Почвенные условия

2.2 Почвенные условия

Мезорельеф опытного поля представляет собой слабоволнистый склон в сторону реки Миасс, а микрорельеф – небольшие впадины и возвышенности. Почва опытного поля представлена чернозёмом выщелочным, среднемощным, среднесуглинистым.

Морфологическое строение чернозёмов выщелочных опытного поля выражается следующими горизонтами: А – АВ – В – Вк Ск – Ск.

Горизонт А чёрно-серой окраски, комковатый, в подпахотной его части зернистой структуры.

Горизонт АВ тёмно-серый или серый, комковатый.

Горизонт В буроватой окраски, с гумусовыми затёками, комковато-ореховатый или призматической структуры. Бурый иллювиальный горизонт с затёками, плёнками на гранях структурных отдельностей, уплотненный. Карбонаты обнаруживаются на глубине 90-110 см в форме прожилок, трубочек, журавчиков. Для выщелочных чернозёмов характерно наличие выщелочного от карбонатов горизонта В мощностью более 10 см.

Для почв опытного поля характерна слабокислая реакция почвенного раствора в пахотном горизонте и на этом уровне она сохраняется до материнской породы или становится нейтральной в горизонте ВС и С. Наблюдается среднее содержание гумуса, 6-8%.

При исследовании почвы на содержание элементов питания растений, необходимо отметить, что запасы N P K в почве опытного поля достаточны, так азота содержится в среднем 69,2 мг/кг почвы, фосфора – 200 мг/кг, калия – 144,7 мг/кг.

На основании вышеизложенного материала, можно отметить, что почвы опытного участка обладают хорошим естественным плодородием и агрофизическими свойствами. Однако природно-климатические условия сложные и не всегда удачные для формирования высоких урожаев зерновых культур.

3. Материал, методика и условия проведения исследований

3.1 Цель и задачи опыта

Цель работы – выявить сорта ячменя, отвечающих по качеству требованиям пивоваренных сортов для гарантированного производства сырья, для пивоварения в условиях Южного Урала.

Задачами исследования было:

1. из определённого набора сортов выявить наиболее высокоурожайные сорта, которые в различные годы исследования давали бы в условиях Южного Урала урожайность не ниже стандартного пивоваренного сорта Московский-3.

2. проверить стабильность получения высокого качества зерна сортов ячменя, по годам, по разным предшественникам.

Исходным материалом для опытов служили 29 сортов ячменя, созданных в различных регионах страны. Часть из них уже были признаны как пивоваренные сорта, но не в условиях Южного Урала. Стандартом был взят сорт Московский-3, так как он районирован в Челябинской области как пивоваренный. Но сорт Московский-3 не всегда отвечает требованиям пивоваренного ячменя.

3.2 Методика и условия проведения исследований

Опыт закладывался на опытном поле института Агроэкологии в течение трёх лет (2000-2002гг.).

В 2000г. Высевали 29 сортов ячменя по предшественнику яровая пшеница в трёх повторностях рендомезированным методом. Высев ячменя производился в оптимальный срок (14 мая) с нормой высева 5,5 млн. всхожих зерен на 1 га, на глубину заделки семян 5 см. В результате исследований 2000г. Были выделены 10 сортов по урожайности и качеству зерна (по белку, по крупности и натурной массе) для дальнейших исследований.

В 2001-2002гг. высевался ряд выделенных сортов ячменя по трём предшественникам (чистый пар, яровая пшеница и картофель) в трёх повторностях рендомезированным методом. Высевали ячмень в оптимальный срок (в 2001г. – 16 мая; в 2002г. – 22 мая) с нормой высева 5,5 млн. всхожих зёрен на 1 га, на глубину заделки 5 см. В каждом году сроки посева были различны из-за климатических условий этих лет.

