Технология возделывания пивоваренного ячменя в условиях Липецкой области урожайностью 40 ц/га

Цветок ячменя характерен тем, что в отличие от многоцветковых колосков пшеницы и овса или парных цветков у ржи, каждый колосок у ячменя одноцветковый и образует одну зерновку. Колосок ячменя имеет две колосковые и две цветочные чешуи (наружная и внутренняя) одну завязь, три тычинки и две лодикулы.

Колосковые чешуи расположены у основания наружной цветочной чешуи и прочно прикреплены к колосовому стержню. Они защищают цветок и сохраняются на колосовом стержне после удаления зерновки.

Внутренняя цветочная безостая чешуя прилегает к колосовому стержню. Наружная в верхней части переходит в ость, зазубренную или гладкую, длинную или короткую. (рис)

Если у ячменя вместо остей имеются лопастные трехвильчатые придатки – фурки ячмень называется фуркатным. Иногда у цветочной чешуи нет ни остей, ни фурок, завязь ячменя одногнездная, внутри нее находиться полость занятая одной семяпочкой яйцевидной формы. Из верхней части завязи выходят два перисто-образных рыльца, покрытых многочисленными волосками.

Плод ячменя – зерновка длиной 7-10мм шириной и толщиной 2-3мм. Она может быть пленчатая и голая. У пленчатого ячменя цветочная чешуя срастается с зерновкой и при обмолоте зерно остается в цветочных чешуйках. У голозерных форм этого явления не наблюдается и при обмолоте зерно легко освобождается от цветочных чешуй.

 

1.2 Биологические особенности культуры

 

Растения ярового ячменя проходят следующие фазы роста: прорастание семян, всходы, кущение, выход в трубку, колошение, цветение, формирование и созревание зерна.

Прорастание. Для прорастания требуется воды 48-70% от массы сухих семян. В благоприятных условиях фаза прорастания длится 2-5дней. В этот период ячмень чувствителен к неблагоприятным факторам среды, недостатку влаги, низким температурам, избыточному увлажнению высокой плотности почвы и другие.

Обеспечение оптимальных условий для прорастания- один из важных приемов агротехники

Всходы. Время от посева до появления всходов зависит от агротехники влажности и температуры почвы.

Продолжительность этого периода может колебаться от 5 дней до 2-3 недель. Глубокая заделка семян и почвенная корка вредно отражаются на всхожести ячменя. Если в почве мало кислорода, семена могут погибнуть. При прорастании, вначале появляются зародышевые корни, затем первый зародышевый лист, защищенный со всех сторон бесцветным колеоптиле. Когда колеоптиле достигает поверхности почвы, свернутый первый лист прорывает верхушку и разворачивается. На дружность прорастания семян большое влияние оказывает качество посевного материала. Выровненные, хорошо выполненные семена имеют высокую энергию прорастания и дают дружные всходы.

Кушение. Следующая после всходов фаза роста растений – появление новых побегов из узла кушения (кушение). Главный узел кушения расположен в зависимости от типа и влажности почвы на глубине 1-3 см. Начало кушения у ячменя обычно совпадает с появлением третьего листа. В дальнейшем часть стеблей нормально развиваются (особенно первые побеги), другая часть из-за неблагоприятных факторов остается бесплодной. Кустистость различают общую (включают все стебли) и продуктивную – только стебли с продуктивным колосом. Кустистость ячменя зависит от глубины залегания узла кушения , света, влаги и питательных веществ. Надо избегать как чрезмерно глубокой, так и слишком мелкой заделки семян. При глубокой заделки ростки с трудом пробиваются на поверхность почвы, становятся ослабленными, а часть не в состоянии пробиться и кустистость снижается. При мелкой заделке часто наблюдается недостаток влаги в верхнем слое почвы и вторичные (узловые) корни не могут успешно развиваться. Большое влияние на кустистость оказывает плодородие почвы. Ячмень вообще кустится значительно сильнее, чем овес и яровая пшеница, но на малоплодородных землях он почти не кустится.

В период кущения (через 8-12 дней после всходов) заканчивается формирование зачаточного колоса. Недостаток питательных веществ и влаги в почве в начале вегетации ведет к снижению урожая. В период от кущения до выхода в трубку ячмень наиболее интенсивно потребляет из почвы питательные вещества. В фазы всходов и кущения протекает важный процесс корнеобразований ячменя. Первичные корни в период кущения проникают на глубину 50-60 см., а вторичные начинают образовываться одновременно с появлением новых боковых побегов. Основная масса корней находится в пахотном слое.

