автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.01, диссертация на тему:ПРОДУКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗЕРНА НОВЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ РЖИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ



Па правах рукописи

¿Г-

ТЕРЕНТЬЕВ Сергей Евгеньевич

ПРОДУКЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗЕРНА НОВЫХ СОРТОВ ОЗИМОЙ РЖИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ РЕГИОНЕ РОССИИ

Специаньность 06.01.09 — растениеводство; 05.18.01 -технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур и крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Москва 2007

Работа выполнена на кафедре растениеводства в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Смоленская государстненная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Романова Иранда Николаевна

Официальные оппоненты: Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Г'оловков Александр Максимович Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Микиньков Андрей Геннадьевич

Ведущая организация: Государственное научное учреждение «Смоленский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Российской академии сельскохозяйственных наук

Защита состоится «о( Ч » 2007 г. в_/5^.^часов на

заседании диссертационного совета К220.043.01 при РГАУ-МСХА имени К.Л.Тимирязева

Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 49., тел./факс 976-24-92

Ученый совет РГАУ-МСХА имени К.Л. Тимирязева С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ РГАУ-МСХА имени К.Л. Тимирязева и на сайте www.timacad.ru

Приглашаем Вас принять участие в работе совета или прислать свой отзыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, по адресу, указанному выше.

Автореферат разослан »_г.

Ученый секретарь диссертационного совета

П.Г. Тазмна

I Общая характеристик:) работы

Актуальное!!, темы исследовании. Черно составляет псиону аграрного сектора и является продуктом универсального использования. Уровень его производства но многом определяет "жономическую и политическую безопасность и стабильность I осударсгва.

I? условиях 11счсрпо!смпой зоны озимая рожь - самая распространенная продовольственная культура. По сравнению с другими зерновыми культурами озимая рожь обладает высокими адаптивными свойствами к условиям выращивания. Однако в годы реформирования сельскохозяйственного производства необоснованные сокращения посевных площадей озимой ржи, более чем в два раза, привели к нарушению стабильности сс производства. В последние годы наблюдается возрастающий m перес к возделыванию что и кулыуры н iiohi.ii пеним сё продуктивности, которая решает не только проблемы продовольственного зерна, по и вопросы экологизации и биологизацин земледелия.

Научно-обоснованный и практический подход к изучению агротехнических приемов возделывания озимой ржи значительно может увеличить её урожайность и качест во зерна, пригодного на хлебопекарные м тсхнолошческис цели.

В связи с лпм изучение и совершенствование элементов сортовой агротехники (сроки посева и фоны минерального питания), позволяющих максимально использовать теистические, морфобионогические особенности новых и перспективных сортов озимой ржи, является актуально.

Цель и задачи исследовании. Цель работы — изучить теологическую пластичноеть и особенности формирования урожайности новых сортов озимой ржи в зависимости от сроков посева, фонов минерального шпання, а также пригодность их зерна на продовольст венные и спиртовые цели; определит!, выход спирта и потребность в зерне на 100 дал б.е.

Для достижения поставленных целей решали следующие задачи:

1. Изучить особенности роста и развития растений сор тов озимой ржи в зависимости от сроков посева и фонов минерального питания.

2. Выяг.ть влияние изучаемых агроприсмо» на особенности формирования густоты стояния растений, полевую всхожесть, перезимовку, весенне-летнюю и общую выживаемость растений озимой ржи.

.4. Исследовать фогоеиптсгическую деятельность посевов и определиII. их фптометрпчеекне параметры.

4. Выявить влияние агронрисмов на формирование урожайности и •)лсменты сс структуры.

5. Определить и дать оценку фи¡ико-химпческим и технологическим показателям качест ва зерна изучаемых сортов озимой ржи п его пригодное! и на продовольственные, семенные п спиртовые пели.

6. Определить потребность в зерне в зависимости от вариантов опыта и технологического процесса производства спирта чт илгчлшацеихщ^кйна^гюго:----

7. Рассчитать выход спирта в зависимое!

от агроприРйн'ьУ -MUA.»

имени К.А. Тимирязев? ЦНБ имен к 1.1. И Фонд научныйдиу

La.

8. Дать энергетическую и экономическую оценку возделывания озимой ржи в зависимости от изучаемых агроприемов.

Научная новизна. Впервые на дерново-подзолистых почвах Центрального региона России по результатам комплексных исследований и на основании системного подхода дана агроэкологическая оценка новым сортам озимой ржи. В зависимости от сроков посева, фонов минерального питания, сортов изучены особенности формирования урожайности, фотосинтетической деятельности посевов и их фитометрические показатели (Ц„ах = 39,9 тыс. м'/га, ФПГ1 = 20432088 тыс. м2*дн./га, ЧПФ = 4,7-6,2 г/м2*дн., сбор сухого вещества = 7,84-12,81 т/га).

Выявлена роль сроков посева (23-29 %), фонов минерального питания (27-36 %) для новых сортов озимой ржи, позволяющих получать урожайность 3,50-4,73 т/га, с качеством зерна, пригодным на хлебопекарные (ЧП = 176-187 с) и спиртовые цели (содержание крахмала = 51,13-52,00 %).

В зависимости от условий выращивания рассчитан выход спирта 27,68-33,49 дал б.с./т зерна, а также потребность в зерне - 2985,85-3612,51 кг/100 дал б. с.

Доказана окупаемость энергетических и экономических затрат высокоурожайных сортов озимой ржи при выращивании их на продовольственные и спиртовые цели.

Практическая значимость. Результаты исследований являются научным обоснованием использования их в технологии возделывания озимой ржи Валдай, Татьяна, Эра на дерново-подзолистых почвах Центрального региона России.

Разработанные агроприемы позволят хозяйствам области получать урожайность зерна озимой ржи до 3,50-4,73 т/га и расширить диапазон использования его не только на фуражные, но и на хлебопекарные и спиртовые цели.

Совершенствованные технологические процессы (помол, применение новых ферментных препаратов, усовершенствование двухступенчатого вакуум-охлаждения, включение эпюрационной колонны в режим гидроселекции) производства спирта позволяют выпускать предприятием спирт класса «Люкс» из зерна озимой ржи.