Обработка почвы в опыте. Осенью проводилась зяблевая вспашка, весеннее закрытие влаги, предпосевная культивация в два следа на глубину 18 см. КПС-4, боронование и затем посев. Площадь делянок 2м2 в трёх повторностях. Посев проводился ручной сеялкой РС-1.

3.3 Учёты и наблюдения в опытах

В процессе роста и развития ячменя проводились следующие учёты и наблюдения: учёт полевой всхожести, фенологические фазы роста и развития, биометрические измерения, определение площади трёх верхних листьев.

Уход за посевами заключался в междурядных рыхлениях и прополок. Определяли структуру урожая и урожайность. Уборку ячменя проводили в ручную (скашивали в снопы). Дата уборки назначалась в зависимости от спелости зерна (в III декаде августа или в I сентября).

Математическую обработку проводили по Б.А. Доспехову (1985).

4. Результаты исследований

Опыт закладывался на опытном поле института Агроэкологии. В 2000 году было высеяно 29 сортов ячменя по предшественнику яровая пшеница. В этом же году был выделен ряд сортов, для этого проводились анализы по качественным и урожайным показателям. По урожайным и качественным показателям выделили 10 лучших сортов, которые имели урожайность на уровне стандарта (стандарт Московский-3) и выше, по показателям качества (которые требуется для пивоваренного ячменя), содержащие на уровне или превышающие показатели стандартного сорта (таблица 4 и 5).

В 2001-2002 гг. закладывался опыт по трём предшественникам (чистый пар, яровая пшеница и картофель). В эти годы высевалось 10 сортов, которые исследовались по структуре урожайности и по показателям качества зерна, которые требуются для сортов пивоваренных.

К качественным показателям пивоваренного ячменя относится: содержание белка, крахмала, экстрактивность, плёнчатость, натурная масса и крупность зерна.

Белок. При заготовках и поставках зерна на пивзаводы этот признак учитывается ГОСТом. Ограничительная норма белка не должна превышать 12,0 %. Обилие белка затрудняет брожение, отрицательно сказывается на экстрактивности, но и в связи с тем, что такое зерно при солодоращении плохо разрыхляется, даёт менее стойкое и менее прозрачное пиво (Э.Д. Неттевич, 1984).

Крахмал. От содержания крахмала в зерне напрямую зависит величина экстрактивности, а в конечном счёте – качество пива и экономическая эффективность его производства.

Величина крахмала должна колебаться в пределах 55-70 % и сухому веществу. Повышенное содержание крахмала увеличивает ценность ячменя, так как именно крахмал является основным экстрагируемым веществом солода (М.В. Лукьянова и др., 1990).

Плёнчетость. Это отношение массы цветочных плёнок к массе всего зерна, выраженное в процентах. Этот показатель не регламентируется ГОСТом, но контролируется пивзаводами под термином (мякинная оболочка). Для пивоваренных сортов этот показатель должен быть от 8,0 % до 10,5 % (А.А. Грязнов, 1996).

Экстрактивность. Под этим термином понимают количество сухих веществ, способных при определённой температуре переходить из размолотого зерна в водный раствор. Это один из наиболее важных показателей пригодности ячменя для целей пивоварения. Этот показатель достаточно строго контролируется пивзаводами, который характеризуется показателями – 68,0-82,0 % (А.А,\. Грязнов, 1996).

Крупность. Это отношение массы зерна в сходе с сита (2,5х20 мм) к массе всего зерна анализируемой навески, выраженное в процентах. Базисная норма должна быть не ниже 80 %, а ограничительной нормой является величина не менее 50 %.

Крупное зерно, как правило, характеризуется значительным содержанием крахмала, в нём меньше белка и плёнок. В совокупности эти показатели благоприятно влияют на повышение пивоваренных качеств ячменя и, в частности, экстрактивности. Чем более однородна партия зерна по крупности, тем более равномерно протекает процесс замачивания зерна при его соложении (А.А. Грязнов, 1996).

