам вегетации оказали различное влияние на качество зерна озимой ржи. Установлена взаимосвязь между массой 1000 зёрен и количеством осадков в период молочная – восковая спелость, r = 0,888*. В загущенных посевах уменьшилась масса 1000 зёрен на 7,4%. Вариабельность данного признака незначительная, в зависимости от нормы высева, V = 1,92 - 4,37%, от условий года V = 1,02 – 5,59%.
Натурная масса зерна не является характерным показателем для оценки урожайных свойств. При практически одинаковых показателях в среднем по опыту массы 1000 зёрен – 32,8 и 32,7 г.(1990, 1991гг.) натурная масса составила соответственно 672 и 693 г/л.
Установлена тесная зависимость между суммой активных температур в период молочная – восковая спелость и содержанием белка в зерне озимой ржи, r = 0,988*. Повышение температурного режима в период колошение – молочная спелость оказало отрицательное действие на накопление белка в зерне озимой ржи, r = - 0,630. Прослеживается обратная взаимосвязь между массой 1000 зёрен и содержанием белка в зерне озимой ржи, r = - 0,589. Нормы высева не оказала влияния на содержание белка в зерне озимой ржи. При обработке озимой ржи Кампозаном и Туром формировалось зерно с более высоким содержанием белка, до 13,56% (на контроле до 12,31%). Вариабельность данного признака в зависимости от применения ретардантов составила 3,04 – 10,4%.
Рассматривая влияние температурного режима на качество зерна озимой ржи, установлена зависимость между суммой активных температур в период молочная – восковая спелость и натурной массой зерна, r = 0,606*, а также всхожестью семян, r = 0,466. Высокие температуры в период налива зерна снизили массу 1000 семян, r = - 0,724*. Применение ретардантов усилило взаимосвязь между суммой активных температур в период молочная – восковая спелость и натурной массой зерна, r = 0,881*, а также всхожестью семян, r = 0,966*. Достаточная влагообеспеченность в период цветение – молочная спелость способствовала формированию семян озимой ржи с высокой всхожестью, r = 0,958*, но при этом уменьшилась масса 1000 семян, r = - 0,815*.
При выпадении осадков в период молочная – восковая спелость более 40 мм понизились показатели всхожести семян, r = - 0,988*, опрыскивание посевов ретардантами в период вегетации несколько ослабило это влияние, r = - 0,560. Имеется тесная взаимосвязь между показателями качества зерна озимой ржи. Чем выше натурная масса зерна, тем больше содержание в нём белка, r = 0,722, при использовании в период вегетации регуляторов роста (ТУРа и Кампозана) эта зависимость наиболее высокая, r = 0,999*.
Урожайность ярового ячменя как производное взаимосвязи потенциальной продуктивности, экологической устойчивости
и качества зерна
Полевая всхожесть ярового ячменя
Высокие среднесуточные температуры и недостаток влаги в почве в период прорастания семян оказали отрицательное влияние на полевую всхожесть семян ячменя. Период прорастания ячменя увеличивался до 10 – 12 дней при высокой влажности почвы и низких среднесуточных температурах. Отмечена взаимосвязь между продолжительностью периода прорастания ячменя и среднесуточными температурами, r = 0,5205 – 0,7708*, а также содержанием продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы (более 25 мм), r = 0,788*.
При ранних сроках посева (первая декада мая) показатели полевой всхожести варьировали незначительно, что обеспечило лучшую выживаемость растений. В зависимости от средовых ситуаций (годы), полевая всхожесть имела и сортовые различия. Установлена тесная зависимость между густотой стояния растений по всходам и количеством растений к уборке, r = 0,8086* – 0,9744*, а также количеством продуктивных сохранившихся стеблей к уборке, r = 0,6065* - 0,9434* (в зависимости от условий года и срока посева).
Развитие первичной корневой системы у ячменя. Продуктивная кустистость
Первичная корневая система является страховой для ячменя, при недостатке влаги в почве растения до фазы колошения могут развиваться на зародышевых корнях. Определена тесная взаимосвязь между числом зародышевых корней и нарастанием биомассы до периода колошения, коэффициент корреляции 0,58 – 0,80*. Прослеживается тесная корреляция между числом зародышевых корней и числом зёрен в колосе, при более благоприятном режиме по влагообеспеченности r = 0,77*– 0,85*, в засушливых условиях r = 0,840* – 0,910*. При изучении сортовых различий в 1998 – 1999 гг. высокие показатели корешковатости имели Одесский 100, Никита, Лука (5,8 – 6,9). Установлена взаимосвязь между числом первичных корней и урожайностью ячменя, r = 0,8841*.
Отмечена тенденция к уменьшению числа зародышевых корней при поздних сроках посева. При уменьшении площади питания при всех сроках посева у всех сортов длина корней уменьшалась. Несмотря на изменчивость числа первичных корней в зависимости от срока посева и площади питания, этот признак является наиболее постоянным по каждому отдельному сорту конкретно, V = 4,79 – 6,24%. Длина корней различна, как от условий выращивания, так и в зависимости от сорта. Вариабельность этого признака характеризуется незначительной у сортов Лука и Кузнецкий, V = 5,89 – 9,50%, средней у Петра, Одесский 100, Андрей, V = 11,3 – 17,6%, значительной у Симона, V = 22,1%. В данном случае каждый сорт имеет свои генетические возможности по реакции к изменяющемуся гидротермическому режиму. Учитывая значительную роль первичной корневой системы в создании урожайности ячменя, проведён отбор селекционного материала по признаку корешковатости на ранних этапах селекционного процесса. Выделившаяся селекционная линия КМ – 46 (Донецкий 9 х Суздалец) при корешковатости 7,4 имела самую высокую продуктивность в контрольном питомнике ячменя – 5,3 т/га, при высоком количестве зёрен в колосе – 23,2 шт. на главном колосе. Данная селекционная линия передана в 2007 г. на Государственное сортоиспытание, как сорт Сибиряк.
Кущение в значительной степени определялось как сроками посева ячменя, так и площадью питания. Различные сорта ячменя характеризовались разной кустистостью. Установлено, что при увеличении площади питания ячменя, показатели продуктивной кустистости выше, независимо от сорта. В среднем, независимо от нормы высева, при всех сроках посева сорт ячменя Симон имеет самые высокие показатели продуктивной кустистости – 1,53.