Реализация научных исследовании. Результаты работы внедрены и сельскохозяйственные предприятия Смоленской области на площади 360 га в СПК «Новомнхайловское» Монастырщимского района, в СПК «Дружба» Почннковского района, а также прошли производственную проверку в условиях СОЛО производителей спирта и ликероводочных изделий «Бахус».

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на ежегодных научно-практических конференциях ФГОУ ВПО «Смоленская ГСХЛ» (2002-2006 гг.); на II региональной научно-практической конференции молодых ученых Смоленской области «Молодежь и наука XXI века» (2003 г.); на Международной научно-практической конференции «Наука ■ сельскохозяйственному производству н образованию» (2004 г.); на V Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсосбережение и

экологическая безопасность» (2006 г.); на Межвузовской научно-практической конференции «Молодые ученые ВУЗа - сельскохозяйственному производству» (2006 г.); на областных агрономических совещаниях специалистов ЛПК Смоленской области (2002-2005 гг.).

По материалам исследований опубликовано в печати 6 научных статей.

Структура il объем диссертации. Диссертация изложена на 163 страницах машинописного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений производству, содержит 38 таблиц, 16 рисунков, II приложений. Список литературы включает 247 наименований, в том числе 12 на иностранном языке.

2 Условия и методика проведения исследований

Исследования проводились в 2002-2005 годах в шестипольном севообороте кафедры растениеводства на опытном поле ФГОУ ВПО «Смоленская государственная сельскохозяйственная академия», предшественник - горохо-овсяная смесь на зеленый корм.

Почва опытного участка - дерново-подзолистая, среднесуглииистая, среднеокультуренная. Содержание элементов питания: гумуса - 1,9 %; рПксь -5,85; подвижных форм фосфора — 155 мг/кг; обменного калия (по Кирсанову) -126 мг/кг почвы. Агротехника в опытах, кроме изучаемых вариантов, была общепринятая для Смоленской области.

В опыте (1) проводилось изучение формирования урожая и качества зерна сортов озимой ржи в зависимости от сроков посева:

Фактор Л - сорта: Валдай, Татьяна, Эра

Фактор В - сроки посева: первый - ранний (20-24 августа), остальные с интервалом в 7 дней.

В опыте (2) по влиянию фонов минерального питания на урожайность и качество зерна озимой ржи Валдай, изучались следующие варианты: контроль -фон (P.JuK.),,); N ,0,f,Qi ^oP'XlKçiib NûtH1l)+"îol>,H)K9o; Noï 1204 0^90^-90; NuOfO + oPyoKçoî N60+60 ^oPgoKyo; No t/,01 MiPrjoKqo; Nôo+O-KioPçobvQO, где фосфорные и калийные удобрения вносили иод вспашку, азотные — полной дозой или дробно в предпосевную культивацию (осенью); в период возобновления вегетации (весной); в фазу «выход в трубку».

Опыты были заложены в четырехкратной повторное™ методом рендомизированных повторений. Площадь опытной делянки составляла 32 м3, учетной делянки - 25 м".

Все наблюдения, учеты и анализы проводили по общепринятым методикам и ГОСТам. Фенологические наблюдения, учеты густот ы стояния, урожайности и её структуры проводились по методике Государственного сортоиспытания с.-х. культур (1989). Показатели фотосинтетической деятельности посевов определяли по методикам, предложенным Л.А. Ничипоровичем (1961, 1972). Определение лабораторной всхожести ГОСТ 135865-93. Сила начального роста - ГОСТ 12040-84. Определение спирта этилового ректификованного из пищевого сырья - ГОСТ Р 51652-2000. Правило приемки и методы анализа этилового

спирта - ГОСТ 5964-93. Определение крахмала поляриметрическим методом -ГОСТ 10845-98. Технологические показатели согласно существующих ГОСТов и инструкций к приборам. Статистическую обработку урожайных данных проводили методом дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову (1985). Энергетическая оценка - но методическим рекомендациям Г.С. Посыпанова, В.Е. Дол годворова (1995).

Метеорологические условия вегетационных периодов б годы исследований различались между собой как по количеству осадков и характеру их распределения, так и по температуре воздуха в течение вегетации, что позволило дать объективную оценку влияния изучаемых агроприемов на уровень урожайности и качества зерна.

2003-2004 год в целом был наиболее благоприятный для роста и развития растений озимой ржи. Условия 2002-2003 года были крайне неблагоприятными. Так, низкий запас продуктивной влаги в почве в период «всходы-кущение», аномально холодная и малоснежная зима привели к гибели растений на 46-56 %. 2004-2005 год был умеренным, однако, длительное выпадение атмосферных осадков и повышенный температурный режим в осенний период привели к частичному перерастанию озимой ржи, а зимние оттепели - к образованию ледяной корки, которые повлияли на ход зимовки растений; в тоже время весенне-летний период 2005 года характеризовался благоприятными условиями для формирования урожая.

Результаты исследований

3 Формирование урожайности и качества зерна сортов озимой ржи в зависимости от сроков посева и фонов минерального питания

3.1 Полевая всхожесть, перезимовка и выживаемость растений отмой ржи

Густота стояния растений при всходах и перед уборкой - один из основных факторов, влияющих на формирование величины урожая.

В наших исследованиях полевая всхожесть растений зависела от сроков посева и колебалась от 76 до 83 %. Наибольшей она была у сортов озимой ржи при третьем сроке посева - 82-83 %. При посеве в ранние и поздние сроки наблюдалось снижение данного показателя на 5-7 %, что связано в первом случае с дефицитом влаги в почве, а во втором - её переувлажнением и пониженными температурами. Сорта и фоны минерального питания на полевую всхожесть не оказали значительного влияния (табл. 1).

Погодные условия оказали существенное влияние (г — 0,78) на полевую всхожесть растений озимой ржи. Так, в 2002 году при дефиците влаги в почве н среднем взошло от 67 до 75 %, в 2003 году при оптимальном увлажнении - от 76 до 92 %, в 2004 году — при недостаточном увлажнении полевая всхожесть составила 72-84 %.