Натура зерна. Под этим термином понимают массу 1 литра зерна, выраженную в граммах. Этот показатель используют при контроле качества зерна. Лучшим считают зерно с натурной массой 650-750 г/л (Э.Д. Неттевич, 1984).

Таблица 4 – Урожайные показатели сортов ячменя за 2000год

Из таблицы 4 видно, что урожайность в 2000 году была низкая из-за неблагоприятных климатических условий вегетационного периода. Но по элементам структуры урожая и урожайности особенно выделяются в сравнении со стандартным сортом: Донецкий-8, Приазовский-8.

Таблица 5 – Показатели качества сортов ячменя за 2000 год

Данные таблице 5 характеризуют качественные показатели выделенных сортов, по отношению к стандартному сорту. Все сорта по крупности и натурной массе имеют качество пивоваренного ячменя, крупность не ниже 80 % и натурная масса в пределах 650-750 г/л. В пределы содержания белка (не выше 12 %) вошли сорта: стандарт Московский 3-12,0 %, Азовский-11,9 %, Донецкий 8-11,8 %, Приазовский 8-9,9 % и Одесский 100-11,7 %.

В 2000 году можно выделить сорта, которые по качественным показателям, отвечают требованиям пивоваренных. Из 10 сортов отвечают только 4 сорта: Азовский, Донецкий-8, Приазовский-8, Одесский-100 (стандарт Московский-3).

Таблица 6 – Урожайные показатели сортов ячменя за 2001-2002 гг.

(предшественник чистый пар)

Урожайные показатели сортов ячменя (таблица 6) за период 2001-2002 гг. разнообразны. Видно, что урожайность сортов высока, а также показатели элементов структуры урожая. Прежде всего, на урожайные показатели повлиял предшественник чистый пар, а также климатические условия (2001 год отличался как наиболее благоприятный, в сравнение с 2002 годом). Урожайность в 2002г. у всех сортов была ниже (от 0,12 т/га до 0,35 т/га) по сравнению с 2001 годом.

Урожайность стандарта в 2001 году составила 2,43 т/га, в 2002 году 2,20 т/га, количество всходов в 2001 году 440 шт./м2, в 2002 году 421 шт./м2.

В оба года изучения выделились сорта: Донецкий-8, Одесский-100, Приазовский-8 Азовский, Горский, Омский-86, которые превышали стандартный сорт по урожайности от 0,15 до 0,29 т/га в 2001 г. и от 0,1 до 0,4 т/га в 2002 году.

Таблица 7 – Показатели качества сортов ячменя за 2001-2002 гг.

(предшественник чистый пар)

В таблице 7 показано качество сортов за период 2001-2002 гг., предшественник чистый пар. Эта таблица говорит о том, что такие показатели качества как крупность, натурная масса, содержание крахмала и экстрактивность у всех сортов соответствует пивоваренным требованиям. Видно, что все показатели качества ниже в 2002 году, но плёнчатость в 2002 году выше. Это объясняется тем, что масса зерна в2002 году ниже, чем в 2001 году, значит процентное отношение цветочных плёнок к массе зерна возрастает.

Но самый основной показатель для пивоваренных сортов – содержание белка. У выделенных сортов содержание белка не соответствует пивоваренным требованиям (т.е. он должен быть не выше 12,0 %), и только сорт Приазовский-8 в оба года изучения содержит белок в количестве 12,0 % (2001г.) и 11,7 % (2002г.).

На накопление белка повлиял предшественник – чистый пар. В чистом паре, за период парования, накапливается большое количество азота, что и приводит к повышению содержания белка в ячмене.

Таблица 8 – Средние урожайные показатели сортов ячменя за 2001-2002 гг. (предшественник чистый пар)

В таблице 8 приведены средние урожайные показатели сортов ячменя за 2001-2002 гг. Видно, что показатели структуры урожайности высоки. Этому способствовал предшественник чистый пар.