Выход в трубку. Фаза выхода в трубку наступает примерно через 3-4 недели после появления полных всходов. У основания главного стебля образуется небольшая выпуклость – бугорок первого стеблевого узла. В этот период заканчивается формирование колоса, колосков и цветков, недостаток влаги и света приводит к частичной стерильности и уменьшению числа зерен в колосе.

Колошение. Фаза колошения наступает с появлением колоса из влагалища листа. В засушливые годы начало колошения отмечают при появлении остей колоса. К началу колошения ячмень полностью сформировывает генеративные органы – пыльники и пестик с рыльцами.

На севере ячмень выколашивается быстрее, чем на юге, из-за более длительного дня, короткий день на юге задерживает наступление фазы колошения, благоприятно сказывается на ускорении фазы колошения повышенная температура воздуха. Во время формирования колоса условия внешней среды оказывают большое влияние на длину колоса, число колосков и продуктивность.

Цветение и оплодотворение. Ячмень относится к самоопыляющимся растениям, но иногда опыляется перекрестно. В каждом развитом цветке находится мужские и женские органы. Цветение ячменя чаще всего совпадает с началом колошения и реже (через 1-3 дня) после него. В засушливые годы цветение ячменя происходит по влагалище листа.

Созревание зерна. В процесс созревания зерна у ячменя различают три фазы: спелости, молочную, восковую и полную. Влажность спелого зерна не должна превышать 14-16%.

Вегетативный период. Длина вегетативного периода ячменя (от всходов до созревания) зависит от сорта и условий выращивания. Из злаковых культур ячмень созревает раньше всех. Раннеспелые сорта ярового ячменя созревают в течение 53-60 дней, а позднеспелые за 100-120 дней.

 

2. Экологическая характеристика  культуры

 

2.1 Требования к условиям  теплообеспеченности

 

Ячмень отличается небольшой требовательностью к теплу. Об этом свидетельствует широкое распространение посевов этой культуры во всех странах мира. В России ячмень возделывается во всех зонах, от севера до юга. Но самые лучшие условия для произрастания пивоваренного ячменя находятся в лесостепной зоне Центрально-Черноземной зоны.

Каждая фаза роста и развития ячменя проходит при определенной температуре. Наиболее благоприятны для ячменя постепенно повышающиеся температуры, без резких колебаний. Зерно ячменя может прорастать при 1—3°С, но для появления дружных всходов необходима более высокая температура (15—20°С). Всходы ячменя без особого ущерба переносят заморозки до —6°С, а после хорошей закалки морозы до—10—12°С. Однако длительное похолодание и увлажнение вызывают задержку роста и угнетение растений. Опасны заморозки во время цветения и созревания зерна. Завязь и пыльники повреждаются при температуре 1—2°С.

Кущению и корнеобразованию благоприятствует невысокая температура. Ячмень сильно страдает от быстрого наступления высокой температуры в фазе выхода в трубку, когда формируется продуктивность колоса. В период выхода в трубку — колошения наиболее благоприятна среднесуточная температура 20—22°С, в фазу созревания зерна - 23—24°С. При температуре ниже 13—14°С налив и созревание зерна задерживаются. Сумма активных температур, необходимых для полного цикла развития ячменя, составляет около 2000°С.

Резкие колебания, а также высокая температура в сочетании с низкой влажностью воздуха в период налива зерна отрицательно сказываются на выполнении зерновки, снижается масса 1000 зерен и ухудшаются пивоваренные свойства ячменя. Заморозки в фазах молочной и восковой спелости отрицательно влияют на зародыш и ухудшают посевные качества зерна. Морозобойное зерно имеет низкую всхожесть и совершенно непригодно на семенные цели. Полностью вызревшее зерно при влажности не выше 13-15% хорошо сохраняет жизнеспособность при низких, отрицательных температурах.

 

2.2 Требования  к условиям влагообеспеченности

 

Ячмень – засухоустойчивая культура, более экономно расходует влагу, чем пшеница, рожь и овес. Расход воды на образование единицы сухого вещества у ячменя составляет 350—450. Отличаясь коротким вегетационным периодом, ячмень много влаги расходует в первые фазы роста: кущения и, особенно, выхода в трубку — колошения. Так, в фазе кущения — выхода в трубку почвенная засуха снизила урожайность ячменя на 21,7—40,3%, тогда как в фазе выхода в трубку — колошения — на 70,6—81,3%.

В начале развития ячмень хорошо использует запасы осенне-зимней влаги и даже при отсутствии осадков весной хорошо прорастает, дает дружные всходы, образует вторичную корневую систему и куститься. В засушливых условиях Центрально-Черноземной зоны важное значение приобретает накопление максимального количества влаги к началу вегетации.