Агрометеорологические условия для закалки растений в годы исследований складывались по-разному. В среднем по опытам перезимовка растений озимой

ржи составила 52-69 %. Наибольшей она была при третьем сроке посева и на фонах с осенним внесением азотных удобрений в дозах 30; 60 кг/га д.в. и составила 66-69 %.

1. Полевая всхожесть, перезимовка и выживаемость растений озимой ржи в зависимости от сроков посева, фонов минерального питания и сортов (среднее за 2002-2005 гг.)

Варианты Количество растений, шт./м2 1 Толевая всхо- Перезимо- Выживаемость, %

при исходах перезимовка перед уборкой жесть, % вка, % весенне-летняя общая

Сорт Палдан

I срок посева 460 270 194 77 58 73 32

II) срок посева 496 343 280 83 68 83 46

V срок посева 474 265 202 79 56 76 34

Сорт Тагьяна

1 срок посева 458 272 192 76 59 72 32

III срок посева 490 344 275 82 69 81 46

V срок посева 474 260 189 79 55 73 30

Сорт '.)ра

I срок посева 454 263 179 76 57 69 30

III срок посева 496 332 256 83 66 78 43

V срок посева 468 242 170 78 52 71 28

Сорт Валдай

Контроль (фон РооКчо) 486 321 219 81 65 67 36

Фон + N3ft.Mi1 ю 494 348 289 82 69 84 48

Фон + N(„.,,„,00 494 343 272 82 68 79 45

ФОН + N(,,121,4, 484 320 245 81 65 77 41

Фон ■+ N^,„0,0 492 328 231 82 66 70 38

Фон + Н,„,„„,;, 496 347 276 82 69 80 46

Фон + N0........ 496 323 267 82 64 83 44

Фон » К,<„,„(,„ 496 345 250 82 68 72 42

В зависимости от метеорологических условий перезимовка растений озимой ржи колебалась от 44-54 % (2002-2003 г.) до 53-81 % (2003-2004 г.). Более высокой зимостойкостью обладал сорт Валдай 56-69 %, другие сорта уступали ему на 1-4 %.

Весенне-летняя и общая выживаемость растений у всех сортов была наибольшей при втором и третьем сроках посева и составила у сортов Валдай и Татьяна 80-83; 45-46; у сорта Эра - 78 и 42-43 % соответственно.

В зависимости от фонов минерального питания весенне-летняя и общая выживаемость колебались в пределах 67-84 и 36-48 % соответственно. Наибольшие значения весенне-летней и общей выживаемости растений озимой ржи были получены в вариантах Ызо+бс+зоР%К<ю; Мо+бо+мЛоК.» и составили 84 и 48; 83 и 44 % соответственно (табл. 1).

Максимальные значения общей выживаемости были получены в 2003-2004 году - 59-60 %, минимальные - в 2002-2003 году - 23-35 %.

3.2 Фотосинтетичсская деятельность посевов озимой ржа

В наших исследованиях на фотосинтетическую деятельность посевов озимой ржи значительное влияние оказали сроки посева, фоны минерального питания, сорта и агрометеорологические условия в период вегетации.

Максимальные значения площади листовой поверхности по всем сортам формировались в период «конец выхода в трубку-колошение». Второй и третий сроки посева способствовали формированию наибольшей площади листьев -37,8-39,1 тыс.м2/га (табл. 2). Ранние сроки посева снижали этот показатель на 510 %, поздние - на 11-13 %, что связано с меньшим числом растений, их облиственностью, площадью листовой пластинки и более быстрым отмиранием листьев нижнего яруса (рис. 1).

Фоны минерального питания с дробным внесением азотных удобрений способствовали увеличению ПЛОЩаДИ листьев относительно КОНТрОЛЯ (РодКдо) и разового внесения азота (Ыцо) на 4-19 %. Наибольшая площадь листьев у сорта Валдай была при дробном внесении азотных удобрений по схемам: N30+60+30; N0+60+60 кг/га д.в. и составила 39,9-39,3 тыс. мг/га.

Максимальные показатели листовой поверхности для сортов озимой ржи складывались в оптимальные по тепло- и влагообеспеченности годы (20032004) и составили для сорта Валдай - 47,1; Татьяна - 42,8; Эра - 42,3 тыс. м2/га.

Посевы сорта Валдай продуцировали листовую поверхность на 5-8 % больше, чем сорта Татьяна и Эра.

Формирование урожая озимой ржи зависит не только от площади листьев, но и от времени их функционирования. В наших исследованиях максимальная величина ФПП, как и площадь листовой поверхности складывалась в межфазный период «выход в трубку-колошение» и составила 547-850 тыс. м2/га.

При втором и третьем сроках посева фотосинтетический потенциал посевов был наибольшим и составил у сорта Валдай - 2060-2088, у сорта Татьяна- 2024-2026, у сорта Эра- 1887-1919 тыс. м2*дн./га (табл. 2).

Внесение минеральных удобрений в сравнении с контролем (1'чнК.и) способствовало увеличению фогоспнчетичеекого потенциала посевов ошмой ржи на 8-25 %.

Наибольшие значения <1)1111 были отмечены в 2003-2004 голу и составили 2318-2324 гые. м2*дн./га. Как в сухие, морозные, так и во пляжные, умеренные годы этот показатель был ниже па 30-7 % соответственно.

Сорт Валдай обладал более мощным ассимилирующим аппаратом, что свидетельствует о его высокой потенциальной продуктивное] и.

Чистая продуктивность фотоситеча у сортов очимон ржи в среднем ча вегетацию составила 4,8-6,2 г/м~*дн. Она зависела от изучаемых агроприемов, фаз развития растений, метеорологических условий.

—| срок IIOCCHil я • III срок посева V срок посева

Фазы разивши

Формирование лис товой поверхности cop i a Валдай в зависимос ти от сроков посева, среднее за 2002-2005 гг.

Наибольшая ЧИФ отмечена при треп,ем сроке посева и составила в среднем за вегетационный период 5,6-6,0 г/м*дн. Показатели ЧИФ первою, второго, четвертою и пятою сроков посева уступали третьему сроку па 0,0-1,0; 0,3-0,7; 0,5-0,7; 0,8-0,9 г/м"*дн. соответственно.