НСР05 по урожайности составил 0,17 т/га, при этом опыт достоверен (приложение 1).

Таблица 9 – Средние показатели качества сортов ячменя за 2001-2002 гг. (предшественник чистый пар)

Средние данные таблицы 9 показывают, что предшественник чистый пар отрицательно сказывается на содержании белка в ячмене. Стандарт Московский-3 содержит 13,7 % белка, Азовский 13,1 %, Донецкий-8 13,2 %, Одесский-100 13,4 %, но такой сорт ячменя как Приазовский-8, содержит 11,9 % белка. Здесь же можно сказать, что как лучшие по показателям качества выделяются сорта: Азовский, Донецкий-8, Приазовский-8, Одесский-100. Эти выделенные сорта имеют наилучшие показатели по отношению к стандартному сорту, но и по отношению к остальным сортам.

НСР05 по натурной массе 20,99 г/л. Приведённые данные достоверны по сравнению со стандартным сортом (приложение 1).

Из приведённых результатов можно сказать, что чистый пар не пригоден как предшественник для возделывания ячменя на пивоваренные цели в условиях Южного Урала.

Таблица 10 – Урожайные показатели сортов ячменя за 2001-2002 гг.

(предшественник яровая пшеница)

Урожайные показатели ячменя, по предшественнику яровая пшеница, снизились (таблица 10) в сравнение с урожайностью ячменя по предшественнику чистый пар. По приведённым показателям в таблице 10 можно сказать, что в 2002 году климатические условия были хуже, чем в 2001 году. Например, урожайность сорта Донецкий-8 в 2002 году составила 2,15 т/га, а в 2001 году 2,25 т/га, у сорта Приазовский-8 разность в урожайности 2001-2002 гг. составила 0,21 т/га. У стандарта Московский-3 разность массы 1000 зёрен, 2001-2002 гг., составила 1,1 г, разность массы 1000 зёрен, сорта Одесский-100, составила 2,5 г. По урожайности, по данному предшественнику выделились сорта: Донецкий-8, Приазовский-8, Одеский-100, Горский.

Таблица 11 – Показатели качества сортов ячменя за 2001-2002 гг.

(предшественник яровая пшеница)

В 2001 году стандарт Московский-3 содержал белка 12,2 %, что уже выше требования для пивоваренных сортов. Ряд выделенных сортов содержали белка ниже 12,0 %, (в 2001г.) Азовский 11,9 %, Донецкий-8 11,9 %, Приазовский-8 10,0 % и Одесский-100 11,8 %. В 2002 году замечается снижение содержания белка на 0,2-0,3 %, Московский-3 12,0 % (таблица 11). По сравнению со стандартом, по всем показателям качества в оба года выделились сорта: Азовский, Донецкий-8, Приазовский-8 и Одесский-100.

Таблица 12 – Средние урожайные показатели сортов ячменя за 2001-2002 гг. (предшественник яровая пшеница)

Из таблице 12 видно, что урожайность по предшественнику яровая пшеница ниже, чем по предшественнику чистый пар. Урожайность стандарта составила, в среднем за два года 1,86 т/га. С лучшими урожайными показателями выделились сорта: Донецкий-8 2,19 т/га и Приазовский-8 2,06 т/га.

НСР05 по урожайности составила 0,10 т/га. Приведённые данные достоверны со стандартом (приложение 1).

Таблица 13 – Средние показатели качества сортов ячменя за 2001-2002 гг. (предшественник яровая пшеница)

Средние показатели, за два года, в таблице 13 показывают, что по предшественнику – яровая пшеница – лучшие результаты качества ячменя, по сравнению с предшественником – чистый пар. В таблице 13, выделенный ряд сортов (Азовский, Донецкий-8, Приазовский-8 и Одесский-100) отвечал всем пивоваренным требованиям. Например, Приазовский-8 имеет крупность 93,5 %, натурную массу 730 г/л, содержание белка 9,9 %, содержание крахмала 59,5 %, плёнчатость 9,4 %, экстрактивность 73,6 %.