Фотосинтетическая деятельность ячменя
Исследования показали, что такие сорта, как Никита и Эльф способны формировать площадь листовой поверхности 24,6 - 27,0 тыс. м2./га. в годы с недостаточным количеством влаги (ГТК в годы исследований 0,32 – 0,89). Так как именно листья являются основой фотосинтеза, то отмечена тесная взаимосвязь между величиной листовой поверхности на единице площади и урожайностью. Коэффициент корреляции составил 0,62 - 0,81* (R = 0,74 на 5% уровне). Наиболее полной характеристикой фотосинтеза растений, чем площадь листьев, является чистая продуктивность фотосинтеза. Проведенные расчеты показали (2000-2002 гг.), что при увеличении площади питания в северной лесостепи в группе среднеранних сортов, наибольшие показатели чистой продуктивности фотосинтеза в среднем за три года имели сорта при посеве 7 – 11 мая: Кузнецкий – 11,3 г/м2, Андрей – 11,2 г/м2, в группе среднеспелых сортов - Одесский 100 – 11,1 г/м2 при норме 3 млн. шт/га и Лука – 11,3 при норме 5 млн. шт/га. При поздних сроках посева чистая продуктивность фотосинтеза снизилась у сортов Кузнецкий, Андрей. У сорта Симон при нормах высева 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0 млн. шт./га показатели чистой продуктивности фотосинтеза составили от 7,4 до 9,9 г/м2., при поздних сроках посева не отмечено их снижения. Дисперсионный анализ показал, что наибольшее влияние на чистую продуктивность фотосинтеза оказали сроки посева – 13%, доля влияния нормы высева в северной лесостепи незначительна – 2,8%. Но при более жёстких условиях влагообеспеченности в лесостепи доля влияния фактора – норма высева составила 13,1%. Максимальное влияние на чистую продуктивность фотосинтеза оказало взаимодействие трёх факторов: сорт, норма высева, срок посева – 13,4 - 28,5% (северная лесостепь, лесостепь – соответственно). Постоянная тесная зависимость показателей чистой продуктивности фотосинтеза установлена с биомассой индивидуального растения, r = 0,744 – 0,865*. Определены сортовые различия по нарастанию биомассы индивидуального растения при идентичных условиях выращивания. В группе среднеранних сортов преимущество в среднем за 2000 – 2002 гг. имел сорт Симон при ранних сроках посева. Масса растения составила при норме высева 3,0 млн. шт/га в лесостепи 5,27 г.( рис.2 ).
Накопление сухой биомассы в онтогенезе характеризует комплексную работу органов фотосинтеза. Генотипические особенности в нарастании биомассы растений проявляется в фазу колошения, так как в этот период отмечается наибольший её прирост. Установлена тесная взаимосвязь между сухой биомассой растений ячменя с единицы площади в фазу колошения и урожайностью, r = 0,559* - 0,726* (северная лесостепь), r = 0,554* - 0,857* (лесостепь). Выход зерна от сформировавшейся биомассы растений в среднем за 2000– 2002 гг. ячмень имеет наиболее высокие показатели в северной лесостепи при посеве в первой и второй декадах мая – 44-65%, в лесостепи соответственно 26-60%.
Формирование урожайности зерна ярового ячменя
Наибольшее влияние на урожайность ячменя оказали сложившиеся агроклиматические условия за годы исследований. Доля влияния на урожайность ячменя фактора – среда составила в северной лесостепи при ранних сроках посева 38,1%, в лесостепи – 48,0%. При средних и поздних сроках посева в северной лесостепи это влияние снижается до 2,3 – 7,0%, в лесостепи до 25,3 – 40,0%. Существенное влияние на урожайность ячменя оказали также в зоне лесостепи сроки посева 20,99 – 47,3%, в северной лесостепи это влияние снижается до 10,8 – 32,3%. Установлено преимущество ранних сроков посева ячменя в условиях северной лесостепи и лесостепи, вариабельность урожайности по годам составляет 5,1 – 11,7%, при поздних сроках посева V = 11,9 – 29,2%. Норма высева оказала различное влияние, как в зависимости от условий года так и от зоны возделывания. Рассматривая средние показатели за 2000 – 2002 гг. влияния различных факторов на урожайность ячменя в северной лесостепи, установлено равномерное влияние срока посева (18,1%), нормы высева (19,0), взаимодействие срока посева и сорта (12,4%), взаимодействия сорта, срока посева, нормы высева (16,5%). В зоне лесостепи в первую очередь на урожайность ячменя оказали влияние срок посева (32,9%) и норма высева (22,3%). Взаимодействие трёх факторов в различном сочетании практически равнозначно: срок посева, норма высева – 5,3%, норма высева, сорт – 5,1%, срок посева, сорт – 4,3%, срок посева, норма высева и сорт – 6,8%. В зоне северной лесостепи все сорта в меньшей степени реагировали на изменение гидротермического режима, чем в лесостепи. Проведённые исследования показали, что урожайность ячменя формируется при влиянии комплекса факторов: срок посева, площадь питания, сорт, условия влагообеспеченности по фазам развития и гидротермический режим.
Наиболее благоприятная по влагообеспеченности в период вегетации ячменя зона северной лесостепи. При недостаточной влагообеспеченности в зоне лесостепи имеется тесная зависимость между урожайностью и содержанием продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы в фазу кущения r = 0,8740*, в фазу выхода в трубку r = 0,9151*. Достаточная влагообеспеченность в период колошения не оказала достоверного влияния на урожайность ячменя. Недостаток влаги в период формирования генеративных органов не может быть компенсирован в последующие фазы развития. Основным элементом продуктивности является количество продуктивных стеблей, сохранившихся к уборке, установлена тесная зависимость с урожайностью, r = 0,5223 – 0,8394* (северная лесостепь), r = 0,7482 – 0,9766* (лесостепь). Сопряжённость между показателями увеличивается в годы с недостаточным увлажнением в период закладки генеративных органов. Наименьшая вариабельность показателя - количество продуктивных стеблей к уборке при ранних сроках посева в северной лесостепи, V = 0,26 – 12%, в лесостепи изменчивость от незначительной до сильной при всех сроках посева, V = 4,7 – 33,9%. Сорта Симон и Пётр имеют наименьшую изменчивость данного показателя, независимо от срока посева и условий конкретных лет V = 3,2 – 19,3%. Стабильность при формировании продуктивного стеблестоя и определила высокую урожайность этих сортов. Так, по сорту Симон урожайность составила 4,27 т/га (5 млн.шт/га), Пётр - 4,85 т/га (5,0 млн. шт/га) (табл. 5).
Таблица 5
Продуктивность ярового ячменя в лесостепи, т/га, 2000-2002 гг.
| Сорт, фактор С | Норма высева, млн. шт/га, фактор В | Срок посева, фактор А | ||
| 8-13 мая | 14-19 мая | 20-26 мая | ||
| Андрей | 4 | 4,13 | 3,28 | 3,19 |
| 5 | 4,13 | 3,79 | 3,26 | |
| Симон | 4 | 3,92 | 3,30 | 3,10 |
| 5 | 4,27 | 3,89 | 3,23 | |
| Одесский 100 | 4 | 4,62 | 3,76 | 3,46 |
| 5 | 4,65 | 4,03 | 3,61 | |
| Пётр | 4 | 4,53 | 4,09 | 3,35 |
| 5 | 4,85 | 4,16 | 3,61 | |
НСР05 фактор А 0,036-0,173, фактор В 0,042-0,200, фактор С 0,052-0,245
Сорта Кузнецкий (Кемеровский НИИСХ) и Соболек (Красноярский НИИСХ) многорядного типа. Максимальную урожайность эти сорта показали в зоне лесостепи в 2001 г - Кузнецкий - 5,24 т/га, Соболёк - 6,51 т/га, в северной лесостепи в 2002 г. - Кузнецкий – 5,57 т/га, Соболёк – 4,81 т/га (рис 3).
В группе среднеранних сортов Кузнецкий имел преимущество в сравнении с сортом Андрей на 0,23…1,72 т/га, в группе среднеспелых Соболёк в сравнении с сортом Пётр на 0,58…0,16 т/га соответственно.