Внесение минеральных удобрений повышало ЧИФ озимой ржи Валдай относительно контроля на0,2-0,5 r/.vr*un.

Урожай сухой биомассы сортов озимой ржи был наибольший в фазу восковой спелости и составлял 7,84-12.XI i га. У сортов Валдай, Татьяна и ')ра

максимальный урожай сухой биомассы был при третьем сроке посева - 12,35, 11,86, 10,06 т/га соответственно. Как ранние, так и поздние сроки посева снижали данный показатель, в зависимости от сорта, на 1,51-3,44 т/га. Это связано с более низкой густотой стояния растений перед уборкой, полевой всхожестью, перезимовкой и общей выживаемостью растений.

2. Фотосинтетическая дея гельиость посевов озимой ржи в зависимости от сроком посева, фонов минерального питания и сортов (среднее за 2002-2005)

Варианты Макс .4 ЛИ СТ1.СП, тыс. иг/га ФПГ], 11.1 с. м2*д»./га 1 [родуктивность 1 тыс. ед. Ф11П, кг зерна ЧИФ, 1 /м}*;ш Урожайность сухого нешестиа. т/га

Сорт Нллдай

1 срок посева 36,9 1923 1,22 5,0 9,70

III срок посева 39,1 2088 1,65 6,0 12,35

V срок посева 34,6 1793 1,16 5,2 8,91

Сорт Татьяна

1 срок посева 36,1 1929 1,05 4,8 9,12

III срок посева 38,5 2024 1,62 5,8 1 1,86

V срок посева 33,7 1724 1,14 г 4,9 8,69

Сорт "Эра

I срок посева 33,8 П 1834 1,01 4,7 8,55

III срок посева 37,8 1919 1,56 5,6 10,06

V срок посева 32.9 ~1 1638 1,01 4,7 7,88

Сорт Валдай

Контроль _____[>:К)К|)11 Фон + 32.1 39.9 1521 ......2043..... 1,30 1,80 5,7 6.2 7,84 ' 12.81.....

Фон + Ыбоишл 37.4 1934 1,68 5,9 11,66

Фон * N011:0») 35,6 1914 1,61 5,9 9,45

Фон + N¡20 1)10 33,6 1654 1,43 5,7 8,96

Фон + N«„.,„„0 .....38,3 Т8~83~ ' — Х9 ..... .........10,52 "

Фон + N„,„<1.«! 39.3 1966 1,79 6,0 11,75

Фон + ..... 34,5 1737 1.65 5,7 9,06

По накоплению сухого вещества выделился фон с дробным внесением азотных удобрений по схеме Ылньо,зоРчоК™ - 12,81 т/га (рис. 2). Это связано с большим числом растений, их высотой, большей листовой поверхностью относительно контроля и других фонов минерального питания.

с

U

О СЗ

X i~4

>> и H

о Я

s H

X H

<u и

u

3

5 о

'X Cù

та

X

кшнрол Фон <N30 ФшНМЛ |||,Ч|Ь№1 'Кии N120 Фон I n«> Фон I NOM Фон) nm0 'РЧОКЧО 6030 30 30 1200 00 №0 MI «I

Фоны минерального питания

□ Конец осенней вегетации

□ Выход в трубку

В Восковая спелость

В Возобновление rccchhch вегетации □ Цветение

Рис. 2. Накопление сухого вещества озимой ржи Валдай в зависимости от фонов минерального питания (кг/t a д.в.), среднее за 2002-2005 гг.

3.3 Урожайность icpna к ее структура

Урожайность является основным критерием как оценки сорта, так п эффективности того или иного агроприема.

В наших исследованиях средняя урожайность сортов озимой ржи колебалась от 1,66 до 3,67 т/га (табл. 3, 4). Наибольшей она была при II и III сроках посева п составила у сорта Валдай 3,45-3,50; у сорта Татьяна - 3,24-3,28 и у сорта Эра -2,84-2,09 т/та.

Снижение уровня урожайности у сортов озимой ржи на нервом, чет вертом и пятом сроках посева связано с уменьшением количества растений перед уборкой, зерен и колосе, длиной колоса и массой зерна с колоса.

На урожайность озимой ржи Валдай большое влияние оказали фоны минерального питания. Относительно контроля - (фона Р,,(,!<,,.,) все варианты опыта дали прибавку урожайности от 0,40 до 1,70 т/га. Наибольшая урожайность озимой ржи Валдай была получена при дробном внесении азотных удобрений по схемам Nj,,.к,, ;,, 3,67 т/га, No,î,hk,o -- 3.51 т/га (табл. 4).

[i целом но опыту илиянис фонов мi!iicpaji 1,но| о питапия на формирование урожайности составило 27-36 %. 15 сухие годы этот процент был значительно ниже но всем вариантам опыта.

И условиях Смоленской области сорт озимой ржи Валдай был более экологически пластичен, чем Татьяна и Эра. Уровень его урожаи пост к отдельные годы достигал 4,49-4,73 т/га, что выше сорта Татьяна на 0,24-0,33 и copra Эра на 0,43-0,68 г/га.

3. Урожайность сортов озимой ржи в зависимости от сроков посева, т/га

Сроки моссна (11) 1 ода Средняя

('орта (Л) 2003 2004 2005 урожай nucí ь за 2003-2005 i т.

1 1,43 3,00 2,64 2,35

11 1,94 4,73 3,84 3,50

Валдай III 1,90 4,54 3.91 3,45

IV 1,54 3,81 3,73 3,02

V Т,12 27¿8 2,46 ~ 2,08

г..... 2,67 2.2Í ___

н 1,92 4,49 3,32 3,24

Татьяна .. 1,85 4,21 3,80" 3,28......

IV 1.45 3.21 3,20 2,62

..........V 1,02 2,35 2.01 1,79

1...... " 1,08 2,54 1,98 1.86........