НСР05 по натурной массе 23,23 г/л. Приведённые данные достоверны по сравнению со стандартом (приложение 1).

Можно сказать, что предшественник яровая пшеница является лучшим предшественником, в сравнение с предшественником чистый пар. Предшественник яровая пшеница способствует формированию качественного ячменя для пивоварения.

Таблица 14 – Урожайные показатели сортов ячменя за 2001-2002 гг.

(предшественник картофель)

По предшественнику картофель (таблица 14) урожайность ячменя немного ниже, по сравнению с предшественником яровая пшеница. По предшественнику картофель, например, урожайность сорта Одесский-100 в 2001г. составила 1,89 т/га, а по предшественнику – яровая пшеница – урожайность этого сорта составила 2,05 т/га. В 2001г. Разность урожайности сорта Одесский-100, между предшественником картофель и предшественником – чистый пар, составила 0,71 т/га. Эти сравнения говорят о том, что в одинаковые годы посева, с одинаковыми климатическими условиями, но по разным предшественникам урожайность ячменя различна.

В 2002г. Урожайность снизилась на 0,12-0,27 т/га, относительно урожайности 2001г. Закономерно урожайности, снизились показатели структуры урожая.

Таблица 15 – Показатели качества сортов ячменя за 2001-2002 гг.

(предшественник картофель)

По таблице 15 можно наблюдать, что качество выделенных сортов соответствует пивоваренным (в 2001г.). Сильно отличался качеством сорт Приазовский-8, от стандарта Московский-3 (в 2001г.), по содержанию белка - на 2,2 %, натурной массы – на 26 г/л, крупности – на 1,2 %, крахмала – на 38 %, плёнчатости – на 0,9 %, экстрактивности – на 4,3 % и примерно такие же показатели в 2002г. Качество ячменя ухудшилось в 2002г. из-за метеорологических условий. Плёнчатость стандарта Московский-3 увеличилась на 0,2 %, содержание белка уменьшилась на 0,3 %. У остальных сортов наблюдается такая же тенденция понижения пивоваренного качества ячменя. Но всё-таки по предшественнику картофель, в оба года изучения, по показателям качества в сравнение со стандартом, лучшими явились сорта: Азовский, Донецкий-8, Приазовский-8, Одесский-100.

Таблица 16 – Средние урожайные показатели сортов ячменя за 2001-2002 гг. (предшественниккартофель)

В таблице 16 приведена урожайность и структура урожайных показателей. Видно, что урожайность ячменя по предшественнику картофель ниже, в сравнение с предшественниками чистый пар и яровая пшеница. Это можно объяснить тем, что при возделывании картофеля расходуется больше питательных веществ, что и отражается на формировании структуры урожайных показателей и на самой урожайности последующей культуры.

НСР05 по урожайности составила 0,13 т/га. Опыт является достоверным (приложение 1).

Таблица 17 – Средние показатели качества сортов ячменя за 2001-2002 гг. (предшественник картофель)

Средние данные таблице 17 показывают, что качество выделенных сортов (Азовский, Донецкий-8, Приазовский-8, Одесский-100) соответствует требованиям пивоваренных сортов, по крупности, натурной массы, содержанию белка, содержанию крахмала, плёнчатости и экстрактивности. Видно, что наилучшим сортом и качественным для производства пива, является сорт Приазовский-8. Таблица 17 показывает, что при выращивании таких сортов, как Азовский, Донецкий-8, Приазовский-8 и Одесский-100 на Южном Урале после предшественника картофель, можно получить ячмень, стабильно формирующий качество пивоваренных сортов.

НСР05 по натурной массе – 17,35 г/л. Приведённые данные по сравнению со стандартом – достоверны (приложение 1).