За период исследований эти сорта характеризовались, как высокопродуктивные, засухоустойчивые, с высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, имели преимущество в сравнении с двурядными.
Пивоваренные свойства ячменя
Важная роль в повышении и сохранении технологических качеств зерна принадлежит приемам возделывания. Особая роль отводится при технологии выращивания пивоваренного ячменя срокам посева, площади питания, фону минерального питания, срокам уборки. При изучении пивоваренных сортов ячменя в в 1997 - 1999 гг. хорошие пивоваренные качества подтвердил сорт Никита. Сорт ячменя Никита внесён в Государственный реестр с 2004 г, как пивоваренный и ценный, занимает в Кемеровской области более 20 тыс. га. В ходе эксперимента установлено, что преимущество имеют ранние сроки посева. В условиях Кузнецкой котловины часто отмечается возврат весенних холодов, поэтому нужны холодостойкие сорта. Из числа пивоваренных, изучаемых в опыте, таким требованиям отвечает сорт Никита, который способен без особого ущерба переносить возврат холодов. За все годы исследований стабильно формировал высококачественное сырьё (табл. 6). Независимо от срока посева содержание белка в зерне сохранялось на уровне 11,0 – 11,4 %, экстрактивность 75,2 – 76,0%, прорастаемость 95,0 – 95,2%, натурная масса 684 – 691 г/л, масса 1000 семян 45,6 – 45,8 г. Генотип сорта оказал существенное влияние на формирование технологических качеств ячменя. Установлена тесная зависимость между среднесуточной температурой воздуха в период налива и содержанием белка в зерне, r = 0,9212*.
Таблица 6
Влияние сроков посева на технологические показатели зерна у пивоваренных сортов ячменя, 1997 – 1999 гг.
| Сорт | Первый срок посева, 29.04-11.05 | Второй срок посева, 12.05-22.05 | ||||||
| белок, % | экстрактив ность, % | прорастае мость, % | масса 1000 семян, г | белок, % | экстрактив ность, % | прорастае мость, % | масса 1000 семян, г | |
| Одесский 100 | 11,9 | 77,3 | 95,0 | 48,0 | 12,6 | 76,4 | 94,2 | 49,3 |
| Никита | 11,0 | 76,0 | 95,0 | 45,8 | 11,4 | 75,2 | 95,2 | 45,6 |
| Эльф | 11,5 | 77,0 | 93,5 | 48,2 | 12,4 | 77,6 | 93,8 | 47,1 |
| ГОСТ 5060-86 | 12,0 | 78,0 | 95,0 | 43-50 | 12,0 | 78,0 | 95,0 | 43-50 |
| НСР05 | 0,11 | 1,1 | 1,7 | 1,2 | 0,18 | 1,2 | 1,4 | 1,5 |
Оценка зерна ячменя на крупяные свойства
Для переработки на крупу требуется высокое качество сырья, которое определяется выровненностью зерна, натурной массой, содержанием белка. Исследованиями установлено, что при большей площади питания растений ячменя зерно сформировалось более выполненным и выровненным, оптимальная норма высева ячменя сорта Лука 3,0-4,0 млн. шт./га всхожих семян, выровненность составила в северной лесостепи 92%, в более загущенных посевах 88-89% (ГОСТ – 85%). Такая закономерность прослеживается как при ранних, так и при поздних сроках посева.
По требованиям к зерну ячменя на крупяные цели натурная масса должна быть не менее 630 г/л (ГОСТ 6378-84). При посеве с 9 по 18 мая натурная масса зерна составила 675-700 г/л, при посеве в третьей декаде мая отмечено её снижение. Таким образом, как срок посева, так и густота стояния растений оказали влияние на выровненность и натурную массу зерна ячменя в обеих зонах.
Содержание белка в зерне высокое в обеих зонах, но при поздних сроках посева накопление белка идет более интенсивно. В северной лесостепи при посеве 9 – 11 мая содержание белка в зерне составило 12,1 – 13,5%, втором сроке (17 – 18 мая) – 13,0 - 13,8%, третьем (24- 25 мая) – 13,8 - 15,0%. В лесостепи при ранних сроках посева соответственно 16,3 – 16,8%, при средних и поздних – 16,9 - 17,6%. Независимо от условий выращивания сорт Лука имел высокий выход крупы – 49 - 50%, что выше ГОСТа на 5,0 – 6,0%. Кулинарная оценка крупы показала, что преимущество имеют ранние сроки посева. При посеве 9-11 мая цвет каши и вкус каши стабильно оценивались в 5 баллов.
Технологические и семенные качества ячменя в зависимости от уровня минерального питания.
Установлена зависимость продуктивности, технологических и семенных качеств зерна ячменя от уровня минерального питания при проведении исследований в 2000 – 2002 г.г. Фон минерального питания в наших исследованиях был создан исходя из рекомендуемых норм внесения при средней обеспеченности почвы элементами питания (N45P40K60). При возделывании ячменя на крупу и как фуражное зерно доза азота увеличивалась (N90P40K60). В исследования включены пивоваренные сорта Одесский 100 и Никита, крупяного использования Лука, фуражного направления Андрей.
Качественные показатели зерна в зависимости от уровня минерального питания изменялись практически по всем сортам. В сравнении с контролем масса 1000 семян увеличилась по фону минеральных удобрений от 1 до 4,8 г, в зависимости от сорта. Соответственно массе 1000 семян увеличивался и выход семенной фракции, 79,2 – 85,5% (контроль – 75,8 – 79,0%). Показатели всхожести высокие, как на контроле, так и по фону минеральных удобрений. Но есть преимущество при сбалансированном уровне минерального питания по показателю энергии прорастания семян, от 2 до 8%. Содержание белка в зерне у сортов Одесский 100 и Никита находилось в пределах, допустимых по требованиям к пивоваренным ячменям – 11,2-11,4%, но не повышалось по фону минеральных удобрений. Также не изменялся показатель экстрактивности. По сорту Одесский 100 экстрактивность 77,4-77,9%, Никита 76,0-77,0%. При внесении минеральных удобрений отмечено увеличение натурной массы зерна. В сравнении с контролем, натурная масса зерна увеличилась у сорта Одесский 100 на 7 г, у Никиты на 14 г. На 5-8% увеличился показатель выровненности зерна. Существенно улучшились вкусовые качества каши, приготовленной из сырья, выращенного с применением удобрений: контроль – 4,2 балла, N90P40K60 – 5 баллов. Содержание белка в зерне также увеличилось на 1,1%, что улучшило питательную ценность полученной продукции.
Потенциальные возможности ярового ячменя в условиях северной лесостепи Кузнецкой котловины.