п 1 37 " 4,05 3,10 2,84

Эра .... 1,44 4,06...... .....3.48 2.99

IV 1,07 3,08 2.94 2.36

V...... 1,00 ......2,02 1,98...... 1,66

1'„< (т/|:а)7 ( niKKip (Л) laKTop (В) 0,14 0,17 0.21 0,33 0,19 0,28

IIa формирование урожайности озимых зерновых культур большое влияние оказывают элементы сё структуры.

С запаздыванием сроков посева имелась тенденция к снижению высоты растений (особенно на ранних стадиях развития), что и целом сказалось как на процессах фотосинтеза, так и на накоплении сухою вещества.

Пели длина колоса в зависимости от сроков посева изменялась незначительно, то число продуктивных стеблей, озернсниость колоса и масса зерна с колоса были более высокими на втором и третьем сроках посева и составили у copra Валдай 386-390 шт.; 37 шт.; 0,87-0,89 г; у сорта Татьяна - 369367 шт.; 35 шт.; 0,87-0,88 г; у сорта Эра - 327-330 шт.; 33-34 шт.; 0,81-0,82 г соответственно. Это не мotjio не отразиться на массе зерна с колоса и в целом уровне урожайное™.

По всем показателям элементов структуры выделился сорт Валдай. Так, число продуктивных стеблей относительно сорта Татьяна было выше па 23, сорта Эра па 60 nrr.Avr; продуктивная кустистость на 0,07-0,13 ед.; число зерен в колосе на 1-3 шт.; масса зерна с колоса - па 0,02 и 0,06 г соответственно.

4. Урожайность озимой ржи Валдай в зависимости от фонов минеральною

питания, т/га

Фоны минерального • питания 2003 Года 2004 2005 Средняя урожайності, за 2003-2005 гг.

Контроль РЧ„К„„ ¡ j04 2,8 1 2.03 ........~~~"Т7>7~

<13011 + NmibUHO 2,06 .........4,83 4,13 ........ 3,67

Фон 1 NwiüdMn 1.68 4,61 ..........3,45 ....... 3,25

Фон -l'NnnjiHO 1,56 4,06 3,62 3,08

Фон I N^otno 1,26 ........3,68 2,17 2,37

(Don 1 N„„,„„,,1 ..... 1,88..... 4,4 1 """ з,.їїГ...... 3,2(7.....

Фон T N,иыиы, 1,97 4,54 4,03 3,51

<1)011 Чіміч.» 1,52 " 4,12 2,<)4 2,86

1 ¡CP".^'(т/гаГ 0,21 "" ........0,20 ......о,:м

Применение азотных удобрений относительно контроля (l'.itiK,,,,) увеличивали показатели ¡.цементов структуры урожанности. Гак. число продуктивных стеблей возросло на 21-123 итт./м" (на 7-43 %); проц\ кі іншая кустистость • па 0,03-0,1 1 ел. (2-8 %); число зерен в колосе - па 3-13 ни . ( 12-54 %): масса черна с колоса на 0,03-0,24 г (4-43 %). Наибольшие показатели элементов структуры урожайности были при дробном внесении азотных удобрений но схемам: N „,и,(!, «>; NM1, -.„о,,; N,,,.», .„,..

Лучшие погодные условия для формирования члементов струкіурм урожая складывались в 2003-2004 году, где структурные пока!агели были на 28-42 % выше, чем в 2002"2003 году и на 8-22 %, чем в 2004-2005 году.

4 Качество зерна сортов озимой ржи и её пригодность на сппртовые цели в зависимости от изучаемых агропрмемов 4.1 Фщико-хпмнчсскнс н технологически«' показатели качсстп» черня Требования, предъявляемые к продовольственному зерну озимой ржи, основаны на физико-техиологических и химико-технологических свойствах зерна ГОСТ 16990-88 (Рожь. Требования при заготовках и поставках).

5. Физико-химические и технологические показатели качества зерна сортов озимой ржи в зависимости от сроков посева и фонов минерального питания (среднее за 2003-2005 гг.)

Варианты Масса 1000 черен, г І Іатура черна, г/л Содержание белка в зерне, % Содержание крахмала, % Число падения, с

Сорт Налдаи

I срок посева 29,28 695 9,98 50,43 176

III срок посева 29,47 693 10,03 50,83 172

V срок посева 26,72 677 9,46 49,45 145

Сорт Татьяна

1 срок посева 28,16 693 9,76 50,92 182

III срок посева 29,00 692 9,72 52,00 174

V срок посева 26,15 677 9,39 49,76 145

Сор г Эра

I срок посева 26,57 691 9,92 48,83 167

III срок посева 26,72 691 9,89 49,87 166

V срок посева 25,28 675 9,68 48,33 128

■ ---------- Сорт Наддам "" ..................... ■------------------

Контроль Р.даКчо 27,52 649 9,09 42,26 120

Фон + N.,0,60+30 29,37 705 10,02 50,76 185

Фон+ N„0,30150 29,28 698 9,22 51,13 171

Фон + N011:010 29,05 675 9,70 47,51 163

Фон + N,20.0+0 28,67 654 9,23 44,45 142

Фон + Ысошхо 29,16 684 9,84 50,75 і 67

Фон + N04,01-60 29,34 700 10,17 48,97 187

Фон + N60^,60 28,77 681 9,87 49,86 158

Колее высокими физико-химическими и технологическими свойствами обладало зерно со второго и треть«*) сроков посева и при дробном внесении азотных удобрений по схемам Njok/h.™; Noi6oh>o, где масса 1000 зерен у сортов озимой ржи составляла - 26,72-29,47 г; натура - 691-693 г/л; содержание крахмала - 49,87-52,00 %(табл. 5).

По содержанию белка и числу падения у сортов озимой ржи выделилось зерно с первого, второго и третьего сроков посева, где эти показатели составили 9,72-10,03 %; 166-182 с соответственно.

Поздние сроки посева (IV и V), снижали массу 1000 зерен на 1-3 г; натуру зерна на 9-17 г/л; содержание белка на 0,24-0,57 %; крахмала на 0,50-2,24 %; число падения па 3 1-39 г.