4.1 Характеристика выделенных сортов

1. Одесский-100. Выведен в селекционно-генетическом институте. Разновидность нутанс. Среднеспелый, устойчив к засухе и полеганию, среднеустойчив к пыльной головне. Зерно крупное. Масса 1000 зёрен 40-53 г. Отнесён к ценным пивоваренным сортам.

2. Доенцкий-8. Сорт создан на Донецкой государственной селекционной станции. Разновидность медикум. Сорт среднеспелый, вегетационный период 79-90 дней. К полеганию устойчив средне. Масса 1000 зёрен 43-54 г. Хорошие крупяные качества. Урожайность на сортоучастках составила от 20 до 45 ц/га. Районирован: в Донецкой, Волгоградской, Оренбургской, Днепропетровской областях. Отнесён к ценным пивоваренным сортам.

3. Московский-3 Сорт создан в НИИСХ Нечернозёмной зоны и Казанской опытной станции в 1979г. Разновидность нутанс. Среднеспелый, 70-80 дней вегетационный период. Устойчив к полеганию, интенсивный, слабо засухоустойчив. Отнесён к ценным пивоваренным сортам.

4. Азовский. Сорт создан в ВНИИ сорго и других зерновых культур Ростовской области в г.Зерноград. Разновидность нутанс. Колос двурядный, среднеспелый. Масс 1000 зёрен 42-53 г. Сорт менее засухоустойчив, теплолюбивый, среднеинтенсивный.

5. Приазовский-8. Сорт создан в ВНИИ сорго и других зерновых культур Ростовской области в г.Зерноград. Разновидность нутанс. Колос двурядный, среднеспелый. Масс 1000 зёрен 41-54 г. Сорт менее засухоустойчив, теплолюбивый, интенсивный.

5. Экономическая оценка результатов

Повышение эффективности сельскохозяйственного производства является одной из актуальных проблем, успешное решение которой открывает дальнейшие возможности для ускорения темпов его развития и надежного снабжения страны сельскохозяйственной продукцией.

Повышение экономической эффективности производства способствует росту доходов хозяйств, получению дополнительных средств для оплаты труда и улучшению социальных условий. Экономическая эффективность показывает конечный полезный эффект от применения средств производства и живого труда, отдачу совокупных вложений.

Для более полной оценки эффективности сельскохозяйственного производства следует рассчитывать объем чистой продукции и соответственно чистого дохода (прибыли).

Чистый доход является основным источником дальнейшего расширения производства и роста общественных фондов потребления. Его величина показывает, насколько доходно (рентабельно) производство. Повышение дохода в хозяйствах достигается благодаря увеличению выхода валовой продукции, улучшению ее качества и снижению себестоимости.

Для суждения о сравнительной экономической эффективности производства отдельных видов продукции, отраслей и хозяйств в целом недостаточно абсолютной величины прибыли. Необходимо полученную прибыль сопоставить с производственными затратами.

Уровень рентабельности показывает эффективность производства с точки зрения получения прибыли на единицу материальных затрат по производству продукции.

Для расчёта экономической эффективности выращивания ячменя использовались выше приведённые показатели (по предшественнику картофель), источником которых послужили составленные технологические карты. Данные расчётов занесены в таблицу 18.

Таблица 18 – Экономические показатели лучших сортов ячменя

Урожайность сорта Донецкий-8 увеличился - на 0,17 т/га по сравнению с стандартом. Чистый доход выше стандарта – он составил 2649,33 руб., а уровень рентабельности составил 119,03 % (таблица 18).

При выращивании сорта Приазовский-8, урожайность составила 1,89 т/га. За счёт прямых затрат (2222,55 руб.) и чистого дохода (2502,45), уровень рентабельности составил 112,59 %, что выше стандарта на 11,85 % (таблица 18).

Анализируя приведённые выше данные, можно сделать вывод о том, что наиболее экономически эффективным и рентабельным, при выращивании ячменя по предшественнику картофель на Южном Урале, является сорт Донецкий-8.