Для изучения вопросов получения максимального урожая ярового ячменя, с учётом закономерностей развития под влиянием природно-климатических условий, закладывались полевые производственные опыты с сортами местной селекции: Пётр и Никита. В задачу исследований входило подбор сортов ярового ячменя с потенциальной продуктивностью 7,0–10,0 т/га при применении высоких расчетных доз минеральных удобрений (на запланированную урожайность – 4,2, 7,0, 10,0 т/га), оптимальных сроках посева и уборки, нормах высева и интегрированной системы защиты растений. Исследования проведены в северной лесостепи Кузнецкой котловины. В период всходов в корнеобитаемом слое почвы содержание продуктивной влаги составило по годам 28,4 – 42,2, в период кущения 21,1 – 32,8 мм. Период кущения является критическим. Установлена тесная зависимость между количеством продуктивной влаги в корнеобитаемом слое почвы в период всходы – полное кущение и урожайностью ячменя, r = 0,8605*. Период выхода в трубку сопровождался недостатком влаги в почве (16,4 – 24,5 мм в горизонте 0-20) и атмосферной засухой. В фазу колошения количество продуктивной влаги в корнеобитаемом слое составило 11,2 – 14,0 мм, что не соответствует оптимальным параметрам. При недостаточном увлажнении почвы резко возрастает относительная потребность растений в фосфоре. Улучшение фосфорного питания за счет внесения удобрений позволило растениям с меньшим ущербом переносить временный недостаток влаги в почве. Для защиты от вредных организмов и сорняков использовались наиболее эффективные протравители семян, гербициды, инсектициды и фунгициды, которые прошли испытания в местных условиях, показали высокую эффективность и экологическую безопасность. Проведена десикация посевов 1 августа гербицидом сплошного действия глифалт – 3 л/га.
Сорт Никита проявил свою потенциальную продуктивность при внесении расчётных доз минеральных удобрений под запланированную урожайность 10,0 т/га. На данном варианте получена фактическая урожайность 9,01 т/га, при биологической 9,59 т/га. Высокая урожайность получена за счёт продуктивной кустистости (3,0), количества сохранившихся к уборке стеблей (738 шт/м2), озернённости колоса (20,7 зёрен на колос), крупного зерна – масса 1000 семян 62,4 г. Никита является сортом интенсивного типа.
Сорт Пётр при запланированной урожайности 4,20 т/га, обеспечил урожайность 6,82 т/га, что говорит о наиболее эффективном использовании данным сортом питательных веществ из почвы. В то же время этот сорт не способен усваивать высокие дозы минеральных удобрений, но обладает высокой засухоустойчивостью. Поэтому, к каждому сорту нужен индивидуальный подход при разработке технологических приёмов возделывания.
Сроки уборки ярового ячменя
Урожайность зерна ячменя и качество полученной продукции определяются сроками проведения уборки. Исследования показали, что при уборке ячменя в оптимальные сроки (фаза полной спелости) показатели продуктивности самые высокие. Так, по сорту Никита в 2000 году урожайность при уборке 13 августа составила 3,38 т/га, 7 сентября – 3,00 т/га, в 2001 аналогично 4,20 и 2,20 т/га, в 2002 г. соответственно 3,60 и 1,94 т/га. Снижение урожайности при поздних сроках уборки (через 25 – 35 дней после полной спелости) по сортам Никита в среднем за три года составило 36,7%, Лука – 25% (рис. 4).
По результатам исследований определена средняя величина биологических потерь урожайности с одного гектара за каждые сутки перестоя, у сорта Никита 46 кг, Лука – 29 кг. Доля влияния срока уборки в полученной урожайности ячменя составила 85,5%. При изучении пивоваренных качеств зерна установлено, что натурная масса в 2000-2002 гг. снижалась у сорта Никита от 713 до 649 г/л при перестое ячменя на корню 20 – 25 дней. В среднем за три года прорастаемость зерна снизилась с 93 до 70% при поздних сроках уборки (II-III-я декады сентября). Сорта Никита, Лука при уборке в оптимальные сроки имели высокие показатели энергии прорастания семян, соответственно 87-89, 91-93%. Оба сорта при уборке в поздние сроки снизили этот показатель на 14-16%. Степень влияния сроков уборки на энергию прорастания семян по результатам дисперсионного анализа – 59,7%, на выход семян – 47,7%. Масса 1000 семян в значительной степени является генетически обусловленным признаком. Доля влияния сорта 87,8%. При поздних сроках уборки ячменя ухудшаются крупяные качества зерна, общая кулинарная оценка крупы составила 4,0 балла, при уборке в полную спелость – 4,5 – 4,7 балла.
Условия для формирование высоких семенных качеств у ярового ячменя
Растения ячменя при посеве в контрастные сроки попадают в различные условия тепло и влагообеспеченности в течение всего вегетационного периода. Рассматривая первый срок посева (7-11 мая) в северной лесостепи, просматривается тенденция к понижению всхожести у среднеранних сортов ячменя: Кузнецкий и Симон, особенно при заниженных нормах высева. Это связано с тем, что в период налива и созревания семян среднеранних сортов (третья декада июля) ежегодно снижается среднесуточная температура воздуха до 16,6-15,50С. Средняя температура за три года составила 17,10С. При созревании этих же сортов, высеянных 12-18 и 19-25 мая в период налива и созревания зерна среднесуточная температура составила 19,1-18,20С соответственно. Всхожесть семян при этом сформировалась выше и практически при оптимальных нормах высева соответствовала по ГОСТу для оригинальных семян. У сортов среднеспелой группы: Лука, Петр – в период формирования семян температурный режим при всех сроках посева сложился оптимальный (I-II-я декады августа), всхожесть при этом составила 96-99% (при нормах высева 5-6 млн. шт/га всхожих семян). Отмечена тесная зависимость между температурным режимом в период налива и созревания зерна и энергией прорастания семян, коэффициент корреляции 0,808*. Осадки в меньшей степени оказали влияние на данный показатель: r = 0,431. При увеличении нормы высева энергия прорастания семян выше, так как продуктивная кустистость в таких посевах уменьшалась, формировалось меньше дополнительных побегов. Как правило, семена с главных побегов имеют лучшие семенные качества. Следует обратить внимание на такой показатель, как сила роста семян: он находится в тесной зависимости с полевой всхожестью и энергией прорастания семян. Точность прогноза полевой всхожести значительно повышается при определении силы роста семян. Расчет нормы высева по силе роста в большей мере обеспечивает получение оптимального стеблестоя. Сила роста семян, аналогично энергии прорастания семян, ниже в разреженных посевах ячменя. В северной лесостепи в среднем по опыту сила роста семян составила 81,0 – 83,4%, в лесостепи 82,9 – 85,1%. Оптимальные условия для формирования семян ячменя с высокой силой роста при посеве в ранние сроки (7 – 11 мая), средний показатель – 83,4%. При посеве 19 – 25 мая средний показатель силы роста семян составил 81,0%. В зоне лесостепи как при ранних, так и при поздних сроках посева практически одинаковые показатели силы роста семян: первый срок посева (8 – 13 мая) – 84,6%, третий срок посева (20 – 26 мая) – 85,1%. Поэтому зона лесостепи наиболее благоприятна для получения семян высокого качества.
Установлена зависимость между силой роста семян и их всхожестью при посеве в первый и второй сроки, r = 0,5988* - 0,6085*. Достоверная корреляция силы роста семян с энергией прорастания при ранних сроках посева в северной лесостепи, r = 0,5468*, при последующих сроках посева данная зависимость ослабевает, r = 0,2289 – 0,3202. Наиболее тесная взаимосвязь между показателями энергии прорастания и всхожестью семян, коэффициент корреляции при первом сроке посева 0,9347*, при втором – 0,7900*, третьем – 0,6313*.