Недостаток влаги в период образования репродуктивных органов губительно действует на пыльцу ячменя. Стерильность части пыльцы обусловливает увеличение числа бесплодных колосков. Во время колошения и налива зерна важное значение имеет не только количество выпавших осадков, но и число дождливых дней. Сильные ливни вызывают полегание посевов, что снижает урожай и качество пивоваренного ячменя. В засушливую погоду стебли у растений в фазу молочной спелости быстро подсыхают, зерно образуется мелкое и щуплое.

На хорошо окультуренных и высокоплодородных почвах расход воды на образование единицы сухого вещества меньше, чем на почвах малоплодородных. Более экономно ячмень расходует влагу при внесении удобрений.

Лесостепная зона Центрального Черноземья отличается неравномерным распределением осадков в течение вегетационного периода, частыми ранними и поздними засухами, а также крайне засушливыми летними месяцами. В этих условиях необходимо иметь набор сортов с повышенной засухоустойчивостью, а также различных по вегетационному периоду, способных более полно использовать осадки в течение всей вегетации.

 

2.3 Требования  к свету

 

 

 Ячмень относится к группе культур длительногоого дня, поэтому в северных районах вегетационный период меньше, чем на юге, где световой день короче. Так, например, продолжительность вегетационного периода у сорта ячменя Полярный - 14 в Хибинах составляла 70 дней, в Ленинградской области -78, в Ташкенте-82 дня. 

 

2.4 Требования  к почве

 

Короткий вегетационный период и слабая усвояющая способность корневой системы обуславливает высокую требовательность ячменя к плодородию почвы. Наиболее высокие урожай ячменя получают на плодородных почвах с глубоким пахотным горизонтом. В Центрально-Черноземной зоне лучшие почвы для ячменя – черноземы. Из дерново-подзолистых почв более благоприятны слабо оподзоленные суглинистые средней связанности. Супесчаные и песчаные почвы без внесения удобрений для возделывания ячменя малопригодны.

Плохо растет ячмень на кислых почвах. Повышенная кислотность угнетает жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, поэтому такие почвы необходимо предварительно известковать.

Почвы, отводимые под ячмень, должны быть однородными по содержанию питательных веществ, влагоемкости и водопроницаемости. Для получения высоких урожаев важно обеспечить растения в начале вегетации достаточным количеством легкодоступных питательных элементов. Для получения высоких урожаев важно обеспечить растения в начале вегетации достаточным количеством легкодоступных питательных веществ, что возможно при размещении его по хорошо удобренным пропашным предшественникам. Ими являются кукуруза, сахарная свекла, картофель.

Он отличается очень быстрым ходом поступления питательных веществ, особенно в начальный период роста и развития. Через 3 недели после появления всходов растения содержат почти половину поглощаемого фосфора и 2/з калия, хотя органической массы накапливается к этому времени меньше l/s- Некоторые сорта, сформировавшиеся па кислых почвах, могут давать неплохие урожаи, но при условии обеспечения хорошим пищевым режимом в течение всего периода вегетации.

 

2.5 Требования к элементам  минерального питания

 

При правильном применении удобрений значительно повышается урожай ячменя, возрастает устойчивость растений к засухе, болезням, вредителям, улучшается качество зерна. Он требует большого количества легкодоступных питательных веществ в почве в первый период своего роста и развития. К концу кущения растения ячменя поглощают около половины азота и фосфора и 75% калия от общего потребления (И.И. Беляков, 1985).

Вынос элементов питания с учетом основной и побочной продукции ячменя на 1 ц урожая составляет N –  2,5 мг, P – 1,09 мг, К – 1,75 мг. Ячмень нуждается в азоте больше всего в период от начала кущения до конца колошения, так как в этот период формируется ассимилирующий аппарат растений, идет развитие побегов кущения и формирование колоса. Недостаток азота в этот период приводит не только к снижению урожая, но и к нарушению образования генеративных органов.

Фосфор необходим ячменю в течение всего периода развития растений, так как этот элемент входит в состав многих органических и минеральных соединений. Оптимальная обеспеченность молодых растений фосфором способствует хорошему развитию корневой системы и заложению крупного колоса. Недостаток этого элемента задерживает рост и развитие растения. Фосфор повышает устойчивость ячменя к болезням и засухе.

Калий играет важную роль в физиологических и биохимических процессах. В растениях он содержится главным образом в подвижной форме и способствует передвижению продуктов ассимиляции из листьев и других органов. Калий регулирует водный и азотный обмен, повышает устойчивость к полеганию, болезням, ускоряет созревание. Наибольшее количество калия ячмень потребляет в первый период роста. Недостаток его задерживает нормальный процесс образования углеводов и резко снижает урожай. Внесение в почву калия повышает эффективность и содержания крахмала. Фосфорные и калийные удобрения повышают пивоваренные качества ячменя.