Дробное внесение азотных удобрений по схемам Nunou+ju: N,,,,,„!,.„ увеличивало содержание белка до 10,02-10,17 %; число падения до 185-187 с, что выше контроля на 10-35 %.

Наиболее высококачественное зерно формировалось в условиях 2003-2004 годи; как в сухой и морозный (2002-2003 г.), так и во влажный (2003-2004 г.) физико-химические показатели снижались на 6-27 %.

Физико-химические показатели озимой ржи Валдай, были выше сортов Татьяна на 3-12 % и Эра на 9-2.6 %. По комплексу технологических показателей черно озимой ржи Валдай и Татьяна соответствовало второму, а сорта Эра -третьему товарному классу качества (ГОСТ 16990-88).

Диализ химического состава зерна показал, что в зависимости от сроков посева, фонов минерального питания, сортов содержание азота варьировало от 1,59 до 1,78 %, фосфора от 0,68 до 0,75 % и обменного калия от 0,47 до 0.55 % от сухого вещества.

По содержанию микроэлементов (Си, Ми, Zn, Со) в зерне о ¡имой ржи закономерных изменений в зависимости от сортов, сроков посева и фоной минерального питания не наблюдалось.

4.2 Погонные качества семян озимой ржи

В среднем, за годы исследований, посевные качества семян у сортов озимой ржи были высокими и отвечали первому классу посевного стандарта. Так, шергия прорастания семян варьировала от 87 до 92 %, всхожесть от 96 до 98 %, число пробившихся проростков от 87 до 89 %, масса 100 проростков от 7,4 до 7,5 г. Поздние сроки посева снижали чти показатели на 1-3 %. В вариантах контроля и при внесении полной дозы азота (Nnu) происходило снижение всхожести семян на 2-4 %.

■J.3 Г;к\\|).! с 1.1 рьи н выход спирта шикшого рсьтифщажаншнп н и 1НЧ[м¡K ]и <>1 изучаемых ягронркгмоп

15 отличие от пшеницы озимая рожь является трудпосбраживаемым сырьем, что свя«шо с ухудшением реологического поведения ржаной массы при разваривании и дальнейшими проблемами её переработки.

В зависимости от фонов минерального питания и разных (контрольной-Мичуринской и усовершенствованной-Мичуринской) схем производства спирта па СОЛО «Бахус» спиртзавод «Ииокарихипский» были проведены расчеты его выхода и расхода зерна на получение 100 дат безводного спирта. В таблице 6 приведен расчет продуктов производства спирта этилового ректификованного из зерна озимой ржи Валдай урожая 200.4 гада, выращенной на фоне минерального питания Ыы„,|„.Чп1\0К9С.

Усовершенствованная схема включала: изменение степени помола зерна исследуемых образцов, применение более мягкого режима при непрерывном разваривании зерна, подача ферментных препаратов дополнительного действия в осахариватсль, применение двухступенчатого вакуум-охлаждения, а также включение третьей -эпюрационной колонны в режим гидроселекцик.

6. Расчет продуктов производства спирта этилового ректификованного класса «Люкс» (по «Мичуринской-усовершенствованной» схеме)

1 Іаименование Количество продуктов

на 100 дал, кг

Смссіпсль-прсдразварппк:

Сырье: очищенная рожь на разваривание 2961,59

(крахмалистость 51,55 %)

Всего замеса с теплой водой 1 1 846,36

Варочный аппарат: Выход разваренной массы j r>s: 4.66 * _

Выдержнпа гель-иаросепара гор: Выход массы ........і 3082,39

Вакуум-испаритель:

Выход охлажденной разваренной массы из испарителя Осахариватсль: _ 12182,75

- раствор Амшюсубтнлина ІЗх - раствор Глюкозима Л-400С 155,5 Ї9,6 .......

Выход сусла из осахаривателя с ферментами 12357,85

Сусло па прш отопление дрожжей: Теплообменник-: Ш5.79_ _

Выход охлажденного сусла 11122,06

бродильное отделение:

Всего сусла и дрожжей (с учетом промывных вод) 12666,80

[>pai_ojpem ифпкаппопнаи колонна: Зрелая бражка (с учетом водно-сниртоиой жидкости со 1 ІЮ6,50.........

СШф головушки) Всего бражки поступит на браюректификацию (с 12150,(.2........

учетом разбавления ее водой при заполаскивании

освобождающихся чанов)

Данные элементы технологии позволили получить прибавку спирта класса «Люкс» от 0,09 до 0.48 дал б. с.

Нами установлено, что наибольший выход спирта по усовершенствованной схеме был получен из зерна озимой ржи Валдай на фонах ^о+зо+зоР«оКэо; Н1С»бо.-.юР9оК.9о; Мьо.бо+оРэдКчо и составил 33,49; 33,24; 33,22 дал б. с. соответственно (табл. 7).

7. Расход зерна озимой ржи Валдай и выход спирта класса «Люкс» в зависимости от фонов минерального питания (среднее за 2003-2005 гг.)

Фоны Расход Выход спирта

минерального зерна на 100 из 1т зерна, дал б. с. Прибавка

питания дал б. е., кг Мичуринская Мичуринская спирта,

(контроль) (усоверш.) дал б. с.

схема пр-ва схема пр-ва

.Контроль РзоКчо 3612,51 27,59 27,68 0,09

Фон + N.10460+30 3008,40 32,76 33,24 0,48

Фон + N60,30130 2985,85 33,19 33,49 0,30

Фон + N0+120+0 3214,85 30,91 31,10 0,19

Фон + N120+0+0 3434,29 28,99 29,12 0,13

ФОН + Н>о+60+0 3010,61 32,96 33,22 0,26

Фон + N0+60160 3096,04 32,17 32,29 0,12

Фон + N61)4.0160 3061,82 32,49 32,67 0,18

Наименьший расход зерна на 100 дал б. с. был получен на фонах минерального питания Каизо+зоРрсК-оо", Ь'зснин'шРздК.ю и составил 2985,85-3008,40 кг. На контроле и при разовом внесении азотных удобрений расход зерна на 100 дал увеличивался до 3434,29-3612,51 кг.