При детальном изучении сортообразцов ячменя коллекции ВИР установлено, что сила роста высеянных семян в значительной степени определяет полевую всхожесть растений, r = 0,6159*. В свою очередь выживаемость растений имеет тесную взаимосвязь с полевой всхожестью, r = 0,8337*, а полевая всхожесть с продуктивностью с единицы площади (г/м2), r = 0,8368*. Интегральный показатель – выживаемость растений также коррелирует с продуктивностью ячменя с единицы площади, r = 0,6723*
Моделирование сортов ярового ячменя для северной лесостепи Кузнецкой котловины
Процесс формирования урожая очень сложен и может быть понят при детальном изучении морфологических, биологических особенностей культуры в комплексе взаимосвязанных почвенно-климатических, погодных и технологических факторов. Моделирование сортов должно состоять не только в том, чтобы теоретически обосновать уже достигнутые результаты селекции, а в том, чтобы обосновать совершенно новую модель для конкретных почвенно-климатических условий и предложить практические пути к её осуществлению (Бородай, 2006).
Разработка моделей сортов ярового ячменя для северной лесостепи Кузнецкой котловины обоснована на обширном, статистически обработанном материале за период с 1995 – 2006 гг. Проведённые исследования позволили установить высокую значимость первичной корневой системы для роста и развития ячменя. Оптимальные показатели корешковатости для среднеранних сортов составили 6,6 – 6,7, для среднеспелых – 6,8 – 7,0. При отборе растений на засухоустойчивость данные показатели считаются ценным признаком. Чётко прослеживается взаимосвязь числа первичных корней с нарастанием биомассы растений ячменя до фазы колошения, озернённостью колоса и с урожайностью зерна. Для двурядных сортов ячменя оптимальная биомасса 25 растений в воздушно-сухом состоянии составляет 18 – 19 г. (для среднеранних) и 20 – 21 г. (для среднеспелых).
Фотосинтетическая деятельность растений в значительной степени определяет их продуктивность. Оптимальные показатели площади листьев индивидуального растения двурядных сортов ячменя 40 – 55 см2, многорядных – 45 – 60 см2 (фаза выхода в трубку), на единице площади соответственно 13,0 – 16,0 тыс. м2/га и 13,5 – 15,5 тыс. м2/га. Площадь листьев в фазу колошения на единице площади для двурядных сортов составляет: группа среднеранних сортов 30 – 36 тыс. м2/га, группа среднеспелых – 41 – 44 тыс. м2/га. Для многорядных ячменей этот показатель составляет 32,0 – 36,5 тыс. м2/га.
Продуктивность работы листьев ячменя выше у среднеспелых сортов как у двурядного, так и многорядного подвидов. Чистая продуктивность фотосинтеза выше у многорядного подвида, оптимальные показатели 8,8 – 11,0 г/м2 за сутки, у двурядных сортов 7,6 – 9,1 г/м2 за сутки, здесь установлена чёткая зависимость с биомассой индивидуального растения ячменя, r = 0,7441* - 0,8738*. У ранних сортов обоих подвидов наиболее полно используется отток питательных веществ из биомассы растений для формирования зерна, коэффициент хозяйственной эффективности фотосинтеза составляет 51 – 60%, у среднеспелых - 48 – 55%.
Для среднеранних двурядных сортов при урожайности 3,6 – 4,3 т/га озернённость колоса соответствует 16 – 18 шт. При формировании урожайности 4,1 – 5,0 т/га у среднеспелых сортов двурядного подвида количество зёрен на колос составляет 20 – 22 шт. Для многорядного ячменя озернённость колоса в оптимальном варианте составляет для среднеранних сортов 36 – 38 шт., среднеспелых – 40 – 42 шт., что при соответствующем количестве сохранившихся стеблей к уборке (450 - 550 шт./м.2) обеспечивает урожайность 4,5 – 6,3 т/га. Для двурядных сортов ячменя количество продуктивных стеблей к уборке должно быть не менее 420 – 470 шт./м.2. Для сортов среднеранней группы спелости высота растений должна быть в пределах 66 – 73 см, среднеспелой – 72 – 81 см. Увеличение высоты растений до 90 см. и выше приводит к снижению устойчивости растений ячменя к полеганию.
Выше приведённые модели сортов формируют урожайность на среднем уровне минерального питания. Одним из наиболее существенных факторов повышения урожайности и качества зерна является сбалансированное обеспечение растений элементами минерального питания. При применении повышенных доз минеральных удобрений требования к параметрам сорта изменяются.
Во-первых, это должны быть среднеспелые сорта с вегетационным периодом 80 – 86 дней, так как скороспелые сорта быстрее проходят фазы органогенеза и в большинстве случаев не способны иметь высокую отзывчивость на высокий агрофон. Основополагающими признаками роста и развития растений до фазы колошения является хорошо развитая первичная корневая система (корешковатость 7,5 – 8,0), нарастание биомассы растений (вес 25 растений в воздушно-сухом состоянии 38 – 40 г.), чистая продуктивность фотосинтеза листьев 12,5 - 14,5 г. г/м.2 за сутки. Для формирования урожайности 7,3 – 9,0 т/га необходимо иметь к уборке 660 – 738 продуктивных стеблей на 1 м2, при продуктивной кустистости 2,5 – 3,0. Оптимальный показатель продуктивности главного стебля должен быть не менее 1,2 – 1,3 г, его составляющие число зёрен в колосе – 21,5 – 22,0 шт. и масса 1000 зёрен 54,5 – 60,4 г. Высота колосоносного стебля не должна превышать 75 – 80 см., с более мощным слоем механической ткани.
Биоэнергетическая и экономическая оценки элементов технологии возделывания озимой ржи и ярового ячменя.
Расчёты по биоэнергетической оценке показали, что наиболее целесообразная норма высева для озимой ржи в условиях северной лесостепи Кузнецкой котловины 4,0 млн. шт/га, при этом наиболее оптимальное сочетание выхода и затрат энергии с единицы площади, энергетический коэффициент 3,84. Эффективность при применении ретардантов получена при двукратном опрыскивании смесью Тура и Кампозана, выход энергии с единицы площади составил 55936 МДж/кг, энергетический коэффициент – 3,65. Экономическая эффективность подтвердила оптимальную норму высева для озимой ржи 4,0 млн. шт/га. Полученная прибавка урожайности от применения ретардантов не окупается в стоимостном выражении, в связи с резким увеличением затрат на приобретение.
При оценке технологических приёмов выращивания ячменя установлено преимущество ранних сроков посева в условиях лесостепи и северной лесостепи. Содержание энергии в продукции, полученной с разреженных посевов 53304 – 73210 МДж/кг в зависимости от сорта. При увеличении нормы высева до 6,0 млн. шт/га увеличиваются затраты энергии за счёт расхода семян, энергетический коэффициент снижается.. Наибольший выход энергии и высокую рентабельность (263 – 311%) при возделывании имеет сорт Пётр при норме высева 4,0 млн. шт/га. Экономическая эффективность подтверждает преимущество ранних сроков посева. Уборка ячменя в полную спелость позволяет получить наибольший выход энергии при производстве семян: 57252 – 61858 МДж/кг при энергетическом коэффициенте 3,32 – 3,63 и низкой себестоимости зерна 1580 – 1617 руб. Увеличение урожайности ячменя на 12 – 17% от применения удобрений не позволяют окупить вложенные затраты.