5 Энергетическая и экономическая эффективность возделывания озимой

ржи

Показатели энергетической и экономической эффективности возделывания сортов озимой ржи зависели от сроков посева и фонов минерального питания.

'Гак, показатели биоэнергетического коэффициента и энергетической себестоимости зерна были оптимальными при 11 и 111 сроках посева и составили 2,1-2,5 при учете основной продукции и 7,1-8,5 ГДж/т соответственно (табл. 8).

При ранних и поздних сроках посева, а также при разовом внесении азотной подкормки значение биоэнергетического коэффициента уменьшалось на 20 %, а энергетическая себестоимость увеличивалась на 40-46 %.

Посев во II и III сроки способствовали повышению рентабельности до уровня 28,6-37,9 % и снижению себестоимости зерна до 2883-2991 руб./т. При дробном внесении азотных удобрений по схемам: 1^зо*бо+зо> ^гн ооIш уровень рентабельности составил 38,4-38,5 %, себестоимость зерна 2896-2907 руб./т. На более поздних сроках посева, а также при разовом внесении азотных удобрений и на контроле рентабельность снижалась до 3,8-18,7 %.

8. Энергетическая и экономическая эффективность возделывания сортов озимой ржи в зависимости от сроков посева и фонов минерального питания (среднее за 2002-2005 гг.)

Варианты Ссбест. Чистый Рентабель- Ьиожсрг. 'Энергетическая

зерна, доход, ность, коэфф. себестоимость

руб /т руб./га % (КПД)* зерна, ГДж/т

Сорт Валдай

I срок посева 3005 459 15,3 1,7/5,8 10,5

III срок моссва 2883 1094 37,9 2,4/7,3 7,4

V срок посева 3092 224 7,2 1,5/5,1 12,4

(орт Татьяна

I срок посева 3016 372 12,3 1,5/5,6 12,0

III срок посева 2906 906 31,2 2,3/6,9 8,2

V срок посева 3106 1% 5,4 1,3/5,1 14,2

Сорт Ура

1 срок посева 3070 242 7,9 1,4/5,2 12,9

III срок посева 299Ї 835 28,б" ~ 2,2/6 І " я",У

V срок посева 3121 132 4,2 1,2/4,6 15.4

Сорт Валдай

Контроль Р.„,К.к, 3139 121 3,8 2,3/7,7 7,8

Фон + N то (ми з(1 2896 1116 38,5 2,6/7,5 7,0

Фон + Мйооиии 2923 900 30,8 2.3/7,0 7,7

фом + N0*120.« 3016 567 18,7 2,3/5,9 7,9

Фон + Ыио-чио 3072 304 9,9 1,8/5,6 10,2

Фон + N<,0,60*0 • 2918 ' 903 .........30,8 .......2,3/6,4 ........7,8 .......

Фон + N,1,,,„*,(> 2907 ' І 029 33,1......... '2.5/7.1 ' 7.2

Фон + Ыымню 2990 601 20,1 2,2/5.7 8,7

*Пал чертой — основная продукция, под чертой — основная и побочная продукция

13 целом по опыту, наиболее высокие экономические показатели были у сорта Валдай: уровень рентабельности 37,9-38,5 %; себестоимость зерна 28832896 руб./т.

Выводы

1. В условиях Центрального региона РФ в зависимости от сроков посева озимой ржи продолжительность вегетационного периода колеблется от 304 до 342 дней. Наиболее скороспелым был сорт Валдай с длиной вегетации - 304-338 дня, у сортов Татьяна и Эра она составила 308-342 дня. Повышенные фоны минерального питания увеличивали период вегетации на 2-4 дня.

2. Полевая всхожесть изученных сортов озимой ржи колеблется от 76 до 83 % и в значительной степени зависит от метеорологических условий и сроков посева, в меньшей степени от сорта и фона минерального питания. Наибольшей она была у всех сортов при втором и третьем сроках посева (конце августа-первой декаде сентября) — 82-83 %. Как ранние, так и поздние сроки посева снижают полевую всхожесть на 6-8 %.

3. Лучшей зимостойкостью обладает сорт Валдай - 64-69 %, Татьяна и Эра уступают ему на 1-4 %. У всех сортов перезимовка достигает максимальных величин при посеве во И и Ш сроки (конце августа - первой декаде сенгября)-66-69 %. На 2-12% при этих же сроках посева выше и общая выживаемость сортов озимой ржи (42-46%). Внесение азотных удобрений до посева в дозах N30; N(,o кг/га д.в. повышает перезимовку растений на 1-4 % и их выживаемость.

4. Максимальные фотосинтетические показатели у сортов озимой ржи Валдай, Татьяна, Эра формируются в период «конец выхода в трубку-колошение» и составляют в среднем: L,m,x = 39,9 тыс. м"/га; ФПП = 547-S50 тыс.м2*днУга; ЧПФ = 4,7-6,2 г/м;*дн. У всех сортов данные показатели достигают максимальных размеров при посеве в 111 срок (первой декаде сентября). Наиболее эффективно процессы фотосинтеза проходят при дробном внесении азотных удобрений по схеме N3o~(,0»3o "а фоне РчсХ-ю кг/га Д-в-> где площадь листьев в период <<выход в трубку-колошение» составила 39,9 тыс. м2/га; ФПП = 2043 тыс. м'*дн./га; ЧПФ = 6,2 г/мг*дн. Посевы сорта Валдай продуцировали на 4-8 % интенсивнее сортов Татьяна и Эра.

5. Максимальное накопление сухого вещества отмечалось у всех сортов озимой ржи при посеве во II и III сроки (в конце августа - первой декаде сентября) и составило 9,48-12,35 т/га. Как ранние, так и поздние сроки посева снижают этот показатель на 21-29 %. Наибольшее накопление сухого вещества отмечено при дробном внесении азотных удобрении в дозе 120 кг/га д.в. по схеме Х'мнынмРчоКад кг/га д.в. и составило 12,81 т/га.

6. Существенное влияние на урожайность зерна озимой ржи оказали как сроки посева (г = 0,78), так и фоны минерального питания (г = 0,69). У сортов Татьяна и Валдай наибольшая урожайность получена при посеве во U и III сроки (конце августа — первой декаде сентября) -3,24-3,50 т/га, у сорта Эра - только в !i! срок (первой декаде сентября) - 2,99 т/га. Ранние и поздние сроки посева

снижали урожайность на 22-41 %. Наибольшая урожайность озимой ржи сорта Валдай была получена при дробном внесении азотных удобрений по схеме Njo«6<hjoP9oK<io кг/га д.в. и составила 3,67 т/га - на 5-20 % выше, чем у сортов Татьяна и Эра.

7. Наиболее оптимальные параметры структуры урожая у изучаемых сортов озимой ржи складывались при ее посеве во 11 и 111 сроки (конце августа- первой декаде сентября) на фоне дробного внесения азотных удобрений по схемам NjohMeoP'wK'Xb NotéotüoP'XjKoo кг/га д.в., где число продуктивных стеблей составило 364-410 шт./м2, масса зерна с колоса - 0,87-0,94 г. Ранние и поздние сроки посева снижают эти показатели на 8-32 %, 6-24 % соответственно. Лучшими показателями структуры урожая обладает сорт Валдай.

8. Изучаемые агроприемы оказали существенное влияние на физические, химические и технологические свойства зерна озимой ржи. Они были выше при посеве в III срок (первой декаде сентября) на фонах минерального питания HkhmjhoPí>üK9o; N0+60+60P40K90 кг/га д.в. Так, масса 1000 зерен составила у сорта Валдай 29,47 г; у сорта Татьяна - 29,00 г; у сорта Эра - 26,72 г; натура зерна -705; 695 ; 694 г/л; число падения - 176; 174; 166 с; содержание крахмала - 51,13; 52,00; 49,87 %; содержание белка — 10,17; 9,72; 9,89 % соответственно.

9. Посев озимой ржи в III срок (первой декаде сентября) на фонах NmiooooPsoKpo; ^о+бо+эоРздК«» кг/га д.в. позволяет иметь наименьший расход зерна (2985,85- 3008,40 кг) на 100 дал и получать наибольшие выхода спирта (33,2433,49 дал б.с.) с этих вариантов.

10. Зерно сортов озимой ржи Валдай и Татьяна относится ко второму классу качества и пригодно на хлебопекарные и спиртовые цели. Зерно сорта Эра соответствует третьему классу и пригодно к использованию только с применением дополнительной подсортировки.

11. Наиболее высокие экономические и энергетические показатели сортов озимой ржи были получены при посеве во II и 111 сроки (конце августа - первой декаде сентября) на фонах минерального питания N ЗСНбО+ЗС'Р'Ю^ЧО И No-l60'-6oPyoK<>0 кг/га д.в., где уровень рентабельности составлял 37,9-38,5 %, себестоимость I т зерна 2883-3001 руб., биоэнергетический коэффициент 2,1-2,6 (основной продукции). Ранние и поздние сроки посева были не рентабельными.

Предложения производству

В целях повышения урожайности озимой ржи, производства высококачественного зерна, пригодного на продовольственные и спиртовые цели, рекомендуется:

1. Посев сортов озимой ржи Валдай, Татьяна, Эра проводить в конце августа-первой декаде сентября по фону Р,„,К.,и кг/ra д.в. с применением дробного внесения азотных удобрений по схемам: N3,;,„o. Кибокл кг/га д.п.

2. Предприятиям спиртовой промышленности для увеличения выхода спирта применять «Мичуринскую-усовершенствованную» аппаратурную схему производства.

Сппсок опубликованных статей:

1. Романова, И.11. Агроэкономическая оценка приемов возделывания озимой ржи / И.Н. Романова, С.Н. Глушаков, С.Е. Тсрентьев // Наука -сельскохозяйственному производству и образованию (Сб. материалов Международной научно-практической конференции, посвящёнпон ЗО-летшо со дня основания ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт»). Агрономия. Т. 2. Ч. I. 2004. С. 66-69.

2. Глушаков, С.Н. Влияние азотных удобрений на формирование урожая озимой ржи / С.Н. Глушаков, С.Е. Тсрентьев // Наука - сельскохозяйственному производству п образованию (Сб. материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию со дня основания ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт»). Агрономия. Т. 2. Ч. I. 2004. С. 69-71.

3. Романова, И.Н. Изучение сроков посева и норм высева семян озимой ржи сорта Валдай / И.Н. Романова, С.Н. Глушаков, С.Е. Тсрентьев // Наука -сельскохозяйственному производству и образованию (Сб. материалов Международной научно-практической конференции, посвященной 30-летию со дня основания ФГОУ ВПО «Смоленский сельскохозяйственный институт»). Агрономия. Т. 2. Ч, И. 2004. С. ПЗ-115.

4. Романова, И.Н. Сроки посева озимой ржи, как элемент её ресурсосберегающей технологии возделывания / И.Н. Романова, С.11. Глушаков, С.Г.. Тсрентьев // V Всероссийская научно-практическая конференция «Ресурсосбережение и экологическая безопасность» Материалы докладов конференции. 2006. С. 43-46.

5. Романова, И.Н. Оптимизация азотного питания — основа ресурсосберегающей технологии возделывания озимой ржи / И.Н. Романова, С.Н. Глушаков, С.Е. Тсрентьев // V Всероссийская научно-практическая конференция «Ресурсосбережение и экологическая безопасность» Материалы докладов конференции. 2006. С. 46-49.

6. Романова, И.Н. Формирование урожайности и качества зерна разных сортов озимой ржи в зависимости от сроков посева / И.Н. Романова, С.Е. Тсрентьев // Зерновое хозяйство. 2007. № 1. С. 13-15.

Подписано в нечап, 22.03.07 г. Формаї 60x84 1/1 (i Бумага офсетная N» 1. Печать офсетная Объем 1 п. л. Тираж 100 эк.-!. Закл.і № 2801.

Отпечатано ОАО «Смоленская городская І піки рафия.., 214000, г. Смоленск, ул. Маршала Жукоііа,1(і, тел.: 59-УУ-07. 38-28-65, 38-14-53.