ВЫВОДЫ
1. Природно-климатические условия северной лесостепи Кузнецкой котловины в 75% случаях складываются благоприятно в период осенней вегетации озимой ржи, что обеспечивает достаточное нарастание биомассы растений, высокую зимостойкость, формирование основного количества продуктивных стеблей на втором этапе органогенеза, определяющих урожайность озимой ржи, r = 0,954*. Установлено значительное влияние гидротермического режима в период возобновления весенней вегетации - цветение на урожайность озимой ржи, r = 0,790* – 0,980*, количества осадков в период цветение – молочная спелость на всхожесть семян, r = 0,958*.
2. При разработке технологических приёмов возделывания озимой ржи нужно регулировать наиболее вариабельный элемент структуры урожая - количество продуктивных стеблей, V = 41 – 65%. Норма высева 4,0 млн.шт/га обеспечивает хорошее развитие продуктивного стеблестоя (420 – 450 шт/м2) и высокую урожайность озимой ржи – 4,36…4,46 т/га, оптимальное сочетание выхода и затрат энергии с единицы площади (энергетический коэффициент 3,84), низкая себестоимость зерна – 1634 руб. и высокая рентабельность – 243%.
3. Для получения стабильных урожаев озимой ржи необходимо в период вегетации применять регуляторы роста растений, которые не только снижают высоту растений и их биомассу (что снижает водопотребление в период засухи), но и являются средством управления процессами образования элементов струтуры урожая – увеличивается число зёрен в колосе на 13,3%, количество сохранившихся к уборке продуктивных стеблей на 22,3%. Наибольшее положительное влияние на урожайность и семенные качества озимой ржи оказала баковая смесь ТУРа и Кампозана (1,5 + 1,8 л/га соответственно) при обработке в фазу кущения и в фазу выхода в трубку.
4. Ведущим элементом продуктивности в формировании урожайности ярового ячменя в северной лесостепи и лесостепи Кузнецкой котловины является количество стеблей, сохранившихся к уборке, r = 0,8394* – 0,9776*, сопряжённость показателей увеличивается в годы с недостаточным увлажнением в период закладки генеративных органов. Существенный вклад в урожайность вносят: первичная корневая система ячменя, r = 0,8841*., полевая всхожесть, r = 0,8368*, биомасса растений на единице площади в фазу колошения, r = 0,7262* - 0,8570*.
5. Сорта ячменя, созданные в местных условиях – это наиболее доступное и централизованное средство использования почвенно-климатических ресурсов, так как удаётся эффективно использовать благоприятные и противостоять неблагоприятным условиям внешней среды, обеспечивая высокие показатели величины и качества урожая. Доля влияния фактора сорт на урожайность ячменя составляет 31,1 – 52,9%.
Максимальное использование потенциальных возможностей сортов ярового ячменя в зонах северной лесостепи и лесостепи обеспечивается при ранних сроках посева (при физической спелости почвы), вариабельность урожайности при этом составляет 5,07 – 11,7%, при поздних сроках посева - 11,9 – 29,2%. Доля влияния срока посева на урожайность ячменя в северной лесостепи 10,8 – 32,3%, в лесостепи 21,0 – 47,3% в зависимости от условий года и сорта. Расчёт биоэнергетической и экономической эффективности подтверждают преимущество ранних сроков посева.
6. Для получения зернофуража в первой декаде августа необходимо использовать среднеранний сорт ярового ячменя селекции Кемеровского НИИСХ Симон с продуктивностью 3,61 – 4,27 т/га с оптимальной нормой высева 5,0 млн. шт./га всхожих семян, отличающегося высокой засухоустойчивостью, способностью противостоять неблагоприятным факторам среды, имеющего комплексный иммунитет к головнёвым грибам.
В группе среднеспелых сортов имеют преимущество сорта Никита и Пётр. Никита при раннем сроке посева, обеспечивающем достаточную влагообеспеченность в период всходы – полное кущение, оптимальной норме высева 5,0 млн. шт./га, интегрированной системе защиты растений способен использовать высокие дозы минеральных удобрений, формировать урожайность более 9,0 т/га, сохраняя высокие пивоваренные качества зерна, является сортом интенсивного типа.
Сорт ярового ячменя Пётр имеет высокую потенциальную урожайность зерна при среднем уровне минерального питания – 6,82 т/га, ранних сроках посева, оптимальной норме высева 4,0 млн. шт./га всхожих семян, достигается наибольший выход энергии и высокая рентабельность (263 – 311%).
7. Сорта многорядного ячменя являются существенным резервом в увеличении производства зерна фуражных культур в Кемеровской области, так как они характеризуются высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, высокой, стабильной продуктивностью, засухоустойчивостью. Максимальная урожайность формируется при ранних сроках посева и оптимальной норме высева 4,0 млн. шт/га у сорта Кузнецкий - 5,24 – 5,57 т/га (селекции Кемеровского НИИСХ), Соболёк – 4,81 – 6,51 т/га (селекции Красноярского НИИСХ). Самая низкая себестоимость полученного зерна у сорта Кузнецкий при возделывании его как в лесостепи, так и в северной лесостепи: 1305 – 1444 руб./т.
8. Для обеспечения сырьём с целью получения солода для пивоваренной промышленности, пригоден к использованию ценный сорт пивоваренного назначения - Никита. При посеве в первой декаде мая в условиях северной лесостепи Кузнецкой котловины ячмень Никита обеспечивает получение зерна с высокими пивоваренными качествами: содержание белка в зерне 11,0 – 11,9 %, экстрактивность 76 - 78%, прорастаемость 93,0 – 95,2%. При поздних сроках посева увеличивается содержание белка в зерне, установлена тесная зависимость между среднесуточной температурой в период колошение - восковая спелость и содержанием белка в зерне, r = 0,9212*.
9. При подборе сортов с высокими технологическими качествами уменьшается дефицит ресурсов крупяного зерна, увеличивается ассортимент крупяной промышленности, улучшается его качество. Высокие крупяные качества имеет сорт Лука при посеве в первой декаде мая с нормой высева 3,0 – 4,0 млн. шт/га, кулинарная оценка полученного сырья 5,0 баллов. При сбалансированном уровне минерального питания у этого сорта увеличивается натурная масса на 7-14 г., выровненность на 4,0%, кулинарная оценка на 0,8 баллов.
10. При перестое ячменя на корню, через 30 дней после полной спелости урожайность снижается на 25,0 – 36,7%. За каждые сутки перестоя средняя величина биологических потерь с одного гектара по сорту Никита составляет 46 кг, Лука – 29 кг. Доля влияния срока уборки в урожайности ячменя составляет 85,5%. При уборке ячменя в полную спелость сохраняются высокие семенные и технологические качества, создаётся наибольший выход энергии с одного гектара при производстве семян - 57252 – 61858 МДж/кг при энергетическом коэффициенте 3,32 – 3,63 и низкой себестоимости зерна 1580 – 1617 руб/т.
11. На формирование элементов продуктивности, технологических, семенных качеств оказывает влияние комплекс взаимосвязанных факторов и нельзя выделить какой-либо из них. Влияние группы факторов нельзя рассматривать как простую сумму положительных или отрицательных эффектов, необходимо учитывать их комплексное воздействие при разработке технологических систем возделывания озимой ржи и ярового ячменя.
12. На основании детального изучения морфологических, биологических особенностей в комплексе взаимосвязанных почвенно – климатических и технологических факторов разработаны модели сортов ярового ячменя для северной лесостепи Кузнецкой котловины с вегетационным периодом 68 – 75 дней (среднеранние сорта), 78 – 86 дней (среднеспелые сорта), с урожайностью 3,6 – 5,0 т/га (двурядные), 4,5 – 6,0 т/га (многорядные), 7,3 – 9,0 т/га (двурядный сорт, интенсивного типа).
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ
1.Увеличить площади под озимой рожью Тетра-короткая в Кемеровской области, так как она имеет повышенную конкурентную способность за выживание в агороценозах. Почвенно – климатические условия Кузнецкой котловины позволяют получать урожайность озимой ржи сорта Тетра-короткая до 5,0 т/га.
- Использовать сорт Никита как пивоваренный, для получения сырья
высокого качества, высевать в первой декаде мая с нормой высева 5,0 млн. шт./га, уборку проводить в фазу полной спелости. Сорт интенсивного типа.
- Для получения раннего фуража (третья декада июля – первая декада
августа) использовать высокопродуктивные сорта среднеранней группы спелости – Симон и Кузнецкий.
- Рекомендовать для производства фуражного зерна использование в
Кемеровской области многорядных сортов ячменя с учётом их высокой засухоустойчивости, стрессоустойчивости и высокой продуктивности.
- При выращивании сорта Пётр использовать средний уровень мине-
рального питания при ранних сроках посева с нормой высева 4,0 млн. шт/га.
ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации в рецензируемых изданиях ВАК Р.Ф.
1. Пакуль В.Н. Формирование элементов продуктивности многорядного ячменя в зависимости от срока посева и нормы высева в лесостепи Западной Сибири В.Н. Пакуль, А.В. Заушинцена // Сибирский вестник с/х науки. – 1999. - № 1-2.- С. 56 – 61.
2. Пакуль В.Н. Формирование первичной корневой системы ячменя и его продуктивность / В.Н. Пакуль // Сибирский вестник с/х науки. 2003. - №2.- С. 54 – 57.
3. Пакуль В.Н. Формирование элементов продуктивности у озимой ржи Тетра-короткая / В.Н. Пакуль // Кормопроизводство. – 2006. - № 9.- С. 17 – 19.
4. Пакуль В.Н. Качество зерна озимой ржи при выращивании в условиях северной лесостепи Западной Сибири / В.Н. Пакуль // Кормопроизводство. – 2006. – С. 24 – 26.
5. Пакуль В.Н. Полевая всхожесть ячменя / В.Н. Пакуль // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 2007. - № 1. – С. 54 – 55.
6. Пакуль В.Н. Энергетическая оценка возделывания ярового ячменя / В.Н Пакуль. // Земледелие. – 2007. - №2. – С. 34 – 35.
7. Пакуль В.Н. Потенциальные возможности ярового ячменя в условиях северной лесостепи Западной Сибири. / Н.А. Лапшинов, В.Н. Пакуль, В.П. Буренок, Л.А. Язева // Кормопроизводство. – 2008. - № 1. – С. 20 – 24.
II. Монография, рекомендации, учебно – методическое пособие
8. Пакуль В.Н. Основы семеноводства зерновых, масличных культур и многолетних в колхозах и совхозах Кемеровской области / Г.Г Фелькер, Б.Г. Бурдин, Н.В. Кунгурцева, В.Н. Пакуль, А.И. Орёл. и др. Рекомендации. - Новосибирск, 1986. – 31 с.
9. Пакуль В.Н. Система ведения сельского хозяйства в Кемеровской области / Г.П. Агеенко, Е.В. Афанасьев, Б.Г. Бурдин, В.Н. Пакуль, Б.Л. Панов и др. // Рекомендации. - Новосибирск, 1986. – 262 с.
10. Пакуль В.Н. Выращивание семян зерновых, зернобобовых культур и многолетних трав. / Н.В. Кунгурцева, В.Н Пакуль, Н.Н. Рыбалкина // Система земледелия Кемеровской области : рекомендации. Новосибирск, 1988. - С. 99 – 114.
11. Пакуль В.Н. Возделывание ярового ячменя в лесостепи Кемеровской области / В.Н. Пакуль, А.В Заушинцена., М.В. Овчаренко // Рекомендации. – Кемерово. – 1998. – 32 с.
12. Пакуль В.Н. Возделывание ярового ячменя на пивоваренные цели в лесо- степи Кемеровской области. / Овчаренко М.В., Пакуль В.Н., Заушинцена А.В. // Учебно-методическое пособие. - Кемерово. – 2000. – 28 с.
13. Пакуль В.Н. Формирование продуктивности технологических и семенных качеств у озимой ржи и ярового ячменя в лесостепи Кузнецкой котловины / В.Н. Пакуль // Монография. - Новосибирск, 2005. – 183 с.
III. Другие издания
14. Пакуль В.Н. Влияние условий выращивания на посевные и урожайные качества зерновых культур. // Н.В. Кунгурцева, Б.Г Бурдин., В.Н. Пакуль // Достижения науки сельскому хозяйству Кузбасса : сб. науч. тр. - Кемерово, 1984. – С. 18 – 21.
15. Пакуль В.Н. Каталог сортов зерновых, зернобобовых культур, многолетних трав и картофеля в Кемеровской области. / Б.Г. Бурдин., Н.В. Кунгурцева, В.Н. Пакуль и др. Кемерово. – 163 с.
16. Пакуль В.Н. Озимая пшеница в лесостепи Кемеровской области / В.Н. Пакуль // Социально – экономические проблемы достижения коренного перелома в эффективности развития производительных сил Кузбасса : материалы Всесоюзной научно-практической конференции. - Кемерово. - 1989. - С.22-24.
17. Пакуль В.Н. Эффективность применения ретардантов на озимой ржи / В.Н. Пакуль // Пути повышения эффективности растениеводства в Кузбассе : сб.науч. тр. - Новосибирск, 1991. - С. 30-32
18. Пакуль В.Н. Накопление сухого вещества и рост листовой поверхности у многорядного ячменя / В.Н Пакуль., А.В. Заушинцена // Пути стабилизации урожая и повышения качества сельскохозяйственной продукции : материалы научно-методической конференции по растениеводству, селекции, биотехнологии и семеноводству. - Новосибирск, 1998. - С. 49-50.
19. Пакуль В.Н Семеноводство сельскохозяйственных культур в Кемеровской области. / Крапивин Г.П., О.И. Тихонова, И.А. Емельяненко, В.И Ермолов, В.Н. Пакуль и др.// Сборник. - Новосибирск, 1999. – 210 с.
20. Пакуль В.Н. Развитие корневой системы ярового ячменя в зависимости от условий выращивания / В.Н. Пакуль // Внедрение ресурсосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве : региональная научно - практическая конференция. Новокузнецк. 2000. – С. 37 – 39.
21. Пакуль В.Н. Высококачественные семена – основа ресурсосберегающих технологий в сельскохозяйственном производстве / В.Н. Пакуль // Сибирские учёные - агропромышленному комплексу : тезисы докладов конференции учёных Сибирского региона, посвящённой 30-летию Селекционного центра Сибирского НИИ сельского хозяйства. - Омск, 2000. С. 61 – 63.
22. Пакуль В.Н. Влияние водного и температурного режима на накопление белка в зерне ячменя / В.Н Пакуль, М.В. Овчаренко, А.В. Заушинцена. // Селекция сельскохозяйственных культур на качество : материалы научно-методической конференции. Новосибирск, 2001. - С. 107-108.
23. Пакуль В.Н. Влияние условий выращивания на посевные качества многорядного ячменя / В.Н Пакуль., А.В. Заушинцена // Селекция, семеноводство и технология возделывания сельскохозяйственных культур : сборник научных трудов. Кемерово, 2001. – С. 85 – 90.
24. Пакуль В.Н. Особенности технологии возделывания ячменя в Кузнецкой котловине / В.Н. Пакуль // Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири: наука, техника, практика : материалы межрегиональной научно-практической конференции. Кемерово, 2002. - С. 58-59.
25. Пакуль В.Н. Продуктивность и качество зерна ячменя в зависимости от сроков его уборки. / В.Н. Пакуль // Пища. Экология. Качество : труды III Международной научно-практической конференции. – Новосибирск. - 2003. – С. 33 -35.
26. Пакуль В.Н. Влияние условий минерального питания на продуктивность и технологические качества ячменя / В.Н. Пакуль // Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства: наука, техника, практика : материалы межрегиональной научно-практической конференции. Кемерово, 2003. - С. 19-21.
27. Пакуль В.Н. Влияние условий выращивания на крупяные качества ячменя / В.Н. Пакуль // Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства: наука, техника, практика : материалы межрегиональной научно-практической конференции. Кемерово, 2003. - С. 27 – 29.
28. Пакуль В.Н. Влияние условий выращивания на пивоваренные качества ячменя / В.Н Пакуль // Современные аспекты селекции и семеноводства, технологии переработки ячменя и овса : материалы международная научно-практическая конференция. Киров, 2004. - С. 163-164.
29. Пакуль В.Н. Влияние условий выращивания на посевные качества семян / В.Н. Пакуль // Сельскохозяйственная наука АПК Сибири, Монголии, Казахстана и Кыргызстана : материалы VII международной научно-практической конференции. - Новосибирск, 2004. – С. 64 – 67.
30. Пакуль В.Н. Фотосинтетическая деятельность растений ярового ячменя при различных условиях выращивания / В.Н. Пакуль // Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири: наука, техника, практика : материалы международной научно-практическая конференции : сборник докладов. Кемерово, 2004. - С. 104-108.
31. Пакуль В.Н. Влияние гидротермического режима на формирование продуктивности озимой ржи в лесостепи Западной Сибири / В.Н. Пакуль // Аграрная наука – сельскохозяйственному производству Сибири, Монголии, Казахстана и Кыргызстана : материалы международной научно-практической конференции. - Новосибирск, 2005. – С. 502 – 506.
32. Пакуль В.Н. Влияние экологических факторов на полевую всхожесть ячменя / В.Н Пакуль // Тенденции и факторы развития агропромышленного комплекса Сибири : материалы межрегиональной научно практической конференции. - Кемерово, 2005. – С. 118 – 120.
33. Пакуль В.Н. Сортовые различия по развитию первичной корневой системы у ярового ячменя / В.Н. Пакуль // Актуальные задачи селекции и семеноводства сельскохозяйственных растений на современном этапе : доклады и сообщения IX генетико-селекционной школы. - Новосибирск, 2005. – С. 452 – 455.
34. Пакуль В.Н. Полевая всхожесть ячменя / В.Н. Пакуль // Тенденции и факторы развития агропромышленного комплекса Сибири : материалы межрегиональной научно-практическая конференции. - Кемерово, 2006. – С. 118 – 124.
35. Пакуль В.Н. Изменчивость количественных признаков ярового ячменя в зависимости от генотипа и условий выращивания / В.Н. Пакуль // Материалы межрегиональной научно-практической конференции. - Кемерово, 2006. – С. 124 – 129.
36. Пакуль В.Н. Селекция ярового ячменя в условиях Кузнецкой котловины. В.Н Пакуль., А.В Заушинцена, С.В. Сартакова // Селекция на устойчивость к биотическим и абиотическим факторам среды : материалы научно-методической конференции. - Новосибирск, 2006. – С. 237 – 242.
37. Пакуль В.Н. Степень влияния факторов на урожайность ячменя в северной лесостепи Кузнецкой котловины / В.Н. Пакуль // Наука и инновации агропромышленного комплекса : материалы VI международной научно-практической конференции. - Кемерово, 2007. – С. 101 – 104.
38. Пакуль В.Н. Формирование продуктивности ярового ячменя в условиях лесостепи Западной Сибири / Пакуль В.Н. // Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии и Казахстана : материалы Х международной конференции по научному обеспечению азиатских территорий. - Новосибирск, 2007. С.172-173.
39. Пакуль В.Н. Проявление сортовых различий у ячменя по силе роста семян / В.Н. Пакуль // Адаптивные системы селекции и семеноводства : сб. науч. тр. Рос. академ. с/х наук. Сиб. Отд-ние. – Новосибирск, 2008. – С. 68 – 73.
40. Пакуль В.Н. Коэффициент хозяйственного использования фотосинтеза у различных сортов ярового ячменя / В.Н. Пакуль // Селекция, семеноводство и технология возделывания зернофуражных культур : материалы международной научно-практической конференции. – Ульяновск, 2008
IV Авторские свидетельства
41. А.с. № 2916 Р.Ф. Сорт ярового ячменя Кузнецкий / В.Н. Пакуль, Б.Л. Ганичев, А.В. Заушинцена, А.В. Кошкин, М.В. Лукъянова, Н.Д. Никитина, М.В. Овчаренко, Л.Н. Сазонова. – Заявка №; 9601171; дата приоритета 27.11.1995; зарегистрирован в Государственном реестре селекционных достижений. – 10.02.1999.
42. А.с. № 34676 Сорт ярового ячменя Симон / В.Н. Пакуль, А.В. Заушинцена, О.Н. Ковалёва, Н.Д. Никитина, М.В. Овчаренко, С.В. Сартакова. – Заявка № 9908195; дата приоритета 28.11.2000; зарегистрирован в Государственном реестре селекционных достижений.- 20.01.2004.
43. А.с. Сорт ярового ячменя Никита / В.Н. Пакуль, А.В. Заушинцена, Г.Я. Козлова, З.П. Максимова, М.В. Овчаренко, Л.Н. Сазонова, Н.М. Федулова. – Заявка № 9905626; дата приоритета 01.12.1999; зарегистрирован в Государственном реестре селекционных достижений.- 20.01.2004.
